运输工程课程设计--城市公交最佳平均站距的计算与分析.doc

运 输 工 程 课 程 设 计题 目 城市公交最佳平均站距的计算与分析 院 (部) 交通与物流工程学院 专 业 物流工程 班 级 学生姓名 学 号 摘 要近年来，城市劳动要素的流动性逐渐增强，城市人口的高密度决定了公交需求的重要性。公交站点作为公共汽车交通系统的子系统，承担着客流集散的功能，对于公共交通服务的方便度与舒适度都有着很大的影响。公交站点的优化设计不仅关系到公共交通运输的质量和效率，而且影响道路交通的运行质量和城市环境。但是，目前国内对于城市公交站距及站址优化设置的研究比较少，还没有形成比较成熟的理论。本文从乘客角度出发，以确定最优站距、选择合理站址为目标，在社会总成本最低的约束下，通过对现有乘客出行模式的分析，结合街道长度、公交线网密度及最佳平均站距等因素，对乘客出行成本进行量化，从宏观上针对整片区域建立最优平均站距模型，最后进行实证分析，论证了模型的有效性，从理论上为改进现实状况提供依据。关键字：街道长度，公交线网密度，平均站距1目 录1绪论12 城市公交的线路网规划22.1 基本概念22.2 线路网的主要形式22.3公共交通线路网布局的原则32.4公共交通线路网的布局32.4.1 线路网密度32.4.2 运营线路长度32.4.3 站距32.5 涉及线路网布局有关技术指标42.5.1 线路总长度42.5.2 运营线路网长度42.5.3 线路重复系数43 公交站距的设计与计算53.1 影响整个系统通行能力的公交站点设计要素53.2城市公交车平均站距的确定53.2.1 公交车停靠站的最优平均站距模型53.2.2 实证分析74 城市公交发展对策94.1 完善城市交通网络，提高道路交通容量94.2 制定并动态管理城市交通规划94.3 增加路网密度，提高交通建设决策水平94.4 提高城市交通用地利用率104.5 优先发展公共交通105 总结116设计体会及今后改进意见12参考文献13131绪论公交站点虽然只占城市道路中很短的一段，却是公交和道路包括交叉口通行能力的重要的影响因素。目前我国城市公交站点的建设并没有得到充分重视，站点建设还存在许多问题，如公交站点间距过长或过短，交叉口附近公交停靠站位置选择不合理，路段公交停靠站类型选择不合理等，导致公交车辆和其它非公交车辆相互干扰严重，道路通行能力下降，使得公交停靠站停靠延误增大。造成这些现象的原因除了经济、管理等方面的因素之外，站点优化设计不足是十分重要却未引起足够重视的方面。公交站点作为公共交通系统的子系统，承担着客流集散的功能，对于公共交通服务的方便度与舒适度都有着巨大的影响。由于公交站点的建设与设计涉及到道路以外的用地、道路条件、站点与站点之间以及其它交通方式站点之间的关系、站点内的布局形式等多方面的因素，仅仅有宏观规划层面的站点数、站场选址、用地规模技术标准等是不够的，还需要在微观层次上提高公交站点的设计水平，为交通管理的高效实施创造条件。2 城市公交的线路网规划2.1 基本概念城市公交客运规划：是指根据城市发展规模、用地布局和路网规划在客流预测的基础上，确定公交线路网络布局、运行车辆数、换乘枢纽和场站设施用地等，使公交客运能力满足客流高峰的需要。公交线网：城市客运线路和站场设施组成的系统，称为公交线网。线路网： 是指一个城市内所有共公交线路构成的网络。线路的首末站、具体走向、中途设站和线路之间的相互衔接，是构成公共交通线路网的“四大要素”。2.2 线路网的主要形式（1）直径形线路网这种布局一般是由若干条直径形成线路相交叉，并把城市外围与城市中心连起来组成的线路网。特点：从城市的一段穿过市中心到达另一端。适用于：道路网呈棋盘状的大、中、小城市。（2）放射形线路网这种布局一般是由若干条放射线为主组成的线路网。特点：线路一端集中于市中心附近，另一端则根据市道路网状况向四面八方放射分布。适用于：中小城市。（3）环形线路网即在城市环形道路上确定的线路，可起到从城市的外围沟通交通的作用。特点：可以减少车辆在市中心街道上的通行次数，缓解市区道路交通拥挤。适用于：大城市。（4）方格对角线形线路网是以纵横交错的直线路网与棋盘形城市中心的对角线型线路网组成。多见于历史遗留下的古城，也适用于一些呈棋盘状线路网的现代化大、中城市。（5）混合形线路网综合了各种线路网的形态，根据不同地区的主要客流方向、道路网状态，形成不同的线路形式。适用于：特大城市或大城市。2.3公共交通线路网布局的原则（1）线路的走向要与主要客流相一致。（2）线路应直接沟通城市各主要客流集散点努力减少乘客中转现象。（3）线路行程不易过长或过短，非直线系数不易过大。（4）在保证基本客流需要的前提下，要有利于改善公交企业生产经营管理，保证企业的经济效益。（5）注意城市内外各种客运网间的协作与配合，保证乘客在不同的运输工具间换乘的方便。2.4公共交通线路网的布局2.4.1 线路网密度线路网密度是指：公共交通线路的街道长度与城市建成区面积之比，是反映公共交通供给水平的一个重要指标，又是考核城市居民乘车方便程度的指标。计算公式为：线路网密度=运营线路网长度城市建成区总面积2.4.2 运营线路长度运营线路长度是指城市公共交通固定运营线路的长度，不包括临时形式的长度，与城市规模、城市居民的平均乘距大小有关。2.4.3 站距站距即同一线路相邻站点之间的距离。站距的确定，要考虑：（1）乘客节约出行时间；（2）提高车辆营运速度；（3）客流的主要集散地点；（4）城市街道的实际条件；（5）城市交通规则。 中途车站的站距，市区线一般为500800m，郊区线一般为8001000m。停靠站宜布置在接近线路交叉口处，便于乘客转车；但停靠站到线路交叉口的距离应以不影响交通安全和交通畅通为前提。起点站和终点站的站址选择，除考虑停靠站的一些原则外，还应具备车辆回车场地的条件。2.5 涉及线路网布局有关技术指标涉及线路网布局有关技术指标包括：运营线路条数、线路总长度、运营线路网长度、线路重复系数、平均运距和平均出行乘车距离、乘客换乘次数。2.5.1 线路总长度运营线路总长度是指城市公共交通全部固定运营线路的长度之和。计算公式：运营线路总长度=（上行起点至终点里程+下行起点至终点里程+上下行终点掉头里程）/2=各条营运线路的长度2.5.2 运营线路网长度运营线路网长度是指城市公共交通的运营线路所通过的道路长度的总和，或是运营线路总长度减去并行重复线路的长度。计算公式：运营线路网长度=运营线路总长度-并行重复线路长度2.5.3 线路重复系数线路重复系数反映城市公共交通线路在一定范围内的重复程度。线路重复系数的大小，直接影响居民的乘车方便程度，反映城市道路网布局是否合理。运营管理部门在设计线路时，应尽可能的减少线路的重叠。3 公交站距的设计与计算3.1 影响整个系统通行能力的公交站点设计要素无论是公交站点的位置、形式及其运营管理，都将影响站点和整个道路网络系统的通行能力。因此公交站点的设计应该有利于消除公共汽车进出站点时发生的拥挤，运营管理措施应该使乘客上下车尽量便捷快速。影响整个系统通行能力的公交站点设计要素包括：（1）公交站点提供的公共汽车泊位数目；（2）公共汽车停靠站的顺序(即如何将公交线路分配到各公共汽车泊位上)；（3）为避免阻塞，供公共汽车汇入车流及相互超车的交通设施。3.2城市公交车平均站距的确定3.2.1 公交车停靠站的最优平均站距模型本文从乘客角度出发，以确定最优站距、选择合理站址为目标，在社会总成本最低的约束下，通过对现有乘客出行模式的分析，结合街道长度、公交线网密度及最佳平均站距等因素，对乘客出行成本进行量化，从宏观上针对整片区域建立最优平均站距模型。若为乘客总出行时所需的时间（min），为乘客从出发地到上客站与由下客站到目的地两次步行的平均时间( min) ，为乘客乘行时间( min) ，为乘客平均候车时间( min) 。由乘客在出行时花费的总时间最少的原则，则 （3.1）而乘客的步行时间为 （3.2）式中：为乘客由出发地至公交线路的最近距离(km) ，其数值约为线路网平均间距的1/ 3 左右；为乘客沿线路步行到公交站点的平均距离(km) ，其值约为公交停车站站距的1/ 4；为乘客的步行速度( km/ h) 。对于城市公交服务区域而言，若线路网分布比较均匀时，可近似取为式中：为线网密度；为平均站距。由此， 可得：乘客总乘行时间，由乘行时间及车辆因停靠站使乘客上下车而损失的时间所组成，因此，乘客总乘行时间为 （3.3）式中：为车辆在平均运距内沿线行驶的时间；为在平均运距内，乘客乘车时中途因车辆停站而延误的时间，它包括停车时间及车辆起步加速与停车减速而损失的时间；为公交车平均每站因停站损失时间；为平均运距内， 车辆在沿线行驶的速度。乘客出行的最大愿望为总出行时间尽可能少。则对于乘客平均运距，可用经验公式计算 （3.4）式中，为城市公交线路覆盖的区域面积( km2) 。通常在使用时， 可对其进行相应修正： (3.5）式中，为站距修正系数。由此，可运用公交车停靠站的最优平均站距模型求出市内区域最优的平均站距。3.2.2 实证分析某市公交企业拥有公共交通营运车辆800辆，全市经营的公共交通线路长度为2100公里，公共交通线路重复系数为l.4，该城市的用地面积为400平方公里。该公交公司最近决定：在车辆既定的条件下，逐步提高线网密度，使每位乘客步行距离不超过l/2平均站距。据统计，该城市乘客平均乘距为4公里，乘客平均步行速度为5.5公里/小时，车辆平均每次停站时间为1分钟。试确定该市的有公共交通线路通过的街道长度、公交线网密度及最佳平均站距，并加以分析。答：（1）有公交线路的道路总长度=公共交通线路重复系数*该区线路网总长度 km即有公共交通线路通过的街道长度为2940 km（2）公交线网密度=有公交线路的道路中心线总长度/有公共交通的城市用地面积=2940/400=7.35km/km2即公交线网密度为7.35公里/平方公里 (3) 由已知得，min近年来，随着城市迅速发展，市区范围不断扩大，居民出行次数日益增多，道路交通量也迅速增加。这不仅使连接市区及近邻的公共客运路线增加，同时也造成车辆行驶速度逐年降低。为适应上述情况并加速车辆周转，国内各城市客运企业实际采用的平均站距一般都略大于计算的理论值。因此，实际应用时，须对公式进行相应的修正，即式中站距修正系数。本例中取值为=1.2。再结合公式（3.4）：解得 =1.55 km即平均站距为1.55km。 4 城市公交发展对策4.1 完善城市交通网络，提高道路交通容量城市交通网络是城市交通的直接载体和交通生产设施，它是城市交通需求的必要物流通道，也是实现城市功能的主要媒介。完善城市交通网络、提高道路交通容量可以从根本上有效地缓解拥堵现象，并将各个城区有机地结合在一起。同时优化现有城市交通结构，也可以消除由于路网结构不合理带来的通行困难。因此，完善城市交通网络，需要明确各种等级道路的功能分工，调整城市道路网络的功能结构，消除交通硬件设施的不合理因素；建立城市快速路网，完善主干道和次干道，保持快速路、主干道和次干道比例协调的发展；加快城市公共交通系统和城市轨道交通系统的建设；提高道路的利用率，坚决取缔违章占道。只有这样才能够充分发挥整个交通系统的功能，取得合理的社会、经济和环境效益。4.2 制定并动态管理城市交通规划城市交通系统规划会影响城市居住、工业、商业和各种公共设施的合理布局及布局调整。制定合理的综合交通运输规划能够有效地保证城市化与城市交通协调发展。城市交通规划要与城市规划相匹配，避免过度投资和投资浪费。从长远角度来整合城市交通系统，实现综合网络一体化、综合枢纽一体化、运营管理体制一体化，从而形成高效率的综合交通运输规划。同时还要动态管理城市交通规划。城市公共交通规划要与交通枢纽规划相结合，交通枢纽要与城市化进程联动，停车规划要根据交通系统管理和交通需求管理的需要实时调整，还要将道路建设和停车场、库等交通设施配套齐全。新建道路和旧城区道路改、扩建时，要充分考虑混合交通所带来的危害，大力发展三块板道路，提高道路隔离化程度。在交通量大的路口应修建立体交叉网路，在一些平交路口和立交功能不全的交叉路口，可考虑设置自行车、行人天桥或地道，优化道路结构，减少瓶颈路、断头路，实施路口渠化，以保证道路畅通。4.3 增加路网密度，提高交通建设决策水平长期以来，我国城市交通基础设施相对薄弱，道路水平很低，功能混乱，已无法满足经济高速增长带来的交通需求，因此，应在城市交通规划指导下，加快城市主、次干道和快速路建设，合理安排立交桥、人行过街设施、停车场和自行车道建设，从而增加路网密度。在旧城改造中，应尽量不建占地过大的大型立交桥和拆迁过量的高架路，要加强路口渠化，打通堵头和改造“瓶颈”地段，提高支路利用率，改善道路功能结构。此外，要提倡机动车与非机动车分路行驶，有条件的地区可以改变现有道路中存在的断面布局，建设非机动车专用道路，完善系统建设，节约交通总成本，提高交通建设总效益。4.4 提高城市交通用地利用率随着我国城市化进程的加快，城市交通用地将逐步增加，而且不断提高城市交通用地量才能从根本上缓解日益凸显的车辆拥堵问题。因此，要利用土地级差效应，保证城市交通用地利用率，并与中心城区、相邻城市土地利用密切衔接，达到相互促进和良性互动发展。同时，还要加强交通运输规划与城市交通用地的结合，合理布局城市路网构架、主次干道、用地功能布局，从而切实有效地提高城市交通土地利用效率。此外，要充分利用旧城的更新与改造，提高中心城区旧城地段的城市交通用地的利用率。4.5 优先发展公共交通从实际出发借鉴国内外城市优先发展公共交通的成功经验，从规划、建设、管理等方面，加快建立确保公共交通优先发展的法律法规体系。要健全场站建设、车辆配备与更新、设施装备、服务质量等方面的技术标准体系。进一步强化法律法规和标准的指导作用，促进城市公共交通健康有序地发展。合理规划设置场站和配套设施，加强城市交通换乘枢纽建设，推动智能公共交通系统的发展。大力发展公共汽(电)车，在稳步增加线路、延长营运里程、扩大站点覆盖面的基础上，优化线网结构和运力配置，满足人民群众日益增长的出行需要和多样化交通需求；有序发展城市轨道交通，与城市规模和经济发展水平相适应；适度发展大运量快速公共汽车系统，从而提高城市交通的整体水平。5 总结公交站点的设计是城市公共交通研究的一个重要课题，最优站距、选择合理站址和城市公交线路网的合理规划不仅影响到公共交通运输的质量和效率，而且影响着其他道路交通的运行质量。论文在公交站点平均站距最优总体思路的框架下，提出了城市公交线路网规划的主要内容及关键指标，并指出涉及线路网布局有关技术指标包括：运营线路条数、线路总长度、运营线路网长度、线路重复系数、平均运距和平均出行乘车距离、乘客换乘次数。同时，以社会总成本最低为目标，通过对现有乘客出行模式的分析，计算出了城市公交的平均站距。对于平均站距的确定，论文主要运用先从宏观上针对整片区域建立最优平均站距模型，然后在微观上针对具体路段建立具体站址选择模型，最后以某市为例进行实证分析，根据实际调查数据计算得出城市公交的平均站距。论证模型的有效性，从理论上为改进现实状况提供依据。6设计体会及今后改进意见课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计，我掌握了建立最优平均站距模型