優(yōu)化城市公交系統(tǒng)助力綠色低碳發(fā)展
日期：2025-02-17 來源：深圳特區(qū)報
■ 宮磊
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(biāo)比較明確，但優(yōu)化途徑還存在一些挑戰(zhàn)。在“雙碳”目標(biāo)下，還需要繼續(xù)完善不同制式公共交通網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)調(diào)機制，通過一定的激勵措施引導(dǎo)乘客改變出行方式，更好實現(xiàn)城市公共交通系統(tǒng)綠色化發(fā)展。
交通運輸行業(yè)長期以來既是可持續(xù)發(fā)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(zhuǎn)型，是交通運輸行業(yè)發(fā)展的必選項。設(shè)立居民碳積分賬戶、優(yōu)化公共交通系統(tǒng)、倡導(dǎo)綠色低碳交通出行方式，可以作為交通運輸領(lǐng)域減排減碳的有效途徑。
城市交通系統(tǒng)面臨新挑戰(zhàn)
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(biāo)比較明確，但優(yōu)化途徑還存在一些挑戰(zhàn)。在“雙碳”目標(biāo)下，還需要繼續(xù)完善不同制式公共交通網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)調(diào)機制，通過一定的激勵措施引導(dǎo)乘客改變出行方式，更好實現(xiàn)城市公共交通系統(tǒng)綠色化發(fā)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(guī)優(yōu)化目標(biāo)外，在協(xié)調(diào)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(zhì)性，對于不同時間段和不同地理區(qū)域的公交換乘協(xié)調(diào)制定不同的策略和方案，進行分區(qū)優(yōu)化和協(xié)調(diào)，以達(dá)到整個系統(tǒng)最優(yōu)。
二是在乘客出行行為引導(dǎo)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(dǎo)方面考慮制定激勵機制，增加公交系統(tǒng)對乘客出行的吸引力，優(yōu)化乘客出行行為模式。
“雙碳”目標(biāo)下交通系統(tǒng)優(yōu)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(shù)據(jù)可以識別公交乘客換乘及其時空異質(zhì)性，并識別影響不同乘客群體換乘時耗的關(guān)鍵因素。使用決策樹根據(jù)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(shù)據(jù)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(guān)鍵因素。此外，換乘時耗和可達(dá)性等因素也被觀察到對大多數(shù)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(dǎo)系統(tǒng)需求更為緊迫。另一個重要的觀察結(jié)果是連接到換乘站的公交路線數(shù)量對乘客換乘時耗有影響。盡管增加換乘站的公交路線數(shù)量對減少換乘時耗有積極影響，但這種效應(yīng)相對較小。對于與通勤相關(guān)的換乘活動，中心區(qū)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(qū)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(jié)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(tǒng)不確定性的情況下優(yōu)化公交車和地鐵在換乘站的銜接以及在關(guān)節(jié)站點的到達(dá)準(zhǔn)時性，使得公交車的實際運行情況與計劃的最優(yōu)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(shè)計一套基于協(xié)同調(diào)度與關(guān)鍵控制點的公交線路時刻表設(shè)計方法，構(gòu)建考慮公交運行時間隨機性、駕駛員恢復(fù)行為和乘客換乘行為的混合整數(shù)線性規(guī)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(yōu)化結(jié)果來看，優(yōu)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(tǒng)的效率和可靠性。車輛運行偏差、車內(nèi)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(tǒng)的整體性能。這為公交運營企業(yè)提供了一個有效且現(xiàn)實的定量分析工具，可用于協(xié)助調(diào)度管理。通過應(yīng)用這一方法，公交運營企業(yè)可以更好應(yīng)對運行中的不確定性，提高服務(wù)質(zhì)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(yīng)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(shè)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(shè)施。努力打造高效便捷、安全舒適、經(jīng)濟可靠、綠色低碳的城市公交系統(tǒng)，加快提升城市公交的服務(wù)保障能力、可持續(xù)發(fā)展能力和綜合治理能力，持續(xù)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(rèn)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(yōu)化積分平臺。通過提高數(shù)字化技術(shù)水平，完善碳積分系統(tǒng)的統(tǒng)計和監(jiān)測模塊，優(yōu)化量化算法，提高平臺對綠色出行行為記錄的準(zhǔn)確性、對碳積分份額發(fā)放的準(zhǔn)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。【本文系深圳市哲學(xué)社會科學(xué)規(guī)劃課題《“雙碳”目標(biāo)下深圳建設(shè)綠色城市交通系統(tǒng)優(yōu)化及出行模式引導(dǎo)研究》（編號：SZ2022A009）結(jié)項成果之一】
（作者系深圳技術(shù)大學(xué)城市交通與物流學(xué)院副教授、碩士生導(dǎo)師）