公交车站立乘客面积服务水平分级研究

霍月英，张越，王亚宁，肖振朝，张健

（1.内蒙古大学交通学院，内蒙古 呼和浩特 010070；2.内蒙古大学数学科学学院，内蒙古 呼和浩特 010021；3.东南大学交通学院，江苏 南京 211189）

1 引言

我国城市公交的服务水平仍较为低下，公交在与私人小汽车交通的竞争中处于劣势。公交车内拥挤是影响公交服务水平的重要方面，站立乘客面积是反映公交车内拥挤程度的关键指标。公交服务水平分级是指导公交规划设计、评价公交运营状况的重要依据，能够引领高品质公交系统的建设，有助于从根源上提升公交服务水平[1]。美国《公共交通通行能力与服务质量手册（第三版）》（TCQSM2013）提出了站立乘客面积（Standing Passenger Space）的服务水平分级[2]，适用于北美地区的公共交通。不同国家的人因特性有很大差异，因此，有必要研究适合我国人因特性的站立乘客面积服务水平分级。

1965 年版《道路通行能力手册》（HCM）将服务水平定义为“以特定性能指标描述公路及高速公路的运行状况”[3]。2010 年版HCM 将服务水平定义为“从出行者视角对描述交通设施或交通服务运行状况的服务质量的定量化分级”[1]。从服务水平概念的演变可以看出，服务水平的概念已经从仅描述交通运行状况转变为还要反映出行者感知。

关于站立乘客面积的专门研究较少，目前多采用站立乘客面积标定公交车的额定载客量。王田田4在快速公交(BRT)满载率的研究中涉及到了站立乘客面积，满载率=实际载客量/额定载客量,文中以0.25m21人的站立乘客面积标定了BRT车辆的额定载客量。张鑫9采用站立乘客面积反映公交车内拥挤程度,以此为约束条件开展了考虑舒适度的公交线网优化设计，文中以0.20m2人作为保证乘客舒适性的最小站立乘客面积。吴奇兵研究了城市轨道交通车厢的合理立席密度(即站立乘客面积的倒数),研究建议以3.1人m2作为中以0.20m2人作为保证乘客舒适性的最小站立乘客面积。吴奇兵研究了城市轨道交通车厢的合理立席密度(即站立乘客面积的倒数),研究建议以3.1人/m2作为舒适标准,4.2人m2作为设计标准,4.7人/m2作为超员标准。霍月英等探究了站立乘客面积与乘客满意度的关系，提出保证乘客满意的最小站立乘客面积的建议值为0.25m2人。

出行者感知在服务水平研究中具有重要意义，国际顶级期刊发表的多篇文章明确肯定了这一-观点,如Choocharukul K等[8]通过视频实验获得了高速公路不同道路交通条件下的出行者感知数据，采用有序概率模型对出行者感知与密度的关系进行统计分析建立了高速公路服务水平分级;DasS等[9]考虑乘客感知研究了印度公交的服务水平分级,建立了步行到站距离、等车时间、载客度、换乘次数、准点率、行程时间延误、服务时间等指标的服务水平分级;KangL等[10]呵基于行人感知研究了考虑自行车进人的人行道的服务水平分级。因此，本文基于乘客感知研究公交车站立乘客面积的服务水平分级。

2 基于乘客感知的分级临界值确定方法

服务水平分级是基于评价指标的不同临界值将交通设施或公共交通的服务水平划分为若干等级的方法。服务水平分级包括评价指标、等级数目、分级临界.值。本文评价指标是站立乘客面积。HCM将服务水平划分为6级,本文遵循HCM的做法将服务水平划分为6级(A、B、C、D、E、F),即等级数目为6。构建服务水平分级即确定各级服务水平的分级临界值。

乘客感知即对于特定的公交服务乘客给出的服务水平评价，分为A级～F级,A级为最好的服务水平,F级.为最差的，服务水平。乘客感知是有序次特性(A级优于B级,B级优于C级,以此类推)的离散型分类变量。有序Logistic回归模型是研究有序离散型变量的有效方法。更重要的是,有序Logistic回归模型中划分因变量类别的分界值与自变量的取值有密切关系。因此,以乘客感知为因变量、评价指标为自变量,采用有序Logistic回归模型研究分级临界值。

3 问卷调查

站立乘客面积是指公交车的有效站立面积除以公交车内的站立乘客数（即乘客数减去座位数）。相对于面积，受访者对人数有更加直观的感知，因此将站立乘客面积转化为单位站立面积乘客数进行问卷调查。将单位站立面积乘客数设计为1 人/m2（1m2/人）、2 人/m2（0.5m2/人）、3 人/m2（0.33m2/人）、4 人/m2（0.25 m2/人）、5人/m2（0.2 m2/人）、6 人/m2（0.17 m2/人）、7 人/m2（0.14 m2/人）、8 人/m2（0.125 m2/人）、9 人/m2（0.11 m2/人）、10 人/m2（0.1 m2/人）。《中国成年人人体尺寸》（GB/T 10000-1988）指出成年男子的最大肩宽约为0.469m，成年女子最大肩宽约为0.438m，胸厚分别约为0.245m、0.239m。本次调查根据成年男子的最大肩宽和胸厚尺寸制作单位站立面积乘客数的示意图，如图1所示。

图1 不同站立面积乘客数的示意图

基于站立面积视角的乘客感知是指不同站立面积下乘客感受到的拥挤度水平从而给出的服务水平等级评价，分为A 级、B 级、……、F 级，分别对应非常舒适、舒适、不拥挤、拥挤、非常拥挤、可接受的拥挤极限。

问卷包括两部分，一部分调查受访者的性别、年龄、职业等个人信息，另一部分调查不同站立面积的乘客感知。乘客感知的调查方法为：问卷中显示了不同乘客数的示意图（即图1），在每幅图的下面写明“假设您乘坐公交车时，车内有站立乘客，一平方米的站立乘客数平均为1 人（或2 人、…、或10 人），请您在A 级（非常舒适）、B级（舒适）、C级（不感到拥挤）、D级（拥挤）、E级（非常拥挤）、F级（可接受的拥挤极限）中选择符合自身感受的选项。”

2020 年3 月27 日～2020 年5 月27 日进行了网络问卷调查，收集到342 份有效问卷。有效问卷中女性占69.03%；小于30 岁的受访者占39.51%，30 岁～40 岁占30.36%，40岁～50岁占22.75%，50岁以上占7.38%；出行目的中通勤出行占80.86%，娱乐出行占18.03%；66.39%的受访者每天乘坐公交；75.41%的受访者最大限度能接受的拥挤情况为较为拥挤；51.64%的受访者可接受其他乘客与自己的距离较近，但无肢体接触，13.93%的人可接受其他乘客与自己出现小面积肢体接触。

4 服务水平分级

4.1 服务水平分级构建

以乘客感知为因变量、单位站立面积乘客数（站立乘客面积的倒数）为自变量，基于问卷调查获取的342份有效问卷，采用有序Logsitic 回归模型进行建模。采用SPSS 18.0 运行有序Logsitic 回归模型。有序Logsitic回归模型的输出结果见表1。由表1 可知，成比例发生比假设检验的P值为0.041＜0.05，说明有序Logistic回归模型适用于所收集数据的建模；模型χ2统计的P 值为0.000＜0.05，说明所建模型比零模型好；单位站立面积乘客数的系数显著性检验P 值为0.000＜0.05，说明单位站立面积乘客数对乘客感知有显著影响。

表1 乘客感知与单位站立面积乘客数的有序Logistic回归结果

根据有序Logistic 回归模型的输出结果，单位站立面积乘客数的系数为1.61，截距分别为2.15、4.76、7.02、10.84、14.60，因此乘客感知与单位站立面积乘客数的关系模型为：

式中，P1表示乘客感知为非常舒适（即服务水平等级为A级）的概率；P2表示乘客感知为舒适（服务水平等级为B级）的概率；P3表示乘客感知为不拥挤（服务水平等级为C级）的概率；P4表示乘客感知为拥挤（服务水平等级为D级）的概率；P5表示乘客感知为非常拥挤（服务水平等级为E 级）的概率；P6表示乘客感知为可接受的拥挤极限（服务水平等级为F级）的概率；表示单位站立面积乘客数（站立乘客面积的倒数），单位为人/m2；P1+P2+P3+P4+P5+P6=1。

根据式（4）计算单位站立面积乘客数的分级临界值（表2），求倒数得到站立乘客面积的分级临界值。站立乘客面积的服务水平分级见表3。

表2 站立乘客面积的分级临界值

表3 站立乘客面积的服务水平分级

4.2 服务水平分级的分析

本文建立的站立乘客面积服务水平分级中，A级～F0.75 m2/人、0.34 m2/人、0.23 m2/人、0.15 m2/人、0.11 m2/人。美国TCQSM2013提出的站立乘客面积服务水平分级中，A 级～F 级的临界值为1.00m2/人、0.50 m2/人、0.40 m2/人、0.30 m2/人、0.20 m2/人。本文所建服务水平分级的临界值均小于TCQSM2013 的（图2）。说明相同的站立乘客面积在本文所建分级中所达到的服务水平等级要高于在TCQSM2013 中所达到的，如0.3 m2/人的站立乘客面积在本文所建分级中为C级，在TCQSM2013分级中则为D级。本文基于乘客对拥挤度的感知建立了站立乘客面积服务水平分级，说明我国乘客可接受的拥挤度要高于北美地区的乘客，我国乘客对拥挤的忍耐力更大，如0.3 m2/人的站立乘客面积，在我国乘客看来不感到拥挤，而在北美地区乘客看来已经感觉拥挤。

图2 站立乘客面积的服务水平分级临界值对比

王田田以0.25m2/人的站立乘客面积标定了BRT车辆的额定载客量[4]。霍月英等提出保证乘客满意的最小站立乘客面积的建议值为0.25 m2/人[7]。张鑫以0.20m2/人作为保证乘客舒适性的最小站立乘客面积[5]。吴奇兵建议以0.32m2/人作为城市轨道交通车厢的舒适标准，0.24m2/人作为设计标准，0.21m2/人作为超员标准[6]。通常服务水平分级中B级、C级、D级为运营中常见的运行状态[1]。现有研究者所采用的站立乘客面积建议值0.25m2/人、0.20m2/人、0.32m2/人、0.24m2/人、0.21m2/人，按照本文所建服务水平分级分别属于C 级、D级、B级、C级、D级，可见本文所建服务水平分级可切实描述实际运营中的运行状态。因此，本文所建立的站立乘客面积服务水平分级是科学合理的，可用于评价公交运营中的拥挤状况、指导公交调度。

5 结语

基于乘客感知研究了公交车站立乘客面积的服务水平分级问题。给出乘客感知的定义，提出基于有序Logistic回归模型的分级临界值确定方法。通过问卷调查获得不同站立面积下的乘客感知数据。以乘客感知为因变量、单位面积乘客数为自变量，采用提出的分级临界值确定方法建立了站立乘客面积的服务水平分级。所建分级中A级～F 级的临界值分别为0.75 m2/人、0.34 m2/人、0.23 m2/人、0.15 m2/人、0.11 m2/人。与美国TCQSM2013提出的站立乘客面积服务水平分级对比后发现，我国乘客可接受的拥挤度要高于北美地区的乘客，我国乘客对拥挤的忍耐力更大。通过与我国现有研究采用的站立乘客面积值对比后发现，本文所建的站立乘客面积服务水平分级是科学合理的，可用于评价公交车内拥挤状况、指导公交运营调度。