公交车的调度优化研究

464
35
35
21
65～70
22. 8～24. 5
23
2. 8
3 ×19 + 2 ×4
257
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65～70
11. 9～12. 8
12
5. 4
6 ×5 + 5 ×7
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7
1
65～70
1. 1～1. 2
1
10
10 ×6
0
35
0
0
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0. 0
0
10
10 ×6
3. 3. 3 建立目标规划模型 ,编排行车调度表 目标 :在早高峰之前 ,使尽可能多的车尽可能晚出车 , 而
Abstract :Public t raffic dispatching is t he key to t ransport management . On t he basis of passengers’data collec2 tion of t he line 32 , it offers a typical model t hat satisfies t he benefit s of t he indust ry and passengers , t hen lays out t he time2table for it s act ual dispatching , which will be referred to t he practice. Key words :urban public t raffic ; passenger flow characteristics ; t he line dispatching ; dispatch optimization
时间段
序号 起止时间 1 5 :45～6 :00
Ti / min
60
2 6 :01～7 :00 60
3 7 :01～8 :00 60
4 8 :01～9 :00 60
5 9 :01～10 :00 60
6 10 :01～11 :00 60
7 11 :01～12 :00 60
8 12 :01～13 :00 60
式中的 f i 与η0 i ,分别称为在线路营业时间内第 Ⅰ时间段的 行车频率与周转系数 ,可按下述方法确定 :
f i = Qi/ ( q0 i × ri) (辆 / h) ;η0 i = ti/ t0 i . 式中 : ti 为第 Ⅰ时间段延续时间 ( h 或 min) ; Qi 为第 Ⅰ时间 段内营运线路高峰路段客流量 ; q0 i 为 ti 时间内车辆额定载 客量 ; ri 为 ti 时间内最高路段的满载率定额 ; t0 i 为 ti 时间内 的车辆周转时间 ( h 或 min) 。
公交车的调度优化研究
李维明 ,赵卫强 ,贾丽芳 ,位伟伟
(中国矿业大学 ,北京 100083)
摘 要 :公交运营调度是整个公交企业管理业务的核心 。依据石家庄市 32 路公交线路调查的客流数据 ,建立了兼 顾乘客和企业经营者双方利益的目标优化模型 ,编排出适合其实际行车运营的调度表 ,从而为车辆调度提供了可靠 的依据 。 关键词 :城市公共交通 ;客流特征 ;线路调度 ;调度优化 中图分类号 :U491. 1 + 7 文献标识码 :A 文章编号 :1008 - 5696 (2007) 01 - 0091 - 03
1165
55
55
33
70～74
38. 5～40. 7
39
1. 9
2 ×31 + 1 ×8
1716
95
96
28
90
42. 3
43
2. 1
3 ×4 + 2 ×39
1310
75
76
27
72～80
32. 4～36
32
2. 2
3 ×8 + 2 ×24
950
55
55
27
70～74
31. 5～33. 3
32
2. 2
同一圈 、同一站上继第 S 班车后所发的第一辆车的班次序
号 ,则有目标函数
第 1 期
李维明 ,等 :公交车的调度优化研究
·93 ·
A
∑ max ( K1 ( S ) + ( M - K2 ( S ) ) , S =1
Research on bus dispatching optimization
L I Wei2ming ,ZHAO Wei2qiang ,J ia Li2fang ,WEI Wei2wei
(China University of Mining and Technology ,Beijing 100083 ,China)
35
22
1
65～70
0. 7
行车间隔/ min
调正值 Ai AnAw
计算值 I i
分配与排列 ( ∑车 距 、车数) ∑IS
1
10
10 ×6
274
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36
12
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13. 3～14. 3
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5
6 ×5 + 5 ×8
1184
55
54
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70～74
39. 7～41. 9
40
1. 9
2 ×30 + 1 ×10
3 ×8 + 2 ×24
820
55
56
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70～74
26. 8～28. 4
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2. 6
3 ×20 + 2 ×7
1064
75
76
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72～80
26. 4～29. 3
26
3. 1
4 ×2 + 3 ×24
1044
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72～80
26. 4～29. 3
26
3. 1
4 ×2 + 3 ×24
1186
75
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72～80
30～33. 3
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2. 4
3 ×12 + 2 ×18
1563
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26
90
39. 0
39
2. 3
3 ×12 + 2 ×27
1359
60
61
35
70～74
40. 8～43. 2
41
1. 8
2 ×29 + 1 ×12
1013
60
61
26
70～74
30. 3～32. 1
30
2. 3
3 ×10 + 2 ×20
17 21 :01～22 :00 60
18 22 :01～22 :30 60
最高路段 客流量 Q″i / 人次
14
表 1 编制行车作业计划计算资料汇总表
满载率/ %
定额 计算值
ri0
ri
行车频率 f i/ (辆/ t 1)
周转时间 T 0 i/ min
路线车辆数 A i ( A c) / 辆
计算值 A′I
当行车间隔的计算值为小数时 , 为便于掌握 , 可对之进 行取整处理 。可考虑将 I 分解为数值相近的两种行车间隔 ,
I大 、I小 ;按较大行车间隔 I大 运行的车辆数 A 大 , 可利用以下 公式计算 : 来自百度文库 大 = ( t0 - A i ×I小 ) / ( I大 - I小 ) (辆) 。按较小行 车间隔 I小 运行的车辆数 A 小 = A i - A 大 (辆) 。
2 32 路公交车的客流调查方法
针对 32 路所采用的主要调查方法是线路客流调查 ,是 以客运线路为基础进行的 ,主要有随车调查 、驻站观测和票 据法三种 。根据 32 路的具体情况 ,采用的是票据法和随车 调查相结合的调查方法 ,具体如下 :每辆车配备 2 名调查人 员 ,记录车辆到达沿线各站点的时刻及沿线各站点上下车人 数 ,并在乘客上车时给其一张票据 ,票据上标有上车站点记 号 ,乘客下车时 ,调查人员收回票据 ,整理并标明下车站点 。
6) 最多运行周期次数 M 。记 T0 为一个工作日的时间 , Tm = min{ T0 ( i) } ,则 M = ( T0 ×60) / T m 。 3. 3. 2 汇总计算结果
在已确定车辆调度形式及线路原始数据基础上进行的 运行参数计算 ,是一个包括初值计算 、数值调整和确定参数 终值等循环反复进行比较选择直至符合要求为止的过程 ,如 表 1 所示 。
因此 ,在周转时间内 , 行车间隔与车辆数的分配与排列 的方案如下
∑IA = I大 A 大 + I小 A 小 = t0 .
5) 行车间隔的排列 。行车间隔的排列通常包括下列 3 种形式 : ①由小到大顺序排列 。主要用于早高峰后至平峰的 过渡时间段及晚低峰其间 。 ②由大到小顺序排列 。主要用 于早低期间以及平峰与高峰间的过渡时间段 。 ③大小相间 排列 。主要用于高峰或平峰期间 ,此时 , 在同一时间段 (或周 转时间) 内 ,应尽可能使各行车间隔镶嵌均匀 。
在晚高峰之后 ,又使尽可能多的车 , 尽可能早地下班 。这样 , 就在既能满足乘客乘车需求又兼顾企业效益 ,达到双赢的目 的 。为此令
K1 ( S ) = min{ j| ss , j ≠0} , K2 ( S ) = max{ j| ss , j ≠0} .
j
j
第 S 班车在第 K1 ( S ) 圈出车 ,在第 K2 ( S ) 圈收车 ;在记 S′为
交通运输及工程管理.
3) 同一时段内单位时间内的上下客车人数服从均匀分 布。
4) 全程为单一票价 。 5) 服务水平较高 ,乘客不存在滞留情况 。 6) 公交车辆在车道行驶过程中不受干扰 ,运行状况良 好。 3. 2 确定营运线路的基础数据 1) 路线长 :44 ×500 = 22 000 m 。 2) 单程时间 tn :它包括单程行驶时间 tnt 和在各中间站 的停站时间 tns ,即 tn = tnt + t ns = 22 000/ 300≈74 min 。 3) 首末停车站时间 。在客流高峰期间 , 为加速车辆周 转 ,车辆在首末站的停车时间 , 原则不应大于行车时间间隔 的 2～3 倍 。在平峰期间首末站停车时间的确定 , 需要考虑 车辆清洁 、行车人员休息 、调整行车间隔以及车辆例行保养 等因素 。通常可以单程时间为准 ,按下式适当确定平峰期间 首末站平均停站时间 t , t = 4 + 0. 11 (10 ≤tn ≤40) min 或 t = 0. 21 tn (10 ≤tn ≤100) min 。则有 : t = 0. 21 ×74≈16 min 。
9 13 :01～14 :00 60
10 14 :01～15 :00 60
11 15 :01～16 :00 60
12 16 :01～17 :00 60
13 17 :01～18 :00 60
14 18 :01～19 :00 60
15 19 :01～20 :00 60
16 20 :01～21 :00 60
1 石家庄市 32 路公交客运现状
32 路是唯一一条连接东开发区和火车站的公交线路 , 线路总长 2 200 m ,上下行 (环行) 共 45 站 ,拥有运营车辆 36 辆 ,车辆运营单程 (上下行) 平均时间约为 75 min ,日客流量 3 万人左右 。由于运距较长 ,站点较多 ,市区交通阻塞 ,车辆实 际运营时间经常超过 80 min ,导致高峰时段车辆超载率高 , 车辆修理频繁又使得能正常运营的车辆减少 ,客流端点间运 输特征明显 ,乘客舒适度较差 ,反映强烈 。
3 32 路公交车调度优化研究 (根据假日 32 路客流调查数据)
3. 1 模型假设 1) 乘客在任何时段内各站点上下客流情况及断面客流
量已知 。 2) 线路上的公交车为同一型号 ,公交车会按调度表准时
到站和出站 。
收稿日期 :2006 - 10 - 17 作者简介 :李维明 (1982～) ,男 ,硕士研究生 ,研究方向 :工业工程 、
式中 : q0 s为高峰时间段车辆额定载客量 (p) ; r0 s为高峰时间 段的满载率定额 ( %) ;η0s为高峰时间段 ( I = s) 的周转系数 。
2) 营业时间内各时间段所需车辆数 A i = f i/ η0 i (辆) .
·92 ·
交 通 科 技 与 经 济
第9卷
I = t0/ A 或 I = ti/ A i. 式中 : t0 为高峰期间的周转时间 ( min) ti 为 i 时间段的延续 时间 ; A 为 t0 时间内运行的车辆数 ; A i 为 I 时间段内运行的 车辆 (次) 数 。
4) 行车间隔的分配 。当行车间隔的计算值为整数时 , 在 周转时间内 ,行车间隔的排列为等间隔排列 。
当 ti 为高峰时间段时 , ri = rs ; 当 ti 为平峰时间段时 , ri = rt ; (一般高峰期间车厢满载率定额 rs ≤1. 2 ;平峰期间车 厢满载率定额 rt ≥0. 5～0. 6) 。
3) 计算时间段的行车间隔 Ⅰ。行车间隔 , 指正点行车 时 ,前后两辆车到达统一停车站的时间间隔
4) 周转时间 t0 。对于环形路线 ,周转时间即为线路运行 时间 ,为 74 min 。 3. 3 模型建立 3. 3. 1 计算主要运行参数
1) 通常确定线路车辆总数 A ,依据客流高峰时间段最高 路段客流量 Qs 计算 ,即
A = Qs/ ( q0 s × r0 s ×η0 s) (辆) .