□ 朱勝雪，胡思濤，孫大利

(1.淮陰工學院 交通工程學院，江蘇 淮安 223003；2.江蘇省高速公路交通運輸執(zhí)法總隊 京滬支隊，江蘇 淮安 223005)

高速公路作為全封閉性通道，具有快速、高效等特點，但對位于市郊距客運站點較遠的乘客而言，需要到客運站出行，這不僅增加了乘客出行繞行距離，同時也增加了高速公路營運班車能源消耗和尾氣排放。根據項目組前期調研，高速公路服務區(qū)沿線居民經常有翻越高速護欄，攔截客運班車，或是服務區(qū)內上下客等現象，給高速公路客運運營管理帶來了很多安全隱患[1-2]。故研究在一定條件下，高速公路服務區(qū)內設置客運接駁站點，對于滿足高速公路服務區(qū)附近居民出行需求，保障乘客安全，拓展和豐富高速公路服務區(qū)功能等均具有重要意義。

高速公路服務區(qū)客運接駁站作為一個近年來逐漸形成的新生產物,對其布局選址理論方法研究較少。目前相關研究主要是工程應用探討[3-5]，尚未形成具有指導意義的選址理論，因此深入開展高速公路服務區(qū)客運接駁站選址方法研究，具有重要的理論價值和實踐指導意義。高速公路服務區(qū)客運接駁站在布局選址上可以借鑒公路客運站的一些成熟做法，如層次分析法[6]，重心法[7]，區(qū)位分析法[8]、模糊綜合評價法[9]等理論方法。這些方法在實際運用過程中指標權重賦權均采用主觀方法，影響了評價結果的客觀性。

為摒除人為主觀判斷對指標帶來的影響，本文在對高速公路服務區(qū)客運接駁站選址原則和影響因素分析基礎上，嘗試采用投影尋蹤評價方法構建高速公路服務區(qū)客運接駁站選址評價模型，并以京滬高速公路淮安到徐州段服務區(qū)選址方案為例，對模型進行求解確定客運接駁站最佳布局選址，為高速公路服務區(qū)客運接駁站建設提供依據。

1 服務區(qū)客運接駁站定義及分類

高速公路服務區(qū)客運接駁站是指在高速公路服務區(qū)增設一個客運接駁點，為過往的班車提供上下客和服務設施的場所。課題組通過對國內已建設運營的濟青高速刁鎮(zhèn)客運站、常臺高速天臺服務區(qū)、滬寧高速黃栗墅服務區(qū)等客運接駁站調研分析，基于接駁站功能、設施設置情況等因素，將高速公路服務區(qū)客運接駁站主要分為兩類。

①汽車客運站模式。在服務區(qū)設有一定規(guī)模的實體站點，如圖1所示。站內配備必要的售票、檢票、安檢設施設備和候車廳，其它設施與服務區(qū)共享[4]。在運行方面，客運接駁站采用封閉式管理，乘客通過必要的安檢，然后在候車廳等待上車。這類客運接駁站點需要占用服務區(qū)的場地較大，同時客運接駁站需有便捷的交通設施與之銜接，以方便周邊的居民乘車。

圖1 客運站模式示意

②簡易候車點模式。在服務區(qū)沒有固定的物理空間，僅僅通過標志標線劃定一塊區(qū)域作為泊車空間和候車空間，如圖2所示。在運行方面，采用定制班車與客運班線車輛銜接模式，乘客在客運站由接駁班車運送至服務區(qū)候車劃線區(qū)域后直接與目標客運班線車輛進行對接，候車時間往往較短。這類服務區(qū)客運接駁站的靈活性強，費用低，但是對定制班車與客運班線車輛的銜接時間要求較高。如果出現長時間的候車，可能導致乘客的滿意度下降和客流量的減少。

圖2 簡易候車點模式示意

2 選址原則及評價體系建立

2.1 客運接駁站選址原則

為保證高速公路服務區(qū)客運接駁站選址科學合理及經濟性，一般需遵循以下原則。

①客運接駁站選址應與城市總體規(guī)劃相協(xié)調，盡可能減少客運接駁站建成運營后產生的噪音、污染對周邊環(huán)境的影響。

②適應旅客需求。客運接駁站選址應選擇有一定規(guī)模的潛在客流的服務區(qū)，以保證建成運營后的社會經濟效益，避免接駁站被閑置造成資源浪費。

③客運接駁站周邊有便捷的交通設施?？瓦\接駁站選址要考慮旅客的便捷性，接駁站外有通往市區(qū)的道路和公共交通,方便乘客的集散。

④客運接駁站應在路基比較平緩、有比較寬闊的停車場地的地方選址。

⑤重視現有服務區(qū)內設施的利用改造，節(jié)約建設投資。接駁站選址時，應充分考慮利用現有服務區(qū)內設施， 如餐廳、廁所等公共設施可以和服務區(qū)共享。

2.2 服務區(qū)客運接駁站選址評價指標體系

高速公路服務區(qū)客運接駁站的選址涉及因素較多，且存在相互作用關系，為充分剖析接駁站設置影響因素，本文將從供給、周邊配套設施和客運需求三方面著手對客運接駁站選址進行分析，并建立滿足實際站點選址的評價體系。

①供給方面。

工程投資費用作為運輸企業(yè)的成本，其投入多少直接影響將來客運企業(yè)的收益；服務區(qū)富余面積多少直接決定了是否可以建設客運接駁站以及接駁站的規(guī)模。

②周邊配套設施。

周邊公路等級、路面情況、公共交通條件等客運站基礎設施，直接影響乘客乘車的舒適性及安全性，也是影響其運作效率的重要因素。

③客運需求。

周邊居民出行需求作為影響客運接駁站選址的主要因素，居民數量越多，潛在客流量就越大，客運接駁站開通后產生的經濟效益越高。同時接駁站開通后，也會帶來部分誘增交通，接駁站與城市客運站距離越近，吸引的比例越高。

根據以上客運接駁站選址影響因素的分析，構建四級指標體系的選址方案評價，包括目標層(A)、準則層(B)、指標層(C)，方案層，通過層層遞進，賦權選擇，剔除人為主觀因素干擾。

圖3 高速公路客運接駁站評價指標體系

接駁站建設費用C1：指高速公路服務區(qū)客運接駁站建設的工程預算費用，單位為萬元。

服務區(qū)富余面積C2：指服務區(qū)可以用于建設客運接駁站的土地面積，單位為m2。

對城市環(huán)境影響程度C3：可用環(huán)境污染治理費表示，單位為萬元。

與周邊路網銜接度C4：表示客運接駁站周邊道路網絡配套設施水平，用客運接駁站出入口與服務區(qū)周邊等級公路的直線距離來衡量，單位為km。

與公共交通協(xié)調性C5：表示客運接駁站與既有的公共交通設施配合程度，用客運接駁站出停車場與最近公交站點距離來衡量，單位為km。

潛在的旅客運輸量C6：反映客運接駁站規(guī)劃年度所吸引范圍內客運量，用客運接駁站吸引區(qū)域內的人口表示，單位為萬人。

與其他客運站的距離C7：反映客運接駁站選址對其他客運站運營的影響，用接駁站與最近的城市客運站距離表示，單位為km。

3 選址模型構建

客運接駁站選址因素分析基礎上，采用投影尋蹤法，利用計算機技術將高維數據投影到低維空間，通過指標極小化，得到能反映高維數據結構和特征的投影，從而獲取綜合評價指數，作為指導接駁站選址指標。影響高速公路客運接駁站選址因素較多，在客運接駁站選址因素分析基礎上，采用投影尋蹤法對選址方案進行必選。模型構建主要過程如下[10-11]。

①評價指標原始值的標準化處理。

(1)

(2)

式中：xij為評價指標的標準化值；xmax(i)、xmin(i)分別為第i個評價指標原始數據的最大值、最小值。

②構造投影目標函數。

設a=(a1，a2，…，am)為單位投影方向向量。則方案j的綜合線性投影特征值Zj的構造為

(3)

式中，ai是投影方向矢量a的i分量，a=(a1，a2，…，am)是m維單位矢量。

在綜合投影值時，要求投影點之間盡可能散開，基于此構造類間距離：

(4)

構造類內密度：

(5)

構造投影指標函數：

Q(a)=S(a)·D(a)

(6)

式中，Z*為綜合投影特征值Zj的均值；Rjk為方案j和k的綜合特征值Zj和Zk之間的距離； R為密度的窗寬；f(R-Rjk)為單位階躍函數，當R≥Rjk時，函數值為1；當R

③優(yōu)化投影指標函數。

通過求解投影指標函數最大化來估計最佳投影方向。當Q(a)取得最大值時所對應的方向a就是最佳投影方向矢量。

即：

maxQ(a)=S(a)·D(a)

(7)

④構建客運接駁站選址方案綜合評價指數C。

(8)

4 實例分析

以京滬高速淮安至徐州段為例，從南向北依次有淮安六洞服務區(qū)、淮安市川星服務區(qū)、沭陽服務區(qū)、新沂服務區(qū)4個服務區(qū)，根據選址可能涉及的因素，建立不同服務區(qū)影響因素評價體系，并采用基于遺傳算法的投影尋蹤模型確定客運接駁站選址。

表1 各高速公路客運接駁站方案評價指標一覽表

利用MATLAB 編程處理數據，選定父代初始種群規(guī)模N= 800，交叉概率pc = 0.8，變異概率pm =0.2，α =0.1，通過迭代運算，發(fā)現400次遺傳迭代后函數均值和最優(yōu)解基本相同。此時得出最佳投影向量a=(0.3665，0.0012，0.3343，0.4672，0.1584，0.4423，0.5612)，投影指標函數最大值為0.4829，則各方案綜合評價指數方案1最高，即綜合各個指標，方案1選址方案最優(yōu)。

圖4 經過400次迭代后均值和最優(yōu)解的變化

表2 各客運接駁站選址方案綜合評價指數一覽表

5 結論

高速公路服務區(qū)客運接駁站對于提高旅客出行效率具有重大意義，科學合理的選址是保證其高效運行的基礎。論文通過探討客運接駁站選址所涉及的影響因素，建立起摒除主觀因素為主導的選址評價體系。并基于投影追蹤法獲取最佳綜合評價指數，作為選址評判標準，形成了更為科學合理、可操作的多因素綜合評判方法，對于實際客運接駁站選址具有重要的借鑒意義。