基于大数据的骨干通道常规公交优化策略——以上海漕溪路沪闵路通道为例

刘志伟

上海城市交通设计院有限公司

0 引 言

上海2035总体规划提出要形成由城际线、市区线、局域线组成的“3个1000 km”网络[1]，其中城际线和市区线的功能及通道布局较明确，但1000km局域线的定位及通道布局尚不清晰。为确定局域线通道的布局，上海市交通委组织开展了《公交线网顶层设计》，提出了中心城——主城区——城镇圈三个层面的骨干通道的网络布局以及推进方法。久事公交集团作为浦西中心城范围内公交实施的主体，目前已完成了多条骨干通道的实施和方案研究，本文通过项目实践，归纳总结骨干通道内公交线的优化思路和策略，为后续其它通道的推进提供参考。

1 大数据种类与技术手段

1.1 手机信令

随着信息技术的不断更新和强大，手机与人民的生活已达到了密不可分的程度，人手一部或多部手机成为常态，根据手机在通话、收发短信、周期性位置更新、基站切换等行为记录的信令数据，获取基于基站（后续归并到交通小区）的手机用户出行的轨迹，能够获取除低龄儿童和高龄老人之外的几乎所有人全样本数据，很好的反映社会出行的空间特征。

通过手机信令数据的收集，研究区域内人口的出行方向和出行量，分析组团间的需求；识别用户的工作地和居住地，从而研究全市的职住分布；分析一定区域内人口的对外出行方向、时耗和距离等；分析一定区域内人员的到达时间、离开时间、逗留时长、逗留人数。手机信令数据可以发现潜在的公交客流需求，并与现状公交线网和站点布局进行比对，作为线网优化调整的重要依据，见图1。

在本项目中，手机信令数据以2019年5月份为基础，并进行脱敏处理，涵盖所有在沪的中国联通手机用户（本地用户、国内漫游用户与国际漫游用户 )，总体抽样比例约20%。

1.2 公交IC卡和GPS数据

公交IC卡和GPS数据主要来源于卡公司和公交公司，数据时间范围为2018年9月份，得到的IC卡数据日均300万张、1 500万条记录，GPS数据约15 600辆车、日均8 800万行。

图1 手机信令数据的应用

目前，上海居民公交出行刷卡率超过80%，通过数据收集，掌握每条公交线路交通卡持卡乘客完整的出行链信息，包括乘客每次乘车的时间、线路及上下站点，换乘轨道/公交站点名称和上下车时间，能够细致掌握公共交通出行的源头、路径、换乘、终点，反映网络、通道、站点的客流现状，见图2。

1.3 公交线网模型

图2 公交线路站点间客流OD

我院结合了历年家访问卷数据、客流调查数据、路网交通流量数据及其他各类交通调查等信息化数据，开发了上海市综合交通战略模型，融合了步行、非机动车、小汽车、公共交通等交通模式，能够反映出行目的、收入水平、出行距离、小汽车保有等因素对出行选择的影响。

基于综合交通模型，可以对公交线网优化调整方案进行方案前后差异对比，评价客流、满载率、覆盖率、出行时间、候车时间、步行时间、出行成本等指标以及对其他交通系统的影响，辅助选择最优方案，见图3。

图3 公交线网模型

图4 通道沿线站点上下客客流分布（日客流）

2 骨干通道现状分析

漕溪路沪闵路通道北起肇嘉浜路-虹桥路，南至莘庄地铁站，全长12.2 km，是联系闵行和中心城的一条主要射线干道，通道沿线布设了大量的住宅、商业等建筑。在交通构成上包括轨道交通、地面公交、小汽车等多种方式。

2.1 沿线用地使用

一般而言，骨干通道沿线交通资源较为丰富，能够满足各类人群的便捷出行和方式转换，因此在用地使用上布设了大量对出行时间要求较高的物业形式，其中主要以居住区为主[2]。

漕溪路沪闵路通道两侧500 m范围以居住区为主，同时布设有配套商业、医院和学校，其中涉及的商业（13处）,涉及的医院（3处）,涉及的学校（22处）,涉及的居民区（48处）。

2.2 轨道交通

轨道交通1号线南起莘庄，北至宝山的富锦路，与漕溪路沪闵路通道全复线，通道沿线共设置8处轨道车站。根据客流调查数据，高峰时段轨道交通断面满载率趋于饱和，有必要在通道现有地面常规公交系统中筛选一条或多条骨干线路，通过增能优化等措施提升公交的吸引力，分流轨道中的中短途客流。

2.3 交通基础设施

骨干通道要体现其优越的可达性，提高公交的吸引力，在交通设施的建设上应保障公交具有较高的通行路权和良好的衔接换乘设施，如设置公交专用道、设置微枢纽等。

公交顶层设计确立的22条骨干通道中均设置有公交专用道，且专用道比例在50%以上，部分通道超过90%。在轨交-公交衔接换乘方面，中心城范围内设置有轨道交通车站的骨干通道上50 m范围内有公交站点服务的比率超过85%。

漕溪路沪闵路通道在虹桥路—报春路段设置有公交专用道，长约8.8 km， 占通道长度的72%，为公交线路的快速通行提供了良好的基础条件。

2.4 公交运营服务

2.4.1 线路特征

骨干通道是交通联系的主要设施，线路规模较大，重复系数较高。以漕溪路沪闵路通道为例，该通道内行驶的公交线路共有99条（不含垂直线路），公交重复系数达到8.2。

2.4.2 公交站点特征

由于线路集聚，所以通道沿线的中途站内停靠线路较多，在早高峰时段公交列车化现象较为严重。

站点客流集散量和换乘量主要与服务用地、是否存在轨道交通站点等因素有关。一般而言，位于大型住宅、办公附近的公交站点上下客较大，位于轨道站点附近的公交车站换乘客流较大。

如漕溪路沪闵路通道大部分公交站点停靠线路均超过5条，最高停靠线路达到了19条。此外，该通道沿线设置有多个居住区和办公集聚区，周边公交站点的上下客量超过了5 000人次，其中沪闵路虹梅南路站周边由于聚集了玉兰园、美景城梅苑一居等多个住宅小区，导致该站点日均集散客流超过了1万人次。

在与轨道交通换乘上，莘庄地铁站、莲花路站、锦江乐园等站点换乘客流较大，其中莲花路站换乘客流最大，达到3 500人次，见图4。

2.4.3 公交客流

联系郊区和中心城等射线方向上的通道，其早高峰客流存在较为明显的向心性，如漕溪路沪闵路通道平均客流约为2 960人次/h，其中向心方向的平均客流超过3 600人次/h。

3 线网优化和构筑公交骨干线的必要性分析

3.1 减缓公交客流下滑速度的需要

随着上海轨道网密度的增加，轨道交通以其大运量、速度快、可靠性[3]高的优势吸引了大量的客流出行，而以地面道路为运营载体的常规公交[1]，由于道路交通拥堵的加剧，吸引力越来越弱。

根据调查数据，2013年以前常规公交是公共交通的主体，承担客流比例达到51%，轨道交通次之，为47%。自2014年开始，轨道交通的优势逐渐凸显，占比超过50%。截止2018年，全市公共交通客运量为1 600万人次/日，常规公交承担客流比例仅为36%。

3.2 降低公交企业运营成本的需要

由于人力成本增加、客运收入下降等原因，造成公交企业净亏损逐年增加，以浦东公交为例，2017 年净亏损 8.58 亿，假设线网运营里程不变2018年净亏损达到11亿，2019年为14亿，2020年为17 亿。

综上所述，常规公交有必要调整自身功能定位，通过线网的优化，打造骨干线+区域接驳线的系统构架，逐步提升自身吸引力，形成对轨道交通的补充和集散，降低客流下滑速度，节约公交企业运营成本。

4 线网调整目标和理念

4.1 调整目标

立足上海城市特征，基于顶层设计“打造一张“优品质、高效率、宜出行”的地面公交网”的总体目标，综合考虑新时代提出的建设交通强国、推进国企深化改革、创建服务型政府等战略指引，在公共交通领域，结合“乘客——企业——政府“三方的需求，对公交线网进行重构、对公交线路进行减量化、对公交设施进行完善，打造一个实现三方共赢的地面公交服务系统，见图5。

图5 调整目标

4.2 理念

围绕“骨干通道支撑、区域循环成网、供给匹配需求”的核心理念，充分结合上海城市交通的特点和地面公交发展需要，坚持问题导向、需求导向和效果导向，重点重塑全市标准统一的优质骨干公交通道，依托骨干通道稳定骨干线网。

5 通道线网优化策略

5.1 总体策略

策略1：以两网融合为抓手，针对漕溪路沪闵路通道内复线较高的公交线路进行重点优化，强化轨道交通与常规公交网络的深度融合和减少线路间的客流重复和竞争。

策略2：以运营服务为抓手，通过对漕溪路沪闵路通道进行线网优化，逐步形成“骨干线+区域接驳线”的鱼骨状公交线网架构。

策略3：以乘客感受度为抓手，根据出行OD，针对漕溪路沪闵路通道分担客流较少的线路或者是实际服务作用不强的公交线路进行优化，降低漕溪路沪闵路通道内的公交线路重复系数和净化道路环境，减少车流量，同时不增加乘客的出行时间。

策略4：以企业实施难度为抓手，统筹考虑公交运营企业实施的可行性，分阶段逐步推进，避免难度系数过大。

5.2 骨干线筛选策略

①基于线路与通道关系

对通道内行驶的线路进行梳理，筛选出与通道复线长度超过50%的公交线路，将其作为骨干线路备选集，分析涉及线路的属性（市区线路、市通郊线路等），同时根据大数据分析结果评估其操作的难度。

漕溪路沪闵路通道内行驶的线路中，复线长度超过50%的线路有5条，分别为徐闵线、816路、沪松专线、703路和704路，见图6。

· 徐闵线、816路和沪松专线基本与通道全复线，但沪松专线是松江与市区联系的主要线路，调整影响较大。徐闵线和816路走向基本重合（重合99%），可统筹考虑确定通道骨干线；

· 703路、704路在通道外客流所占比重较大，建议结合骨干线和公交线网统筹考虑。

②基于出行需求

通过对手机大数据进行处理，提取在通道沿线驶距离超通过1 km的客流，对它的OD 分布、密度以及在路段上分布进行分析。掌握通道与外部区域的联系强度，分析线路在通道外走向与客流出行方向的匹配程度。

漕溪路沪闵路通道内全天承担的通勤客流约为176万人次，出行方向较主要集中在人民广场、徐家汇、莘庄和漕河泾区域；在客流分布上，出行OD以到发客流为主，占比超过50%。因此，骨干公交线路在通道外的走向应结合出行需求进行考虑，串联徐家汇、莘庄等重要客流吸引区域，见图7。

图6 通道内与线路关系

图7 全方式出行分布

③基于线路布设

根据通道内公交线路的布设情况，分析公交线路在通道内承担的客流比例，对骨干通道备选方案进行评估论证。

漕溪路沪闵路通道日均客流约为18.7万人次，从线路客流分担比例来看，通道内线路日均客流超过5 000人次的线路有2条，分别为徐闵线和816路，与策略1、2分析基本一致。

④骨干线筛选与优化

基于上述策略，漕溪路沪闵路通道在骨干线的选择和优化上，建议将徐闵线和816路归并，撤销816路，并保留徐闵线名称，将徐闵线增能后提升为通道骨干线，同时为避免出行调整后出现服务盲区，将徐闵线延伸至816路终点站，承担原徐闵线、原816路和其它线路优化后的客流出行，考虑因素如下：

·从线路客流来看，徐闵线日均客流为1.3万人次，816路为8 000人次，徐闵线优于816路；

·从线路与通道关系来看，徐闵线和816路复线99%，且与通道均为全覆盖；

·从历史名片角度来看，徐闵线最早开通于1920年，是联系上海和闵行江川地区的一条历史悠久的公交线路，至今已有近百年的历史，而816路开通至今时间较短，所以在线名保留和走向上应侧重历史文化的考虑。

5.3 其他线路优化策略

①将实际承担客流效果不明显的线路进行缩减或移出漕溪路沪闵路通道

图8 其他线路优化方案（近期）

从企业运营角度，对通道内日均客流较小的线路（小于150人次/日）进行调整，包括缩线或移出通道。

通过大数据分析，漕溪路沪闵路通道内承担客流不明显的公交线路共有11条，其中市通郊5条，主要为莲花路地铁站向外的联系线路；其他类型的线路6条，分别为1252路、180路、725路、729路、731路、804路。

②根据和骨干线的关系，将重复比例较大线路进行优化调整

为提高骨干线的骨架功能和服务效率，避免多条线路共线形成竞争，对与骨干线重复较大（超过5站及以上）的公交线路进行缩线或取消。

通过分析，漕溪路沪闵路通道内与骨干线重复较大的公交线路共有8条，分别为166路、218路、50路、704路、712路、747路和816路。

③根据客流影响分析，将影响比例高于10%的线路暂缓实施

参考浦西沪太路、四平路、共和新路等实施经验，线网调整后，增加换乘次数和步行距离的影响人群不宜超过10%。据此，对第一、第二步筛选出来的公交线路进行影响评估，按照影响人群的大小进行排序，形成近远期的方案备选集。

④从公交公司实施可行性角度综合统筹线路调整

公交公司是方案的执行者，从实际操作角度对前面的筛选线路提出了实施建议，得出1252路、180路、725路、729路和747路等近期实施的可行性不高，建议纳入远期实施计划。

结合客流、影响分析和实际操作，最终确定近期优化调整的公交线路共有5条，分别为816路（撤销）、704路（调整）、804路（拆分）、731路（撤销）、131路（调整）。其余线路可结合实施后的效果反馈分步骤、分阶段推进，见图8。

6 结 语

本文以大数据为技术支撑，针对漕溪路沪闵路通道中的公交线网提出了优化调整策略，并提出了近远期的实施建议。重点针对近期调整方案进行了效果预评估：

①公交服务水平有所提升

调整后，通道内6条线路总客流略有降低，降幅10%左右，其中作为骨干线的徐闵线由于承接了其他线路的转移客流，自身客流总量有所增加，同时，骨干线日均发车班次增加，由268班增加至447班，乘客候车时间明显缩短。通过模型评估，调整后三高端面的满载率为0.58，能够满足运营的服务要求。

②控本增效效果明显

方案实施后，由于线路的归并、调整，通道年均预计减少70余万km，营运成本明显下降，企业经营亏损面相对收窄。

③实施风险可控

根据大数据分析和模型推演分析结果，线网调整方案实施后，全日预计将对1 600人次原有乘客出行造成不便，占原漕溪路-沪闵路通道上调整公交线路总客流8.7%，其影响面小于警示线，因此漕溪路-沪闵路客运通道方案具备可行性，且影响面和风险可控。在出行受影响的乘客中，80.2%的乘客需新增一次原地换乘，或将增加1元的出行成本。