机场出租车乘车调度策略研究

王钰婷 叶自强

（河池学院，广西 河池 546300）

0 引言

近年来，我国的交通飞速发展，人们出行方式越来越追求快捷舒适，而机场是迎接乘客往来各地的一个重要场所，所以出租车上客区作为衔接机场交通和城市交通的重要部分，其整体服务水平慢慢地成为人们所讨论的对象。

国内外的许多学者针对出租车上客区的设置进行了多种多样的研究，孙健等人通过仿真实验得出泊位数量增加与通行能力增长之间的关系，工作人员帮助携带大件行李的旅客上车，通行能力可提高15%左右[1]。另有北京工业大学魏中华等人利用费用决策模型对多点并列式出租车排队服务系统的服务台数进行了数量优化，认为设置6个可同时供乘客上车的服务台可达到乘客等待时间、车辆排队时间以及服务台的建设费用最小的效果[2]。又有长沙理工大学交通运输工程学院谭倩等人通过在MATLAB上编程进行仿真，得到上客点从1到6增加时，车道边的通行能力增幅较大，超过6个上客点后，增幅较小，证明最佳上客点为6个，对应通行能力为246辆/小时[3]。

黎冬平等在机场出租车上客区的服务水平模型[4]中，研究了评价机场出租车上客区的服务水平的关键因素，文中表明上客区的排队时间、排队距离都是影响上客区服务水平的显著因素。冯宝等人研究了出租车上下客点规模的确定方法，为综合交通枢纽陆侧交通的规划、设计和运营管理等工作提供借鉴[5]。耿中波等人研究了出租车上客方案的比选问题，提出小时通行能力、对环境影响和旅客感知三个评价指标,并根据仿真结果对备选方案做了综合评价[6]。何胜学等人研究了基于路径优化模式的出租车合乘调度问题，大幅度减少对出租车的需求,出租车总的运营里程也明显降低[7]。

这类研究着重考虑了乘客的等待服务时间、设施的设置成本等方面，而对只有两条车道的限定条件下对效率、资源消耗等综合考虑的较少。在乘客排队区的上车口服务设施的布置形式方面，以往的研究多集中于机场的车道较多条的情况，对于限定只有两条车道的情况考虑较少。

据此，本文将基于两条泊车道的前提下对枢纽内的出租车上客区的调度策略进行了分析，并以南宁吴圩机场为例，对枢纽内乘客排队区的上车口的乘车服务情况进行了分析，讨论在南宁吴圩机场打车离场的高峰期间，同时设置几个上车口能够满足在保证车辆和乘客安全的条件下，使得总的乘车效率最高。

1 问题分析

在某些时候，经常会出现出租车进行排队等待载客和乘客排队等待乘车的情况。当机场“乘车区”有两条并行车道的前提下，应该如何设置“上车口”，并且合理的安排出租车以及乘客，在保证车辆和乘客安全的条件下，使得总的乘车效率最高。

在保证车辆和乘客安全的条件下使得总的乘车效率最高，是解决这个问题的关键。在研究过程中，将机场内出租车上客区的上车口进行模拟演进，不仅考虑了上客区的乘客排队情况，还考虑了出租车在乘车道内等待乘客上车的排列情况。采用模拟演进方法，设立了五个模型，从模型一到模型五，在解决问题的过程中，一步一步地对模型进行优化，在找到一个相对最优模型的同时，以其为基础推出往后推算，从而得到一个全局最优模型。首先设置一个模型，针对安全系数问题找到一个最优解，然后这个最优解模型的基础上，设立三个模型，解决拥堵问题的同时，找出最优解。

2 模型建立与实验仿真

本文以南宁吴圩机场为研究对象，所研究的是一个双车道同时发车的模式，乘车离场模型如图1所示：出租车从蓄车池驶出后进入双车道泊车区，在工作人员指挥下依次在双车道泊车区内等待载客，乘客在乘客排队区的通道内排队，在工作人员指挥下依次在上车口携带行李上车，泊车区车辆完成载客后依次沿着车道由驶离区驶出。

图1 乘车离场模型

针对所研究的问题，分别建立五个模型：

1.1 模型一：针对安全系数问题

该模型是两个车道的车辆交错停放。在车道二离驶离区最近的一侧设置一个乘客上车口，乘客在乘客排队区依次携带自己的行李物品排队上车，每次可以有两批乘客上车，第一批的乘客横跨车道到车道一上车，第二批乘客直接在车道二上车。上车后，两个车道的车辆同时离开，车辆离开后，后面的车辆方可上前。两车道的车辆同时离开，车速的快慢或多或少都会引发安全问题，存在一定的危险系数，若是把两个乘车道的车辆由并行放置（乘客上车模型a）改为交叉放置（乘客上车模型b）的话，就可以减少并行存在的安全隐患，两者载客离开所花费的时间在理论上是相同的。在理想状态下，假设一个乘客上车需要三分钟，横跨车道需要一分钟，则在车道一上车的乘客需要花费四分钟上车，在车道二上车的乘客需要花费三分钟上车，在这个条件下，一个上车口的乘客在半小时内能上车并离开共16批乘客，效率还是比较低的。在实际情况下，没有人员合理的引导的话，会存在滞留车道，导致拥堵情况的发生，使得车辆不能顺利离开。乘客上车模型如下图2、图3所示，模型一乘客上车时间实验结果部分数据如表1所示。

图2 乘客上车模型a

图3 乘客上车模型b

表1 模型一乘客上车时间实验结果部分数据

1.2 模型二：针对效率问题的解决

该模型是在模型一的前提下增设一个上车口，即在车道二靠近驶离区的一侧设置两个并列的上车口。

上车口一的乘客需要横跨车道二到车道一进行乘车，上车口二的乘客直接在车道二上车，两个车道两个上车口，同时需要人员引导乘车，减少一些突发事件带来的风险。横跨车道需要花费一定的时间，在理想状态下，假设横跨乘车道需要花费一分钟，乘客上车包括放置行李物品在内的时间需要三分钟，在这个前提下，两个上车口上车半小时内能上车离开16批乘客，相比于模型一来说效率并未得到一定的提高，多设置一个上车口反而造成了物资人员的浪费，由此可见此模型针对效率方面并未得到很好的解决，可得出将所有的上车口放在车道的同一侧是不可取的。 乘客上车模型如下图4所示，模型二乘客上车时间实验结果部分数据如表2所示。

图4 乘客上车模型

表2 模型二乘客上车时间实验结果部分数据

1.3 模型三：针对安全系数问题的解决

这个模型是在模型二的前提下在双车道泊车区的车道两侧各设置一个上车口和乘客排队区，这个模型避免了乘客横跨车道存在的风险。

两个上车口乘客可以同时上车，在理想状态下，两批人同时离开，假设一个乘客上车需要三分钟，两个上车口半小时内能上车离场22批乘客，效率还是比模型二提高许多，拥堵问题得到一定的改善。在实际情况下，两边同时上车，在一定程度上解决了模型二产生的拥堵、资源浪费以及安全系数的问题。乘客上车模型如下图5所示，乘客上车时间点部分数据如表3所示。

图5 乘客上车模型

表3 模型三乘客上车时间实验结果部分数据

1.4 模型四：针对效率问题

这个模型是在模型三的前提下在泊车区车道的两侧各设置两个上车口和一个乘客排队区，车道前后两辆车交叉离开，这个模型在一定程度上提高了乘客的上车速率。

四个上车口的乘客同时上车离开，即每次可以有四批乘客乘车离场，这个模型需要停在最前面的车辆离开后面的车辆才能离开，并且需要保持一定的车距。在理想状态下，车辆停放的时候就有一定的安全车距，四批乘客同时上车，同时出发，在同一时间里，可以有四批乘客同时离开，在这个条件下，假设一批乘客上车需要三分钟，四个上车口半小时内能上车离开44批乘客。与模型三相比，相对来说效率是提高了许多的。乘客上车模型如下图6所示，乘客上车时间点部分数据如表4所示。

表4 模型四乘客上车时间实验结果部分数据

图6 乘客上车模型

1.5 模型五：针对效率问题

这个模型是两个车道的车辆交叉离开，在模型四的前提下在泊车区的车道两侧各设置三个上车口和一个乘客排队区，车道前后两辆车顺序离开。

六个上车口的乘客上车离开，可以同时有六批乘客乘车，这个模型同模型四较为相似，都是需要停在最前面的车辆离开后面的车辆才能离开，并且需要保持一定的车距。在理想状态下，车辆停放的时候就有一定的安全车距，六批乘客同时上车，同时出发，即在同一时间里，可以有六批乘客同时离开；在这个条件下，假设一个乘客上车需要三分钟，六个上车口半小时内能上车离开66批乘客。与模型四相比，效率显著提高。乘客上车模型如图7所示，乘客上车时间实验结果部分数据如表5所示。

图7 乘客上车模型

表5 模型五乘客上车时间实验结果部分数据

根据对上述实验的数据进行分析，分析的结果显示：从模型一到模型五的乘车速率呈现一个上升的趋势，当上车口数量为一个的时候，半个小时载客同行能力为16；在前一个模型的基础上，增加一个上车口，通行能力在前一个模型的基础上增加0和6，两个数据之间的差值，进一步说明了同样数量的上车口，设置不同的位置会产生不同的影响，所有上车口放置在同一侧对效率的提高没有产生大的影响，放置在泊车区的车道两侧效果最好，效率较高；增加两个上车口，每半小时通行的出租车数量为44，增加了22，通行能力明显增加。在前一个方案的基础上再增加两个上车口，数量等比例上升，但是效率提升的同时，又存在新的问题是乘客完全系数下降和消耗的人力物力资源增多，如乘客乘车安全系数下降、上车口占地的面积相应增大、人力维护资源增加，等等，特别是建造六个上车口带来的乘客问题突增，所需要消耗人力物力资源也远大于前面几个上车口消耗的资源。并且一条车道三个上车口的乘客同时上车，假若第一个车辆的乘客在上车过程中遇到行李摆放问题或是其他突发问题，后面两辆车以及后面的车辆也无法离开，人为疏导也会花费时间。

综上所述，设置四个供乘客乘坐出租车的上车口可使得乘客离场的效率最高，即模型四为最佳模型。

2 结论

本文以南宁吴圩机场的出租车上客区为研究对象，设置了五个不同的模型，并基于一系列的实验验证，主要结论如下：

随着上车口数量的增加，出租车乘车区的管理难度以及不安全因素也会增加，因此，本次模拟演进实验表明：双车道出租车上客区的最佳上车口数量为4个。以上分析结果可看出，除了上车口个数以外，影响通行能力的另一个重要因素是上客时间的不确定性。

研究中将机场内的出租车乘客上车区的上车口系统进行了设置，仅考虑了上车口设置的效率安全以及候客出租车停放情况，而现实中出租车乘客上车区乘客的排队会存在一些问题。因此，希望在后续的研究中可以综合考虑多个因素，如乘客的排队情况、上车时间的不确定性等，在此基础上对乘车调度策略进行优化，进一步提高机场车租车乘客的离站效率。