[ 摘要]本文以公交IC卡數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)、軌跡數(shù)據(jù)、客流計(jì)數(shù)器、線路信息、站點(diǎn)信息、運(yùn)營計(jì)劃和手機(jī)信令、基站數(shù)據(jù)等為數(shù)據(jù)源，建立線網(wǎng)評估和線路評估指標(biāo)體系，分析市民乘客出行需求和公交服務(wù)供給相關(guān)指標(biāo)，從線網(wǎng)布局、運(yùn)營組織和基礎(chǔ)設(shè)施三個方面診斷現(xiàn)狀問題，明確線網(wǎng)優(yōu)化調(diào)整的方向。
[ 關(guān)鍵詞]公交數(shù)據(jù)；手機(jī)信令數(shù)據(jù)；公交線網(wǎng)分析診斷
引言
近年來，道路交通擁堵問題逐步成為影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展和群眾生活的突出問題，優(yōu)先發(fā)展城市公共交通已在社會各界達(dá)成共識，而伴隨著人民生活水平的提高和多樣化出行方式選擇的增加，市民對公交出行服務(wù)提出更高的要求，傳統(tǒng)的公交線網(wǎng)布局和運(yùn)營組織模式已不能滿足其出行需求。公交線網(wǎng)布局不清、運(yùn)營組織不精、基礎(chǔ)設(shè)施不全等問題日益突出，如何提升線網(wǎng)效率、提高服務(wù)水平成為我們關(guān)注并需迫切解決的問題。因此，我們必須要深入掌握城市公交需求以及系統(tǒng)的現(xiàn)狀，精確了解需求，掌握公交乘客出行特征和居民出行特征；然后，在把握需求的基礎(chǔ)上分析公交供給，對公交線網(wǎng)和線路進(jìn)行評價(jià)；進(jìn)而，從線網(wǎng)布局、運(yùn)營組織和基礎(chǔ)設(shè)施等三個方面進(jìn)行問題診斷，為進(jìn)一步制定合理、科學(xué)又實(shí)用的線網(wǎng)優(yōu)化方案提供基礎(chǔ)，只有“精準(zhǔn)把脈”，才能“對癥下藥”。
圖1 線網(wǎng)診斷流程
隨著互聯(lián)網(wǎng)和云時(shí)代的來臨，智能化設(shè)備在交通領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，公交智能化、數(shù)據(jù)化水平不斷提升，為數(shù)據(jù)挖掘和分析提供重要支撐。通過對多源數(shù)據(jù)整合加工處理，進(jìn)而推進(jìn)公交精細(xì)化管理、提升公交服務(wù)水平。本文主要以公交IC卡數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)、軌跡數(shù)據(jù)、客流計(jì)數(shù)器、線路信息、站點(diǎn)信息、運(yùn)營計(jì)劃和手機(jī)信令、基站數(shù)據(jù)等為數(shù)據(jù)源，分析出行需求和供給相關(guān)指標(biāo)，診斷公交線網(wǎng)存在的問題。
1.市民乘客出行需求分析
1.1公交乘客出行特征分析
公交營運(yùn)過程中產(chǎn)生大量的IC卡和GPS數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可直觀反映公交客流出行特征，以此類公交數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源進(jìn)行時(shí)間和空間維度的分析，可掌握公交全天的客流規(guī)律、工作日和的客流規(guī)律以及運(yùn)營班次與客流的匹配情況、站點(diǎn)客流規(guī)律、客流OD分布、乘客換乘情況等，為合理地優(yōu)化線網(wǎng)和運(yùn)營組織提供數(shù)據(jù)支撐。
（1）時(shí)間特征分析
分析各時(shí)段的日均運(yùn)量及變化趨勢（包括全天、工作日及各時(shí)段的分析），判斷公交客流的出行時(shí)間分布以及每條線路的早晚高峰小時(shí)時(shí)間和尖峰時(shí)段，為公交運(yùn)營組織方案評估提供參考。
圖2 各時(shí)段運(yùn)量
（2）空間特征分析
分析各時(shí)段的公交站點(diǎn)的上下客量、主要換乘站點(diǎn)、客流OD期望、主要客流走廊公交斷面通過量以及每條線路各站點(diǎn)的上下客OD、高斷面等特征，以此評估公交主要集散點(diǎn)和換乘點(diǎn)的分布狀態(tài)以及主要的公交客運(yùn)走廊客流特征，為評估公交線網(wǎng)布局、場站樞紐及站點(diǎn)基礎(chǔ)設(shè)施供給情況提供數(shù)據(jù)支持。
圖3 各時(shí)段的客流空間分布
（3）特定群體出行特征分析
圖4 老年客流時(shí)間及空間分布
圖5 學(xué)生客流時(shí)間及空間分布
1.2全方式居民出行特征分析
要提高公交的分擔(dān)率，吸引更多人選擇公交出行，僅分析公交乘客的出行需求是不夠的，必須要掌握全市居民的出行特征和規(guī)律，以全市手機(jī)信令數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)背景和基礎(chǔ)，對全方式出行需求與現(xiàn)狀線網(wǎng)的供給進(jìn)行對比，才能對現(xiàn)狀公交線網(wǎng)做出、客觀的評估和診斷。
通過手機(jī)信令數(shù)據(jù)，分析出全市人口的居住地與工作地的分布，客流的出行方向和流量強(qiáng)度，以及城市各大客流走廊的分布情況，掌握全市所有居民出行時(shí)間、方向、數(shù)量等特征和規(guī)律。
2.公交出行服務(wù)供給分析
2.1線網(wǎng)評估
建立公交線網(wǎng)評估指標(biāo)體系，對線網(wǎng)整體性能（包括線網(wǎng)長度、站點(diǎn)覆蓋率、線網(wǎng)密度、線網(wǎng)重復(fù)系數(shù)、線網(wǎng)結(jié)構(gòu)布局等指標(biāo)）、運(yùn)營服務(wù)水平（包括平均運(yùn)送速度、高峰小時(shí)滿載率、平均出行時(shí)耗、分擔(dān)率、等指標(biāo)）以及運(yùn)營效率（包括公交客運(yùn)量、車載客量、投入運(yùn)力與運(yùn)量相關(guān)性等指標(biāo)）進(jìn)行分析和評估。
圖6 線網(wǎng)評估指標(biāo)體系
將公交線網(wǎng)的供給與全市居民的出行需求進(jìn)行的疊加對比分析，評估公交線網(wǎng)是否完全覆蓋客流走廊，公交班次運(yùn)力的投入是否滿足客流的需求，以此來指導(dǎo)公交的線網(wǎng)的優(yōu)化布局和運(yùn)力投入。
2.2線路評估
建立公交線路評估指標(biāo)體系，對線路服務(wù)水平（包括運(yùn)行速度、運(yùn)行正點(diǎn)率、發(fā)車間隔、高峰滿載率、運(yùn)營時(shí)間、運(yùn)行均衡性等指標(biāo)）、運(yùn)行效率（包括非直線系數(shù)、方向不均衡系數(shù)、斷面不均衡系數(shù)、高峰小時(shí)高斷面通過量、投入運(yùn)力與運(yùn)量相關(guān)系數(shù)、與其他線路相關(guān)性等指標(biāo)）以及效益分析（包括公交客運(yùn)量、單人次、單班運(yùn)營效益、交替系數(shù)等指標(biāo)）進(jìn)行分析和評估。并根據(jù)城市當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況制定指標(biāo)閾值和權(quán)重，綜合測算出線路的評價(jià)分值。
圖7 線路評估指標(biāo)體系
圖8 各時(shí)段運(yùn)行班次與客流分布
2.3設(shè)施評估
場站樞紐、首末站、中途站、車輛、公交專用道等基礎(chǔ)設(shè)施是公交系統(tǒng)健康運(yùn)行的必要保障。除了以上關(guān)于線網(wǎng)和線路的公交出行服務(wù)供給分析外，需要對公交場站樞紐、線路首末站以及中途站的選址布局、面積、容量、功能布局等進(jìn)行分析，對公交車輛數(shù)量、規(guī)模、性能以及能源類型進(jìn)行評測，對公交專用道的設(shè)置類型、布局和長度進(jìn)行評價(jià)。
3.問題診斷
基于大數(shù)據(jù)對居民出行的需求與公交供給的相關(guān)指標(biāo)分析，總結(jié)歸納出現(xiàn)階段大部分城市公交的線網(wǎng)的問題主要集中在四個方面。
一是線網(wǎng)結(jié)構(gòu)的問題，線網(wǎng)布設(shè)與城市布局不匹配。
公交線網(wǎng)的發(fā)展與城市布局的變化不同步，公交線網(wǎng)布設(shè)和站點(diǎn)覆蓋率不足，特別是市區(qū)周圍新建成的小區(qū)，公交線路的開辟速度滯后于新小區(qū)居民的出行需求，而在老城區(qū)的主要客流走廊和熱點(diǎn)區(qū)域出現(xiàn)線路重復(fù)率過高的情況。由于過去線網(wǎng)布設(shè)方法匱乏，公交線路開辟缺乏網(wǎng)絡(luò)上的統(tǒng)籌考慮，多以延長和增補(bǔ)方式單線調(diào)優(yōu)，造成了整個線網(wǎng)功能層次不清，區(qū)間出行、區(qū)內(nèi)出行及跨區(qū)出行的出行結(jié)構(gòu)與出行需求不匹配，線網(wǎng)布局與客流出行需求不一致。
二是運(yùn)營組織的問題，運(yùn)力投入與實(shí)際運(yùn)量不匹配。
通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，公交供給與市民需求不匹配，部分線路運(yùn)營時(shí)間較短，特別是晚班車運(yùn)營結(jié)束時(shí)間早，不能滿足夜間乘客的出行需求；另外，在滿載率較高的路段投入班次不足，降低了乘客乘車舒適度。由于技術(shù)的制約，部分企業(yè)未能根據(jù)、工作日、高峰、平峰及低峰等不同時(shí)段的客流特征進(jìn)行精細(xì)化制定行車作業(yè)計(jì)劃，進(jìn)行合理配車、科學(xué)調(diào)度，缺乏多樣化的運(yùn)營組織模式。
三是基礎(chǔ)設(shè)施的問題，設(shè)施供給與公交需求不匹配。
主要體現(xiàn)在場站、樞紐、中途站及換乘設(shè)施有待完善，車輛規(guī)模與裝備水平有待提高，公交專用道設(shè)置比率和監(jiān)管力度需要加強(qiáng)。
四是保障機(jī)制的問題，政策落實(shí)與實(shí)際需求不匹配。
公共交通是民生工程，公交的發(fā)展需要政策的保障，目前很多城市仍存在資金補(bǔ)貼不到位、場站用地難以保障、車輛駕駛?cè)藛T不足、公交優(yōu)先不落地的情況。
上述問題，導(dǎo)致部分城市的公交服務(wù)水平較低，吸引力和分擔(dān)率下降，公交運(yùn)營難以可持續(xù)發(fā)展，城市交通擁堵加劇，市民的生活質(zhì)量和城市功能形象難以提升。
4.結(jié)語
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能化水平的提升，將會有更多的數(shù)據(jù)資源和更的技術(shù)方法為我們所用，更精準(zhǔn)地對居民的出行需求進(jìn)行挖掘、對公交的現(xiàn)狀供給進(jìn)行評測，診斷現(xiàn)狀問題，對癥開方，優(yōu)化調(diào)整線網(wǎng)，滿足人們對公交出行體驗(yàn)和服務(wù)的高質(zhì)量需求。線網(wǎng)優(yōu)化應(yīng)遵循以人為本、因地制宜、兼顧效益、循序漸進(jìn)的原則，科學(xué)制定公交線網(wǎng)優(yōu)化方案，構(gòu)建與城市布局相適應(yīng)，與居民出行需求相吻合、層次清晰、運(yùn)營的城市公交線網(wǎng)體系，助力公共交通在居民出行中的主體地位，由主動適應(yīng)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)城市發(fā)展。
