交通规划PPT-10公交规划

1、城市公共交通系统规划 第10章 城市公共交通系统规划10.1 概述10.2 常规公交线网规划10.3 轨道交通系统规划10.4 快速公交规划10.5 城市公共交通场站枢纽规划10.6 大城市辐射交通10.1 概述城市公共交通从广义来讲，城市公共交通包括了公共汽电车、出租车、轻轨、地铁、索道等多种空间的、地面的、地下的方式，按规定路线行驶，具有一定站距和行车间隔的客运交通体系。 公共交通系统规划公共交通系统规划主要研究公共交通在未来城市中的需要程度和适应性，利用交通规划技术与方法，确定具体公共交通规划方案，从而为城市公共交通发展提出发展战略和对策。10.1 概述我国城市公共交通的特点高峰时段公交

2、车辆十分拥挤，满载率一般高于80%，有点高达120%，平峰时段流动人口出行、弹性出行（即非上班、上学出行等）增加，公共交通负担仍然很重；公交出行半径增加，尤其是大城市，有相当一部分的出行难以直达，公交换乘成为关键问题；某些区域出行过分集中，常规公交难以胜任；常规公交缺乏交通政策、交通规划的保护，缺乏资金投入，车辆老化严重，准点率难以保证；城市近期和中期内公共交通突出的矛盾是：公交客运能力的供应与乘客出行需求的矛盾，在高峰时段供应远低于需求；从长远看，矛盾将转化为客运量供求矛盾以及服务质量低与人们多层次需求之间的矛盾。尤其是后者更为突出，公交方式迫切需要革新。 10.1 概述我国城市公共交通线网

3、规划的基本原则对于大城市，可在社会经济条件许可的情况下，建设轨道交通，使之成为公共客运的骨架，并逐步成网；充分重视轨道交通接运公交路线规划，扩大轨道交通方式的吸引范围；常规公交仍将是城市公共交通客运的主体，有轨道交通的城市应着重解决轨道交通线网与接运公交路线的关系；换乘问题成为一个至关重要的问题，应设置一定规模的客运换乘枢纽，从换乘枢纽入手，进行常规公交线网规划。10.2 常规公交线网规划公交线网规划的必要性对发展中国家的城市而言，由于不可能把许多资金投入到修建高速公路和地铁等项目中，常规公共交通便占据着重要的地位。优先发展公共交通是解决拥堵问题的有效途径，而合理的公交线网规划是优先发展公共交

4、通的必要保障。本节主要内容常规公交线网规划影响因素及流程常规公交线网规划目标体系及约束条件常规公交线网的优化10.2.1 常规公交线网规划影响因素及流程影响城市公共交通规划的因素（1）城市客运交通需求：城市客运交通需求，包括数量、分布和出行路径的选择，是影响公交线网规划的首要因素。 （2）道路条件：对于常规公交线网来说，道路网是公共交通网络的基础，但并非所有的道路都适合公交车辆行驶，要考虑道路几何线型、路面条件和容量限制因素。 （3）场站条件：起、终点站址可作为公交线网规划的约束条件，也可在路线优化后，根据路线及车辆配置确定起终点站及其规模。 （4）车辆条件：影响线网规划的车辆条件包括车辆的物

5、理特性、操作性能、载客指标和车辆数等。车辆总数、车辆的载客能力和路线的配车数可决定路线总数。（5）效率因素：它不仅反应路线的运营状况，还反应路线经过地区的客运需求量和路线的服务吸引能力。（6）政策因素10.2.1 常规公交线网规划影响因素及流程常规公交线网规划流程图影响因素约束条件客流分配建立目标线网优化选择起讫站点目标是否实现？断面及线路流量等检验提出规划线网实施计划否是10.2.2 常规公交线网规划目标体系及约束条件常规公交线网规划目标城市公共交通线网对城市居民的生活有着很大影响，公共交通网络的规划与设计，必须以公交乘客分布量（OD矩阵）为依据，以方便居民出行为目的，并兼顾公交企业效益。实

6、施公交线网规划的途径一是给定公交的服务水平，使运营成本极小化；二是限制运营成本，使服务水平极大化。由于我国目前的公交投资跟不上，因此以后者为目标来实施公交线网规划，同时也兼顾到前者所涉及的有关算法。常规公交线网规划指导思想最大限度地满足公交乘客的出行需求；最大限度地减少换乘；使城市居民的公交出行总耗时最小；考虑公交运营部门的具体情况，使运营收益尽可能大。 10.2.2 常规公交线网规划目标体系及约束条件公交线网规划的影响因素及约束条件较多，一般来说，约束条件可分为： 单路线的约束条件 线网整体的约束条件前者在逐条布线的过程中对每一路线考虑，后者一般需在线网整体形成或线网客流预测以后（即在评价过

7、程中）考虑。10.2.3 常规公交线网的优化 常规公交线网优化目标 在规划或设计公共交通网络时，必须考虑以下目标对公共交通网络进行优化：为更多的乘客提供服务；使全体乘客的总出行时间更小，这要求尽可能地缩短出行距离，减少换乘次数等；路线/线网的效率最大；保证适当的公交线网密度，即良好的可达性；保证线网的服务面积率，减少公交盲区。 可见，城市公交线网优化是一个多目标规划问题，但这些目标不是全部独立的，处理这个多目标问题有多种方法，常用有：（1）将多个目标合并成为一个目标函数（2）对一个核心目标求最优解（3）对所有目标采用多目标综合决策方法10.2.3 常规公交线网的优化通过对各种形式的目标函数进行

8、分析，并研究相应的规划实例，可得出路线/线网效率最大是合理的优化目标，即： 或 或式中： 路线集合； 路线的节点（站点）集合； 线网R的路线效率； 线网R的系统费用； 线网R的系统效益； 路线I上从站点i到站点j的OD客流(通过)量(人)； 路线I站点i，j间的距离（km）； 经过节点i，j的客运OD需求量在I上分配的比例； 路线I的长度（km）； 路线I的最大断面流量（人）； 车辆的平均载客能力（人）。10.2.3 常规公交线网的优化常规公交线网起终点站点的选取 城市中交通小区内是否有必要设起终站点要看区内总的发生量或吸引量是否大于某一个设站标准。一般交通小区内的发生量、吸引量超过该交通小区

9、内公交线路中间站点的运载能力时，仅靠中间站点不能运送完成这些发生量、吸引量，则应在对应交通小区设置线路的起终站点，以增加运载能力。因此，可取中间站点的运载能力作为起终站点的设站标准，当某交通小区的发生量或吸引量超过此值时，需设起终站点。10.2.3 常规公交线网的优化一个中间站的运载能力为：式中： 一个中间站的运载能力（人次/高峰小时）； 高峰小时平均每车从中间站点搭载的乘客数； 高峰小时发车间隔，取25 min。交通小区中间站点的总运载能力（或设站标准）为： 式中： 交通小区中间站点的运载能力； 交通小区内中间站点个数。10.2.3 常规公交线网的优化交通小区的中间站点个数可根据公交线网密度

10、及各交通区的出行量相对大小确定。全规划区的站点个数为： 式中： 全规划区的站点数； 公交线网密度（km/km2） ； 规划区面积（km2） ； 平均站点间距（km）。按城市道路交通规划设计规范的建议，在规划城市公交线网时，取公交线网密度 =2.53 km/km2， =0. 550. 65 km。10.2.3 常规公交线网的优化 当某交通区的总发生（或吸引）量Ti超过它的中间站点运载能力C时，需设置起终站点，一个起终站点的运载能力为： 式中： 一个起终站点的运载能力（人次/高峰小时）； 公交车额定乘客数，铰接车129人，单节车72人； 高峰小时满载率，取=0.8； 高峰小时发车间隔； 线路上最大

11、断面流量与起点站后断面或终点站前断 面的流量之比，k=1.52.0。由上式可得，一个起讫站点的运载能力为750人左右。设某区的总发生量（或吸引量） ，与它的中间站点运载能力C之差为 ，则当 时，该区需设立K个起讫站点。单条路线优化算法（路线搜索法）（1）路线搜索法的基本原理： 从起点（交通区）出发，向其所有邻接交通区扩展，再以各邻接交通区为新起点，继续向所有邻接交通区作连续的扩展，直至到达路线长度限制。对到达的每一节点，考虑约束条件和目标函数，从而求得满足约束条件的所有可能路线中，效率最大的一条或几条路线。这实际上是一个以起点为根点，在交通区邻接网络中进行树状搜索的过程，如下图所示。 该方法是

12、典型的人工智能搜索方法，搜索法属于NP算法。在具体操作时，可以建立启发函数，加快搜索，对起终点均已确定的情况，还可以进行双向搜索。10.2.3 常规公交线网的优化10.2.3 常规公交线网的优化路线搜索的过程中，到达某一节点时，当前路线效率的递推计算公式为 ： 式中， 路线R从起点到节点i的客运（周转）量（人公里）； 路线R从起点到节点i的路线效率（人）； ， 路线R上从节点i（j）到站点j（i）的OD客流 量（人）； 路线R从节点i到节点j的长度（km）； ， 节点i（j）到节点j（i）间的方式竞争参数；10.2.3 常规公交线网的优化对最短路径选择，可以按照下式： 式中， 路线I上节点i与

13、j之间的运送时间（h）； 竞争方式（类）在节点i与j之间的运送时间（h）； 竞争方式（类）在节点i与j之间的运送距离（km）； 路线I的运送速度（km/h）； 竞争方式（类）的运送速度（km/h）。10.2.3 常规公交线网的优化线网整体优化模型 线网整体优化是从整体最优出发对线网进行优化。一般是通过逐条布线法、路线优选/淘汰法以及路线组合优选法组成线网，通过路线的合并、组合和延长等方法进一步优化，并考虑实际条件进行调整。在实际应用中，常规公交线网优化可用3中方法实现：一是全网最优的规划方法，二是逐条布设优化成网的规划方法，三是结合现状公交网络的启发式逐步优化方法。 逐条布线法示意图 路线优选

14、/淘汰法示意图10.2.3 常规公交线网的优化常规公交线网优化调整根据优化调整的目标，可按最差路线调整法和最大改进调整法进行调整，每次可以调整一条路线，也可以调整多条路线。路线的再优化即将要调整的路线从线网中去掉，重新搜索优化路线；路线更换即在备选路线集中，选出最适合的路线，代替要调整的路线；路线调整即将几个路线组合生成新的路线以改进原有较差的路线。 路线调整法的流程图10.3 轨道交通系统规划轨道交通系统规划的必要性与常规地面公共交通系统相比，轨道交通系统具有运送能力大、速度快、单位耗能低、使用寿命长、运营费用省等优势，是解决大城市交通拥挤的有效交通方式。但轨道交通系统初期基建投资大、工程复

15、杂、施工期长、灵活性差，一旦建成，要改造非常困难，且代价很高。因此，无论在建设前期、建设期还是投入运营之后，轨道交通规划都是必要的。 本节主要内容轨道交通系统线网规划轨道交通系统接公交线网规划 10.3.1 轨道交通系统线网规划线网规划的意义轨道交通规划工作的意义，就是要回答“轨道交通需求”和“轨道交通供给”这两个方面的问题，包括二者间动态平衡关系；同时，要协调它们与城市其它要素之间的关系。 线网规划的主要内容线网规划研究内容主要包括3个方面：即城市背景研究、线网构架研究和实施规划研究。在规划观念上突出宏观性和专业性的有机结合，从规划工作安排上使研究过程和研究结果并重。 10.3.1 轨道交通

16、系统线网规划线网规划的基本原则（1）轨道交通线网规划应与城市总体规划配合协同发展；（2）轨道交通线网规模应与城市的经济承受能力相适应；（3）轨道交通线路走向应与城市客运交通走廊相一致；（4）轨道交通规划应充分考虑运行上的配合。指导思想（1）以交通分析为主导 ；（2）定性分析和定量分析相结合 ；（3）静态和动态相结合 ；（4）近期规划与远景方案相结合 。10.3.1 轨道交通系统线网规划规划理论轨道交通线网规划问题最初属于运筹学中的典型问题。路线的生成算法有最短路算法、最小树算法和搜索算法等；在规划区域离散化处理方面，有网格化的处理方法和一般的交通小区划分方法等；规划目标从简单的多准则规划指标发

17、展为“覆盖区域”内的人口、OD量等交通需求指标。优化目标函数的形式为： 式中： 目标函数； 线路造价与成本； 线路覆盖的人口； 线路覆盖的OD量； 、 、 系数。10.3.1 轨道交通系统线网规划轨道交通系统主要承担中长距离出行，且系统费用主要与路线效率有关，故目标函数采用以下公式： 式中： 线网I的路线效率（人）； 路线R上从i站点到j站点的OD客流量； 路线R从i站点到j站点的距离（km） ； 路线R的总长（km）。10.3.1 轨道交通系统线网规划轨道交通路线优化主要考虑以下约束条件：起、终点约束： 式中： 轨道交通路线的起终点； 为轨道交通起终点可行集。路线非直线系数约束： 式中： 、

18、 路线R的非直线系数和最大允许非直线系数； 为路线R的长度； 路线R起、终点间的直线距离（km）。10.3.1 轨道交通系统线网规划路线长度约束： 式中： 、 为路线R的最小和最大允许长度（km）。路线客流量约束： 式中： 、 为路线R上第i断面的中转乘客量和最大 中转乘客能力（人）。中转量约束： 式中： 、 为路线R上第h节点的中转乘客量和最 大中转乘客能力（人）。10.3.1 轨道交通系统线网规划规划方法1）轨道交通路线搜索法 路线搜索法的基本原理是：从起点（交通小区）出发，向其所有邻接交通小区扩展，再以各邻接交通小区为新起点，向所有邻接交通小区作连续的扩展，对到达的每一节点，考虑约束条件

19、和目标函数，从而求得满足约束条件的所有可能路线中路线效率最大的路线。路线搜索法属于NP算法，网络规模对计算费用影响很大。10.3.1 轨道交通系统线网规划2）轨道交通路线的二阶段规划法 二阶段的轨道交通路线规划方法：首先在交通小区中进行路线影响区优化，然后在交通小区中进行路线合理步行区优化。轨道交通路线不一定与道路重合，因此，轨道交通路线优化是在交通区（小区或中区）邻接网络上进行。 邻接交通小区是指边界有一部分相邻的交通小区，考虑轨道交通路线走向的实际可能性并减小网络规模，又定义为：若两个交通小区间的最短路不经过其它交通小区，则它们为邻接交通小区，邻接交通小区间的距离为交通形心点之间的最短路距

20、离，邻接交通中区网络和邻接小区网络的建立是二阶段规划法和路线搜索法的基础。二阶段规划法符合轨道交通系统的特点，与规划的前期工作相适应，并减少了计算量。10.3.1 轨道交通系统线网规划客流预测科学的客流预测，对于发展快速轨道交通系统的可行性研究、轨道交通线网布局规划以及轨道交通系统建设规模、建设水平等问题的决策都有着极重要的作用。与所有客流预测工作一样，轨道线网客流预测也遵循交通预测四阶段法的基本原理，即出行产生、出行分布、方式划分和交通分配。各个城市可以根据自己的条件建立交通模型，关键是要符合该城市的交通规律。 10.3.1 轨道交通系统线网规划根据实际情况和具体要求，客流预测主要分为两个阶

21、段：（1）网络方案的初步筛选测试 主要内容为：结合所提出的远景年的城市发展前景（人口、就业资料）与经济发展情况，推算初始的出行OD矩阵；通过大量定性分析，提出轨道线网方案并进行筛选，然后对多个预选方案进行综合。用START模型反映新的交通供给情况，推算新的出行OD矩阵并预测相应的道路交通情况；将START模型得到的出行矩阵分解到TRIPS小区，在原有TRIPS公交模型的基础上，分别输人多个待测方案的轨道交通线路，进行公交分配，对模型的输出结果加以综合，产生判别各预选方案相对优劣的各项客运指标；采用相同的START公交矩阵，将最后补充的预选方案分别输入TRIPS模型进行初步的客流测试，产生判别各

22、预选方案相对优劣的各项客运指标。 10.3.1 轨道交通系统线网规划（2）优选线网方案的详细测试 主要内容包括：在START模型阶段，考虑优选方案的差异，不同的交通供给情况决定了不同的出行OD矩阵、不同的道路交通状况和不同的交通方式结构；在TRIPS模型层次，输人优选方案的交通供给情况，利用START模型所输出的出行OD矩阵进行客流分配，产生各项评判指标。10.3.1 轨道交通系统线网规划 轨道线网客流分析流程 城市社会经济发展目标与战略城市总体规划基准年、规划年人口、就业、土地利用模式城市交通发展战略及政策规划年交通需求规划年交通网络、服务水平轨道交通线网比选方案START模型有关评价指标交

23、通方式划分规划年交通需求矩阵TRIPS分配轨道线网评价指标10.3.1 轨道交通系统线网规划START交通模型的主要任务是针对轨道交通线网的方案进行客流预测和方案评估，能够从出行发生、出行分布、方式选择等交通行为的各个阶段对未来的交通模式进行预测，并能够针对不同的线网方案的交通供给对出行需求（包括出行发生、分布、方式选择等）进行调整，模拟交通供给和交通需求之间动态反馈的过程。 START模型应用过程 基准年需求矩阵增长模型外部增长车辆政策未来年基本矩阵基准年模型未来年模型网络方案战略方案基准年交通供给服务水平未来年交通供给网络评价指标综合费用矩阵个人出行矩阵10.3.1 轨道交通系统线网规划T

24、RIPS主要用于把START输出的出行矩阵分配到公交网络上，模拟各测试方案，动态分配和反映出各方案的不同特征值，如客运量、断面流量、负荷强度、换乘量等，为各方案的比选提供了依据。 TRIPS客流预测流程图 道路网络建立道路网分配各年份基本公交网络建立公交模型参数标定与校核公交网络方案测试选出候选方案对候选方案进行详细预测得出交通分配结果（客流量、断面流量、换乘量和其他评价指标）基本情形方案测试各年份基本公交网络规划1. 公交线路网规划2. 既有轨道交通线网10.3.2 轨道交通系统接运公交线网规划接运公交（feeder bus）是指以轨道交通接运乘客为主要功能的公共汽车等公共交通方式，是常规地

25、面公交系统的一部分，与轨道交通线网共同组成轨道交通接运公交系统。交通方式之间的衔接换乘，直接影响城市交通的整体运行效率。指导思想 在轨道交通沿线取消长的重合段的地面常规公共交通线路，将其改设在轨道交通线服务半径以外的地区；将轨道交通线路两端的地面常规公共交通线路的终点尽可能地汇集在轨道交通终点，组成换乘站；改变地面常规公共交通线路，尽量做到与轨道交通车站交汇，以方便换乘；在局部客流大的轨道交通线的某一段上，保留一部分公共汽车线，起分流作用，但重叠长度不宜超过4 km；增设以轨道交通车站为起点的地面常规公交线路，以接运轨道交通乘客。10.3.2 轨道交通系统接运公交线网规划接运线网优化模式1）逐

26、条选线法：每次在各选接运站点集N中选出一个最优接运站点，在该站点上搜索出一条最优（接运效率最大）的接运公交路线；然后调整轨道交通线路和接运线路上的客流量以及交通需求分布量，进行下一条接运路线的选取；直至没有可行的接运站点或没有可行的接运公交路线。每次所选中的路线构成接运公交线网。2）路线推荐法：在各个可行接运站点上分别搜索一条或几条最优接运路线作为推荐接运路线，由决策者根据实际情况酌情进行选取，组成接运公交线网。10.3.2 轨道交通系统接运公交线网规划接运线网优化模型接运公交路线优化以路线的接运效率最大为目标。接运效率是指接运路线所接运的乘客人数与其在轨道交通路线上所乘行距离之积（即客运周转

27、量）与接运公交线路长度的比值。考虑轨道交通系统与接运公交换乘出行的两种主要方式是： 起点（O点）接运公交轨道交通终点（D点） 起点（O点）轨道交通接运公交终点（D点）在优化的过程中要考虑的约束条件主要是： 轨道交通路线、站点和接运路线、站点的客流能力限制； 接运路线的长度限制。一般来说，接运公交线路长约6 km，不宜超8 km，路线过长可能使路线的功能复杂化。10.3.2 轨道交通系统接公交线网规划有目标函数如下： 式中： 由站点2始发的接运路线F的接运效率（人）； 由轨道交通路线R的站点j上车，到站点i下车再 转乘接运路线F的客流量（人）； 由接运路线F下车，从轨道交通路线R的站点i上 车，

28、到站点j的客流量（人）； 轨道交通路线R上从i节点到j节点的长度 （km）； 由站点i始发的接运路线F的长度（km） ；10.3.2 轨道交通系统接公交线网规划 其中： 式中： 、 轨道交通路线站点与接运路线站点常规公交客运需求 OD量（人）； 、 点j（k）和k（j）间的轨道交通接运换乘出行方式 竞争参数，若用最短路分配方法，有 式中： 、 点j（k）和k（j）间的轨道交通接运换乘出行方式运 送时间（h）； 、 点j（k）和k（j）间竞争方式（类）的运送时间（h）。10.4 快速公交规划快速公交规划的必要性城市公共交通系统的可持续发展有两个基本条件：一是满足当前运输需求而不付出高昂的代价；二

29、是以合理的代价满足预测中的未来运输需求。快速公交（BRT-Bus Rapid Transit）作为一种新型的大容量快速交通方式，可满足公共交通可持续发展的基本条件，已在越来越多的国外城市得到了应用。本节主要内容概述快速公交专用道位置确定方法研究快速公交站点规划及优化方法研究10.4.1 概述BRT系统组成部分 专用道路；新型大容量公交车辆；新颖的BRT车站（包括车外购票系统、信息提供设备、水平上下车设备等）；交叉路口优先；应用ITS设备。BRT系统的优点 BRT系统通过新型大容量的交通工具、专用路权、交叉口信号优先、ITS等交通运营管理方式，与其他交通方式相比具有以下优点：容量大；投资低；灵活

30、性好；充分考虑乘客需求；速度快，准时性高；安全性高；污染小，耗能少。10.4.2 快速公交专用道位置确定方法研究BRT专用道类型 （1）BRT中央专用道（靠近中央分隔带） （2）BRT路侧专用道（车道1或2或3） （3）BRT单侧双向专用车道（车道1+2或车道2+3） （4）BRT逆向专用道根据我国城市道路的特点和行车的习惯，我国建设BRT专用道易于设置成中央专用道和路侧专用道，因此在本节中只针对这两种形式进行研究。10.4.2 快速公交专用道位置确定方法研究交叉口的设计 （1）交叉口协调设计 交叉口协调设计是BRT专用道规划工作中的一项重要内容，交叉口协调设计通常从信号控制设计和道路几何设计

31、两方面入手。针对此类问题可以采用的做法是在交叉口的适当位置为这些车辆设置停车等待区 。 平面交叉口设计 10.4.2 快速公交专用道位置确定方法研究交叉口的设计 （2）非机动车道作为机动车道的道路交叉口交通运行分析 当道路断面为3幅路和4幅路的形式时，道路的非机动车道可作为机动车道使用。 非机动车道作为机动车道的道路交叉口单向车辆运行示意图 当非机动车道作为机动车道使用时，转向车辆的运行情况较复杂，为了降低此不利影响，通常需要：1）在路段中间路侧隔离带中开辟若干转向车辆的专用路口；2）增加车道或调整路侧隔离带在交叉口出口道的位置；3）设置专用转向信号灯。 10.4.3 快速公交站点规划及优化方

32、法研究BRT站点分类及设置原则1）BRT起始站： BRT起始站点的设置应与城市道路网络的建设及发展相协调，宜建设于客流的集散点附近和主要客流的同侧； BRT起始站点的位置应靠近大量客流的集散场所，选址应确保起始站点设置后不对道路交通造成严重影响； BRT起始站点的规模由站点所服务的线路配备的车辆数和选用的车型决定，而配备的车辆数与BRT的线路形式（复线、干支结合）有关； BRT起始站点的作用与站点附近用地情况有关，若站点附近无空地位置起始站可以不具有停放和保养BRT车辆的作用。 10.4.3 快速公交站点规划及优化方法研究2）BRT中间站点： BRT中间站点应设置在BRT线路沿途经过的客流集散

33、中心附近； 如果BRT中间站点沿街布设，站址宜选择在能按BRT要求完成车辆停放和通行任务的地方，并且能提供BRT站点所需用地； BRT中间站点所在道路断面的位置由专用道的位置决定； BRT中间站点的站距受乘客出行需求、站点所在区域条件和交叉口间距等因素的制约； BRT中间站点附近通常要规划停车设施，以便为尚需使用其他交通方式的乘客提供便利的换乘条件。3）BRT枢纽站点： BRT枢纽站点的选址和规模主要受客流需求强度、需要换乘的交通方式、用地情况以及周围环境条件等因素的影响； BRT枢纽站点内部空间设计与需要换乘的交通方式和收费制度有关，应尽量使交通方式之间有效衔接，形成集约换乘。 10.4.3

34、 快速公交站点规划及优化方法研究BRT站点形式1）非港湾式站点 非港湾式站点相对港湾式站点具有节约用地的特点，在上下客流量、最大停车位相同且选用相同车辆的情况下，与普通公交相比，BRT车辆在站点的停靠时间短，站点通行能力大，需要超车的车辆在站点延误小，而且可以通过对专用道上运行的BRT线路的发车时间进行合理规划，以降低BRT车辆在站点的超车需求，因此非港湾式站点在许多情况下成为BRT的优选方案。 2）港湾式站点 港湾式站点的最大优点是可以明显减少站点停靠车辆对其他车辆之间的干扰而产生的时间延误。通常在没有提供超车道、用地有富余并且有需求，或者超车需求量较大而且用地允许的情况下，可选用这种站点形

35、式。10.4.3 快速公交站点规划及优化方法研究BRT站点设置1）BRT站点设置在路段纵向位置：BRT站点设置在交叉口附近有利于不同公交方式和不同方向线路之间的换乘，有利于缩小乘客的换乘距离和吸引不同道路方向的客源。 BRT站点设置在交叉口上游 ：当交叉口下游交通量较大时，BRT站点设置在上游可以使BRT对下游的交通干扰减小到最低程度，还可以有效地利用红灯时间为站台上已有或即将到来的乘客服务；但是增加与转向车辆的冲突，同时影响其他车辆和行人的视距。 BRT专用道设置在下游 ：使BRT车辆与转向车辆的冲突降低到最低程度，使交叉口视距问题最小化，乘客还可利用站点后交叉口人行横道通过交叉口而不影响B

36、RT车辆正常行驶；但是当红灯时间内上游排队的BRT车辆较多时，绿灯时由于BRT车辆的停靠可能导致交叉口发生堵塞，而且由于红灯停车的BRT车辆在交叉口下游站点处又要停车，对车辆保持、高速运行不利。 10.4.3 快速公交站点规划及优化方法研究2）BRT站点设置在路段横向位置：BRT站点在路段横向的设置位置由BRT专用道位置决定，通常有路中型、路侧型和次路侧型3种形式。BRT路中型和次路侧型站点受道路用地限制较大，当隔离带较窄时：为了降低BRT对道路交通的影响，在站点设计时，应在保证站点规模的前提下尽量减少并合理使用BRT用地，可根据以上分析结合具体道路、交通以及交通管制情况合理选择BRT站点设置

37、位置。10.5 城市公共交通场站枢纽规划影响公共交通枢纽设计的主要因素枢纽的设计规模；枢纽所在位置的地形地势及地质条件；枢纽内的运输方式；枢纽的重要程度；部分公共交通枢纽的特殊要求；枢纽内商业设施的布置。本节主要内容公共汽车起、终点和中途站点规划 公共交通枢纽选址规划 大容量客运公交系统接运枢纽规划 10.5.1 公共汽车起、终点和中途站点规划公交车站起、终点规划原则公交起、终点站的设置应与城市道路网的建设及发展相协调，宜选择在紧靠客流集散点和道路客流主要方向的同侧；公交起、终点站的选址宜靠近入口比较集中、客流集散量较大而且周围留有一定空地的位置，使大部分乘客处在以该站点为中心的服务半径范围内

38、（一般为350 m），最大距离不超过700800 m；起、终点站的规模应按所服务的公交线路所配运营车辆的总数来确定。一般配车总数（折算为标准车）大于50辆的为大型站点；2650辆的为中型站点；小于26辆的为小型站点；与公交起、终站点相连的出入口道应设置在道路使用面积较为富裕、服务水平良好的道路上，尽量避免接近平面交叉口，必要时出入口可设置信号控制，以减少对周边道路交通的干扰。10.5.1 公共汽车起、终点和中途站点规划公交车中途站点规划原则中途站点应设置在公共交通线路沿途所经过的各主要客流集散点上；中途站点应沿街布置，站址宜选择在能按要求完成车辆的停和行的两项任务的地方；交叉口附近设置中途站点

39、时，一般设在距离交叉口50m以外处，在大城市车辆较多的主干路上，宜设在100m以外处；中途站点的站距应考虑乘客出行需求、公交车辆的运营管理、交叉口间距和交通安全等多种因素，应合理选择。10.5.1 公共汽车起、终点和中途站点规划公交站点间距的优化（1）最优站距目标函数 进行公交中途站点最优站距的规划是以最小化线路上乘客总出行时间为目标，模型可表达为： 式中： 线路上所有乘客的总出行时间（min）； 单个乘客的总出行时间（min）； 线路上所有乘客的集合。 若考虑与站距有关的主要出行时间，则有： 式中： 由出行起点到上车站的步行时间（min） ； 由下车站到出行终点的步行时间（min）； 出行途

40、中公交车的行驶时间（min） ； 出行途中公交车的停车时间（min）。10.5.1 公共汽车起、终点和中途站点规划（2）模型约束变量分析 公交车的行驶时间 公交车行驶时间可由下式求解： 式中： 公交车途中经过的车站数； 乘客上/下完成后，公交车司机的操作反应时间及 车辆启动时间（s）； 车辆进出车站受干扰的延误时间（s），与道路交 通状况、车站类型和使用车站的路线数量有关； 公交路线的站间距（m）； 车辆加速达到正常速度所需行驶的距离（m）； 车辆由正常速度减速至静止所需行驶的距离 （m）； 公交车的正常行驶速度（m/s）。10.5.1 公共汽车起、终点和中途站点规划公交车的停车时间 公交车的

41、停车时间受车辆上、下乘客数和乘客上、下车时间的影响较大，计算公式可表达为： 式中： 、 一个乘客的上/下车时间（s）； 、 站点i的上/下车乘客数（人）； 、 乘客出行的起点、终点站，mn； 、 乘客上/下的平均时间（s），与站台的高低、车门大小、售票方式等有关。10.5.1 公共汽车起、终点和中途站点规划乘客到/离站时间 设乘客按出行时间最小选取上/下车站： 则乘客到、离公交站点的最短出行时间为： 式中： 、 乘客到、离公交站点的最短出行时间（s）； 乘客出行起点到站点n的距离（m）； 乘客出行终点到站点m的距离（m） ； 乘客的步行速度（m/s） ； 决策变量； 与乘客出行起点相邻的连续两

42、公交站点序列； 与乘客出行终点相邻的连续两公交站点序列，mn+1。10.5.1 公共汽车起、终点和中途站点规划总时间计算 总时间为乘客到、离公交站点时间与公交车行驶时间之和，可表达为： 决策变量的约束条件 实际计算中，公交站点间距有上下限的约束： 其中，考虑乘客到公交车站的最大容忍步行距离，令为公交中途站点的服务半径的两倍。另外，站距不应小于车辆加速达到正常运营速度再减速停下所需的最小行驶距离，如假定加速度与减速度相同，则可表达为： 式中： 加速度（m/s2），设车辆尽快地加速，考虑站立乘客的安 全与舒适的要求，通常有 1. 52 m/s2。10.5.2 公共交通枢纽选址规划从系统工程的观点，

43、城市公共客运枢纽的选址属于物流中心的选址问题，规划方法大致分为以下3种： 经验（专家咨询）选址法；连续型选址模型，如重力模型；离散型选址模型，在规划实践中几种方法经常结合起来应用。 公共交通枢纽选址优化模型（1）影响公共客运枢纽规划的因素 客流需求强度。与公交路线优化相同，客流需求强度是影响公共客运枢纽选址和规模的主要因素； 用地及周围环境条件。公共客运枢纽的布局规划要求占用一定的城市空间，并且与之相连的道路其交通条件和服务水平较好。 10.5.2 公共交通枢纽选址规划（2）公交枢纽选址优化的目标函数 假设规划区域内有二个备选公交枢纽位置，拟选择m个进行建设，则公交枢纽选址优化的目标函数可表达

44、为： 式中： 规划公交枢纽的备选集合； 、 备选枢纽的客流集散强度指标 a=1，2，m； i=1，2，n。10.5.2 公共交通枢纽选址规划在不同的条件下，备选枢纽的客流集散强度可用不同的指标反映。 已知城市公交线网的线路客流量 城市公交线网的线路客流量已知时，可以较为方便地求得各备选站址的客流集散强度量，其中： 式中： 经过a的公交路线集合； 公交路线、间的换乘量（人）； 公交路线与自行车方式间的换乘量（人）； 公交路线与步行方式间的换乘量（人）； 公交路线与其他（如对外等）交通方式间的换乘量 （人）； 、 、 、 各种客流转换类型的权重系数，与规划的枢纽 的类型有关。 若令=1（i=1，4

45、），则有： 式中： 、 路线在站点i的上/下客流量（人）。10.5.2 公共交通枢纽选址规划 已知城市客流OD分布，规划线网不确定 当未知规划线网，但已知城市客流OD分布时，可按以下公式估算客流集散强度： 式中： OD点j，k间的OD客流量（人）； 与前类似，可按所规划的枢纽类型对各方式OD量进行折算。 10.5.2 公共交通枢纽选址规划城市客流OD和规划线网均不确定 当未知OD客流和规划线网时，一种实用的方法为依据经过备选枢纽点的道路网节点或OD对间最（次）短路条数来选取枢纽点。计算方法如下： 或 式中： Q道路网节点集合，节点个数为q； NOD点集合，OD点个数为n； 当 且 时，备选枢纽

46、点入选。10.5.2 公共交通枢纽选址规划（3）选址模型算法分析 客运公交枢纽选址方法通常有逐个选址法和枢纽推荐法两种: 逐个选址流程 枢纽推荐法流程 总之，枢纽选址模型以经过枢纽的线网客流量或OD量，或以最（次）短路径条数最大为优化目标，反映了枢纽选址的关键因素枢纽客流集散强度。10.5.2 公共交通枢纽选址规划城市公共交通枢纽选址方法城市客运枢纽布设选址类似于物流中心的选址问题，归纳起来，选址方法有三大类：（1）用连续模型选址 该法主要应用重力模型，不限于特定的备选地点进行选择，灵活性较大。但是由于自由度大，实际上很难找到最优的地址，因为选中的某一地址，可能位于河流中、建筑物上，无法选用；

47、（2）用离散模型选址 该法认为客运枢纽的备选点是有限的几个场所，只能按照预定的目标从中选取。如果基础数据完备，用该方法得到的结果，比较符合实际，但计算工作量大，需要的基础资料很多。这类方法中有整数或混合整数规划法、反町氏法、Bawmol-Wolfe法和逐次逼近模型法； （3）专家咨询法选址 专家凭各自的经验和专业知识对咨询的选址做出回答，经统计得出答案。因此，决策结果受专家知识结构、经验及所处位置、时间的影响。对有限的几个地点，请专家决断比较有效。若以城市为研究对象，备选地点很多，则很难判别。10.5.3 大容量客运公交系统接运枢纽规划大容量捷运公交系统的公交接运枢纽选址是建立在MRT路线直接

48、吸引客流量已知的基础上的，通过计算各个站点始发的接运路线可能为MRT路线所运送的最大客运量，评价各备选接运站点的优劣。假设MRT线路第i站点的剩余上客量为 ，剩余下客量（人）为 ，站点i到i+l的剩余客流（通过）量为 ，它们之间的位置关系如下图所示。10.5.3 大容量客运公交系统接运枢纽规划这里假定站点i到j的剩余客流（通过）量（人）为： （ij） 站点i到j的剩余客流（通过）量（人）为： （ij） 则站点i到j的剩余客运（周转）量（人公里）可由下式计算： （ij） 式中： MRT路段i到j的距离（km）。由站点i始发的接运路线可能为MRT路线运送的最大客运量应是已到其余各个轻轨站点间的剩余

49、客运量之叠加。由于MRT交通是一种对于中长距离才有良好客流效益的交通方式，接运公交路线的布设也应体现这种规划思想。因此，应先叠加站点i与距其最远的站点（起点或终点）间的剩余客运量，然后调整MRT路线上的客流量，再叠加站点i到距其次远的站点间的剩余客运量，依次类推。10.5.3 大容量客运公交系统接运枢纽规划计算中应考虑一条轻轨路线通常都由两个方向组成（图10.19）。 轻轨路线与接运公交线的流向关系图显然，不是MRT路线上所有的车站都需要安排接运路线，当站点剩余客运量太小时（C1）或站i剩余上、下客量太小时（C2）， 设置接运公交线对MRT路线没有意义（甚至有不良影响），对接运公交线路本身也是

50、不经济的。因此，接运站点应满足下面的条件： 式中：C1站点剩余客运量下限（人）。 C2站点剩余上、下客量下限（人）。10.6 大城市辐射交通大城市交通问题的特点大城市尤其是特大城市而言，因其地位、功能、规模等与中小城市不同，因此在交通问题上有其自身的特点，一般地说有如下几个方面：（1）节点枢纽效应；（2）中心集聚效应；（3）方式结构效应；（4）网络布局效应；（5）设施规模效应。研究大城市辐射交通的必要性上述这些问题的出现，是由城市交通不能满足日益加快的城镇化进程所带来的，为了解决这些问题，有必要对与城镇化密切相关的城市辐射交通进行研究。本节主要内容辐射交通的含义 大城市辐射交通分布 10.6.

51、1 辐射交通的含义辐射交通的概念“大城市辐射”，既指城市对物流、客流和信息流的集聚与扩散，亦指城市本身空间要素（如城区、郊区及影响区）在地域空间上的发展与扩展。所谓辐射交通是指以大城市核心区或以大城市建成区为起讫点的交通统称，尤其是指城市建成区与周围地区之间的广泛交通联系。辐射交通研究着眼于从城市中心向外延伸的连续空间过程来考察城市交通，具体包括两个方面： 对城市辐射交通特性的认识。涉及城市的空间要素和城市辐射交通的相互关系以及城市辐射交通流强度的变化特性和有关因素等两个问题； 在前一个问题的基础上探讨对大城市辐射交通的规划和整治的主要内各和基本途径。10.6.1 辐射交通的含义辐射交通的发展

52、及其空间层次大城市和周围地区所组成的地域空间，依据和城区联系的强弱，可以分为几个层次。按我国城市的情况，一般认为可分为建成区、郊区、影响区3个层次。其地域空间范围反映了城市规模和地域组成。上面3个地域层次，随城市发展逐渐向外扩展，总趋势是内层的每一地区向外层区伸张而扩展自己的地盘，同时也反映了既对立又补充的两个过程，即集中和疏散、凝聚和辐射。10.6.1 辐射交通的含义辐射交通的发展对区域经济的影响(1)辐射交通的发展将促进巨大规模的人口流动 城镇化进程的最大特征就是人口移动的规模大、范围广、速度快。辐射交通的发展将为人口的流动带来巨大便利，促使人流向各城市集中。(2)辐射交通的发展将促使巨大

53、规模商品、服务的流动 城市是区域的生产中心、流通中心、服务与管理中心，同时又对区域的经济和社会活动行使行政管理，保障区域的正常发展。辐射交通的发展，无疑将促进各种商品、服务的流动，加快整个区域的经济发展。 (3)辐射交通将促进科技、信息的流动 城市作为区域的人力资源培育中心，为区域培养各种专业技术人才和管理人才，为区域发展输送了各种人力资源；城市也是创新的中心和各种最新信息聚集与扩散地，并对区域起到示范作用，引起区域在经济和社会多方面的效仿，从而推动区域的进步。10.6.2 大城市辐射交通分布辐射交通强度分布大城市中心区的功能极其复杂，它影响着大片城镇化的地区。其中包括不同等级的城市和居民点。

54、城市中心区的居民、劳动者，以及为文化生活和其它目的从城市的各个角落和附近居民点来中心区的人们，共同构成一个稳定的向心交通流量。据统计，大城市中心区吸引的流量约占城市总交通量的30%35%。据北京市的统计资料，以城区为中心的向心交通依然占主导地位，城区内部的出行约占6.5，进出城区出行量占27.8%，穿城对流出行量占6.64%，合计辐射交通量占40.8%。10.6.2 大城市辐射交通分布城市周围地区的交通流，接近城市的，可分为入城交通和过境交通。根据调查资料的分析研究，过境交通所占的百分率普遍具有随城市人口增加而减小的特性，通过对国内外大量统计资料进行回归分析，过境交通百分率和城市人口规模间的关系，可以用下式来说明： 式中：V过境交通百分率； W城市人口（人）。同样可以算得人城交通的百分率，即1-V。根据国外的统计资料的分析得出如下结论：入城交通的百分率随城市人口规模的增大而增加，然而，进人市中心区交通的百分率却具有相悖的特性。在进入城市的交通中，城市越大，去市中心交通所占的比重却越小。10.6.2 大城市辐射交通分布辐射交通强度的变化根据国外经验，城市人口密度与离市中心距离的关系，通常可以用负指数函数描述。在城区，居民去市中心的出行频率是不相同的，一般认为它是距离、出行时间或出行费用的函数。若以距离为自变量，可以推出