快速公交車(chē)頭時(shí)距可靠性研究.pdf

1、隨著交通擁堵、空氣污染、能源短缺以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等問(wèn)題的日益突出，優(yōu)先發(fā)展公共交通已成為共識(shí)。而快速公交（Bus Rapid Transit，BRT）作為一種綠色、快捷并且成本相對(duì)低廉的大運(yùn)量公共交通模式已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)得到了越來(lái)越多的認(rèn)可。在過(guò)去的十年，中國(guó)的快速公交系統(tǒng)也得到了飛速發(fā)展，很多城市都已經(jīng)建設(shè)了BRT系統(tǒng)。而且，我國(guó)人口超過(guò)百萬(wàn)的大城市有140多個(gè)，BRT系統(tǒng)在我國(guó)還有很大的發(fā)展?jié)摿?。另一方面，服?wù)可靠性是影響公共交通

2、吸引力的重要方面，為了穩(wěn)固現(xiàn)有乘客、吸引潛在乘客，公交運(yùn)營(yíng)者的首要任務(wù)是保證其服務(wù)的可靠性。不可靠的公交服務(wù)不僅會(huì)影響乘客等車(chē)時(shí)間的可靠性和乘車(chē)的舒適性，還會(huì)因?yàn)檐?chē)輛利用效率的降低而增加運(yùn)營(yíng)成本。因此，研究快速公交的服務(wù)可靠性具有一定的實(shí)際意義。作為高頻率的公共交通，快速公交服務(wù)可靠性的最重要體現(xiàn)是其車(chē)頭時(shí)距的可靠性，而目前尚缺乏專(zhuān)門(mén)針對(duì)快速公交車(chē)頭時(shí)距可靠性的研究，因此本文對(duì)快速公交車(chē)頭時(shí)距可靠性的研究具有重要的理論意義。
　　

3、首先，本文定義了車(chē)頭時(shí)距可靠性的微觀評(píng)價(jià)指標(biāo)——車(chē)頭時(shí)距遵守比率(Headway Adherence Ratio，HAR)。HAR是實(shí)際車(chē)頭時(shí)距減去計(jì)劃車(chē)頭時(shí)距的差與計(jì)劃車(chē)頭時(shí)距的比率。由于在實(shí)際的BRT運(yùn)營(yíng)中，非均勻的計(jì)劃車(chē)頭時(shí)距比較常見(jiàn)，而實(shí)際車(chē)頭時(shí)距又與計(jì)劃車(chē)頭時(shí)距密切相關(guān)。HAR作為一個(gè)相對(duì)指標(biāo)，考慮了計(jì)劃車(chē)頭時(shí)距對(duì)實(shí)際車(chē)頭時(shí)距的影響，能夠很好的克服非均勻計(jì)劃車(chē)頭時(shí)距給車(chē)頭時(shí)距可靠性評(píng)價(jià)帶來(lái)的影響。HAR也可以滿足計(jì)劃車(chē)頭時(shí)距不

4、同的線路之間的車(chē)頭時(shí)距可靠性比較。
　　在定義了HAR的基礎(chǔ)上，本文研究了快速公交站點(diǎn)上車(chē)頭時(shí)距可靠性的概率分布問(wèn)題。由于車(chē)頭時(shí)距受很多不確定因素的影響，是一個(gè)隨機(jī)變量，因此有必要從概率的角度對(duì)其進(jìn)行研究。本文提出了利用車(chē)輛實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)(Automatic Vehicle Location，AVL)估計(jì)較為統(tǒng)一的HAR概率分布的“四步法”，該“較為統(tǒng)一的分布”應(yīng)該可以描述快速公交線路上每一個(gè)站點(diǎn)的HAR分布情況。根據(jù)該方法，本文對(duì)

5、常州快速公交線路各站點(diǎn)上的44025個(gè)HAR數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合，所采用的擬合函數(shù)是現(xiàn)有的19種與HAR樣本空間相符的概率分布，其中包括Lognormal，Gamma，Beta和Wakeby等常見(jiàn)的偏態(tài)分布形式。實(shí)例分析結(jié)果表明，現(xiàn)有的19種概率分布形式均不能很好的描述快速公交站點(diǎn)HAR的分布。在此基本上，本文提出5參數(shù)的Wakeby-type分布。通過(guò)對(duì)兩個(gè)基本命題的推導(dǎo)，本文提出了基于L-moments的Wakeby-type分布參數(shù)估計(jì)

6、算法。實(shí)例分析表明，本文提出了Wakeby-type分布對(duì)于快速公交站點(diǎn)的HAR樣本具有最好的擬合效果。
　　本文從站點(diǎn)和線路兩個(gè)層面研究了快速公交車(chē)頭時(shí)距可靠性的分析方法。在站點(diǎn)水平上:首先，根據(jù)快速公交站點(diǎn)HAR的概率分布，提出了基于概率分布的車(chē)頭時(shí)距可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)。其次，對(duì)現(xiàn)有的車(chē)頭時(shí)距可靠性指標(biāo)進(jìn)行了深入分析，并將其劃分為車(chē)頭時(shí)距遵守性指標(biāo)、車(chē)頭時(shí)距一致性指標(biāo)和車(chē)頭時(shí)距的偏差一致性指標(biāo)，對(duì)三者之間的關(guān)系進(jìn)行了進(jìn)一步的推導(dǎo)與

7、說(shuō)明。在線路水平上，提出了基于Spearman秩相關(guān)系數(shù)的車(chē)頭時(shí)距相關(guān)性分析方法。最后，應(yīng)用以上方法，對(duì)常州快速公交主線B1和支線B11、B23的車(chē)頭時(shí)距可靠性情況進(jìn)行了比較分析，通過(guò)比較可以進(jìn)一步理解快速公交各特征（例如:公交專(zhuān)用道、BRT站臺(tái)等）的配置情況與其車(chē)頭時(shí)距可靠性之間的關(guān)系。
　　本文研究了快速公交車(chē)頭時(shí)距可靠性的影響因素。首先，從運(yùn)行車(chē)道、BRT站臺(tái)設(shè)置情況、信號(hào)交叉口的BRT優(yōu)先情況和車(chē)輛配置情況四個(gè)方面進(jìn)行了影

8、響因素的定性分析。其次，本文通過(guò)發(fā)車(chē)間隔可靠性和運(yùn)行時(shí)間可靠性兩個(gè)方面對(duì)車(chē)頭時(shí)距可靠性的影響因素進(jìn)行定量分析。為了研究發(fā)車(chē)間隔可靠性對(duì)車(chē)頭時(shí)距可靠性的影響，本文建立了快速公交到達(dá)時(shí)間仿真模型。
　　在運(yùn)行時(shí)間可靠性的研究中，本文將運(yùn)行時(shí)間分為站點(diǎn)間行駛時(shí)間和站點(diǎn)停靠時(shí)間兩部分。首先，通過(guò)對(duì)快速公交線路上AVL數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，定量研究了這兩部分對(duì)運(yùn)行時(shí)間可靠性的影響。其次，通過(guò)回歸分析建立了快速公交平均行駛時(shí)間模型、行駛時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)差模

9、型、平均停站時(shí)間模型和停站時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)差模型。為了表示信號(hào)交叉口對(duì)快速公交行駛時(shí)間的影響，本文提出了加權(quán)信號(hào)密度（Weighted Signal Density，WSD）的概念，WSD綜合考慮了信號(hào)交叉口的密度和配時(shí)情況。在快速公交停站時(shí)間模型中，BRT站臺(tái)相對(duì)交叉口的位置（交叉口進(jìn)口道和出口道）首次作為影響因素進(jìn)行研究。
　　本文的研究成果有助于深入理解快速公交車(chē)頭時(shí)距可靠性的變化規(guī)律和影響機(jī)理，為快速公交運(yùn)營(yíng)者提供評(píng)價(jià)和管理方法上