An Evaluation Study of Urban Bus Service Based on Travel Chain
陈欢① CHEN Huan；冯川① FENG Chuan；于洁涵② YU Jie-han；
赵骥① ZHAO Ji；李莹① LI Ying
（①广州交通信息化建设投资营运有限公司，广州 510620；②广州市公共交通集团有限公司，广州 510620）
（①Guangzhou Communication Information Construction Investment and Operation Co.，Ltd.，Guangzhou 510620，China；
②Guangzhou Public Transport Group Co.，Ltd.，Guangzhou 510620，China）
摘要：为提高城市公交运营服务水平，推进公交运输服务行业转型升级，基于出行链分析了公交服务需求，从行程时间、出行换乘、非直线系数、运营均衡性、站点可达性维度构建了城市公交服务评价指标体系，最后针对性提出公交运营优化建议。研究有利于完善城市公交发展研究相关理论，对城市公交运营服务具有参考意义。
Abstract: To improve the services level of urban bus transportation operation and promote the industry transformation, first, the bus service demand is analyzed based on travel chain; secondly, urban bus service evaluation index system is established from four aspects of travel time, transfer, the nonlinear coefficient of a bus route, operation equalization and site accessibility. Then, the bus operation optimization proposal is proposed for for specific problems. The research is conducive to perfecting the relevant theories of urban bus transportation development research, and has reference significance for urban bus transportation operation services.
关键词：交通工程；公共交通；运营优化；服务评价；出行链
Key words: traffic engineering；public transportation；operation optimization；service elevation；travel chain
中图分类号：U491.1+7 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）27-0098-03
0 引言
公交作为城市客运的重要组成部分，是公众日常出行的主要交通方式。为了提高居民出行服务水平，公交运营优化等相关研究受到国内外大量学者关注，李莹等[1-3]利用公交IC卡数据及车辆GPS（Global Position System，全球定位系统）数据开展研究公交客流OD（Origin-Destination，起讫点）推导，为掌握公交客流分布提供基础支撑。安实等[4-7]在客流推导的基础上研究公交乘客出行特征，深入挖掘公交乘客出行的规律，完善公交线网规划运营优化理论基础。为针对性提高公交服务水平，学者从乘客角度、社会角度以及公交企业角度开展公交服务评价研究，刘新民等[8-9]主要从城市宏观层面评估了公交服务质量，刘冬梅等[10-12]分析了公交服务质量的影响因素，从微观层面评估了公交可靠性。现有研究为城市公交的运营即发展提供了坚实的理论基础，在此基础上课题组从乘客出行链角度研究公交服务评价，考虑服务与供给发现公交待优化现象，该评价方法以客观的客流作为评价数据支撑，规避了主观评价中主体差异，是对现有评价体系的补充与丰富，可为城市公交运营优化决策提供辅助支撑。
1 出行链理论
对于出行链的概念国内外的学者目前没有明确定义，不同的研究学者根据研究内容不同提出了不同的理解与观点[13]，典型有关出行链的理解如表1所示。
综合上述已有的关于出行链内涵及定义，出行链观点的共性为出行链是出行者一天中将不同出行目的按照时间顺序排列形成的完整链条，关键信息包括出行方式、空间、时间等信息。同时也可以发现，部分研究学者认为居民的出行链是一个环形结构，从一个点出发最终会到这个点；也有一些学认为只要有明确的出行目的则某一次出行活动即可认为是一次出行链。
根据结合以往学者界定出行链内涵，课题组认为基于出行服务于社会经济活动，即出行具有目的性，公交运输服务是为了满足人们有目的性地完成空间位置转移，因此采用鲜于建川[14]对出行链的定义，认为出行链是指人们为完成一项或多项活动，而在时间上顺序排列的出行目的所组成的往返行程，包含了大量时间、空间、方式和活动类型等信息。研究基础数据资源为广州市公众刷卡（扫码）相关数据，因此这里时间包括上车时间、下车时间等，空间主要体现为公交站点，方式上主要体现为公交，活动类型包含通勤出行、通学出行以及其他出行。
2 基于出行链的公交服务需求
在公交优先发展战略的指导下，我国大部分大中型城市确立了以轨道交通为骨干、常规公交为主体，多种交通方式协调发展的一体化交通体系。公众对公交服务的依赖性与城市轨道交通服务水平有密切关联。
在轨道交通网络密度低或者尚未成网阶段，公众出行大都依赖公交运输，公交运输承担着大量的客运量，这个阶段的服务需求主要体现在公众搭乘的可得性，可得性越高公众出行需求被满足的概率越高，为提高公众出行服务水平，公交线网需要覆盖大部分出行需求点。
在轨道交通网络密度高的阶段，轨道交通大运量、快速、准点的特性会吸引大部分公共交通客流，这个阶段公交与地铁的市场关系更侧重于“补”，由于地铁的基础投资大、建设周期长，在逐渐成网过程中过长的单条地铁线及端点需要公交提供出行服务。
3 基于出行链的公交服务评价指标体系
为了多维度立体评价城市公交服务情况，以基于出行链的公交服务需求为导向，从行程时间、出行换乘、非直线系数、运营均衡系数、站点可达性五个方面建立公交服务评价指标体系，如图1所示。
各类评价指标具体含义如下：
①行程时间指的是乘客从起点到达终点需要花费的时间，这里有两个角度来反映公交运行情况，一个是时间长短，即乘客从起点到终点所花费的时间，一般地行程时间越长乘客体验满意度逐渐降低；另一个是时间稳定性，反映的是OD对之间各次行程时间与平均行程时间的波动，因此采用OD对之间行程时间的标准差作为稳定性系数，该系数越小在表示线路运行稳定性越高。对于乘客而言相对固定的出行OD，也更关注的是时间稳定性，稳定性越高则乘客需要花费的预留时间（应对出行不确定性）则越少，用户满意度自然越高。
②出行换乘指标包括直达率和单次出行平均乘车次数，课题组定义直达率指为统计时间范围内直达出行与总出行之间的比例，反映了城市公交服务水平的便捷程度，直达率越高则越便捷，相对小城市而言，大城市的直达率会相对偏低。单次出行乘车次数描述的是一次出行活动中乘车的趟次数，乘车次数接近1则表示城市的公共交通直达率高；反之，则直达率低。单次出行平均乘车次数计算时将统计时间内的乘车次数与出行次数作商，得到的数值大小与城市的规模相关，相对于中小城市而言，大城市单次出行的平均乘车次数会稍高。
③非直线系数指的是线路的行驶里程与起终点的直线距离的比值，常用于公交线网规划，非直线系数对直达率、行程时间也有一定影响。对于客流量较大的线路，一般建议线路非直线系数越接近于1越好；对于客流量较低的线路，企业需要迂回行驶增加上车量，平衡线路运营成本。已有研究多从全线维度对线路分析非直线系数，课题组侧重从OD对维度来评价公交服务。
④运营均衡系数指的是两组被比较的两组对象公交客流的比值，描述对向站点、上下行线路、早晚高峰公交客流的悬殊程度。为了分析数据筛选方便，可定义运营均衡系数为大于等于1的正整数，系数值趋近于1则表示越均衡。若A站点与A’站点互为对向站点，其早高峰公交上车客流分别为L（A）与L（A’），则A与A’的早高峰的运营均衡系数为V（A,A’）=L（A）/L（A’）或V（A,A’）=L（A’）/L（A），V（A,A’）≥1。因城市公交多为双向运输，即上行班车行驶至终点后返回为下行班车，因此均衡系数可以描述客流的方向性，为企业运输供给结构灵活化提供量化参考。
⑤站点可达性指的是乘客在某个站点成功搭乘公交车的可得性，该指标是分析公交线网布局的科学性与合理性，可达性越高则表示服务可获得性越高。一般地，认为乘客从出行起点至公交站点（或者从公交站点至目的地）的时间越短，则其时间可达性越高；同样乘客从出行起点至公交站点（或者从公交站点至目的地）的空间距离越近，则其时间可达性越高。期初的可达性分析常常以空间作为衡量依据，常规认为空间可达性高则时间可达性也高，二者正相关，然而因城市市政经常围蔽道路施工，空间距离近的不一定时间短，因此课题提倡从时间维度评估站点的可达性。
4 公交服务优化建议
针对经公交服务评价指标体系的测评结果，对公交运行提出如下优化建议：
①针对行程时间不稳定的情况，行程时间的长短受起点至终点之间的距离影响，行程时间不稳定受实时路况影响，很大程度上并非公交企业能够改善或者缓解，从服务乘客的角度出发，建议将公交车辆运行信息实时告知乘客，减少乘客的信息不确定性，及时规划出行。
②针对出行换乘较高的情况，如果乘客单次出行需要换乘多次，则意味着公交线网布局不合理，需要针对客流的空间移动需求规划新增线路，重点满足空间移动需求量大的OD对，若该部分客流具有时间集中特征（如集中于早晚高峰，且方向早晚相向），则可以通过高晚高峰线路或者定制公交等形式满足乘客需求。
③针对非直线系数较高的线路，结合公交线路的服务定位，从全线及局部站点OD对两个维度进行优化，如果定位为长远距离的郊区运输线路，考虑服务辐射范围及运营成本，建议以全线非直线系数作为主要优化依据；如果定位为城区短距离运输线路，建议结合全线及局部非直线系数优化；微循环线路优化不受非直线系数影响。
④运营均衡性系数体现了公交客流的时空不均衡性，反映的是城市公众职住空间关系，对于运营不均衡性明显（均衡性系数较高）的站点、线路，建议结合公交与地铁网络，建立灵活制定线路发车计划及停靠站计划机制，例如定制公交与常规线路组合运营，辅以APP采集公众乘车需求，实现运输供给资源的优化配置。
⑤针对可达性低的区域，可以从两个方面提高乘客的可达性，第一是优化公交站选点设置，直接提供更多站点来辐射更多乘客；第二是配套慢性交通设施，目前共享单车在各个城市规模投入，借助自行车降低乘客从起点至公交站点或者从公交站点至终点的时间，提高该站点对乘客的吸引力。
5 结语
课题从出行链的角度分析了乘客的公交服务需求，基于出行链理论构建了公交服务评价指标体系，从行程时间、出行换乘、非直线系数、运营均衡性、站点可达性五个方面分析评价指标的内涵与意义，针对评价指标项分别提出了运营服务优化建议。
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