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公交线路的优化与改善
JIANGSUUNIVERSITY
2013届本科毕业论文
论文题目：
仙林大学城公交线路的优化与改善
专业名称：
工业工程
班级学号：
2011级
学生：
杨雅琼
指导教师：
周富林
仙林大学城公交线路的优化与改善
摘要
城市交通拥挤和由此带来的环境与能源问题已严重制约城市经济的发展，影响到我国城市居民的生活。
在这种状况下，研究和发展一种既能有效缓解城市交通拥挤又经济合理，且能与环境保护、节约能源相协调的可持续的城市交通运输方式成为人们关注的重点。
目前我国城市公交线路网的建设并没有得到充分重视，以至于在公交线路网建设还存在许多问题，如某些公交路线过长或过短，交叉口附近公交停靠站位置选择不合理，公交线路选择不合理等。
使得公交出现一些公交盲点，还有公交的服务水平普遍不够高。
公交作为公共交通系统的子系统，承担着客流集散的功能，对于公共交通服务的方便度与舒适度都有着很大的影响。
公交站点的优化设计不仅关系到公共交通运输的质量和效率，而且影响道路交通的运行质量和城市环境。
除此而外，公交的服务水平也是制约公交发展的一个重要因素。
关键词：
公交线路，公交站点，公交服务水平
Abstract
Theproblemofenvironmentandenergysourcescitytrafficcongestionandtheresultinghasseriouslyrestrictedthedevelopmentofcityeconomy,affectsthecityresidentsinourcountrylife.Inthissituation,theresearchanddevelopmentofacaneffectivelyalleviatethecitytrafficcongestionandreasonableineconomy,andsustainablecitytransportmodeincoordinationwiththeenvironmentalprotection,energyconservationisbecomingthefocusofattention.Atpresent,theconstructionofChina'scitybuslinenetworkanddidnotreceiveadequateattention,sothatthebuslinenetworkconstructionstillexistmanyproblems,suchassomebuslinetoolongortooshort,neartheintersectionofbusstoplocationchoiceisnotreasonable,unreasonablechoiceofbuslines.Thetransitbusappearedsomeblindspots,andthelevelofpublictransportservicesaregenerallynothighenough
Thebusasasubsystemofthepublictransportsystem,bearthepassengerdistributionfunctions,fortheconvenienceofthepublictransportserviceandcomfortaregreatlyaffectsthe.Theoptimizationdesignofthebusstopisnotonlyrelatedtothequalityofpublictransportandefficiency,andtheimpactofroadtrafficqualityandenvironmentofthecity.Inaddition,animportantfactorinthelevelofpublictransportservicesisalsoconstrainedthedevelopmentofpublictransport.
Keywords:
buslines,busstationpublictransit,servicelevel
仙林大学城公交线路的优化与改善
1仙林大学城公共交现状
南京是华东第二大城市，中国综合交通枢纽中心之一。
南京地铁与2005年9月3日正式运营，是中国大陆第六个开通地铁的城市。
公交汽车线路共有376条：
其中，常规公交197条，支线公交18条，旅游公交6条，夜行公交28条，郊区公交94条，江宁区区内公交33条。
南京地铁目前有两条，一号线和一号南延线合为一条，二号线自成一条。
其他线路目前仅为在建或规划中。
仙林大学城的面积约为47平方公里，人口突破三十万人，且人口以出行较为频繁的大学生为主，上面所提到的公共交通究竟能否很好的为这些人群服务，在服务过程中存在哪些问题。
本文针对这些问题，着重的探究公交线路的优化与改善。
现如今整个仙林大学城有十一所高校，三所中学，还有四所小学。
人口还在不停的增长。
从九乡河西路到南京师范大学，这短短的五公里左右的路程就有接近二十万的学生。
可见公交对仙林大学城来说是何等的重要。
在仙林大学城里出行的乘车路线主要有地铁二号线、还有14条公交线路。
公交作为仙林大学城最主要的出行选择。
虽然仙林大学城公交线路近年来得到了不断的发展。
其中不仅仅是公交线路的增加，还有一些公交线路的调整，从而使得仙林大学城公共交通更为完善。
尽管这样还是存在着很多问题，其中公交站点的设置和公交的服务水平问题尤为突出。
公交站点虽然只占城市道路中很短的一段，却是公交和道路包括交叉口通行能力的重要的影响因素。
目前仙林大学城公交站点的建设并没有得到充分重视，站点建设还存在许多问题，如公交站点间距过长或过短，交叉口附近公交停靠站位置选择不合理，路段公交停靠站类型选择不合理等，导致公交车辆和其它非公交车辆相互干扰严重，道路通行能力下降，使得公交停靠站停靠延误增大。
造成这些现象的原因除了经济、管理等方面的因素之外，站点优化设计不足是十分重要却未引起足够重视的方面[15]。
城市道路一经建成后时时刻刻都在提供交通服务。
除此而外公交服务，也存在着许多问题，如在一定的时间内以一定的发车频率提供交通服务即发车的频率、合理的运行速度是公交服务的基础，行车准点率、乘客候车时间等也是公交服务的指标之一等。
然而这些公交服务现如今在仙林大学城的公交服务过程中还存在着许多不合理的因素。
本文将对阻碍仙林大学城公交发展存在的公交线路中站点和服务水平问题进行探究和优化[1]。
2公交线路研究的主要内容及理论[5]
城市公交线路是城市公交依托城市街道布设的固定线路和停车站点组成的客运交通网络。
城市公交线路是决定公交系统综合性能的重要因素，其布局、结构是否合理对吸引居民出行采用公交方式具有重要的影响。
现有公交线路的评价是一个复杂的系统工程，一般很难直接建立最终的评价指标体系，在此仅是简单介绍一下评价的指标和大致的方法，不作具体的扩展。
首先评价指标可以分为三个方面：
一是线路技术水平，主要包括线路平均长度、线路非直线系数和线路重复系数；二是线路设施水平，主要包括站点覆盖率和公交车辆数；三是线路的服务水平，主要包括平均出行时耗和平均满载率。
现有公交线路的优化方法是个非常复杂的问题，本文仅仅是抓住了公交线路中比较常见的两个问题。
即公交站点中站距和公交服务水平两个问题进行探讨。
2.1公交站点的优化指标和方法
公交站点是公交车在行驶路线起讫点、或行驶途中停顿上下乘客的地点。
公交站点通常竖有一个站牌，显示途径路线或路线资料、行车时间等。
现有的公交站点可分为公交总站、中途站点〔包括中转站点〕。
公交站点的间距是公交系统一项十分重要的评价指标，明显的影响着公交车辆的运营速度、线路的发车间隔、配车数和线路运载能力，是关系乘客乘利程度、车辆运营速度和公交运营调度计划的重要因素[9]。
公交站点尤其是中途站点设置的主要指标是[14]：
首先是公交站点间间距的问题；其次是公交站点应设置在公共交通线路沿途所经过的各主要客流集散点；再次是公交站点应沿街布置，地址应选择在能按要求完成车辆的停和行两项任务的地方；最后在交叉口附近设置中间站点时，一般设在交叉口50米以外处，而在车辆较多的主干道上，则应该设在100米以外处。
对公交站点的优化主要考虑的是站点间距的问题，一般而言，较长的站距可以减少公交车的行驶时间，但会降低公交线路服务的面积，使乘客的步行距离增大，并给换乘带来不便；相反，如果站距过短，则恰好相反。
因此优化公交站点的首要方法是设置合适的站间距。
经过查找一些参考书籍，得到计算最正确公交站距的公式为d=
[2]。
式中，d为站距/m；v步为乘客步行平均速度/m/s；L乘为乘客平均乘距/m；t站为站点停靠时间/s。
求出最正确公交站距后，在具体设置站点时，还应根据沿线用地性质进行合理布置。
具体的计算方法如下：
（1）选取参数为t表示时间，T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、……T27作为高峰时间段的各个站点停靠时间
（2）t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、……t27作为正常时间段的各个站点停靠时间
（3）平均站点停靠时间/s
（T1+T2+T3+T4+T5+T6+T7+……+T27+t1+t2+t3+t4+t5+t6、+t7+……+t27）/54
（4）乘客步行的平均速度/m/s=1.5〔注：
在数据采集的过程中，发现165路公交车的主要乘客集中的年龄段在二十到三十岁不等的年轻人，故步行速度取1.5相对合适。
〕
（5）选取参数:
①x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7、x8、…...xn〔表示参与调查的乘客人数〕
②y1、y2、y3、y4、y5、y6、y7、y8、。
。
。
。
。
。
yn〔表示参与调查的乘客所乘公车的乘距〕。
③总乘距为x1y1+x2y2+x3y3+x4y4+x5y5+x6y6+x7y7+x8y8+…...+xnyn。
④平均乘距为总乘距／总人数。
即根据所收集到的数据进行计算得到合理的公交站距。
2.2公交的服务水平的优化指标和方法[17]
城市公共交通已经是城市客运系统的重要组成部分，对于方便居民出行起着十分重要的作用，其服务水平与居民的出行质量密切相关。
因此对现有公交服务水平进行总结和优化也显得尤为重要。
仙林共交发展已有一定规模，而且为仙林的经济建设和社会生活做出重大奉献，但由于其公交的服务水平善有不足，削弱了常规公共交通的优势，也制约了仙林大学城公交的进一步发展。
在此对公交服务水平进行认真优化与调整。
具体方法为：
设计合理的运营路线长；利用科学的断流面客流系数；改良其现有调度方式，使用更科学更智能的方法；提高公交车的运送速度
公交服务水平的评价指标从总体上可以从两个方面来看：
一是公共交通服务的软件和硬件；二是公交车是否安全，其提供的信息是否准点。
细分的话则是是否满足方便些、迅捷性、准时性、舒适性、安全性和经济性这几个指标。
本文主要围绕的是公交服务运送速度，高峰满载率，行车间隔等方面进行探究。
官方建议公交服务水平的标准如下：
表2-1官方建议公交服务水平指标值[4]
指标名称
运送速度/（km/h）
高峰满载率/%
行车间隔/min
平均站距/m
单向客运能力/〔人次/h〕
断面客流不均衡系数μ
指标值
30—40
85
5—10
500—900
80-120
1
其计算方法为：
运行速度=总路程/时间；
高峰满载率=高峰乘车人数/公交最大容纳人数；
发车间隔〔20分钟一班〕；
平均站距=总路程/站点数；
单向客运力〔人次/h〕；
断面客流不均衡系数μ＝Q／q〔Q=最大断流面客流q=最小断流面客流〕。
平均等车时间〔t）=
3公交线路站点及服务水平的优化实践
对于像仙林大学城这样的人口密度非常大的地方，对公交的要求就是十分的高了。
在这里出行的乘车路线主要有地铁二号线、还有近十几条的公交线路。
即使这样，公交还是存在很多不足的地方。
对于从公交的服务水平这个角度看的话，还是有很多需要改善的地方。
公交是仙林大学城最主要的出行选择。
虽然仙林大学城公交线路近年来得到了不断的发展。
其中不仅仅是公交线路的增加，还有一些公交线路的调整，从而使得仙林大学城公共交通更为完善。
尽管这样还是存在着很多问题，其中公交站点的设置和公交的服务水平问题尤为突出。
尤其是目前刚刚改道的165路公交车。
因此,本次优化研究以165路车为例.
3.1165路公交线路的实例调查
3.1.1165路公交站点的运行调查
165路公交车一直是途径仙林大学城的一个普普通通的公交，直到它改线了，才引起我的注意。
目前165的公交路线主要为：
长途东站-樱铁村-伊刘屯-王家湾-岔路口-东杨坊-徐庄软件产业基地-动漫走廊-研发二区-研发三区（物联网中心）-苏宁大学-徐庄文化中心-朱庄北站-仙鹤门[地铁站]-仙鹤门东-应天学院（仙林大道）-学衡路-亚东新城区（仙林大学城管委会）-文澜路南站-文澜路-文澜路北站-学海路-邮电大学北站[仙林]-南工院西站-紫金学院-信息学院-九乡河西路这km。
采用人工调度方式，实行起终点签到制，运营车辆用32座、8米长小型车，全线共配置8辆车，无人售票，有Ic卡机。
图3-1165公交的线路图
其中途经仙林大学城的为：
亚东新城区（仙林大学城管委会）、文澜路南站、文澜路、文澜路北站、学海路、邮电大学北站[仙林]、南工院西站、紫金学院、信息学院、九乡河西路，这几个站点一直是大学城最密集的线路。
而最近其改线主要表达在从徐庄软件园里绕了一圈，主要途径站点为：
徐庄软件产业基地、动漫走廊、研发二区、研发三区（物联网中心）、苏宁大学、徐庄文化中心、朱庄北站和仙鹤门地铁站。
为了更清楚的了解165路公交车站点的现状，分别在周三和周六的平峰和高峰段，带领两个同学一起去起始站之一的长途东站与165公交的司机做了一定的交流，并从长途东站乘坐了165公交车到九乡河西路，并从九乡河西路返回。
在165行驶过程中的每个站点停靠时进行分工，分别对上车人数、下车人数和各个站点的停车时间进行了统计，获得相应的数据。
1.乘客乘距的统计：
分为正常时段和高峰时段两个时段统计取平均值。
〕
2.站点等车和停靠时间的统计：
〔分为正常时段和高峰时段两个时段统计取平均值。
〕
表3-2乘客乘车的乘距统计表〔高峰时段〕
乘客编号
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
始发地
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
目的地
14
11
14
11
11
14
11
14
17
14
14
17
14
乘客编号
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
始发地
1
1
1
1
1
7
7
11
12
12
12
12
12
目的地
18
17
14
17
14
17
18
17
14
18
19
21
21
乘客编号
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
l
m
始发地
12
12
12
12
12
14
14
14
17
17
17
17
17
目的地
19
17
22
17
21
22
18
21
22
22
24
24
25
乘客编号
n
o
p
q
r
s
t
u
v
w
x
y
备注:
19到27站没有乘客
始发地
17
17
17
17
17
17
17
17
18
18
18
18
目的地
22
24
25
25
25
27
25
25
23
24
25
24
表3-3乘客乘车乘距的统计表〔正常时段〕
乘客编号
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
始发地
1
1
1
1
1
1
1
11
12
`12
12
12
17
目的地
17
14
17
14
27
27
17
19
22
24
27
19
22
乘客编号
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
始发地
17
17
17
18
18
20
备注：
21到27没有乘客
目的地
27
25
27
25
24
27
表3-4站点停靠时间（单位S）
站点
间距〔m〕
高峰等车时间〔min〕
正常等车时间〔min〕
停靠时间〔S）
高低
平均停靠时间〔S）
长途东站
0
12
19
4323
33
樱铁村
878
14
16
44
4
伊刘屯
1150
16
18
44
4
王家湾
694
13
17
54
岔路口
1170
12
18
57
6
东杨坊
1080
14
19
44
4
徐庄软件园
1160
15
16
138
11
动漫走廊
643
11
17
1518
研发二区
640
16
17
5220
36
研发三区
710
12
18
2010
15
苏宁大学
470
10
14
2215
徐庄文化中心
490
12
12
3121
26
朱庄北站
1270
17
16
198
仙鹤门地铁
751
16
15
246
15
仙鹤门东
520
14
16
1510
应天学院
450
14
17
44
4
学衡路
730
14
13
1915
17
亚东新城区
657
17
15
4622
34
文澜路南
641
13
15
1911
15
文澜路
647
19
17
84
6
文澜路北
593
11
17
74
学海路
560
15
15
1510
邮电大学北
476
16
15
1812
15
南工院西
708
12
13
75
6
紫金学院
460
8
11
124
8
信息学院
691
10
18
115
8
九乡河西路
1000
13
17
5512
3.1.2对165公交服务水平的调查
公交的服务水平与居民的出行质量密切相关。
因此对现有公交服务水平进行总结和优化也显得尤为重要。
现如今165路公交的服务水平善有不足，削弱了常规公共交通的优势。
对其运营路线长度，断流面客流系数[8]，公车的运送速度等做了一个调查。
调查过程：
〔1〕通过不同时段乘坐165路公交，统计出高峰时段和正常时段的公交的最多乘客人数。
求出高峰满载率。
〔2〕通过不同时段乘坐165路公交，统计出高峰时段和正常时段的公交运营速度。
〔3〕行车间隔之间从165路公交的站台直接调查得到。
〔4〕平均站距直接用总路程除以站点数
〔5〕通过不同时段乘坐165路公交，统计出高峰时段和正常时段的公交在一个小时运送乘客的数量。
3.2数据整理及结果分析
从表格不难看出，165公交共有公交站点27个，站点之间的间距最长的间距约为1270米，最短的360米，之间相差约900米，站点分布比较不均匀。
且较长和较短的站点间距站总站数的比较多，超出官方建议的平均间距为600米到900米之间的站数为14个，超过二分之一。
由公式可知路线的断面客流不均衡系数[14]为最大断面客流量Q与平均断面客流量q之比，即μ＝Q／q，其中μ不会小于1，且越接近1说明乘客集散程度越平均，反映出路线走向、站点布置越趋合理；反之，则说明路线走向、站点布置的不合理，过大则需要重新对路线进行调整。
通过表格也不难发现，165路车的断面客流不均衡系数较大，仙林大学城165路车的平均断面客量q=338人次／h，Q=500人次／h，可知μ为1．48，很接近1.5的上限，也反映出路线走向、站点布置的不合理。
此外，下列图中给出改线前和改线后的公交线路图，其中蓝色的为现有的，黑色的为原本的。
从图中我们可以看出，在未改道之前，165的路程是远远短于现有线路的，在165改道之后，不仅增设了站点，在徐庄软件园中还有走回头路的倾向，凡此种种，都增加了165的负担，导致165路车运行速度慢、高峰时间拥挤不堪、候车时间长而且路线客运能力低。
图3-5165公交的线路图
根据上文的调查表格，及计算方法可以得出165路公交的服务水平各项指标。
服务水平与列车的运行速度、高峰满载率、发车间隔、平均占据、单向客运力以及断面客流不均衡系数都有很大的关系，在此做出这个表：
表3-6公交服务水平现状调查表[7]
指标名称
运行速度/（km/h）
高峰满载率/%
行车间隔
/min
平均站距/m
单向客运能力〔人次/h〕
断面客流不均衡系数μ
指标值
29．42
62
20
703
79--112
通过对上面的数据分析可见，165路车的行车间隔为20分钟左右，远远大于公交的平均水平，将直接导致居民等待时间过长，增加居民的出行时间成本，降低其服务水平。
此外，通过表格相比较的数据中断面客流不均衡系数可见，165路公交车的系数为1.48，接近1.5上限，可见其断流面的客流的变化率比较大，说明路线走向、站点布置的不合理，会降低其对居民的服务水平[11]。
作为从站点统计表中不难看出站点距离总长度相加约为18.6km比官方数据19.6km少，原因是此处没考虑站长和车从停放点出来到初始公交站台的距离。
而作为常规公交路线，在缺乏公共交通车辆优先通行措施保障的情况下，加之所经路段道路交通状况欠佳，19.6km的长度比较长，而仅投入8辆运营车辆，很容易导致路线车速不稳定，准点率低，难以保证正常的行车间隔，高峰时间拥挤。
整条路线客运能力不高则反映出运力不足，站点留客率高。
其次，165路车的调度方式落后．沿用“定点发车、两头卡点”的手工作业的落后方式。
由于信息不灵，车辆经常出现“串车”、“大间隔”现象，要么使乘客候车时间过长，要么前车提前离站，后车拥挤不堪甚至导致全线运行秩序混乱．调查中发现，在始发站发车间隔最长竟有25min之多。
最后，车辆运行环境不良，没有保证公交车优先通行的道路交通管理措施。
尽管经过的交叉口均为信号控制，但机非混合行驶严重，对公交车的正常运行带来很大干扰，致使车速下降，正点率无法保障，从而使路线的吸引力下降
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