摘要

通過對濟南市多處公交站台的駐站調查，分析公交車輛停靠公交站台的過程，並利用調查數據給出不同停靠過程的參數取值；結合濟南市公交車輛進站規則，采用合適的排隊論公式，確定N輛車同時到站的概率，對同時停靠公交車輛數與(yu) 站台泊位數之間的比較，計算出合理的站台泊位數。

關(guan) 鍵字：公交；站台；泊位數；計算方法

引言

現狀國內(nei) 尚無統一的公交站台泊位數設置標準規範，站台泊位數的設置主要依靠設計人員、公交營運人員的經驗，缺乏理論體(ti) 係支撐。公交站台是公交線路運行的節點，公交站台泊位數不足，易導致公交站台列車化，直接影響到公交線路的運營速度，影響道路交通的運行質量（如交通擁堵）。本文主要從(cong) 剖析公交車輛進站的整個(ge) 流程，通過利用駐站調查的方式，來確定車輛停靠的各個(ge) 環節的時間計算及取值，利用成熟的排隊論計算方法，來確定同時停靠N輛的概率，並以此確定公交站台泊位數，通過按照本文的方法計算，可以得出相對合理的泊位個(ge) 數，為(wei) 新建道路、改建道路及站台擴容提供參考依據。

公交車輛進站是隨機的過程，有時同時進站多輛車，有時停靠0輛車，要保障公交站台泊位數可以滿足公交車輛進站停靠，就要使得同時進站車輛數超過站台泊位數的概率達到最小。那麽(me) ，如何計算公交站台同時進站車輛數超過站台泊位數的概率？

1 公交站台停靠車輛數概率計算

公交車輛停靠進站的過程與(yu) 排隊購票的過程是相似的，現在已經形成成熟的理論及公式，如M/M/1，M/M/S等[1]。由於(yu) 各地方對公交車輛進站的規則不同，在選取排隊論公式時，就要有針對性的選取。濟南市車輛必須依次進站，不可以繞過前方停車進站，類似於(yu) 公交站台為(wei) 一個(ge) 服務台，車輛依次排隊進站，因此，可以選取M/M/1。以下公式（1）至公式（6）為(wei) 利用M/M/1計算同時停靠車輛數大於(yu) 泊位數N的概率公式。

•至少有一輛車停靠的概率：

•沒有車輛停靠的概率：

•同時到達1輛車的概率：

•同時到達2輛車的概率：

•同時到達N輛車的概率：

•同時停靠車輛數大於(yu) 設計泊位數N的概率：

式中：

C1——單泊位通行能力，具體(ti) 計算見公式（10）；

βi——第i個(ge) 泊位的利用率，取值可參照表1；

m——站台停靠m條線路；

N——公交站台設計泊位個(ge) 數N；

fj——第j條線路的發車頻率；

PN——停靠車輛數大於(yu) 設計泊位數N的概率。

確定了停靠車輛數大於(yu) 設計泊位數N的概率PN，就需要保障PN在合理的範圍，才能確保設計的泊位數既能滿足停靠需求，又能利用率較高。以下2-4章節將詳細介紹以上公式中涉及參數的取值及計算方法。

2 單泊位通行能力計算（C1）

單個(ge) 泊位的通行能力即在泊位允許停靠的時間內(nei) 能夠停靠的公交車輛數。計算公式如下：

其中：

t——公交車輛平均停靠時間，單位為(wei) s/輛，計算見公式（8）；

T——站台允許停靠時間，單位為(wei) s，計算見公式（9）。

本公式涉及公交車輛停靠時間t及站台允許停靠時間T兩(liang) 個(ge) 參數，2.1及2.2中將對這兩(liang) 個(ge) 參數進行詳細說明。

2.1公交車輛停靠時間計算

在確定公交車輛停靠時間t之前，先對公交車輛進站停靠的全過程進行了解，如圖1。公交車輛在道路上行駛，到達站台後減速進站，停靠站台後上下客，然後加速駛離站台。由於(yu) 受到車輛類型、站台形式、候車秩序、支付方式、專(zhuan) 用道是否設置、駕駛員駕駛習(xi) 慣等等因素影響，公交車輛停靠過程是難以準確量化的。因此通過對不同類型公交站台駐站調查，來確定各個(ge) 環節的取值。

圖1 車輛停靠過程分析

通過對濟南市多處公交站台進行駐站調查，統計得出公交站台車輛停靠平均進站和出站時間為(wei) 13s（不含上下客時間）。由於(yu) 上下車延誤與(yu) 車輛上車人數、下車人數相關(guan) ，通過調查統計（圖2），單個(ge) 乘客的平均上車延誤時間約為(wei) 3.3s，下車延誤時間為(wei) 2.1s。

圖2 每5分鍾內(nei) 站台平均上下客時間（s）

通過以上分析，公交車輛的停靠時間計算公式為(wei) ：

式中：

t0——單個(ge) 乘客的上車或下車延誤時間（若上客量大於(yu) 下客量，則取單個(ge) 乘客上車延誤，否則，反之）；

s——上客量或下客量的中的大值；

t1+t2——進、出站時間。

以上為(wei) 理論公式，在實際中可利用GPS到離站數據統計站台平均停靠時間t。本文利用濟南公交GPS到離站數據，根據數據中到站時間、離站時間標記，選取高峰期間經十路、經七路、和平路、文化東(dong) 路、東(dong) 荷路、舜義(yi) 路等道路上公交站台停靠車輛的GPS數據，計算站台平均停靠時間t。經統計（圖3），高峰期間主幹道公交站台車輛平均停靠時間為(wei) 48s，次幹道公交站台車輛平均停靠時間為(wei) 45s，支路公交站台車輛平均停靠時間為(wei) 25s，可以作為(wei) 新規劃道路公交站台泊位計算的參考值。

圖3 公交車輛站台平均停靠時間

2.2站台允許停靠時間計算

確定了車輛站台停靠時間，根據公交站台允許停靠的時間與(yu) 車輛停靠時間的比值，可以確定公交站台停靠的車輛數。但是，站台允許停靠的時間會(hui) 受距離較近的交叉口信號燈控製的影響[2]，並不會(hui) 一直有公交車輛停靠。通過對濟南市主幹道信號配時調查統計，主幹道的綠信比平均為(wei) 0.6。公交站台允許停靠的時間計算如下。

式中：

T——允許停靠時間；

g/c——綠信比。

3 多泊位停靠能力計算

通過公示（7）可以確定單泊位通行能力C1。但是在實際停靠過程中，由於(yu) 各泊位的位置不同、同時進站車輛數不同以及車輛在停靠時對其他泊位停靠車輛的影響，導致各個(ge) 泊位的停靠能力不同。一般的方法是通過仿真模型對泊位的通行能力進行模擬預測，本研究通過利用仿真軟件的模擬與(yu) 實際調查數據結合，確定濟南市公交站台各泊位停靠的有效率，具體(ti) 數據見圖4及表1。

圖4 濟南市各泊位數利用率（βi）折線圖

表1 濟南市不同泊位的有效率

單一站台泊位的停靠能力為(wei) 站台有效停靠時間與(yu) 車輛平均停靠時間的比值。N個(ge) 站台泊位的停靠能力為(wei) 單一站台泊位停靠能力與(yu) 站台泊位數對應的有效率的乘積。具體(ti) 公式如下：

•單泊位通行能力計算：

•N個(ge) 泊位通行能力計算：

式中：

T——允許停靠時間，計算見公式（9）；

t——公交車輛的停靠時間，計算見公式（8）

t0——單個(ge) 乘客的上車或下車延誤時間（若上客量大於(yu) 下客量，則取單個(ge) 乘客上車延誤，否則，反之）；

s——上客量或下客量的中的大值；

t1+t2——進出站時間；

C1——單泊位通行能力；

CN——N個(ge) 泊位通行能力之和；

βi——第i個(ge) 泊位的利用率，取值可參照表1。

4 建議排隊概率值

通過以上公式可以計算公交站台同時停靠車輛數大於(yu) 泊位數N的概率，隻要保障站台同時停靠車輛數大於(yu) 站台泊位數N的概率越小越好。但是這個(ge) 值取值越小，說明需要的泊位數越大，也會(hui) 導致泊位數的利用率不高；如果取值較大，則站台排隊進站的現象會(hui) 比較頻繁，對道路交通影響較大。通過對現狀站台泊位數反推計算，建議排隊概率取5%-15%為(wei) 宜。

5 公交站台泊位數計算方法

以上是對各部分的詳細剖析及涉及公式，具體(ti) 站台泊位數的計算順序是：首先計算至少有一輛車停靠的概率ρ，見公式（1）；然後計算沒有車輛停靠的概率P0，見公式（2）；接下來，依次計算同時停靠1輛車、同時2輛車的概率以及同時停靠N輛車的概率，見公式（3）（4）（5）。最後計算同時停靠車輛數大於(yu) 設計泊位數N的概率PN，見公式（6），將PN值與(yu) 建議排隊概率值（建議按照具體(ti) 要求取5%-15%）相比較，若是PN值小於(yu) 建議的排隊概率值，則認為(wei) 該泊位數比較合理，即為(wei) 設計泊位數，否則，需要增加泊位數再次計算，直至PN值小於(yu) 建議的排隊概率值，如圖5所示。

圖5 公交站台泊位數確定過程

6 案例應用

以濟南市公交站台為(wei) 例。假設新建主幹道公交站台，高峰小時線路平均發車間隔為(wei) 8min，主幹道交叉口綠信比為(wei) 0.6，每車平均停靠時間為(wei) 48s，公交站台為(wei) 直列式公交停靠站，建議排隊概率不高於(yu) 15%，則停靠線路條數不同，需設計站台泊位數如表2所示。

表2 停靠不同線路需設計泊位數對應表

7 建議

通過對濟南市公交站台泊位數設計研究，得出以下結論：

（1）建議單組站台的設計泊位數不宜超過3個(ge) 。根據對濟南市站台泊位的利用率分析，3個(ge) 以上泊位的利用率不高，從(cong) 第4個(ge) 泊位開始，泊位通行能力下降至50%以下。

（2）單組站台的停靠線路不宜過多，否則，多條線路公交車輛同時建站的概率將增大。若是停靠線路較多時，可將站台改造為(wei) 深港灣站台或是將站台分離改造，如濟南市公交駕校站台為(wei) 深港灣式站台，濟南甸柳莊公交站台為(wei) 分離式公交站台（甸柳莊①及甸柳莊②）。

（3）引導乘客乘車習(xi) 慣，減少二次進站，減少站台停靠時間，提高公交站台泊位的利用效率。由於(yu) 乘客在站台多為(wei) 分散式候車，且車輛停靠站台位置不固定，導致部分乘客在車輛剛進站時就上下客，等到車輛到前麵的泊位上時，剩餘(yu) 的部分乘客在此上下車，導致車輛多次進站停靠，延誤增加。建議在站台上設置線路固定停靠泊位指引，引導乘客在固定位置登乘車輛，減少上下車延誤。

　　參考文獻：

　　[1]楊波，翟春濤.公交停靠站通行能力及泊位數設計研究[J]四川建築.2012.32(4).9-11

　　[2]柏海艦，李文權.常規公交站台容納線路能力計算模型.[J]東(dong) 南大學學報.2007.37(6).1077-1080

　　來源：濟南市城市交通研究中心