基于刷卡数据的大连市常规公交与轨道换乘优化设计研究

郭继杰GUO Ji-jie；张勇ZHANG Yong；孟宁MENG Ning；赵玉梅ZHAO Yu-mei

（①济南轨道交通集团有限公司，济南 250001；②山东交通学院交通与物流工程学院，济南 250357）

0 引言

近年来，为进一步提升公共交通服务水平，有效缓解城市道路交通拥堵问题，大连市加强轨道交通建设步伐，先后完成了地铁1号线、2号线、3号线及12号的建设，目前在建地铁4号、5号线及13号线。轨道交通的建设极大满足了城市居民的日常出行需求，根据相关统计数据，2019年大连市轨道交通客流量达到2.03亿人次，对提升公共交通服务水平，缓解道路交通拥堵发挥重要作用。

轨道交通客流量是轨道线网服务水平的最重要指标之一，是轨道交通线网与站点规划、建设、运营的重要依据，实际运营过程中，轨道交通与常规公交的接驳是影响轨道交通客流提升的重要因素，受城市内部山体分布的影响，出行轨道交通换乘呈现与其他城市显著不同的特点，由于市内自行车出行比例低，轨道交通接驳主要以公共交通为主，因此对轨道交通接驳公交的现状进行研究，掌握其接驳规律特征，可有效提高城市轨道交通接驳效率，扩大轨道交通服务范围、增加轨道交通客运量提升轨道交通的吸引力、发挥轨道交通在城市客运系统中的骨干地位等都具有重要现实意义。

1 公交概况与数据处理

1.1 公共交通发展概况

大连市轨道交通运营线路共有4条，分别为地铁1号线、地铁2号线、轨道交通3号线及轨道交通12号线，运营里程共计158km，共设置轨道车站70座。线路类型中1号线和2号线采用地铁系统，3号线（3号线支线）和12号线采用轻轨系统；现状在建线路4条，分别为地铁2号线三期工程、地铁4号线、地铁5号线、轨道13号线总规模约为106.9km。

近年来，大连市委市、市政府高度重视城市公共交通线路网络的建设和完善工作，城区公共交通线路网络不断完善，线路覆盖范围不断扩大，居民出行的便捷程度不断提高，市区范围现有常规公交线路182条，线网长度783公里，线路总长度2796公里，线路平均长度15.03公里，如图1所示。

1.2 数据融合与处理

轨道交通与常规公交接驳换乘分析常规方法基本以调查问卷法为主，该方法工作量大，人群覆盖面小，数据的准确率相对较低，为更加全面地把握轨道交通与常规公交接驳情况，本文采用大数据融合分析的方法进行，大连市所有公交车辆都配备了IC刷卡系统，乘客使用IC卡乘车比例超过80%，IC刷卡数据详细记录了乘客使用公共交通系统的时间、车辆、线路以及交易金额等信息适用率高，轨道交通AFC数据包好起终点、实际、线路等信息，通过大连明珠卡卡号为基准对两套系统的数据进行融合，提取常规公交接驳轨道交通相关记录，可以准确把握常规公交接驳轨道交通运行状况，该方法数据样本大、覆盖人群广，数据指标的代表性明显优于调查问卷法。

根据相关数据，提取同一日的轨道交通与常规公交的刷卡出行记录，共提取数据约170万条，其他轨道交通25万余条，常规公交143.8万余条，考虑数据的标准、规模，采用分段处理方式进行，首先由于现状常规公交与轨道交通为两套不同的系统，卡号数据编码格式不一致，需分析对应的编码关系并统一处理；在卡号编码处理基础上，提取涉及轨道交通出行的常规公交数据，考虑一次轨道出行可能涉及两次以上的公交接驳，轨道与常规公交数据之间是一对多的对应关系，在合理确定接驳标准的基础上，分别提取进站接驳数据与出站接驳数据，具体流程如图2所示。

2 常规公交接驳轨道交通特征

2.1 接驳比例分析

通过对常规公交与地铁刷卡数据的融合分析，最终提取常规公交接驳轨道交通线路数据记录441062人次，结合地铁客流出行数据，大连市现状轨道交通线网常规公交接驳比例约为16.1%，轨道交通与常规公交一次接驳比例相对较高，达到15.02%；轨道交通前后出行均采用公交接驳的比例较低，仅为1.1%，具体如表1所示。

表1 大连市区轨道交通与常规公交接驳指标

整体时间分布特征与城市居民出行具有一致性，全日公交接驳数量呈现明显的双驼峰形态，早高峰比例最高，达到19.45%，晚高峰次之为11%，具体如图3所示。

不同区域站点轨道交通接驳比例存在较大差别，整体趋势为站前接驳比例高于站后接驳，接驳比例较高站点为学苑广场、红旗西路、松江路、东纬路、虹港路等站点，接驳比例均在15%以上，空间分布上主要集中于外围人口、就业岗位集中区，周边常规公交线路相对较少，与其他区域的直接公共交通联系不便，如学苑广场站位于大连市区西南侧，周边为大连市就业中心软件园，松江路站位于大连市区北部的山东路沿线居住区，周边居住人口密集，西侧为泡崖居住区，东侧为钻石湾区域。

2.2 接驳时间分析

大连市轨道与常规公交平均接驳时间为10.1分钟，其中早高峰平均接驳时间为6.7分钟，晚高峰为8.2分钟，早晚高峰接驳时间主要受高峰时段常规公交发车频率高，出行站点等待时间相对较小。

结合站点接驳比例分析站点接驳时间分布特征，两者呈现明显的负相关，其中华南北、东港、旅顺新港、旅顺、机场等站点接驳时间较长，平均接驳时间超过17分钟。常规公交车站与轨道站点距离相对远，居民通过公交换乘轨道出行不便，站点换乘比例低于1.5%，建议结合轨道站点位置，进一步优化相关区域的常规公交线路、站点的设置，提升公交换乘轨道的便捷性，满足周边居民轨道交通的出行需求。

2.3 接驳辐射范围分析

根据相关提取数据分析，大连市轨道的常规公交接驳轨道的整体辐射范围呈现先增长后降低的趋势，近距离接驳以步行为主，随着距离加大，公交接驳优势逐渐上升，当出行距离超过一定限度后，出行时间过长，小汽车等个体机动化出行优势增大，公交接驳数量呈现快速下降趋势，根据统计大连市轨道交通站点公交接驳客流的平均辐射范围为周边6.3千米区域，平均出行时间约为18.4分钟，具体出行时间分布特征如图4所示。

3 公交优化设计研究

为充分提升常规公交与轨道交通站点的换乘效率，提升轨道交通的客流服务水平，考虑站点的换乘出行特征的不同，采用增加公共交通场站、优化站点布局及调整公交线路布局等方式对公共交通系统进行优化设计。

对换乘比例较高的轨道车站，为充分满足现状的换乘需求，提升公交系统换乘效率，可结合周边用地布局设置公共交通场站用地，以强化轨道站点周边的常规公交的辐射能力。

以东纬路站为例，该站现状换乘出行需求旺盛，高峰换乘比例达到23%以上，同时考虑未来地铁4号线穿越该站，结合周边的用地布局，设置公交枢纽及社会停车场用地，并以枢纽为核心增加辐射周边用地的社区公共线路，优化站点周边常规公共交通系统，提升公交服务水平，具体如图5所示。

部分站点由于常规公交站点布局不合理或车站周边公交线路少、辐射用地范围有限两个方面影响导致换乘比例较低。针对站点布局不合理导致换乘时间过长，建议结合轨道站点出入口位置，调整常规公交线路站点的位置；新开发区域由于公交线路较少，导致常规公交对轨道交通支撑能力有限，建议结合周边用地布局，采用调整现状线路、增设新公交线路方式，扩大公交系统服务范围。

以龙王塘车站为例，该站点位于大连市西侧龙王塘区域，该区域为近年新开发区域，现状公交线路较少，仅有1条公交线路，主要服务龙王塘车站南侧用地，为进一步提升区域公交服务水平，建议对该线路向北延伸至北侧横山寺区域，延伸约5.4公里，覆盖北侧用地的公交盲区，具体如图6所示。

4 结论

研究基于大连市常规公交刷卡数据与地铁AFC数据进行融合、提取、分析的方法，对大连市地铁与常规公交客流接驳的时空特征进行了分析，并提出不同类型轨道站点周边公交系统优化布局方法；可以为大连市及类似城市的轨道交通接驳站点周边接驳设施用地布局、线路优化调整提供相关科学的经验借鉴，更好地促进城市公共交通服务水平的提高，更好地满足城市居民日常出行需求。