慢行交通乘客换乘时间敏感度分析

娜仁图雅 田梦

摘 要：文章通过分析慢行交通衔接公共汽车的换乘特性，乘客换乘时间特性和换乘步行时间特性，以换乘的起点到公交站点的时间为依托，通过对乘客换乘步行时间的变化，结合优化松弛时间，建立乘客换乘时间模型，确定公交系统运营总费用会最小值，实现出行乘客换乘时间最短的目标。

关键词：慢行交通;城市公共交通;换乘候车时间

中图分类号：D631.5  文献标识码：B  文章编号：1671-7988（2020）17-222-03

Passenger Transfer Time Sensitivity Analysis of Slow Traffic

Naren Tuya， Tian Meng

（ Changan University， Shaanxi Xi'an 710064 ）

Abstract： The Article Analysis of the transfer characteristics， passenger transfer time characteristics and transfer walking time characteristics of slow traffic to bus， depending on the time from the transfer point to the bus stop and based on the change of passenger transfer walking time， combined with the optimization of relaxation time， developing the model of passenger transfer time determine the minimum total operating cost of the bus system， to achieve the goal of the shortest passenger transfer time.

Keywords： Slow traffic; Urban public traffic; Transfer waiting time

CLC NO.： D631.5  Document Code： B  Article ID： 1671-7988（2020）17-222-03

引言

陈配虹[1]等研究表明与公交站台之间的步行时间显著影响出行者选择停车换乘模式;李昌宇[2]等仿真建立了旅客换乘公交的排队系统模型，表明旅客平均等候时间与公交发车频率等都相关;余红红[3]等利用慢行交通系统衔接常规公交，通过对“最后一公里”换乘时间的分析，建立乘客平均候车时间模型;劳春江[4]等将乘客换乘时间分为四个主要部分进行分析，建立慢行交通乘客换乘轨道交通的时间模型，选换乘损失对换乘时间进行评价;熊丹[5]等采用分担曲线模型研究了快—慢交通换乘时间、距离关系及其有效结合与衔接的途径。

公共汽车乘载乘客出行，但受环境及道路条件的限制，人们出行的起终点往往距公共汽车设置的站点有一定的距离，所以公交站点到出行起点或终点之间的衔接方式主要以小型交通工具为主，如经过特别设计的小型电动三轮车，方便拼车出行;或者依靠城市慢行交通作为补充，具体是以步行或共享自行车为主体的非交通系统。

1 换乘特性分析

通过步行加公共自行车的方式到达常规公交站点实现换乘，缩短换乘时间，对常规公交进行调度，最大限度缩短乘客在常规公交车站的等待时间。假设乘客换乘情况有以下四种情况：情形1，车辆同时抵达，可通过预留松弛时间的策略协调车辆调度;情形2，考虑换乘乘客的平均行走速度同时抵达换乘枢纽;情形3，受高峰期间或平峰期间的影响，排队长度与乘客换成时间的关系;情形4，仅仅关注乘客换乘时间能简化系统计算。针对上述四种情况，乘客换乘的具体接驳方案有以下几种：

（1）全部依靠步行;

（2）选择借助自行车到达;

（3）有的距离较远需要借助自行车+步行的慢行交通到达。

引导“公交+步行/自行车”的出行模式，不仅安全环保，还能引导人们追求绿色健康的生活方式。接驳方式是自行车或自行车加步行的慢行交通，这种方式不仅投资成本少，还能起到全民强健体魄的作用，随着人们环保意识的增长，慢行交通系统受到越来越多人的青睐。对于可以在低成本中节省时间的学生们，更倾向于选择第二种方案完成从起点到公交站点的路程。

2 乘客换乘時间分析

当出行者从出行起点流向常规公交站点时，存在一定换乘延误时间。

（1）出行者换乘方式全部依靠步行。假设其布局合理，乘客步行到达换乘公交站点的合理半径一般为400～1000m，按照成人正常步行速度1.2m/s，步行到达换乘公交站点的时间为0～14min。在换乘公交站点服务半径内，除了成年人，老年人乘坐公交车的概率相对来说更高一些，而老年人的正常行走速度更慢一些，步行到达换乘公交站点的时间更长。

（2）出行者换乘方式助自行车+步行的慢行交通。换乘时间t主要由三部分组成：乘客步行到达公共自行车租赁点所用的时间t1;乘客租赁公共自行车的时间t2;乘客在常规公交站点的候车时间t3。这里认为在公交站点附近有停靠点，故忽略乘客停放自行车的时间，即t= t1 +t2 +t3。经过观测，一般乘客租赁公共自行车的时间t2在1min左右，可取为一定值。

（3）高峰期间，通过慢行交通换乘到达公共汽车站点后排队过长，在公交车到达站点时，排队乘客中只有一部分能换乘成功，而另一部分乘客还要等待下一班公交车，造成延误增加。

（4）交通平峰期间候车乘客都能成功实现换乘，产生的延误主要是由于发车间隔过大，造成候车时间过长。

通过在运营计划中合理安排公交车发车间隔，优化乘客换乘时间，提高慢行交通系统与轨道交通的衔接效率。乘客换乘到达车站的时间直接影响乘客候车时间，将乘客换乘延误缩减为最短，可以节约乘客换乘时间，实现出行乘客换乘时间最短的目标。

3 换乘步行时间分析

t3主要由以下3种情况产生：

（1）乘客到达常规公交目标站台时，目标车辆还没有到站，需等待一定时间;

（2）还有一种极限情况，乘客到达常规公交目标站台时，标车辆刚离站，乘客需等待下班车辆，这种情况下，候车时间达到最大;

（3）乘客到达常规公交目标站台时，刚好目标车辆到站，无需等待，相对而言这种情况的概率较小。由以上分析可知，乘客换乘到达车站的时间直接影响乘客候车时间。将换乘时间减少到最小的问题，可看作是将乘客步行时间最大限度缩短的问题。一般乘客等待时间不要超过10min，早晚高峰时一般不超过5min。不考虑交通高峰期间和平峰期间的差别，通过松弛时间的优化，以系统总运营费用c（=co+（公交运营费用）+ct（换乘乘客费用）+ci（车内乘客费用））最大化的公交车头时距调度。

3.1 车辆运营费用（+）

（1）松弛时间ts=0：Co=vbnvtv

其中，vb：车辆的单位运营费;nv：车辆数;tv：线路运行的时长。

（2）松弛时间ts>0：Co=vbnvtv

其中，vb：车辆的单位运营费;nv：车辆数;tv：线路运行的时长。

（3）若nv=nv

费用差：vbnv（tv+ts）- vbnvtv

= vbnv（tv+ts）- vbnvtv

= vbnvts

3.2 换乘乘客费用（先减少后增加）

（1）不预留松弛时间：乘客等候费用*每班车的换乘人数*等候时长 vpnptp

（2）预留松弛时间：单位时间等候费用*每班车的换乘人数*等候时长vpnptp

（3）乘客等候费用变化：

1）当ts

2）当ts=tt时 乘客费用= vpnp （ts-tt））为0;

3）当ts>tt时 乘客费用= vpnp （（h-tt）/60）。

3.3 车内乘客费用

（1）不预留松弛时间;

（2）预留松弛时间：单位时间等候费用*车内乘客人数*等候时长vpnplts;

（3）车内乘客费用变化：车内乘客费用= vpnplts。

4 结果分析

通过matlab得到换乘步行时间tt敏感度分析，见表1。

如表1所示，换乘乘客的费用基本呈先减少后增加的趋势，随着步行时间tt的逐步增加，从2增加到12min，系统运营费用的最小值也在逐步增加。虽理论上tt值可以继续增加，但是现实中，公交到站停靠时间超过10分钟，车内乘客的费用会增加，车内乘客的等待情绪会焦虑，系统运营总费用更会增加更多。所以步行时间等于松弛时间且二者等于2

时，系统运营总费用会最小，更符合现实生活，更加合适。

5 结语

该文主要关于考虑乘客换乘步行时间的变化，结合优化松弛时间，直接影响换乘乘客等候时间的变化。通过优化松弛时间，将乘客换乘延误缩减为最短，可以节约乘客换乘时间，实现出行乘客换乘时间最短的目標。

参考文献

[1] 陈佩虹，史明鑫.北京市停车换乘行为影响因素分析[J].北京交通大学学报（社会科学版），2019，18（01）.

[2] 李昌宇，张晓东，李季涛.大连北站旅客换乘常规公交等候时间分析[J].大连交通大学学报，2014，35（s1）：8-12.

[3] 余红红，柳波.慢行交通衔接常规公交的换乘时间分析[J].公路与汽运，2012， 000（004）：50-52.

[4] 劳春江，刘国贵.Time analysis of slow traffic transferring to rail transit%慢行交通衔接轨道交通换乘时间分析[J].山西建筑，2014， 040（001）：13-14.

[5] 熊丹，付静静，金春玉.城市发展规划中快—慢交通一体化研究[J].公路与汽运，2012，000（004）：47-50.