時間:2022年01月15日 分類:推薦論文 次數:
摘要:系統梳理交通系統服務水平概念的發展,分析服務水平的內涵從注重道路設計層面到多方式、運營領域的拓展,本文提出公共交通服務水平構成要素分為效率、舒適度兩大部分,兩者分別主要關聯于運輸產品設計和出行者主觀感受;仡櫤驮u述了公共交通系統服務水平的評價與分級研究,這些評價方法與服務水平構成要素相對應,分為以運輸效率為主的客觀評價和以感受調查與分析為主的主觀評價;指出了由于國情差異,既有的以美國運輸研究委員會發布的相關服務水平分級未必具有普適性。之后,回顧了我國公共交通服務水平的研究與實踐,指出當前我國既有規范中未明確公共交通服務水平的內涵、缺乏適用于我國的系統分級。從公共交通服務水平的形成具有全局性、評估因素的復雜性、涉及乘客出行環節多、需要政府支持投資等角度剖析了服務水平改善的難點。最后,指出了未來值得深入研究的3個領域:基于全出行鏈的公共交通服務水平內涵及評估;考慮服務質量不均衡分布的公共交通系統服務水平測算方法;關注乘客感知差異化的滿意度調查和基于現代信息技術的服務水平評估方法。并提出以服務水平為抓手推進公共交通運行質量與效率建設戰略的建議。
關鍵詞:城市交通;公共交通;服務水平;運輸效率;舒適度;評估方法;分級方法
1服務水平概念
服務水平(Level-of-Service,LOS)是評價交通系統所提供的運輸產品質量的重要指標,研究服務水平的目的是確定交通設施合理的設計標準,尋求進一步改善交通產品質量,提高產品競爭力的方法。進入20世紀中葉以來,隨著全球城市化和機動化的發展,各國均致力于改善城市地區交通系統尤其是公共交通系統的服務水平。
美國公共道路局(BureauofPublicRoads,BPR)1950年第1版的“公路能力手冊”(HCM)較早給出了公路與城市道路通行能力的分析[1],界定了道路“能力”的個層次:即基本能力(BasicCapacity)、可能能力(PossibleCapacit)和實際能力(PracticalCapacity),而實際能力是確定“可接受的服務質量”的前提。1965年的第2版[2]明確了服務水平的含義,即“服務水平是一種對速度、旅行時間、交通中斷、自由度、安全性、駕駛舒適性及運行費用等交通運營的各種相關要素的定量評價”,并給出了A~F六級服務水平的界定,這奠定了全球交通運輸行業服務水平分級和研究的基礎。該版本還補充了高速公路與有信號交叉口的內容。
1985年美國運輸研究委員會(TransportationResearchBoard,TRB)出版的第3版采用了便于動態更新的活頁版[3],補充了許多關于不同運輸方式如公共交通、行人與自行車通行能力研究的成果,強化了多方式服務水平概念。該版手冊的一個重要貢獻是提供了能力與服務水平計算的軟件包,減輕了手工測算能力與服務水平耗時長的問題。2000年第4版進一步完善了地面巴士的內容,增加了行人密度、自行車障礙影響等章節[4];2010年第版補充了公交服務水平的測算方法,開始強調自行車與行人等多方式服務水平概念,其篇幅也達到了3000多頁。此后關于交通系統服務水平等領域的研究受到更廣泛的重視[6]。
值得指出,美國聯邦公路管理局(FHWA)、國家科學院(NASEM)和全美洲際公路與運輸協會(AASHTO)1962年開始組織實施的國家公路協作研究計劃(NCHRP)對公路規劃、設計、建設、運營與維護開展了廣泛研究,目前由美國國家科學院下的運輸研究委員會(TRB)管理、聯邦運輸部和聯邦公路管理局等機構聯合資助,其領域也擴展到公共交通(TCRP)、機場(ACRP)、貨運(NCFRP)、防災物資(HMCRP)與鐵路(NCRRP)等領域。該計劃的成果在每年一度的華盛頓TRB年會上交流,全球參會的工程技術人員與學者超過7000人。
這些研究支撐了交通運輸領域相關標準與規范的形成,成為各國交通設計與管理的重要參照。 “公路能力手冊”第2版界定的交通系統服務水平概念主要基于道路機動車駕駛員感受到的駕駛條件,更多地考慮了流量、行車速度、交通中斷、駕駛員操縱自由度、安全性以及車輛運行費用等對通行能力的影響[7];這為確定與需求規模對應的道路能力設計標準奠定了基礎。以后的研究更多地兼顧了其他運輸方式出行者的體驗,如Botzow[8]研究了公共交通出行方式的各類服務質量評價指標,分析了公交出行者可直接感知的變量,包括全程出行時間、全程延誤與舒適度評價指標,并具體提出了六級標準分類值的建議。
Fruin等[9]研究了行人設施設計方法,他們認為此前采用了最大能力等級,實際上步行空間嚴重受限時行人流的能力幾乎是不變的,且這也不代表舒適環境。該文從不同行人集中度環境研究了流量、速度與人的便捷性問題,提出了通道與樓梯條件下6個服務水平的劃分。Roess等[10]在1965年版高速公路服務水平及標準基礎上,提出了一種考慮密度的方法,據此提出了考慮密度參數的高速公路服務水平修正的標準值建議。
Huff等[11]研究了2010年版HCM中行人與自行車服務水平計算及分級方法,從可操作角度分別對交叉口、路段、子路段和設施4部分提出了道路設計方案中行人與自行車者服務水平設計方法,這也是HCM中多方式服務水平(MMLOS)設計的組成部分,為工程師在設計時提供了便利。隨著城市道路設施水平的提高,有更多的非駕駛員使用道路,城市道路的設計也需要考慮更多方式出行者的利益。Dowling等[12]研究了城市道路設計中小汽車、公共交通車輛、自行車與行人4種方式的服務水平計算方法,從設計角度提出了有信號城市道路上如何滿足這4種方式的服務水平要求。
關于公共交通服務水平,他們認為可以從步行和公交出行效率兩方面測算;并調查提出了7方面影響因素,即起點距離、終點距離、頻率、可靠性、駕駛友好性、座位可用性與出行時間。最后推薦服務頻率(發車間隔)、出行時間(速度)、擁擠度、可靠性(正點率)、站點布局與步行設施作為公交服務水平模型的變量。Green等[13]結合澳大利亞的調研,從出行效率、安全性、可達性、信息服務與便利性分析了包括機動車用戶、公交用戶、貨車用戶、行人與自行車者5類道路用戶的感受,從網絡角度研究了規劃、投資與運營一體化視角下的服務水平評價理念,目的是促進道路交通網絡規劃、投資決策與運營計劃3個層面的整體優化,使道路空間設計更加合理。
關于公共交通領域較早的專題研究是1987年TRB專題213“公共交通研究的新方向”,該領域后來的擴展研究形成了1992年正式啟動的“公共交通協作研究計劃(TCRP)”,其領域包括規劃、服務設計、設備設施、運營、維修、政策、人力資源與管理實踐等。實際上,啟動TCRP計劃也是1991年冰茶法案(ISTEA)的一部分。該計劃的成果1999年形成了第1版的“公共交通能力與服務質量手冊”(TCQSM)[14],其中包括一整套關于巴士、軌道交通及相關設施服務能力評價方法和基于旅客觀點的服務質量評價框架;也支撐了2000年版HCM相關部分的內容。2003年第2版增加了輪渡、需求響應式公交、殘疾人交通以及公交樞紐“P+R”設計等內容。
2013年的第3版[15]根據對美國與加拿大部分用戶的反饋補充了第2版發布以后公共交通領域取得的實踐與理論研究成果,從非技術用戶角度強化了服務質量理念。例如,增加了對低地板車輛、多動力源車輛以及快速公交(BRT)、有軌電車與輕軌系統應用的分析,考慮了出行需求屬性、交通需求管理政策、土地利用密度、出行過程中不同環境下出行者時間價值等對服務質量的影響;增加了服務質量改善對投資及運營費用的潛在影響。
不過這一版取消了服務水平分級的字母描述,原因是有人反映A~F與學習成績劃分太關聯;當然也有工程師與非技術用戶反映細至6級的服務水平的解釋在實際工作中有些困難?偟膩砜,這個版本強調面向更寬泛的用戶,在專業化的同時也更加科普化,因而篇幅也達到了近800頁。
總的來看,HCM系列早期的服務水平更多強調道路對機動車用戶的服務水平,其分級標準也著眼于道路設計層面。后來的研究雖然拓展到了多方式服務水平,但注重的依然是交通系統設計問題。20世紀后期,隨著能源危機、交通污染和道路交通擁擠的加劇,各國更重視公共交通發展,公共交通出行者的感受[16]、公交運營服務指標評估[17]、公交服務質量改善方法[18]受到關注,服務質量的涵義也從設計拓展到了運營領域[19]。
一般認為,影響小汽車服務水平的最顯著因素是飽和流率、車流量與路段長度;而行人對車流量、街道停車更敏感,自行車騎行者對路面質量最敏感。公共交通出行者關注的則是車內空間、發車頻率、車速和準時性[20]。交通系統的服務水平與通行能力是一個對偶概念,后者是交通供給指標。服務水平的提高往往意味著需要付出運輸能力損失或運營成本增加的代價,服務水平設計因此成為交通設施建設標準研究的一個重要課題。
2公共交通服務水平的要素內涵
公共交通出行涉及的要素,除了基礎設施物理網絡建設之外,還涉及眾多運輸組織因素。擁有好的基礎設施不意味著擁有好的公交服務質量。有路而缺乏滿意的運輸服務效率、公交車輛準點率低、換乘不便、過于擁擠等引發的不舒適等嚴重影響了公共交通出行服務體驗[21]。
我國城市人口密度高,公共交通在城市綜合交通系統中發揮著重要作用,如何設計打造高服務水平的公交服務產品、讓公交對出行者有足夠的吸引力已成為目前亟待研究的課題。與小汽車等個人出行方式出行過程相對簡單不同,公共交通出行涉及更多環節、更多子過程,其服務水平涉及的要素主要包括與全程出行效率相關的出行速度、延誤時間以及與出行者感受到的舒適度相關的因素,如加速度、溫度、通風和噪聲等?梢钥闯,公共交通系統服務水平的要素分為兩大部分:
一是效率要素,二是舒適度要素。決定全過程出行效率的因素多數關聯于運輸產品設計,如在車速度關聯于車輛技術,端點時間(出行鏈起訖點消耗時間)與中轉效率關聯于發車頻率(間隔)與換乘設計;這些因素客觀性較大,直接關聯于物理網絡的設計標準(建設投資)與運營成本。另一方面,出行過程舒適度主要關聯于出行者主觀感受,它與出行者的個人屬性密切相關,機理更加復雜。Botzow研究[8]認為,在滿足安全性約束條件下,速度和延誤因素決定著公共交通服務水平的40%,而與舒適性相關的因素決定著另外60%。
3公共交通系統服務水平的評價與分級
用戶體驗評價是公共交通服務質量評價的重要組成部分。TCRP報告[15]提出了公共交通服務水平評價的19個指標,涉及服務可用性(覆蓋率)、服務頻率、旅行速度、可靠性、車站等待時間、安全保障、價格及其承載力、換乘組織、舒適性(包括擁擠度、噪音、溫度、空氣質量、清潔度等)、信息服務、服務友好性等方面?傮w上,這些評價可以分為兩部分:
一是以運輸效率為主的客觀評價[22],二是以感受調查和分析為主的主觀調查;后者又可分為單項指標感受調查(如地鐵車站扶梯服務水平[23]、不同服務屬性的感受[24]等)和總體滿意度調查(如多層級評價[25]與多指標感受評價[26]等)。據澳大利亞PwC在悉尼等4城市對2000余名居民組織的一項調查,居民選擇公交出行的前三位理由分別是環境友好、不畏堵車和經濟性[27]。
不過,關于主觀感受的研究存在一些爭議,Friman等[28]通過對斯德哥爾摩等6個歐洲城市6021名被調查者的調查研究了公交服務客觀行為度量與出行者感受到的主觀滿意度之間的關系。他們發現,用戶的主觀評估與交通設施的客觀條件存在差異,兩者在許多方面差距甚大。
服務水平分級既是指導交通系統建設的依據,也是決定運營服務競爭力的基礎,服務水平分級離不開服務質量的評價。盡管各國的具體分級邊界有所不同,但美國運輸研究委員會發布的“公路能力手冊”(HCM)六級分類方法和“公共交通能力與服務質量手冊”(TCQSM)等已成為許多國家制定服務水平分級與評估的基本參照系。
可以看出,上述評估指標的取值是以經濟比較發達、人均資源豐富、個性化交通占比相對高的北美地區城市交通系統為參照的。對人口稠密、公交流量較大的亞洲各國的城市交通系統未必適用。歐洲人均資源不如北美,公共交通系統較北美相對更為發達。以英國為例,其公共交通系統服務水平的分級較美國更低一些,尤其是在高峰期。
道路設計中的可接受標準按能力的85%確定,大致相當于美國服務水平的D與E級。多數情況下,服務水平按流量與能力之比(v/c)確定。由于對D、E、F定義不多,有時將服務水平的分級縮少到A~D四級,A與B代表能自由移動的交通,能力利用率在85%以下;C級的利用率在85%~100%,D級超過100%。對繁忙的城市道路,有時D與E甚至也是可接受的。無論在城市間運輸還是城市通勤交通,日本的公共交通系統中鐵路都起著不可替代的作用。
日本是公共交通服務水平較高的發達國家,有7個城市有地鐵,還有幾家市郊鐵路是私營的;其公共交通的關注點主要涉及便捷性、舒適、安全性與對列車的依賴性[29]等方面。民航領域兩大組織國際民航聯合會(IATA)與國際民航委員會(ACI)2014年頒布了第10版的“機場發展參考手冊”(ADRM)[30],該綜合指南中的服務水平概念為新航站樓的規劃和既有航站樓的運營行為評價提供依據。修正后的服務水平考慮了空間、等待時間和負荷,分為“超前設計、最優設計、準最優設計和非標準設計”這4級。最優設計為推薦設計標準,主要考慮了4方面的要求:
一是提供足夠的空間與舒適的環境容納全部必要功能;二是穩定客流條件下的等待時間在可接受范圍;三是整體良好服務下的投資與運營成本在合理水平;四是運行的經濟性(收費)與乘客期待相符?紤]到不同區域經濟發展水平的差異,最優設計下的空間、等待時間與負荷等相關指標考慮了一定的取值范圍。
我國城市人口密度高,道路交通、公共交通普遍比較擁擠,運輸能力與服務水平間的關系研究備受關注。例如,設備能力利用率影響著供給質量中的擁擠、延誤以及晚點恢復能力[31],而我國較高的車輛定員標準直接關聯于車廂擁擠度[32],大容量城市公共交通系統的能力利用率問題[33]也深刻影響著運輸服務的可靠性[34]。
另一方面,對我國城市公共交通系統的服務水平如何評價和分級也是一個重要領域,如楊曉光等[35]分析了出行時間、成本與體能消耗對出行決策的影響,提出了公交運行服務質量評價的三維架構與系統邊界。徐以群等[36]參照美國的六級分類標準提出按照平均發車間隔、全日營運時間、承載率、站點覆蓋率、出行時耗等將我國城市公共交通服務水平簡化為優秀、合格與不合格三級的建議。我國城市交通系統的規劃與運行管理分屬不同部門,關于公共交通硬件的建設與設計雖有一些參考規范,但在公共交通系統服務水平領域還沒有達成共識。
4我國公共交通服務水平的研究與實踐過去
40年來,我國城市化與機動化發展迅速,在城市地區優先發展公共交通是政府與行業的重要共識[37]。2004年,建設部發布了《關于優先發展城市公共交通的意見》,將優先發展城市公共交通作為提高交通資源利用效率、緩解交通擁堵的重要手段。2011年,交通運輸部發布《關于開展公交都市建設示范工程有關事項的通知》,開啟了公交都市建設工程。2013年初,《國務院關于城市優先發展公共交通的指導意見》出臺。
到2021年7月,已有35個城市獲得“國家公交都市建設示范城市”稱號。1995年頒布的《城市道路交通規劃設計規范》(GB50220-95)是較早從設計層面對包括公共交通在內的城市交通設施的設計進行規范的文件。盡管沒有提出城市公共交通服務水平概念,但該規范從規劃層面提出:針對不同人口規模城市,高峰期間乘坐公共交通方式的居民95%不應超過的最大時耗標準等服務指標。
例如200萬以上人口乘坐大中運量快速軌道交通公共汽電車的乘客時耗為60min;公共汽車的運送速度應能達到16~25km·h-1、發車頻率應能達到60~90車次·h-1、市區公共汽電車的站間距應在500~800m等。該規范還規定了自行車道、步行設施等的設計標準。該標準2019年被《城市綜合交通體系規劃標準》(GB/T51328-2018)取代,新版標準更新了一些參數。關于公共交通系統服務水平,還有其他規范提出了一些相關指標。
例如,《城市道路交通管理評價指標體系》(2005年版)提出了不同規模城市的公共交通車輛安全運行間隔里程、車輛平均運營速度、公共交通車輛準點率、公共交通可達時間等指標的分級參考標準。《城市軌道交通工程項目建設標準》(建標104-2008)明確將6人·m-2定為車輛內部站立人員密度定員標準!兜罔F設計規范》(GB50157-2013)提到了運行間隔和運行速度等體現服務水平的指標。《城市公共汽電車客運服務規范》(GB/T22484-2016)規定了線網通達性、車輛服務能力、服務可靠性、舒適性、安全性等指標的最低要求。
《城市軌道交通線網規劃標準》(GB/T50546-2018)根據站立密度將城市軌道交通車廂舒適度服務水平由高到低分為A~E這5個等級,其中,A級標準為站立密度在3人·m-2以下;并規定普線平均車廂舒適度服務水平設計標準不宜低于C級(站立密度在4~5人·m-2),快線平均車廂舒適度設計標準不宜低于B級(站立密度在3~4人·m-2);當線路客流方向不均衡系數大于2.5時,平均車廂舒適度標準可適當降低。《城市軌道交通運營技術規范》(GB/T38707-2020)對城市軌道交通線路運營時間、高峰期發車間隔、列車速度等運營管理指標做了最低限制。交通運輸部2013年印發了包含30個指標的《公交都市考核評價指標體系》,作為考核評價公交都市建設水平的重要依據。
《城市軌道交通運營指標體系》(GB/T38374-2019)規定了城市軌道交通運營指標體系的構成、內容、指標定義及計算方法。不過,這些規范未明確地界定公共交通服務水平概念和服務水平等級參考準則。公交運營商應提供怎樣的服務水平,或應將出行服務改善到什么標準仍缺乏統一的指導依據。部分城市在應用中進行了探索,例如北京地鐵將擁擠度分為舒適、較舒適、輕度擁擠、擁擠這4個等級,2018年就開始為乘客提供了線上實時查詢區間擁擠度信息的服務手段。
單位面積承載人數或人均利用空間是量化擁擠度的常用指標。通過乘客調查一般可以獲得乘客對擁擠度指標的期望標準,這往往與當地的社會經濟因素、交通發展階段等相關。研究表明,發達國家乘客對服務水平的要求更高。例如,印度公交最高乘客舒適度標準是每坐席小于等于1.5人,美國是每坐席0~0.5人[20]。我國北京地鐵車站通道服務水平閾值下限低于美國相關標準,且男性乘客和女性乘客的感知結果存在差異[38]。給出了我國幾個擁擠度水平研究調研結果與美國“公共交通能力與服務質量手冊”(TCQSM)按擁擠度水平定義的服務水平分級標準。
5公共交通服務水平改善的難點
研究公共交通服務水平有兩方面的目的:一是通過提高公共交通服務水平來提升公共交通相對于私家車等非公共交通的競爭力,擴大公共交通的市場份額,改善綜合交通結構。二是通過服務水平的研究,發現提高公共交通服務水平最經濟、最有效的途徑,降低公交企業的運營成本,提升公共交通系統建設與發展的綜合效率。
服務水平問題涉及兩個主要階段:一是規劃、設計與建設階段,這個階段盡管時間不長,但它是系統形成的過程,決定了服務水平的主要部分。二是運營過程,是系統直接為用戶提供服務的、長期的過程。服務水平要素中,涉及物理設施設計與建設的多數因素屬于第1階段,而與設備更新、運輸組織和管理有關的部分因素屬于第2階段。這個階段雖是后端,但直接面向用戶,而且持續時間更長。如前所述,服務水平與運輸能力是一個對偶問題。服務水平的提高往往意味著或付出運輸能力代價,或直接增加系統投資。
6結論、展望與建議
6.1研究結論與展望
我國公共交通服務水平的研究與實踐經歷了從強調客觀度量指標到強調乘客主觀感知的轉變,但目前仍面臨服務水平內涵評估、測算方法等方面的不足,城市公共交通發展任重道遠,服務水平的研究前景廣闊?偟膩砜矗谥档蒙钊胙芯康念I域如下。
(1)公共交通運營服務水平內涵及其評估
早期偏重交通規劃與設計的服務水平概念重點在于明確一條街道(線路)、一個車站的設計方案能支撐實現什么樣的服務水平標準;例如,待設計的街道上機動車行駛能達到什么服務水平?自行車騎行者能達到什么服務水平?行人能達到什么服務水平?后來的多方式服務水平(Multi-ModalLevelofService)實際上仍是針對某特定設施的。這某種意義上是一種空間分配設計及其協調過程。運營層面的一次公共交通出行服務是由一個過程組成的,它本身就涉及多種方式。
可以看出,上述過程涉及步行、地面公交與軌道交通,而地面公交與軌道交通本身就可能包含多條線路、多個運行區間。該“一次公交出行過程”的服務水平是由各個不同環節(階段)的出行者體驗決定的,較街道規劃具有更大的復雜性。與其他方式的服務水平相比,公共交通服務水平還具有如下兩個特點:
、俟步煌ǚ⻊账骄哂“木桶效應”。公共交通出行服務水平的評價是基于出行者感受的,而這種感受顯然是針對出行全過程的一種評價;公共交通出行過程中任何環節的低服務水平將降低該“一次公交出行過程”的服務水平。因此,“一次公交出行過程”的服務水平實際上是由最低服務水平環節(即最壞體驗)決定的。
②公共交通服務水平受步行環境等其他因素影響。我國目前關于公共交通出行是按“主出行方式”統計和評價的,公共交通出行方式肯定伴隨兩端的步行甚至部分自行車出行段,即常說的“最后一公里”;這些出行環節的服務水平顯然也是運營層面公共交通服務水平的組成部分,因而也應該納入公共交通服務水平的整體考察范圍。
參考文獻
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作者:毛保華1a,1b,王敏1b,何天健1b,陳海波2