CN105427612B - 一种基于道路条件约束的枢纽常规公交接驳线路配置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于道路条件约束的枢纽常规公交接驳线路配置方法，包括以下步骤：根据交通调查或交通模型推算确定枢纽常规公交集散客流需求；初步假设全部采用途径线路作为枢纽地区的常规公交接驳线路，确定所需的途径线路条数；确定枢纽地区常规公交线路密度；建立判断是否需要同时设置始发线路和途径线路的方法；建立枢纽地区常规公交接驳线路优化配置模型，确定始发线路条数和途径线路条数，得到枢纽地区的常规公交接驳线路优化配置方案。本发明可达到合理满足枢纽地区常规公交客流集散需求，通过常规公交接驳线路的优化配置实现公共交通资源集约利用并且避免枢纽地区道路交通拥挤的目的。本发明简单实用，可操作性和有效性强。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于道路条件约束的枢纽常规公交接驳线路配置方法，属于城市交通规划领域。
背景技术
枢纽地区一般会存在较大的客流集散需求，需要配置一定数量的常规公交接驳线路。常规公交接驳线路包括始发线路和途径线路两种，这两种接驳线路的客流集散能力存在较大的差异，目前对这两种常规公交接驳线路一般按照经验配置，定量化的科学方法还比较缺乏。这样会造成以下情况：如果配置的途径公交线路过多，则会明显增加枢纽地区的道路运行压力，情况严重时会发生拥挤；如果配置的始发线路过多，则需要在枢纽地区设置一定面积的公交首末站，对于寸土寸金的枢纽地区而言，用地和经济上的可行性都较低，往往存在无法实施的情况。
经发明人长期研究发现，根据枢纽地区常规公交集散客流的实际需求，考虑始发线路和途径线路两种常规公交接驳线路客流集散能力的差异，以道路条件为约束，确定枢纽常规公交接驳线路的优化配置方案，不仅能够合理满足枢纽地区常规公交客流集散需求，还能够通过常规公交接驳线路的优化配置实现公共交通资源集约利用并且避免枢纽地区道路交通拥挤的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于道路条件约束的枢纽常规公交接驳线路配置方法，本发明根据枢纽地区常规公交集散客流的实际需求，以道路条件为约束确定常规公交接驳线路的优化配置方案，能够合理满足枢纽地区常规公交客流集散需求，通过常规公交接驳线路的优化配置实现公共交通资源集约利用并且避免枢纽地区道路交通拥挤，具有针对性强的优点。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
本发明提供一种基于道路条件约束的枢纽常规公交接驳线路配置方法，包含以下步骤：
步骤1)，根据交通调查或交通模型推算确定枢纽常规公交集散客流需求Pt；
步骤2)，根据枢纽常规公交集散客流需求Pt，假设全部采用途径线路作为枢纽地区的常规公交接驳线路，确定所需的途径线路条数Nt；
步骤3)，根据途径线路条数Nt，确定枢纽地区常规公交线路密度Db；
步骤4)，建立判断是否需要同时设置始发线路和途径线路的方法；
步骤5)，建立枢纽地区常规公交接驳线路优化配置模型，确定始发线路条数No和途径线路条数Nt，得到枢纽地区的常规公交接驳线路优化配置方案。
作为本发明进一步优化方案，步骤2)的详细步骤如下：
步骤2.1)，假设全部采用途径线路作为枢纽地区的常规公交接驳线路，根据以下公式计算所需的途径线路条数Nt：
其中，Ct为常规公交途径线路的运能；
步骤2.2)，根据以下公式计算一条常规公交途径线路的运能Ct：
其中，Bb为常规公交标准车的额定载客人数，Jb为其它常规公交车型对常规公交标准车的换算系数，h为常规公交标准车的极限满载率，ht为途径线路采用常规公交标准车到达站点时的实际满载率，Tt为途径线路的发车间隔。
作为本发明进一步优化方案，步骤3)的详细步骤如下：
根据以下公式计算枢纽地区常规公交线路密度枢Db：
其中，L为枢纽地区的长度，W为枢纽地区的宽度，γ为常规公交接驳线路的非直线系数，S为枢纽地区的面积，S＝L*W。
作为本发明进一步优化方案，步骤4)的详细步骤如下：
在枢纽地区范围内可开行常规公交线路的道路网密度为Dr，公交线路重复系数为α；当Db≤αDr时，则全部采用途径线路作为常规公交接驳线路，所需途径线路条数为Nt；当Db＞αDr时，则同时设置始发线路和途径线路作为常规公交接驳线路。
作为本发明进一步优化方案，步骤5)的详细步骤如下：
步骤5.1)，根据以下公式计算一条常规公交始发线路的运能Co：
其中，ηo为常规公交车始发线路的满载率，To为始发线路的发车间隔；
步骤5.2)，为了满足枢纽地区常规公交的集散客流需求，应满足以下条件：
Co*No+Ct*Nt≥Pt
其中，No为始发线路条数；
步骤5.3)，为了避免常规公交接驳线路的设置造成枢纽地区的道路拥挤，应满足以下条件：
步骤5.4)，根据步骤5.2)和步骤5.3)求取整数解，得到始发线路条数No的可行解集合{N'o}和途径线路条数Nt的可行解集合{N′t}，在所有可行解中取min{N′o}和max{N′t}为No和Nt的最优解，从而得到枢纽地区的常规公交接驳线路优化配置方案。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1、本发明根据枢纽地区常规公交集散客流的实际需求优化配置常规公交接驳线路，能够有效解决枢纽地区常规公交客流集散的问题，并且避免出现运能不足或运能过剩的情况；
2、本发明考虑了道路条件约束，在设置常规公交接驳线路后能够保证枢纽地区道路交通的畅通运行，避免道路拥挤情况的出现。
附图说明
图1是基于道路条件约束的枢纽常规公交接驳线路配置方法的流程图。
图2是案例中的苏州工业园区湖西CBD区域示意图。
具体实施方式
以《苏州工业园区综合交通规划(2012-2030)》中湖西CBD地区依托地铁站点的枢纽常规公交接驳线路配置为例，下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
如图1所示，本发明公开了一种基于道路条件约束的枢纽常规公交接驳线路配置方法，包含以下步骤：
1、苏州工业园区湖西CBD包括地铁1号线、3号线、7号线三条地铁线，在CBD范围内共有3个地铁站点：中央公园站(地铁1号线、地铁7号线)、星海街站(地铁1号线)、星港街站(地铁1号线、地铁3号线)，针对CBD地区客流需求较大的特点，应结合3个地铁站点建设3个枢纽，如图2所示；根据交通模型推算得到晚高峰湖西CBD地区3个枢纽常规公交集散客流总需求为2.38万人次/小时，其中产生2.02万人次/小时，吸引0.36万人次/小时，晚高峰需要重点解决客流疏散问题，则枢纽常规公交集散客流需求Pt为2.02万人次/小时。
2、初步假设全部采用途径线路作为枢纽地区的常规公交接驳线路，确定所需的途径线路条数Nt；
2.1)计算常规公交途径线路的运能Ct(人次/小时)：
其中，Bb为常规公交标准车的额定载客人数(人)，根据《城市建设统计指标解释》(建综[2001]255号)和《机动车运行安全技术条件(GB7258-2012)》，常规公交标准车额定载客人数＝车厢固定乘客座位数+车厢有效站立面积(平方米)×每平方米允许站人数，每平方米允许站立人数按8人计算，一辆10.5米长的公交标准车的额定载客人数Bb取为70人；Jb为其它常规公交车型对常规公交标准车的换算系数，苏州工业园区采用10.5米长的公交标准车，Jb取为1.0；h为常规公交标准车的极限满载率，h取为1.0；ht为途径线采用常规公交标准车到达站点时的实际满载率，根据在苏州工业园区湖西CBD常规公交途径线路的交通调查，ht取为0.6；Tt为途径线路的发车间隔(分钟)，Tt取为10分钟；
2.2)计算所需的途径线路条数Nt(条)：
其中，Pt为枢纽常规公交集散客流需求(人次/小时)，Pt取为2.02万人次/小时；Ct为常规公交途径线路的运能(人次/小时)，根据2.1)，Ct取为168人次/小时。
3、确定枢纽地区常规公交线路密度Db：
苏州工业园区湖西CBD大约是一个长度L为1.9公里，宽度W为0.5公里的长方形区域，苏州工业园区湖西CBD常规公交线路密度Db：
其中，γ为常规公交接驳线路的非直线系数，根据《城市道路交通规划设计规范(GB50220-95)》，γ取为1.2；S为枢纽地区的面积(平方公里)，S＝1.9*0.5＝0.95平方公里。
4、建立判断是否需要同时设置始发线路和途径线路的方法：
在苏州工业园区湖西CBD可开行常规公交接驳线路的道路网密度Dr为8.63公里/平方公里；根据《交通工程手册》，公交线路重复系数以1.25－2.5为宜，对于城市中心区可以适当增加，枢纽地区公交线路重复系数为α取为4.0；αDr＝4*8.63＝34.52公里/平方公里；苏州工业园区湖西CBD常规公交线路密度Db为90.9公里/平方公里，即Db＞αDr，如果全部采用途径线路，则公交线路重复系数过高，容易导致道路交通拥挤，则需要同时设置始发线路和途径线路作为常规公交接驳线路。
5、建立枢纽地区常规公交接驳线路优化配置模型：
5.1)，计算常规公交始发线路的运能Co(人次/小时)：
其中，ηo为常规公交车始发线路的满载率，ηo取为0.8；To为始发线路的发车间隔(分钟)，To取为5分钟；
5.2)，建立枢纽地区常规公交接驳线路的总运能与枢纽地区常规公交集散客流需求匹配等式：
672*No+2*168*Nt≥20200
其中，No为始发线路条数(条)；
5.3)，为了避免常规公交接驳线路的设置造成枢纽地区的道路拥挤，建立以下等式：
5.4)，根据步骤5.2)和步骤5.3)求取整数解，得到始发线路条数No的可行解集合{N'o}和途径线路条数Nt的可行解集合{N′t}。由于枢纽地区用地价格较高，一般应尽可能减少公交首末站的设置，尽量使用途径线路进行接驳，所以，在所有可行解中取No＝min{N'o}和Nt＝max{N′t}为最优解，得到苏州工业园区湖西CBD常规公交接驳线路的优化配置方案为：始发线路条数No＝25条，途径线路条数Nt＝10条。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于道路条件约束的枢纽常规公交接驳线路配置方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤1)，根据交通调查或交通模型推算确定枢纽常规公交集散客流需求Pt；
步骤2)，根据枢纽常规公交集散客流需求Pt，假设全部采用途径线路作为枢纽地区的常规公交接驳线路，确定所需的途径线路条数Nt；
步骤3)，根据途径线路条数Nt，确定枢纽地区常规公交线路密度Db；
步骤4)，建立判断是否需要同时设置始发线路和途径线路的方法；
步骤5)，建立枢纽地区常规公交接驳线路优化配置模型，确定始发线路条数No和途径线路条数Nt，得到枢纽地区的常规公交接驳线路优化配置方案。
2.根据权利要求1所述的一种基于道路条件约束的枢纽常规公交接驳线路配置方法，其特征在于，步骤2)的详细步骤如下：
步骤2.1)，假设全部采用途径线路作为枢纽地区的常规公交接驳线路，根据以下公式计算所需的途径线路条数Nt：
<mrow>
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<mi>N</mi>
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其中，Ct为常规公交途径线路的运能；
步骤2.2)，根据以下公式计算一条常规公交途径线路的运能Ct：
<mrow>
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<mi>C</mi>
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<mo>=</mo>
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</msub>
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其中，Bb为常规公交标准车的额定载客人数，Jb为其它常规公交车型对常规公交标准车的换算系数，h为常规公交标准车的极限满载率，ht为途径线路采用常规公交标准车到达站点时的实际满载率，Tt为途径线路的发车间隔。
3.根据权利要求2所述的一种基于道路条件约束的枢纽常规公交接驳线路配置方法，其特征在于，步骤3)的详细步骤如下：
根据以下公式计算枢纽地区常规公交线路密度Db：
<mrow>
<msub>
<mi>D</mi>
<mi>b</mi>
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<mi>S</mi>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
其中，L为枢纽地区的长度，W为枢纽地区的宽度，γ为常规公交接驳线路的非直线系数，S为枢纽地区的面积，S＝L*W。
4.根据权利要求3所述的一种基于道路条件约束的枢纽常规公交接驳线路配置方法，其特征在于，步骤4)的详细步骤如下：
在枢纽地区范围内可开行常规公交线路的道路网密度为Dr，公交线路重复系数为α；当Db≤αDr时，则全部采用途径线路作为常规公交接驳线路，所需途径线路条数为Nt；当Db＞αDr时，则同时设置始发线路和途径线路作为常规公交接驳线路。
5.根据权利要求4所述的一种基于道路条件约束的枢纽常规公交接驳线路配置方法，其特征在于，步骤5)的详细步骤如下：
步骤5.1)，根据以下公式计算一条常规公交始发线路的运能Co：
<mrow>
<msub>
<mi>C</mi>
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<mo>=</mo>
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</mfrac>
</mrow>
1
其中，ηo为常规公交车始发线路的满载率，To为始发线路的发车间隔；
步骤5.2)，为了满足枢纽地区常规公交的集散客流需求，应满足以下条件：
Co*No+Ct*Nt≥Pt
其中，No为始发线路条数；
步骤5.3)，为了避免常规公交接驳线路的设置造成枢纽地区的道路拥挤，应满足以下条件：
<mrow>
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<mrow>
<mo>(</mo>
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<mo>+</mo>
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步骤5.4)，根据步骤5.2)和步骤5.3)求取整数解，得到始发线路条数No的可行解集合{N'o}和途径线路条数Nt的可行解集合{N't}，在所有可行解中取min{N'o}和max{N't}为No和Nt的最优解，从而得到枢纽地区的常规公交接驳线路优化配置方案。
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