北京公交车能源站的布局与优化_胡杰.pdf

北京公交车能源站的布局与优化北京公共交通控股（集团）有限公司 胡杰北京公交车所用能源包括燃油、天然气、电能和氢气，分别由柴油橇装站、固定式压缩天然气（CNG）加气站、橇装式液化天然气（LNG）加气站、充电站和加氢站供给。1 北京公交车能源供给布局现状分布在北京二环、三环等环路的北京公交加油站、加气站、充电站、加氢站如图 1 所示，各能源站（不含加氢站）资源覆盖情况见 表 1。由图1和表1可以看出，公交场站内有能源站的占比随着离城市核心区距离的增加而增加，城区内能源站占比总体偏低。一定程度上反映出，在需要投入运力的城市区域内，能源站的保障点位不足。2 能源供给站布局问题分析（1）公交线路用车与区域内能源站燃料类型匹配不足。例如，位于五环与六环之间的朝阳善各庄充电站（图 2）。该充电站内 6 台桩服务于 6 条线路 102 辆纯电动公交车，单桩日均充电服务时长为 11h，处于紧张的负荷工作状态。该站 3km 范围内各种能源站的情况见表 2。由表 2 可知，朝阳善各庄充电站 3km 范围内图 1 北京公交车能源供给站分布图表 1 现有公交车停靠场站中能源站占比公交场站区域各能源站占区域内公交场站的比例场站内能源站占比橇装加油站CNG 站LNG 站充电站二环以外三环以内（含）7.35%5.26%0.00%26.32%39.71%三环以外四环以内（含）11.84%4.41%4.41%23.53%53.95%四环以外五环以内（含）11.50%3.95%7.89%30.26%66.37%五环以外六环以内（含）22.77%6.19%7.96%40.71%68.81%六环以外35.34%1.98%9.90%34.16%86.47%合计19.80%0.00%21.05%30.08%66.12%表 4 组态分析结果条件变量组合 1组合 2组合 3正点率U班次数量非直线系数运营时间运行速度UU一致性0.960.940.94原始覆盖度0.530.480.44唯一覆盖度0.080.020.09总体解一致性0.92总体解覆盖度0.68表 3 各条件变量对结果变量必要性检测结果条件变量一致性覆盖度正点率高0.700.67正点率低0.560.66班次数量高0.770.87班次数量低0.490.48非直线系数低0.710.69非直线系数高0.530.61运营时间高0.710.73运营时间低0.500.55运行速度快0.430.49运行速度慢0.830.82线路客流情况，随时调整班次密度；根据乘客的出行需求，适当延长线路运营时间，同时在线路调整中合理控制线路的非直线系数。客流量下降反映了线路吸引力的下降，企业应站在乘客角度优化线路，提升公交线路的竞争力。表、支付系统、调度系统等实现软联通。3.2 不同企业主体之间清分规则的制定城市地面公交和地铁以及其他公共交通方式分属不同企业，涉及票价收入的清分及结算问题，划定明确的清分规则是实施联程优惠的基础。以郑州市为例，依托推行绿城通实现公交地铁联程优惠，涉及郑州地铁与绿城通公司、公交公司三方结算，建议明确清分主体，协商制定出具体的清分规则。3.3 政府补贴政策推行联程优惠更多依靠政府补贴，联程优惠金额需结合公交及地铁票价而定，还需结合财政补贴力度和补贴方式，才能进一步明确优惠金额。公交与地铁联程优惠是一项巨大的惠民工程，也是推动城市公交发展解决交通拥堵的有效途径。本文从机制建立的必要性、具体优惠模式、实施中需重点关注问题等进行了简要分析，希望能为城市公交联程优惠的建立操作提供有益的参考。业承担能力，要既能满足公共交通可持续发展需要，又能实现公共交通的普惠性和公平性。（1）限时+限价法。在特定时间段内，公交和地铁换乘优惠设置最高优惠金额。（2）限时+限次法。在特定时间段内，公交和地铁换乘优惠设置最高优惠次数。（3）梯度计算法。在特定时间段内，公交和地铁乘坐达到一定费用额度后，对超出额度部分实施梯度优惠，鼓励多乘多优惠。3 关键问题分析3.1 共享机制的建立公交和地铁联程优惠机制的建立，需要构建二者运营管理和服务“一张网”，即需要实现设施互联、票制互通、信息共享、支付兼容。二者共享机制的建立既需要基础设施如换乘站点等实现硬联通，也需要信息沟通服务如发车时刻数，也都有利于提升公交线路的百公里人次，使线路运营效率提升。公交企业在日常管理中，要加强班次和正点率的管理与考核，保证班次数量，提升正点率，掌握（上接第20页）URBAN PUBLIC TRANSPORT城市公共交通20230123城市公共交通URBAN PUBLIC TRANSPORT20230122真知灼见Knowledge and Insight真知灼见Knowledge and Insight3 能源供给站布局优化建议（1）存量优化，通过线路车型与站点的合理编织提升能源站使用效率。针对承载超负荷能源站点，对周围直线距离 35km 范围内现有油、气、电站逐站分析保障余量，列出各站能承接不同燃料种类的公交车辆信息，实施同线路、不同燃料公交车混配运行，优化区域油、气、电站能源供应，保证能源供应的基本平衡。如朝阳善各庄区域，可以将在善各庄充电站充电的 547 路、467 路、专 116 路等调整混配部分 CNG 燃料公交车，或部分分流至东湖 568 路充电站进行充电。打破场站运营主体的限制，实现充电资源共享。北京公交客二、客四、客五、客六四家分公司的11 条线路 76 辆纯电动车，日充电里程 592km，占所有异地充电线路的 6%，建议在此类线路充电调度中，打破分公司之间场站充电的主客场区域限制，实现充电站资源共享，一定程度缓和因充电发生的行驶成本。（2）增量布局，通过新建能源站进行补网。规划新场站：针对公交场站资源匮乏区域，积极规划新公交用地申请，根据线路规划调整需求，增加相应能源供应基础保障设施，如在通州商务园区域，北京公交积极向市及属地政府申请公交功能场站用地，筹建充电站缓解区域电力供应保障压力；新建充电站：调查现有宗地场站内油气电站资源情况，筛查当前没有能源资源的场站位置，结合周围线路、车型能源类型，通过新建充电站对能源资源空白场站进行能源空间补网，为纯电动公交车增加能源保障点。（3）合理设置场站内不同功率充电桩数量，提高使用效率。在线路上适配不同续航里程的快慢充公交车辆，充分发挥快充桩的大电流高效率补电优势，实现短线快充，车辆快充快走，针对续航里程长的慢充车辆，适当调剂线路内周转班点的间隔。以此适当减低同一场站内充电桩使用的繁忙程度，抑或采用同线路混配不同燃料类型公交车辆的方式进行分流，降低同种燃料供应的集中度，实现区域油气电站能源供应基本平衡。表 3 通州商务园充电站 3km 范围内其他能源站情况图 3 通州商务园充电站 3km 范围内各能源站点分布图东高路专 39 路充电站通州商务园充电站通州龙旺庄小区宿舍刘庄充电站刘庄 LNG 加气站有橇装加油站、CNG 加气站、橇装式 LNG 加气站。其中，来广营 LNG 加气站和来广营橇装加油站已处于满负荷状态；东湖 CNG 加气站设计能力日加气150 辆车，尚有供应 70 辆车用气的保障能力；东湖568 路充电站 8 台充电桩现为 41 辆充电，按充电能力仍能承载近 40 辆纯电动车的充电。（2）能源站区域性紧负荷影响公交车能源补给效率。近年来，北京公交积极响应市政府大力发展纯电动公交车的号召，持续更新纯电动车。在调研过程中发现，所有客运分公司或多或少都存在异地加燃，个别区域公交场站内充电站长时间处于紧张负荷工作状态。例如，位于五环与六环之间的通州商务园充电站（图 3）。该站 4 台桩为 6 条线路 53 辆纯电动公交车充电，经对 2021 年第四季度日常充电负荷分析，单桩日均充电服务时长达 13.4h，处于紧张负荷工作状态。该站 3km 范围内各能源站情况见表 3。该站 3km 范围内（图 3 内圆）仅有东高路 39 路充电站和刘庄两处充电场站，其中刘庄充电站 10 台桩服务 5 条线 121 辆纯电动车，处于满负荷运行状态，仅东高路专 39 路充电站 4 台桩日常服务 18 辆公交车，按照车桩比例尚有少许余量，可适量增加 20 余辆纯电动车充电，分流商务园充电站早晚高峰充电的 压力。通州商务园充电站 3km 范围内（图 3 内圆）虽有刘庄 LNG加气站，但据调研该站 60m3的储罐容量，当前服务 123 辆 LNG公交车已处于饱和负荷状态，无力支撑额外能源供应。同时，该站 5km 范围内（图3 外圆）缺少相应公交使用功能的场站，暂无用以筹建充电站进行能源供应保障支撑的条件，条件的限制和区域内能源站的紧张工作负荷状态，已影响到公交车的能源供给效率。表 2 朝阳善各庄充电站 3km 范围内其他能源站情况图 2 朝阳善各庄充电站 3km 范围内其他能源站点分布图朝阳农艺园 707 车站来广营 LNG 加气站东湖 CNG 加气站东湖 568 路充电站南湖东园 112、113 号楼康居来广营橇装加油站善各庄橇装加油站（已拆除）朝阳善各庄充电站URBAN PUBLIC TRANSPORT城市公共交通20230125城市公共交通URBAN PUBLIC TRANSPORT20230124真知灼见Knowledge and Insight真知灼见Knowledge and Insight3 能源供给站布局优化建议（1）存量优化，通过线路车型与站点的合理编织提升能源站使用效率。针对承载超负荷能源站点，对周围直线距离 35km 范围内现有油、气、电站逐站分析保障余量，列出各站能承接不同燃料种类的公交车辆信息，实施同线路、不同燃料公交车混配运行，优化区域油、气、电站能源供应，保证能源供应的基本平衡。如朝阳善各庄区域，可以将在善各庄充电站充电的 547 路、467 路、专 116 路等调整混配部分 CNG 燃料公交车，或部分分流至东湖 568 路充电站进行充电。打破场站运营主体的限制，实现充电资源共享。北京公交客二、客四、客五、客六四家分公司的11 条线路 76 辆纯电动车，日充电里程 592km，占所有异地充电线路的 6%，建议在此类线路充电调度中，打破分公司之间场站充电的主客场区域限制，实现充电站资源共享，一定程度缓和因充电发生的行驶成本。（2）增量布局，通过新建能源站进行补网。规划新场站：针对公交场站资源匮乏区域，积极规划新公交用地申请，根据线路规划调整需求，增加相应能源供应基础保障设施，如在通州商务园区域，北京公交积极向市及属地政府申请公交功能场站用地，筹建充电站缓解区域电力供应保障压力；新建充电站：调查现有宗地场站内油气电站资源情况，筛查当前没有能源资源的场站位置，结合周围线路、车型能源类型，通过新建充电站对能源资源空白场站进行能源空间补网，为纯电动公交车增加能源保障点。（3）合理设置场站内不同功率充电桩数量，提高使用效率。在线路上适配不同续航里程的快慢充公交车辆，充分发挥快充桩的大电流高效率补电优势，实现短线快充，车辆快充快走，针对续航里程长的慢充车辆，适当调剂线路内周转班点的间隔。以此适当减低同一场站内充电桩使用的繁忙程度，抑或采用同线路混配不同燃料类型公交车辆的方式进行分流，降低同种燃料供应的集中度，实现区域油气电站能源供应基本平衡。表 3 通州商务园充电站 3km 范围内其他能源站情况图 3 通州商务园充电站 3km 范围内各能源站点分布图东高路专 39 路充电站通州商务园充电站通州龙旺庄小区宿舍刘庄充电站刘庄 LNG 加气站有橇装加油站、CNG 加气站、橇装式 LNG 加气站。其中，来广营 LNG 加气站和来广营橇装加油站已处于满负荷状态；东湖 CNG 加气站设计能力日加气150 辆车，尚有供应 70 辆车用气的保障能力；东湖568 路充电站 8 台充电桩现为 41 辆充电，按充电能力仍能承载近 40 辆纯电动车的充电。（2）能源站区域性紧负荷影响公交车能源补给效率。近年来，北京公交积极响应市政府大力发展纯电动公交车的号召，持续更新纯电动车。在调研过程中发现，所有客运分公司或多或少都存在异地加燃，个别区