发布时间 : 星期六 文章城市公交站点布局优化与设计方法研究更新完毕开始阅读f4d7ac540d22590102020740be1e650e53eacf3f
绿信比 滞留时间（s） 15 30 45 60 90 120 150 86 60 46 38 28 22 18 0.5 10 消散时间（s） 15 1.0 0.5 1.0 站点通行能力 120 80 54 42 30 23 18 67 50 40 33 25 20 17 100 64 50 40 28 22 18 当停靠站设置泊位数多于2个时，由于对各条公交线路停靠位置未加以明确限制，各泊位不是等量使用的；且公交线路之间会相互干扰，所以公交泊位使用效率并未达到100%。关于有效泊位数的研究，美国《道路通行能力手册》指出：非港湾式停靠站的使用效率随着泊位数增加而降低，并且建议非港湾式停靠站最大有效值为2.50。但是欧洲学者研究表明[11]，当超过3个停靠位的时候，通行能力会有所增加。研究中通过对泊位数从1增加到3造成的通行能力的变化进行模拟比较，提出如下表所示不同泊位数对应的有效泊位值[21]：
表5-2有效泊位数
泊位数 1 2 3 4 5 非港湾式停靠站 运转效率% 100 85 60 20 5 有效累计 泊位数 1.00 1.85 2.45 2.65 2.70 港湾式停靠站 运转效率% 100 85 60 20 5 有效累计 泊位数 1.00 1.85 2.60 3.25 3.75 5.4排队论分析方法研究
5.4.1计算公交车作业时间的适用方法
计算公交站点通行能力的方法，目前主要有理论模型加以实验模拟修正（如美国HCM2000），国内研究较为深入的是运用概率论知识，由实验调查数据分不同站位计算车头时距，根据车头时距符合负指数分布的规律[38]，将各种情形的最小车头时距乘上其出现概率再累加，可得到考虑各种进站车头时距组合的平均最小车头时距,从而计算出公交站点实际通行能力，此法的理论依据严谨，但需要大量公交停靠的调查数据。
公交车在停靠站的作业可分解为：排队进站—乘客排队上下车—排队离站，相应地，车辆作业时间由进站时间、上下客时间与离站时间组成，按停车位与主车道的关系将停靠站分为三类：与主车道之间有分隔设施的港湾式停靠站、无分隔设施的港湾式停靠站和路边停靠站，各类停靠站都可能有数个停靠车位。按照排队理论分析，停靠站排队系统有三个基本组成部分：输入过程、排队规则与服务机构。输入过程指公交车到达停靠站，顾客源是有限的，到达时间间隔分布指公交车车头时距分布；排队规则为先到先服务；服务机构主要指停靠车位情况与上下乘客时间分布。当公交车车头时距分布、上下客时间分布满足一定要求，且公交车离站勿需排队时，可根据车头时距分布、上下客时间分布类型、停靠车位数以排队理论建立相应的排队模型，求解得到公交车的作业时间。 5.4.2运用排队论分析设计站位数
在多泊位站台，乘客往往需要交织跑向各自车辆而延缓了上车，且进站车辆位置越靠后，上客时间越长。经过观测，获取所调查的市区公交的平均上客时间，可知：各车辆平均上客时间差别不大，前后车辆上客时间差在0.3秒左右。为简化计算，假设每个站位的平均服务时间相同，运用排队模型对公交站点的通行能力进行分析。
公交车辆到站的随机性较大，车辆到达服从近似的泊松分布，这时可认为停靠站与到达车流构成了“单路排队多通道服务系统”(M/M/N)。单路排队多通道服务指排成一个队等候数条通道服务的情况，排队中第一个顾客可视哪个通道有空就到那里去接受服务。具体针对公交停靠站，M/M/N服务系统就是指到达的公交车辆均按先后顺序进站，且按照由远至近的停靠原则，这样就能保证停车位得到尽可能充分利用，只要有停车位空闲，公交车辆就可以进站接受服务。
设?为进入多通道服务系统顾客的平均到达率，排队队列从每个服务台接受服务后的平均输出率为?，则每个服务的平均服务时间为1/?，记???/?，
则?/N称为M/M/N系统的服务强度或交通强度或利用系数，亦可称为饱和度。
由排队理论可知，系统中没有车辆的概率为：
P(0)?1N?1k?0??k?kk!??N (5-3)
N!(1??/N)系统中有k辆车的概率：
P(k)?P(k)?k!P(0) k?N (5-4)
?kN!Nk?NP(0) k?N (5-5)
排队系统中的平均车辆数：
n???P(0) (5-6)
N!N(1??/N)2?N?1平均排队长度：
q?n?? (5-7)
系统中的平均逗留时间：
d?q??1??n? (5-8)
排队中的平均等待时间：
w?
q
? (5-9)
?一车辆到达率，单位时间内到达的车辆数，此处其数值即为公交流量；
?一停靠站服务率，即单位时间内一个停车位服务的公交车数，它由公交车
在站的滞留时间决定，包括减速停靠时间、乘客上下车时间和启动加速时间。其中上下乘客量是关键的影响因素；
N一系统的通道数，就是公交泊位的数量；
?一交通强度，???/?。对于该服务系统而言，当?/N?1时，系统是稳
定的，每个状态将会循环出现，即到站的公交车将逐步消散；当?/N?1时，系统的任何状态都是不稳定的，等候进站的公交排队将越来越长。因此，确保该系统正常工作的条件是?/N?1，即N??/?。
为使公交站点满足高峰小时的车辆停靠需求，?、?应该按高峰小时取值，车辆到达率人取站点所有线路高峰小时发车频率之和；?取站点所有线路高峰小
时平均停靠时间ts与相邻车辆最小间隔时间tf之和的倒数。
公交站点的站位确定方法如下：
①根据?、?计算?值，为了保证?/N?1使系统稳定，公交站点的初始站位N0取大于?的整数；
②根据上式，计算站位为Ni时的站点平均车辆数ni； ③判断ni是否满足下式：
ni?Nie 且P(k?N)??
式中：Nie—Ni所对应的有效站位数，见表5-5；
?—站点外有公交车辆排队的概率，通常取5%-10%。
如果ni与Ni满足上式，则步骤结束，此时的Ni站点设计停靠站位；若ni与
Ni不满足上式，则令Ni?1?Ni?1，返回步骤③继续循环计算，直到式得到满足
为止。
5.5实例分析及计算
以南站广场站点为例，根据其公交停靠站的公交到达次数与停靠时间的调查数据，车辆到达服从泊松分布，以每隔15分钟取整小时段数据分析高峰流量，可知高峰小时车辆的到达率为117辆，车辆在站平均停靠时间为25s，连续两辆公交车辆的最小间隔取15s，车辆在停靠站的平均滞留时间为40s。根据上述提出的模型方法可以求出该站点合理的设计停车位数。
根据上述方法，求解如下：
?=117/小时，?=3600/(25+15)= 90辆/小时，则???/?=117/90=1.3。
①取N0?2，根据计算可得P(0)=0.212 ，n0?2.25。
②由表5-2可知，N0e?1.85，n0> N0e，不满足条件，需继续计算。 ③取N1?N0?1?3，计算可得P(0)=0.263，n1?1.147。
由表5-2可知，N1e?2.60，满足n1?N1e，由(5-4)式计算得到，P（l）=0.342，P（2）= 0.222，P（3）=0.096，因此P（k>3）=0.072。如果公交车辆排队允许概率取5%，3个站位不能满足需求，需要继续循环计算；如果公交车辆排队允许概率取10%，3个站位可以满足条件，3站位即可作为该站点公交车辆设计站位。 5.6 公交停靠站点的站长优化设计
站长是在设计站位的基础上进行确定的，站点的长度除了取决于站位数以