優化城市公交系統助力綠色低碳發展

　　提要

 

　　公共交通作為城市出行綠色低碳的交通方式，雖然“雙碳”目標比較明確，但優化途徑還存在一些挑戰。在“雙碳”目標下，還需要繼續完善不同制式公共交通網絡之間的協調機制，通過一定的激勵措施引導乘客改變出行方式，更好實現城市公共交通系統綠色化發展。

 

　　交通運輸行業長期以來既是可持續發展的重要支撐，同時也是溫室氣體排放的主要來源之一，向綠色低碳轉型，是交通運輸行業發展的必選項。設立居民碳積分賬戶、優化公共交通系統、倡導綠色低碳交通出行方式，可以作為交通運輸領域減排減碳的有效途徑。

 

　　城市交通系統面臨新挑戰

 

　　公共交通作為城市出行綠色低碳的交通方式，雖然“雙碳”目標比較明確，但優化途徑還存在一些挑戰。在“雙碳”目標下，還需要繼續完善不同制式公共交通網絡之間的協調機制，通過一定的激勵措施引導乘客改變出行方式，更好實現城市公共交通系統綠色化發展。

 

　　一是在公交換乘方面，除了原有的換乘時間、旅行時間等常規優化目標外，在協調時刻表均衡運力上納入公交乘客換乘行為本身的時空異質性，對于不同時間段和不同地理區域的公交換乘協調制定不同的策略和方案，進行分區優化和協調，以達到整個系統最優。

 

　　二是在乘客出行行為引導方面，缺乏針對“碳積分”機制下乘客出行行為的定量和定性分析。

 

　　在乘客出行模式引導方面考慮制定激勵機制，增加公交系統對乘客出行的吸引力，優化乘客出行行為模式。

 

　　“雙碳”目標下交通系統優化的可行路徑

 

　　一是探究公共交通換乘在時空維度的差異及形成機理。利用公交刷卡數據可以識別公交乘客換乘及其時空異質性，并識別影響不同乘客群體換乘時耗的關鍵因素。使用決策樹根據車站乘客量、換乘頻率和換乘時段將乘客分類為不同群體，分析不同乘客群體換乘時耗的影響因素。

 

　　從深圳的乘客刷卡數據看，換乘站的客流量、乘客的換乘頻率和換乘時段是影響乘客換乘時耗的關鍵因素。此外，換乘時耗和可達性等因素也被觀察到對大多數乘客群體有顯著影響，在工作日和大型地鐵站周圍擁有更多地鐵線路或公交站點的情況下，改善換乘管理和可靠的換乘引導系統需求更為緊迫。另一個重要的觀察結果是連接到換乘站的公交路線數量對乘客換乘時耗有影響。盡管增加換乘站的公交路線數量對減少換乘時耗有積極影響，但這種效應相對較小。對于與通勤相關的換乘活動，中心區連接地鐵線較少的換乘站更受歡迎。而對于時間表更靈活的乘客，非中心區的中等大小換乘站更受歡迎。

 

　　二是制定考慮換乘模式聚類結果的運力與需求匹配策略。由于公交在道路上運行存在一定的不確定性以及乘客的時空分布不均衡性，需要在考慮系統不確定性的情況下優化公交車和地鐵在換乘站的銜接以及在關節站點的到達準時性，使得公交車的實際運行情況與計劃的最優時刻表盡可能地契合，從而獲得更好的公交地鐵銜接水平。通過設計一套基于協同調度與關鍵控制點的公交線路時刻表設計方法，構建考慮公交運行時間隨機性、駕駛員恢復行為和乘客換乘行為的混合整數線性規劃模型，旨在減少公交車輛實際運行與計劃時刻表的偏差，進而減少地面公交與軌道交通間的換乘等待時間。

 

　　從深圳的仿真優化結果來看，優化后的時刻表在處理不確定因素時顯著提高了公共交通系統的效率和可靠性。車輛運行偏差、車內乘客延誤總成本和換乘銜接耗時均大幅減少，從而可以顯著提升公共交通系統的整體性能。這為公交運營企業提供了一個有效且現實的定量分析工具，可用于協助調度管理。通過應用這一方法，公交運營企業可以更好應對運行中的不確定性，提高服務質量和乘客滿意度。

 

　　三是制定因人而異的碳積分激勵策略，鼓勵各類綠色出行。碳積分政策下，選擇步行、自行車、共享單車、地鐵和公交車等綠色出行方式能讓居民獲得一定的碳積分，從而兌換相應的獎勵，其獎勵能夠激勵人們選擇綠色出行。

 

　　第一，完善政策措施。制定采用綠色交通出行的碳積分獎勵政策，設立個人碳積分賬戶，積累的碳積分可以換取獎勵；增加非綠色出行的碳積分支付成本，減少非綠色出行。

 

　　第二，完善交通設施。努力打造高效便捷、安全舒適、經濟可靠、綠色低碳的城市公交系統，加快提升城市公交的服務保障能力、可持續發展能力和綜合治理能力，持續滿足人民群眾的交通需求，增強公共交通對居民的吸引力。

 

　　第三，加大知識普及。開展教育普及，提高居民對碳積分制度的認知水平，增強居民低碳生活意識，使居民選擇綠色的交通方式出行。

 

　　第四，優化積分平臺。通過提高數字化技術水平，完善碳積分系統的統計和監測模塊，優化量化算法，提高平臺對綠色出行行為記錄的準確性、對碳積分份額發放的準確性；通過完善碳積分兌換模塊，提高兌換獎勵的多樣性。同時，政府和平臺可以通過加大對碳積分平臺的宣傳力度，提高碳積分平臺的知曉度，吸引居民使用碳積分平臺?！颈疚南瞪钲谑姓軐W社會科學規劃課題《“雙碳”目標下深圳建設綠色城市交通系統優化及出行模式引導研究》（編號：SZ2022A009）結項成果之一】

 

　　（作者系深圳技術大學城市交通與物流學院副教授、碩士生導師）