宋吉鵬

（青島地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司，山東青島 266100）

隨著城市的建設(shè)發(fā)展，地鐵將逐步成為公共交通最重要的主體之一。地鐵是城市運(yùn)轉(zhuǎn)的大動(dòng)脈，為城市市民上下班通勤及日常出行提供了極大便利。從整體運(yùn)行情況來(lái)看，地鐵運(yùn)營(yíng)的基本特點(diǎn)是安全、準(zhǔn)時(shí)、高效，但有時(shí)因設(shè)備故障、外部因素等造成部分區(qū)段行車中斷。地鐵行車中斷后，通常需按照地鐵運(yùn)營(yíng)公司制定的《公交接駁專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案》[1]要求，在中斷區(qū)段組織開(kāi)展公交接駁。地鐵啟動(dòng)公交接駁時(shí)，需明確公交接駁的區(qū)段及方向、接駁時(shí)間、接駁車數(shù)量等相關(guān)參數(shù)。其中，公交接駁的區(qū)段和時(shí)間可根據(jù)實(shí)時(shí)的行車調(diào)整情況即刻明確，而公交接駁車的數(shù)量則會(huì)因不同的時(shí)間段、不同的接駁區(qū)段產(chǎn)生較大差異[2-5]。本文就公交接駁時(shí)所需公交車數(shù)量的快速計(jì)算方法展開(kāi)分析。

1 接駁車數(shù)量計(jì)算方法理論分析

1.1 理論分析及說(shuō)明

公交接駁時(shí)所需公交車數(shù)量，主要與實(shí)時(shí)斷面客流量、接駁區(qū)段的距離、接駁區(qū)段內(nèi)區(qū)間數(shù)量以及接駁公交車的載客量及運(yùn)行速度相關(guān)[2-10]。假定以接駁區(qū)段某一端點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，計(jì)算所需接駁公交車數(shù)量的理論方法為：每趟地鐵列車所需的接駁公交車數(shù)量，乘以接駁公交車從基準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)至返回基準(zhǔn)點(diǎn)的時(shí)間內(nèi)按行車組織秩序到達(dá)基準(zhǔn)點(diǎn)的地鐵列車趟數(shù)。每趟地鐵列車所需的接駁公交車數(shù)量與斷面客流量、行車間隔及接駁公交車額定載客量相關(guān)，其中斷面客流量可采用歷史斷面客流量計(jì)算。歷史斷面客流量是綜合了進(jìn)站量、出站量和換乘量等相關(guān)數(shù)據(jù)的凈接駁客流量，應(yīng)取接駁區(qū)段內(nèi)出現(xiàn)的最大區(qū)間斷面客流量。接駁公交車從基準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)至返回基準(zhǔn)點(diǎn)的時(shí)間則與接駁區(qū)段距離、接駁公交車運(yùn)行速度及接駁公交車停站時(shí)間等相關(guān)。在計(jì)算時(shí)間內(nèi)到達(dá)基準(zhǔn)點(diǎn)的地鐵列車趟數(shù)與地鐵行車組織秩序有關(guān)，主要由行車間隔決定。按上述理論分析，在公交車數(shù)量充足的情況下，公交接駁時(shí)所需公交車數(shù)量可按如下公式計(jì)算：

式（1）中，nb為接駁公交車數(shù)量，輛；Ndm為區(qū)間斷面客流量（小時(shí)斷面客流量），人次/h；Nb為公交車載客量（按80人計(jì)算），人；txj為地鐵行車間隔，s；l為公交接駁區(qū)段的距離，m；vb為公交車的行駛速度，m/s；Nqj為公交接駁區(qū)段的區(qū)間個(gè)數(shù)，個(gè)；ttz為公交車停站時(shí)間，s。

由式（1）可知，接駁公交車數(shù)量與斷面客流量、接駁區(qū)段距離及接駁區(qū)段區(qū)間數(shù)等呈正相關(guān)，與接駁公交車行駛速度及載客量呈負(fù)相關(guān)。此外，當(dāng)日的地面交通擁堵情況將直接影響公交車行駛速度，從而影響公交車數(shù)量的計(jì)算。因此，公交接駁區(qū)段的車站需多關(guān)注地面交通情況，及時(shí)向地鐵運(yùn)營(yíng)控制中心（OCC）反饋相關(guān)情況。

1.2 簡(jiǎn)易計(jì)算公式分析及說(shuō)明

當(dāng)接駁區(qū)段為單一區(qū)間時(shí)，每輛接駁公交車運(yùn)行需經(jīng)歷接駁起點(diǎn)停站載客、運(yùn)行至接駁終點(diǎn)、接駁終點(diǎn)停站載客、返航運(yùn)行至接駁起點(diǎn)4個(gè)階段，即2個(gè)運(yùn)行時(shí)段、2個(gè)停站載客時(shí)段；當(dāng)接駁區(qū)段為2個(gè)區(qū)間時(shí)，每輛接駁公交車運(yùn)行需經(jīng)歷接駁起點(diǎn)停站載客、運(yùn)行至下一站、下一站停站載客、運(yùn)行至接駁終點(diǎn)、接駁終點(diǎn)停站載客、返航運(yùn)行至上一站、上一站停站載客、返航運(yùn)行至接駁起點(diǎn)8個(gè)階段，即4個(gè)運(yùn)行時(shí)段、4個(gè)停站載客時(shí)段；依次類推，當(dāng)接駁區(qū)段為n個(gè)區(qū)間時(shí)，每輛接駁公交車運(yùn)行需經(jīng)歷2n個(gè)運(yùn)行時(shí)段和2n個(gè)停站載客時(shí)段。

假設(shè)接駁公交車的運(yùn)行平均速度為20～30 km/h，則單個(gè)常規(guī)區(qū)間（區(qū)間距離按1 km計(jì)算）的運(yùn)行時(shí)間約2～3 min；考慮到地鐵客流組織安排等因素，公交接駁時(shí)每個(gè)站點(diǎn)停站載客時(shí)間可取為1 min。綜合以上假設(shè)條件，每輛接駁公交車往返單個(gè)區(qū)間約需6～8 min，約為2個(gè)地鐵行車間隔（有2列地鐵列車到達(dá)接駁起點(diǎn)）；當(dāng)往返n個(gè)區(qū)間時(shí)，約有2n列地鐵列車到達(dá)接駁起點(diǎn)。

因此，當(dāng)滿足以下條件時(shí)，可采用接駁公交車數(shù)量簡(jiǎn)易計(jì)算公式：①公交接駁區(qū)段各區(qū)間為常規(guī)區(qū)間，而非長(zhǎng)大區(qū)間；②公路交通狀況良好，非早晚高峰時(shí)段；③地鐵接駁區(qū)段運(yùn)營(yíng)組織有序開(kāi)展。接駁公交車數(shù)量簡(jiǎn)易計(jì)算公式如下：

式（2）中，α為調(diào)整系數(shù)，通常取值為1，當(dāng)市區(qū)線路在早晚高峰時(shí)段，接駁公交車行駛速度較慢（實(shí)際調(diào)研值約為5～15 km/h），α取值可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，接駁公交車行駛速度越慢，α取值應(yīng)越大，一般為2～4。

2 接駁車數(shù)量計(jì)算方法實(shí)踐應(yīng)用

本文選取青島地鐵2號(hào)線作為主要研究對(duì)象，對(duì)啟動(dòng)公交接駁時(shí)接駁公交車數(shù)量計(jì)算方法進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用。

2.1 斷面客流分析

選取2號(hào)線工作日斷面客流進(jìn)行分析，工作日2號(hào)線上、下行斷面客流數(shù)據(jù)如圖1、圖2所示。由圖可知，2號(hào)線上、下行工作日斷面客流變化情況基本一致，呈現(xiàn)“早晚高峰”和“平峰”趨勢(shì)。07 : 00—09 : 00和17 : 00—19 : 00斷面客流量整體偏高，09 : 00—17 : 00斷面客流量基本持平，其余時(shí)段斷面客流量呈漸變趨勢(shì)。

圖1 工作日2號(hào)線上行斷面客流量折線圖

經(jīng)過(guò)比較分析，按斷面客流量及變化趨勢(shì)可將2 號(hào)線上行線路大體分為6個(gè)區(qū)間：①泰山路至臺(tái)東（區(qū)間 1），該區(qū)間早、晚高峰和平峰時(shí)段的斷面客流量分別為1 500～3 500人次/h、600～1 200人次/h、500 人次/h左右；②臺(tái)東至五四廣場(chǎng)（區(qū)間2），該區(qū)間早、晚高峰和平峰時(shí)段的斷面客流量分別為3 000～7 500人次/h、1 500～3 000人次/h、1 100人次/h左右；③ 五四廣場(chǎng)至燕兒島路（區(qū)間3），該區(qū)間早、晚高峰和平峰時(shí)段的斷面客流量分別為4 000～11 000人次/h、3 500～4 500人次/h、1 500人次/h左右；④燕兒島路至苗嶺路（區(qū)間4），該區(qū)間早、晚高峰和平峰時(shí)段的斷面客流量分別為2 500～6 000人次/h、4 000～5 000人次/h、1 300人次/h左右；⑤苗嶺路至李村（區(qū)間5），該區(qū)間早、晚高峰和平峰時(shí)段的斷面客流量分別為800～2 500人次/h、3 500～7 000人次/h、800人次/h左右；⑥李村至李村公園（區(qū)間6），該區(qū)間晚高峰時(shí)段的斷面客流量為1 500～3 000人次/h，其余時(shí)段的斷面客流約為300人次/h。由圖2可知，2號(hào)線下行工作日斷面客流變化情況與上行基本一致，因此也可將2號(hào)線下行線路大體分為6個(gè)區(qū)間，與上行線路劃分一致。

圖2 工作日2號(hào)線下行斷面客流量折線圖

2.2 接駁公交車數(shù)量計(jì)算

根據(jù)公式（2）及2號(hào)線斷面客流分析情況，對(duì)2 號(hào)線各區(qū)間各時(shí)段的接駁公交車數(shù)量進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如表1、表2所示。運(yùn)用表中相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)按如下原則進(jìn)行：①若某區(qū)間上下行均啟動(dòng)公交接駁時(shí)，需對(duì)上下行接駁公交車輛數(shù)進(jìn)行比較，選取較大值進(jìn)行計(jì)算；②當(dāng)接駁區(qū)段內(nèi)有多個(gè)區(qū)間時(shí)，需選取本區(qū)段內(nèi)的最大值，再乘以區(qū)間數(shù)，即可作為此接駁區(qū)段所需的接駁公交車數(shù)量。

表1 2號(hào)線上行各區(qū)間各時(shí)段接駁公交車輛數(shù)列表 輛

表2 2號(hào)線下行各區(qū)間各時(shí)段接駁公交車輛數(shù)列表 輛

將2號(hào)線斷面客流分析方法及接駁公交車數(shù)量計(jì)算方法實(shí)際應(yīng)用于青島地鐵“7 · 23”事件中，通過(guò)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證了本文所述方法的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際接駁能力需求基本相符，且準(zhǔn)確性較高。

3 結(jié)論

本文對(duì)地鐵運(yùn)營(yíng)中斷時(shí)所需接駁公交車數(shù)量的計(jì)算方法進(jìn)行了理論分析，并對(duì)計(jì)算公式進(jìn)行理論推導(dǎo)。根據(jù)青島地鐵相關(guān)線路工作日的斷面客流情況，對(duì)相關(guān)線路區(qū)間各時(shí)段接駁公交數(shù)量進(jìn)行計(jì)算及列舉。將計(jì)算結(jié)果與相關(guān)實(shí)際事件中接駁公交車數(shù)量做對(duì)比，表明理論計(jì)算與實(shí)際應(yīng)用基本相符。因此，本文所述方法及計(jì)算公式對(duì)實(shí)際應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)意義。在實(shí)際應(yīng)用中，相關(guān)計(jì)算結(jié)果可以作為啟動(dòng)公交接駁時(shí)提報(bào)所需接駁公交車數(shù)量的依據(jù)，有利于提高提報(bào)需求車數(shù)量的準(zhǔn)確性，進(jìn)而提高公交接駁時(shí)的響應(yīng)速率并提高經(jīng)濟(jì)性。