鐵路客運(yùn)站出租車上客區(qū)通行能力配置與優(yōu)化

朱 亮，楊 旭，王相平

（中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 運(yùn)輸及經(jīng)濟(jì)研究所，北京 100081）

出租車是大型鐵路客運(yùn)站客流疏解的重要方式。目前，大型鐵路客運(yùn)站通常將出租車上客區(qū)與落客區(qū)分開設(shè)置，在上客區(qū)設(shè)置出租車載客泊位。由于出站換乘出租車的乘客會(huì)在短時(shí)間內(nèi)聚集，相應(yīng)時(shí)段內(nèi)出租車需求量較大，因此上客區(qū)通行能力直接影響乘客疏散效率。鐵路客運(yùn)站應(yīng)根據(jù)換乘出租車的客流情況，協(xié)調(diào)出租車泊位數(shù)量和客流組織措施，優(yōu)化上客區(qū)通行能力以滿足乘客疏散的需要。為此，通過分析出租車上客區(qū)的作業(yè)過程，建立計(jì)算模型，探討通行能力配置與優(yōu)化問題。

1 出租車上客區(qū)作業(yè)過程

出租車上客區(qū)的作業(yè)過程是人車協(xié)同的周期過程，如圖1所示。1個(gè)周期內(nèi)出租車上客區(qū)的作業(yè)過程為：①出租車依次行駛至載客泊位停車；②放行的乘客行走至目標(biāo)車輛登車待發(fā)；③后車需等待乘客登車與前車離去后開動(dòng)再依次離去；④載客泊位空出后下一批出租車駛?cè)搿?/p>

圖1 出租車上客區(qū)作業(yè)過程示意圖

2 出租車上客區(qū)通行能力計(jì)算模型

假定出租車和乘客的數(shù)量充足，司機(jī)駕駛行為類似，乘客候乘隊(duì)列單開口放行，按照排隊(duì)順序依次尋找對(duì)應(yīng)的出租車乘坐，建立出租車上客區(qū)通行能力計(jì)算模型為：式中：QL為乘出租車離開的乘客數(shù)，人；N泊位為上客區(qū)載客泊位總數(shù)，個(gè)；T空出為泊位周期空出時(shí)間，即泊位開始占用至空出的時(shí)間間隔，s；PL為每輛出租車的平均載客數(shù)，人。

模型的內(nèi)在關(guān)系及約束條件如下。

（1）上客區(qū)泊位總數(shù) N泊位。N泊位由車道數(shù) n車道數(shù)和單道設(shè)置的泊位數(shù) n單道泊位數(shù)決定，即：

（2）載客區(qū)泊位空出的周期時(shí)間 T空出。T空出由單道泊位數(shù) n單道泊位數(shù)、車輛開動(dòng)時(shí)間 t開動(dòng)、車輛行駛至載客泊位時(shí)間 t行駛、車輛停車時(shí)間 t停車、車輛候客時(shí)間 t候客等因素決定，即：

（3）出租車停車時(shí)間 ti停車。ti停車是單車道準(zhǔn)備進(jìn)入載客泊位的出租車隊(duì)列中，第 i 輛出租車停車時(shí)間，由該車所在隊(duì)列序號(hào) i、車輛開動(dòng)時(shí)間 t開動(dòng)、行駛時(shí)間 t行駛和車輛停車時(shí)間 t停車決定，即：

（4）出租車準(zhǔn)備離去時(shí)間 ti離去。ti離去是第 i 輛出租車準(zhǔn)備離去時(shí)間，由該車輛所在隊(duì)列位置 i、行駛時(shí)間 t行駛、車輛停車時(shí)間 t停車和候客時(shí)間 ti候客決定，即：

（5）出租車行駛至載客泊位時(shí)間 t行駛。t行駛由單道設(shè)置的泊位數(shù) n單道泊位數(shù)、泊位長(zhǎng)度 L、平均車速 v車決定，即：

（6）出租車候客時(shí)間 ti候客。第 i 輛出租車是否出發(fā)取決于該車乘客是否已上車及前車是否已離去。故第 i 輛出租車候客時(shí)間 ti候客由該車乘客上車時(shí)間 ti乘客或前一輛車離去時(shí)間 ti-1離去＋t開動(dòng)決定，取兩者中的最大值，即：

（7）乘客上車時(shí)間 ti乘客。ti乘客是第 i 輛出租車的乘客上車耗費(fèi)總時(shí)間，由開始放行時(shí)刻 f放、乘客放行時(shí)間 ti放行、從開口至第 i 輛車泊位位置的走行時(shí)間 ti行走、放置行李時(shí)間 t放置行李和登車消耗時(shí)間t登車決定，即：

（8）乘客放行時(shí)間 ti放行。ti放行是乘客走至開口位置所消耗的放行時(shí)間。第 i 輛出租車的乘客在候乘隊(duì)列中的位置為 n車道數(shù)× i ×PL，開口放行單個(gè)乘客平均消耗時(shí)間為S，則 ti放行可由下式計(jì)算：

（9）乘客乘車行走時(shí)間ti行走。ti行走是第 i 輛出租車的乘客從開口至第 i 輛車泊位位置的行走時(shí)間，由開口至泊位行走距離|i－W開口|×L和乘客平均行走速度v人決定，即：

式中：W開口為開口所對(duì)應(yīng)的泊位序號(hào)。

（10）安全保證約束。第 i 輛出租車必須在乘客行走至泊位之前將車停穩(wěn)，故存在以下關(guān)系式：

為保證乘客安全，開口放行時(shí)間必須在至少開口對(duì)應(yīng)泊位出租車停穩(wěn)之后，故存在以下關(guān)系式：

式中： tW開口停車為停在開口對(duì)應(yīng)泊位W開口處的出租車停車時(shí)間。

（11）其他限制。出租車隊(duì)列中序號(hào)i(i 為整數(shù))需小于等于單道設(shè)置的泊位數(shù)n單道泊位數(shù)，即：

通過該模型可確定在各項(xiàng)約束條件下出租車上客區(qū)的最大通行能力。

3 出租車上客區(qū)通行能力與乘客組織協(xié)調(diào)

經(jīng)調(diào)研，出租車上客區(qū)通行能力基本參數(shù)取值如表1所示[1]。

表1 出租車上客區(qū)通行能力基本參數(shù)表

雙載客通道是出租車上客區(qū)通道常用的布置形式。在雙載客通道情況下，通過運(yùn)用出租車上客車通過能力模型及其基本參數(shù)計(jì)算其泊位數(shù)、乘客組織措施與通行能力之間的關(guān)系，如表2所示。

雙通道出租車上客區(qū)通行能力和乘客輸送能力如圖2所示。

圖2 雙通道出租車上客區(qū)通行能力分析圖

由圖2可知，當(dāng)單道載客泊位數(shù)量較小時(shí)，通過增加泊位能夠使通行能力得到迅速提升，在逐漸增加單道載客泊位的過程中，能力增長(zhǎng)邊際效益逐漸減小，能力提升幅度逐漸變緩。由于泊位的數(shù)量受載客區(qū)通道的長(zhǎng)度影響，無(wú)限增加是不切實(shí)際的?？紤]到由于增加泊位數(shù)量會(huì)增大部分乘客走行距離，延長(zhǎng)上車時(shí)間，而且增加泊位使能力提升的幅度逐漸放緩，因而從能力提升與增長(zhǎng)效果方面綜合考慮，單道設(shè)置載客泊位以8～11個(gè)為宜。

表2 雙通道出租車上客區(qū)通過能力表

通過以上分析可知，在雙通道情況下，出租車上客區(qū)每通道設(shè)置8～11個(gè)載客泊位，乘客候乘隊(duì)列開口位置對(duì)準(zhǔn)載客泊位帶中間位置，開口處泊位的車輛停穩(wěn)后即放行乘客，可使上客區(qū)客流疏解達(dá)到較好的效果。對(duì)于不符合出租車上客區(qū)通過能力基本參數(shù)的情況，可將實(shí)地基本參數(shù)代入模型中，求解通行能力與泊位設(shè)置、出租車組織、乘客組織之間的關(guān)系。

4 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過出租車上客區(qū)通過能力模型的計(jì)算及分析，出租車上客區(qū)通行能力與車輛行駛速度、開動(dòng)時(shí)間、停車時(shí)間、乘客登車時(shí)間、載客區(qū)泊位數(shù)量、車道數(shù)量、乘客組織措施等諸多因素有關(guān)?？紤]到乘客及車輛安全因素，車輛在上客區(qū)通行速度不宜提高，車道數(shù)量受到通道寬度條件限制等因素，提高出租車上客區(qū)通行能力的方法可以著重于縮短泊位空出時(shí)間和增加單道載客泊位數(shù)量?jī)蓚€(gè)方面。在縮短泊位空出時(shí)間方面，可以采取管理員引導(dǎo)、協(xié)助乘客上車、敦促司機(jī)發(fā)車、加開乘客放行通道以減少走行距離等措施；在載客區(qū)泊位設(shè)置方面，增加泊位數(shù)量可增加單周期內(nèi)通過的車數(shù)，但泊位數(shù)量由于受到車道長(zhǎng)度的限制，而且增加泊位數(shù)量還將延長(zhǎng)空出周期時(shí)間，通行能力增長(zhǎng)的邊際效益逐漸減弱，因而需要根據(jù)實(shí)地情況制定合適的泊位數(shù)量。

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[1]中國(guó)鐵道科學(xué)研究院. 大型客運(yùn)站站區(qū)交通疏解理論及仿真技術(shù)研究[R]. 北京：中國(guó)鐵道科學(xué)研究院，2009.