[发明专利]基于乘客主观感知的城市公共交通客流拥塞指数计算方法

说明书

基于乘客主观感知的城市公共交通客流拥塞指数计算方法，涉及交通运输工程领域。本发明基于“时效延长”思想，系统量化乘客对出行时间和空间拥挤的主观感知，更加贴近乘客对公共交通服务的生理和心理状态，未来可以作为一个重要的衡量公共交通服务水平的指标，为城市交通行业管理单位、公共交通监控指挥机构提供可量化的公共交通运行及服务性能动态指标支持，为行业服务监测、制定公交运行服务改善策略以及评估公共交通投资效果提供决策支撑。

技术领域

本发明涉及对城市公共交通(城市轨道交通和地面公共汽电车交通)客流拥塞状态的量化表征，基于“时效延长”思想提出客流拥塞量化表征指数，属于交通运输工程领域。

背景技术

城市公共交通在运行服务过程受到站台载运能力的制约，公共汽电车还会受到城市道路混合交通流的影响，导致车辆在时间维度上的迟滞和空间维度上的拥挤，加剧了乘客出行的负效用。早前大多数学者将公共交通车厢满载率作为评价公共年交通运行服务质量(LOS)的核心指标，但在提高公共交通系统运行服务水平的改进策略中则主要强调延误，因此单独从时间角度或空间角度进行运行服务评价缺乏全面性。

发明内容

为了更为准确地描述乘客对公共交通服务的感知体验，本发明提出了客流拥塞的概念，并将其定义为公共交通系统内乘客对客流流速降低和客流密度增高的综合状态感知。出行者对于拥挤和非拥挤环境产生的边际负效用称为时效延长量，即从拥挤状态转移到非拥挤状态所额外花费的时间。

技术方案为：

本发明通过解析客流拥塞与出行时效的关联，分析乘客出行阶段特征，基于“时效延长”思想构建客流拥塞量化表征模型，用于系统量化乘客对出行时间和空间拥挤的主观感知。具体为：按照乘客出行阶段，分别计算考虑拥挤的公共交通区间乘车时效和车站候车时效，最后根据各区间客流周转量权重，计算走廊和网络层面的城市公共交通客流拥塞指数。

本发明中基于乘客主观感知的城市公共交通客流拥塞指数模型(公式(1))针对于公共交通走廊和网络层面。城市轨道交通走廊是单条轨道交通线路的一部分或多条轨道交通线路重合的一部分；公交走廊是包括路段区间、道路交叉口与停靠站等基础设施及所通行公交车辆在内的具有较大客流输送能力的公交通行服务设施。城市轨道交通网络和城市地面公交网络分别指一个区域内的所有轨道交通线路和地面公交线路构成的集合。公共交通走廊和网络均由区间构成。区间这里指城市轨道交通站间区间、公交车辆通行的路段。

本发明给出的公共交通走廊/网络客流拥塞指数I_PCI(0≤I_PCI＜1)定义为通过公共交通走廊/网络的客流时效T_m与通过公交走廊/网络理论时效T_th之差除以T_m.

其中T_m定义为乘车时效T_RTM与候车时效T_WTM之和。

T_m＝T_RTM+T_WTM (3)

其中，M₁,M₂分别为单位时间内通过区间k和车站q的公交车辆总数，K,Q分别为公共交通走廊/网络上的区间和车站总数。P_k指统计时间单元内通过区间k的客流量/(人·(5min)^-1)，Pq指统计时间单元内在站点的上下客量/(人·(5min)^-1)。T_RTM和T_WTM分别按各区间和各车站客流量占比加权平均。

下面是对公式(4)和公式(5)中区间乘车时效与区间候车时效的计算说明：