快速公交系統通行能力的預測方法
2023-09-11 02:53:40
專利名稱：快速公交系統通行能力的預測方法
技術領域：
本發明涉及快速公交系統領域，尤其涉及一種快速公交系統通行能力的預測方法。
背景技術：
通行能力分析是快速公交系統規劃、設計、運營和評估的基礎理論。目前國內已有十多座城市開通運營了快速公交，但通行能力尚未有科學、準確的分析計算方法，造成部分系統設施和運力配置與客流需求不符，系統過於飽和或閒置。在國外，快速公交系統通行能力的研究最早始於對地面常規公交系統通行能力的研究。北美地區相關研究從上世紀60年代就開始了，1961年HRB公路通行能力委員會公共 交通分會的進度報告中以觀測數據為基礎，對城市道路上公交車運營的最大通過能力進行了研究。之後,LevinsoruHoey和Levinson等都對快速公交車通行能力進行了進一步的研究，並提出了在既定的乘客需求下，計算所需要的車站通行能力和停靠位需求的公式，這些石開究成果在《Transportation Research Circular 212: Interim Materials on HighwayCapacity)) (TRB, 1980)得到了匯總體現。1985版的道路通行能力手冊(HCM1985)對原有方法進行了改進，考慮了每信號周期綠燈時間、公交到達車站情況以及停靠位的有效利用率等因素對公交車通行能力的影響。Marshall等將1985版道路通行能力手冊的計算方法應用於曼哈頓地區街道，並發現將原公式乘以0. 833的折減係數基本符合曼哈頓地區街道的狀況。St. Jacques等在該公式的基礎上，利用北美地區的實測數據和仿真方法對城市幹道的公交車道通行能力進行了更深入的研究，其研究成果整理進《Transit Capacityand Quality of Service Manual》和2000版的道路通行能力手冊中。隨後，St. Jacques等人以北美6條公交車道為例，在2000版道路通行能力手冊基礎上又進行了分析研究，並在TRB出版的第2版公共運輸通行能力與服務水平手冊中更新和完善了計算方法。在專門的快速公交通行能力研究方面，《TCRP report 90 bus rapid transit, volume 2 implementation guidelines》在之前研究成果的基礎上,提出了專門針對快速公交的通行能力計算方法(以下稱北美模型)。拉美地區的巴西、哥倫比亞等國家也一直是快速公交發展的集中區域。以排隊論模型和波哥大快速公交系統的實際經驗為基礎，巴西專家提出了相應的快速公交通行能力計算方法，這套方法以單停靠位通行能力公式為基礎，還針對組合線路、子母站和直達線的形式提出了相應的通行能力計算方法(以下稱巴西模型)。在國內，中華人民共和國城鄉建設環境保護部在1988年頒布的《城市公共運輸站、場、廠設計規範》(CJJ 15 — 87)規定了不同線路數量及車型情況下公交中途站的規模；王煒等認為公共汽車交通線路的通行能力受沿線各站通行能力的制約，而車站的通行能力取決於公交車佔用車站的時間，並由此建立了基於公交停靠時間的通行能力計算公式。在快速公交系統通行能力研究領域，魏濤、稅文兵、胡非與等都提出了快速公交通行能力分析方法，但由於缺乏現場調研，對快速公交運營狀況欠缺細緻的分析和參數設置，難以應用到實際。徐康明、馮浚利用參與北京、杭州等地快速公交規劃運營實踐的機會，分析了北京、杭州、昆明等地的快速公交實際運營狀況，利用排隊論模型提出了通行能力計算方法，並根據在多個城市的調查數據標定了相關參數。中國臺灣省的張學孔、許聿庭針對臺北市中央公交專用道的運營情況提出了公交車輛通行能力計算公式(以下稱臺北模型)。綜合比較，目前國內外實際應用的快速公交通行能力計算方法包括北美模型、巴西模型、臺北模型以及馮浚、徐康明提出的研究方法。北美模型主要基於北美地區公交車運營間隔較大、行車時距控制理想、客流總量偏低的運營特點，巴西模型主要基于波哥大快速公交系統設置車站超車道的多組子母站運行特點，臺北模型根據臺北市中央公交專用道的運營狀況標定。然而，經實地調查，上述三個模型對於停靠時間均值、停靠時間及到達間隔波動係數、通行能力與車站排隊延誤相互函數關係等因素的標定與國內現狀不符，理論計算的通行能力與國內快速公交運營實際差異較大。另外，馮浚、徐康明提出的研究方法雖然能夠較好地反映北京、杭州、昆明等地的運營狀況，但受當時可供調查系統較少的限制，對於參數的分析還不夠細緻和完善，因而對應制定的提高快速公交系統通行能力的措施在提高快速公交系統的效率方面所起的作用有限。
因此，有必要提供一種改進的快速公交系統通行能力的預測方法克服上述缺陷。
發明內容
本發明的目的是提供一種快速公交系統通行能力的預測方法，可準確測算快速公交系統通行能力，準確定量確定影響快速公交系統通行能力的各種因素，從而作為完善快速公交系統的規劃和設計，優化提升快速公交系統運營效率的重要依據。為了實現上述目的，本發明提供了一種快速公交系統通行能力的預測方法，包括以下步驟(I)根據公式計算快速公交系統通行能力
7200^ W ^ Cp ^fl_1] ~ (tc+t0+tdy-(ca2 +cs2) + 2W(tc+t0+td)，其中，G= maxi p * (p.丨 * Ih 丨 *62 * $) (M)在式(I )中，C為快速公交系統通行能力，單位為人/小時；Nb為有效停靠位數量；W為一定飽和度對應的公交進站排隊延誤時間，單位為秒；cp為一定飽和度下停靠位的乘客通行能力，單位為人/小時為一小時內通過公交車的平均滿載率；t。為前車離站與後車進站之間的飽和車頭時距，單位秒Atl為開車門和關車門時間，單位秒；td為最繁忙車門的登降總時間，單位秒；ca為公交車到達間隔波動係數；cs為公交停靠時間波動係數；在式(II)中，p為一輛公交車的登降人數；只為第i扇車門登降人數佔全車登降
人數的比例，i為自然數；tb為人均基準上下車時間；e工為上下車客流構成比例修正係數；
02為車內站立區乘客密度修正係數；9 3乘客行為特徵修正係數；(2)將計算出的快速公交系統通行能力的值與期望值進行比較得到差值，當差值小於零時，進入步驟(3)，當差值大於零時，進入步驟(4)，當差值為零時，進入步驟(5)；(3)調整最繁忙車門的登降總時間td、人均基準上下車時間tb、一定飽和度下的停靠位的乘客通行能力Cp、有效停靠位數量Nb、公交停靠時間波動係數Cs以及公交車到達間隔波動係數Ca中一個或幾個的數值，具體調整方式為減小最繁忙車門的登降總時間td，減小人均基準上下車時間tb，增加一定飽和度下的停靠位的乘客通行能力cp，增加有效停靠位數量Nb，減小公交停靠時間波動係數Cs，減小公交車到達間隔波動係數Ca，然後，返回步驟(1)，計算調整後的快速公交系統通行能力；(4)調整最繁忙車門的登降總時間td、人均基準上下車時間tb、一定飽和度下的停靠位的乘客通行能力Cp、有效停靠位數量Nb、公交停靠時間波動係數Cs以及公交車到達間隔波動係數Ca中一個或幾個的數值，具體調整方式為增加最繁忙車門的登降總時間td，增加人均基準上下車時間tb，減少一定飽和度下的停靠位的乘客通行能力cp，減少有效停靠位數量Nb，增大公交停靠時間波動係數Cs，增大公交車到達間隔波動係數Ca，然後，返回步驟(1)，計算調整後的快速公交系統通行能力；(5)根據計算的快速公交系統通行能力，及計算快速公交系統通行能力時的各參數設定值，對應制定提升快速公交系統通行能力的措施。與現有技術相比，本發明的有益效果如下I.本發明的預測方法考慮的參數包括車輛停靠時間及分布、車輛到達間隔分布、車站有效停靠位數量、車輛進站平均排隊延誤、車輛載客量等，這些參數全面地反映了快速公交系統通行能力的各影響因素，如車站上下車客流分布、售檢票形式、是否水平登降、車站規模及布局、站臺形式、車型選擇、運營組織形式、快速公交走廊沿線交通組織和設計車站延誤等，因而，本發明的預測方法可以準確計算及預測快速公交系統通行能力並發揮以 下作用(I)指導快速公交系統的規劃、設計、運營，合理確定快速公交系統的設施設備選型及車站規模，使快速公交特徵形式與實際功能匹配，避免因通行能力測算不當引起的系統過飽和或閒置問題；(2)能準確計算已建成快速公交系統的通行能力，並找出影響系統通行能力的薄弱環節，有針對地優化改善薄弱環節，提升系統通行能力，避免系統長期超負荷運轉和服務水平下降；(3)本發明的預測方法涉及車型選擇、車站設計、售檢票模式選擇、運營組織規劃等方面，可作為常規公交系統和公交專用道系統規劃、設計、運營和優化的重要參考。2.本發明的預測方法還考慮了車內乘客密度是否飽和、乘客是上車為主還是下車為主、乘客是否普遍攜帶行李等與人均上下車時間密切相關的細微因素，而人均上下車時間與影響停靠時間的直接變量密切相關，公交車的停靠時間又是影響通行能力最明顯的變量，因而本發明的預測方法能更好地區別反映不同的運營環境，使快速公交系統通行能力的測算更加精確。通過以下的描述並結合附圖，本發明將變得更加清晰，這些附圖用於解釋本發明的實施例。
圖I為本發明快速公交系統通行能力的預測方法的流程圖。
具體實施例方式現在參考附圖描述本發明的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。
如圖I所示，本實施例的快速公交系統通行能力的預測方法包括如下步驟步驟SI :根據公式計算快速公交系統通行能力
權利要求
1.一種快速公交系統通行能力的預測方法，包括以下步驟 (1)根據公式計算快速公交系統通行能力
全文摘要
本發明公開了一種快速公交系統通行能力的預測方法，包括如下步驟(1)根據公式計算快速公交系統通行能力；(2)將計算出的快速公交系統通行能力的值與期望值進行比較得到差值；(3)根據差值大小調整公式中的參數；(4)計算調整後的快速公交系統通行能力；(5)根據計算的快速公交系統通行能力，及計算快速公交系統通行能力時的各參數設定值，對應制定提升快速公交系統通行能力的措施。本發明的方法可準確測算快速公交系統通行能力，準確定量確定影響快速公交系統通行能力的各種因素，從而作為完善快速公交系統的規劃和設計，優化提升快速公交系統運營效率的重要依據。
文檔編號G08G1/00GK102800192SQ20121028154
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月9日 優先權日2012年8月9日
發明者馮浚, 張清峰, 徐康明, 黃靜, 劉磊 申請人:中鐵第四勘察設計院集團有限公司, 上海三義交通科技有限公司