（交通运输规划与管理专业论文）公交站台线路容纳能力优化研究.pdf

o p t i m i z a t i o ns t u d yo nt h ec a p a c i t yo f m u l t i 1 i n eb u ss t a t i o nr o u t e s b y y a n gl i u i t l l l l1i ii ii i ii ii ii iii il 18 8 3 918 b e ( c h a n g s h au n i v e r s i t yo fs c i e n c e & t e c h n o l o g y ) 2 0 0 6 at h e s i ss u b m i t t e di np a r t i a ls a t i s f a c t i o no ft h e r e q u i r e m e n t sf o rt h ed e g r e eo f m a s t e ro fe n g i n e e r i n g t r a n s p o r t a t i o np l a n n i n ga n dm a n a g e m e n t i n c h a n g s h au n i v e r s i t yo fs c i e n c e t e c h n o l o g y s u p e r v i s o r p r o f e s s o rh ul i e g e a p r i l 2 0 11 l ； l 长沙理工大学 学位论文原创性声明 呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所 文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任 发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡 在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的 作者签名： 物柳h , 灶7 1 ：弘1 年歹月坤日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被 查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容 编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和 汇编本学位论文。 本学位论文属f + 1 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密以， ( 请在以上相应方框内打“”) 日期：弘1 1 年 月坤日 h 期：埘f 年歹月雌日 ， 柙 哟 桃 秣 _ 名 名 签 签 者 师 作 导 摘要 断发展，城市公交也得到了快速发展，公交线路数也 大城市里，有些公交站台处的线路数已达2 0 多条。 由于停靠的线路条数过多，在站台处经常出现公交串线以及公车排长队的现象， 严霞减小了公交站台处以及相邻车道的通行能力，加大了车辆行驶的延误以及乘 客上下车时间，对乘客上下车安全也产生了重要影响。这些现象主要是由于公交 站台处的线路容纳能力不足造成的。 本论文在对公交站台的物理特性以及交通特性进行分析的基础上，对公交 进、出站台运行机理进行深化研究，综合形成对公交站台的通行能力计算方法。 利用排队论系统模型分析公交站台线路容纳能力影响特征因素，以站台通行能力 为基础，建立公交站台线路容纳能力模型。从理论上计算分析乘客上下车时间、 公交站台泊位数、公交车平均到达率与站台线路容纳能力的关系，从而提出了公 交车队列进出站的排队行为模式。进一步从改变站台形式、增加站台泊位数、改 变公车发车间隔、调整公车发车时间及改变模型参数等五个方面着手，提出了公 交站台线路容纳能力优化模型。以长沙市韶山南路中心医院公交站台为典型案 例，运用研究方法和实际调查数据计算出各站台最大线路容纳能力，及站台线路 容纳能力优化方案，从而形成相应的改进与优化措施。 在城市交通日益拥堵的趋势下，解决公交站台处拥堵是重要环节之一，合理 的布设站台类型、位置及站台处公交线路数则显得极为重要。论文研究公交站台 线路容纳能力优化，从而降低拥堵，减少乘客延误，实现公交优先，有着重要的 实际意义和应用参考价值。 关键词：公交站台；站台通行能力；排队论；站台线路容纳能力；优化 l w i t ht h e a b s t r a c t c o n t i n u o u sd e v e l o p m e n to fc h i n a ss o c i o - e c o n o m i c ，u r b a np u b l i c t r a n s p o r th a sa l s ob e e nar a p i dd e v e l o p m e n t ，t h en u m b e ro fb u s l i n e sa l s o i n c r e a s e dal o t ，e s p e c i a l l yi nb i gc i t i e s ，s o m eb u ss t o p sa tt h el i n en u m b e rh a s r e a c h e dm o r et h a n2 0 a st h en u m b e ro fp a t h so fc a l lt o om u c h ，o f t e n a tt h eb u ss t a t i o na n dt h eb u sl i n ei st h ep h e n o m e n o no fl o n gl i n e s ，s e r i o u s l yr e d u c i n g t h eb u ss t a t i o na n dt h ea d ja c e n tl a n ea tt h et r a f f i cc a p a c i t y , a n di n c r e a s e dt r a f f i cd e l a y s a n dp a s s e n g e r su pa n dd o w no f ft i m e ，t h es a f e t yo fp a s s e n g e r sg e to na n do f f a l s oh a da s i g n i f i c a n ti m p a c t t h ep h e n o m e n o ni s d u et oh o l dt h el i n ea tt h eb u s s t a t i o nd u et ol a c ko fc a p a c i t y i nt h i st h e s i s ，t h ep h y s i c a lc h a r a c t e r i s t i c so ft h eb u ss t a t i o n 、t r a n s p o r t p r o p e r t i e sr u n n i n g m e c h a n i s mw h e np u b l i c t r a n s p o r tg o i n t oo ro u to ft h e a n a l y t i c a ls i t ea r ei n t r o d u c e d ，a n dt h eb u ss t a t i o n sr e s e a r c hc a p a c i t yi s c a l c u l a t e d i nt h eq u e u i n gs y s t e mm o d e lf o ra no v e r v i e wo ft h es y s t e mm o d e lu s i n gq u e u i n g t h e o r yt oa c c o m m o d a t eb u sr o u t e st oi n f l u e n c ef e a t u r e so fs i t ea n a l y s i so ft h ef a c t o r s t os i t ec a p a c i t y , b a s e do ne s t a b l i s h e db u sr o u t e sc a r r y i n gc a p a c i t ym o d e lo ft h es i t e ， a n dt h et h e o r e t i c a lp a s s e n g e r sg e to na n do f ft i m ec a l c u l a t i o n ，t h en u m b e ro f b u s s t o p sb e r t h ，t h ea v e r a g ea r r i v a lr a t eo fb u sr o u t e st oa c c o m m o d a t ec a p a c i t ya n d s i t er e l a t i o n s h i p s c a r r y i n gc a p a c i t yo ft h eb u s - s t o p sb a s e do nt h ef o r m u l al i n e ， c h a n g i n gt h es i t ef r o mt h ef o r mo fi n c r e a s i n gt h en u m b e r o fp a r k i n gs i t e sa n dc h a n g e t h eb u sh e a d w a y , a d ju s tt h eb u s d e p a r t u r e t i m ea n dt h ec h a n g ei nm o d e l p a r a - m e t e r sa n do t h e ra s p e c t so fb u sr o u t e st oa c c o m m o d a t et h ec a p a c i t yt o s i t e o p t i m i z a t i o n f i n a l l y t h ec e n t r a lh o s p i t a lo fc h a n g s h a ，s h a o s h a ns o u t hr o a d ，b u s s t a t i o n s ， f o r e x a m p l e ，c a l c u l a t e dw i t he x i s t i n g d a t al i n e st oa c c o m m o d a t et h e m a x i m u mc a p a c i t yo fs i t es t a t u s ，s i t el i n e sf r o md i f f e r e n ta s p e c t st oo p t i m i z et h e c a r r y i n g c a p a c i t ys t u d y a n dt o i d e n t i f ya p p r o p r i a t em e a s u r e s t o o p t i m i z e i n c r e a s i n gc o n g e s t i o ni nt h ec i t yt o d a yt oa d d r e s st h ec o n g e s t i o na tt h eb u ss t a t i o ni s a ni m p o r t a n te l e m e n to fr e a s o n a b l el a y o u ts i t et y p e ，l o c a t i o na n dn u m b e ro fb u sl i n e s a tt h es i t ei se x t r e m e l yi m p o r t a n t p a p e r sf r o mt h eb u ss t a t i o na n dt h es t a r t i n gl i n ew i t ht h ea c t u a lc a r r y i n g c a p a c i t y ，c a r r y i n gc a p a c i t yo f t h eb u ss t a t i o nc i r c u i tt oo p t i m i z et h eb u sl i n ea sf a ra s p o s s i b l et or e s o l v et h et r a f f i cc o n g e s t i o nc a u s e db yt h ep h e n o m e n o n o fb u so p e r a t o r s i l o p t i m i z e 1 1 1 g n i f i c a n c ea n d u t e sc a p a c i t y ； a b s t r a c t i i 第一章绪论 1 1 研究背景1 1 2 国内外研究现状1 1 2 1 国外研究现状l 1 2 2 国内研究现状3 1 3 研究目的与意义4 1 3 1 研究目的一4 1 3 2 研究意义一4 1 4 研究内容与论文结构4 1 4 1 研究内容一4 1 4 2 论文结构5 第二章公交站台物理特性及交通特性因素分析 2 1 公交站台设置位置与类型7 2 1 1 公交站台设置方法一7 2 1 2 公交站台设置位置一7 2 1 3 公交站台设置类型8 2 2 公交站台几何尺寸设置与有效泊位数9 2 2 1 公交站台几何尺寸设置9 2 2 2 公交站台有效泊位数一1 0 2 3 公交车进、出站台运行机理1 0 2 3 1 进站过程一l o 2 3 2 公交停靠过程1 1 2 3 3 出站过程1 1 2 4 公交站台通行能力1 2 2 4 1 公交站台通行能力涵义一1 2 2 4 2 公交站台通行能力模型一1 2 2 4 3 公交站台通行能力模型算例分析一1 4 2 5 本章小结15 能力模型研究 17 17 17 19 3 2 排队论模型分类与求解1 9 3 2 1 单通道排队m i m l l 模型及求解1 9 3 2 2 多通道排队m i m i c 模型及求解2 0 3 3 基于排队论系统模型的公交线路容纳能力影响因素分析2 l 3 3 1 公交站台线路容纳能力定义2 1 3 3 2 基于排队论公交站台线路容纳能力模型特征影响因素分析2 2 3 4 基于排队论系统公交站台线路容纳能力模型及计算一2 2 3 4 1 基于排队论系统公交站台线路容纳能力模型一2 2 3 4 2 基于排队论系统公交站台线路容纳能力模型算例分析2 5 3 5 本章小结2 8 第四章多线路公交站台线路容纳能力优化研究 4 1 改变站台形式及泊位数的线路容量优化一2 9 4 1 1 改变站台形式的线路容量优化一2 9 4 1 2 改变站台泊位数的线路容纳能力优化一2 9 4 2 改变公车发车间隔时间及线路数的线路容纳能力优化一3 5 4 2 1 改变公车发车间隔时间线路容纳能力优化3 5 4 2 2 改变公交线路数的线路容纳能力优化3 6 4 3 调整公交车发车时间的线路容纳能力优化3 6 4 4 改变站间距的线路容纳能力优化一3 7 4 5 改变模璀参数的线路容量优化3 9 4 6 本章小结一4 0 第五章实例分析 5 1 研究对象一4 1 5 1 1 长沙市韶山南路公交站台现状介绍一4 l 5 1 2 长沙市中心医院公交站台现状相关数据4 2 5 2 研究对象现状线路容纳能力计算4 3 5 3 研究对象线路容纳能力优化研究4 4 5 3 1 改变公交站台形式的线路容纳能力优化分析4 4 5 3 2 改变公交站台处泊位数的线路容纳能力优化分析4 5 5 3 3 改变模型参数的线路容纳能力优化分析4 7 4 7 4 8 4 9 5 1 5 4 5 5 1 1 研究背景 “十一五 期间，随着城市社会经济的快速发展以及城镇化进程的快速推 进，城市人口逐渐增加，机动车和非机动车保有量逐年猛增，城市道路、公交站 台等基础设施建设也得到了大力发展，但后者的发展速度远低于前者，导致城市 交通拥堵的现象日益严重。 从城市的整体利益看，公共交通是一种耗费少、效能高的交通方式，具有私 人交通不可替代的长处 1 1 。城市常规公交作为居民出行方式之一，具有运载量大、 运输成本低、能源消耗低、运送效率高、相对污染少等优点，同时也是城市发展 不可缺少的产业| 2 1 。大力发展公交优先已成为城市发展建设不可或缺的政策之 一。 公交站台作为整个公交系统在道路运输上的节点，承担着公交停靠、乘客上 下客、及树立城市形象等任务。近些年，随着公共交通事业进入快速发展阶段， 城市公交站台处的公交线路数也增加了很多。在城市客流大量集散处，常设有多 条公交线路经过，上下车和换车乘客较多，为方便乘客，公交线路设置时较集中， 相互紧密配合，这样的站点称为多线路公交站台1 3 。在我国，很多时候对站台站 点布设及线路分配是凭专家经验而定，缺乏系统、深入的研究，当站台处线路容 纳能力不足时，会经常出现公交串线以及胡乱停靠的现象，严重减小公交站台处 以及相邻车道的通行能力，加大车辆行驶的延误以及乘客上下车时间，不利于公 交优先的发展，同时也使得站点成为路段道路上的交通瓶颈 4 1 。 目前，在我国很多城市的交通管理者也已意识到这个问题，并对此采取了一 定的措施，例如拉长站台的长度以增加站台停车泊位数，改直线型站台为港湾式 等1 1 1 ，在优化站台线路容纳能力上，显得方法极为简单，缺乏实际的理论依据。 在此背景下，对公交站台的线路容纳能力进行分析研究足有很必要的，尤其是当 站台线路容纳能力不足时，如何对线路容纳能力进行优化则显得更为重要。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国外研究现状 国外发达国家的公共交通事业发展较早，对公共交通相关的规划和研究比较 多，多数集中在公交线网规划、公交站点布局及其间距研究以及智能公交系统研 究等方面，但对公交线路的优化研究比较少，发展过程分为三个阶段。 第一阶段是6 0 年代初。国外对城市常规公交线路布设优化方法主要采用经验 定线法，这种方法有两种形式：一、自然演变法：随着城市的发展扩大使得城市 公交线路数随之逐渐增加，增加的主要依据是根据公交公司的对居民出行需求观 察和经验以及城市市民对改变公交线路的反映；二、权威定线法：主要是根据城 市里某些权威机构或号家的经验和知识确定改变公交线路数方案。 第二阶段是6 0 年代末至8 0 年代初。随着系统工程学科的迅速发展，1 9 6 7 年， l a m p k i n ，w ，、p d s a a l m a n s 等都较早的提出了将公交线路、公交站点分级，对公 交线路进行优化，优化的依据是根据居民出行需求的不同确定不同功能的公交线 路，之后进一步组建公交网络i s 。1 9 6 8 年，h i r s c h 等在基于固定费用公交线路优 化问题上作了研究，把公交线网优化模型设计成一个固定需求模型，假定公交网 络上各条公交线路的发车间隔是相等的，并运用分支定界法对模型进行了计算 6 1 。1 9 7 5 年，b e m a r d 在基于人口密度函数并以最小化用户与运营商费用为目标 的公交线路间距及发车时间间隔优化问题上做了相关研究，运用极唑标方法，通 过建模对大型城市并行公交线路长度、位置、发车频率等问题进行了优化研究 7 1 。 1 9 7 9 年，c h r i s t o p hm a n d l 以降低用户与运营商的成本为目标，对公交线路的相对 位置、发车频率和毗连线路等方面进行了研究，得出了一定程度的低速线路应删 除的结论；并采用近似算法，求较优公交线路的可行解，与经验方法结合，在线 网初次形成后对公交线路数进行调整 s l 。 第三阶段是8 0 年代至今。这段时间内对公交线路优化相关的研究较多。1 9 8 1 年， 加拿大的s c w i r a s i n b h e 非常系统地讨论了公交站台平均站间距的优化确定 问题，在考虑公交运营成本及乘客的出行费用的基础上，以时间为衡量单位对公 交线路建立了优化模型 9 1 ；但由于模氆的许多参数难以确定，其用性并不强。1 9 8 8 年，v a n ，h a m e r s l a g ，l m m e r s 等人提出了在给定公交车队大小的条件下，以满 足最多直达乘客量为优化目标对公交线网进行了优化设计，并采用一种启发式的 搜索方案对公交线路的选择和发车频率方案的分配进行了优化设计【i o 】。1 9 9 8 年， p a t t n a i k 、m o h a n 、t o m 等人以总费用( 乘客出行时间和运营商运营成本) 最小为 目标，采用遗传算法并以发车频率和满载率为约束对公交站台处的公交线路数进 行了优化设计i n 。2 0 0 1 年，r o d r i g of e r n a n d e z 在文献中以公交站台点通行能力 为基础，充分考虑了公交的运行特性、上下游交叉口的交通状况等诸多影响因素， 改进了计算公交公家站台线路容量的方法1 1 2 。2 0 0 2 年，d a v i ds u l l i v a n 、a l a s t a i r m o r r i s o n 等人以公交站台容量限制为基础，引入g i s 工具对公交路网公交车流 分配进行了研究，研究中简化了乘客上下车时间对公交站台容量的影响分析，使 得配流后的公交线路数超过了站台的容量0 3 1 。2 0 0 4 年，a n h o n ya s a k a 等以公交 2 乘客到达站点时问最短和最便捷为目标，研究给出了城市某一路段上公交线路的 平均站间距优化模型0 4 1 。2 0 0 6 年，c h i e n ，s t e v c ni 建立了以增加乘客可达性和 总成本最小为目标的公交线路最优站距模型，并对乘客时间价值、步行速度以及 出行密度的敏感性进行了分析，对公交站台线路进行了优化。2 0 0 9 年，l e e ，v u c h i c 在分析交通需求与线路数配置和发车频率相关的基础上，基于每条线路发车频率 约束，提出一种迭代算法使得用户出行总时间最小；在研究中提出了一种新的方 式划分方法，在预测交通需求划分、分布的同时生成新的线路方案【1 5 1 。 1 2 2 国内研究现状 国内的公共交通事业较国外起步要晚些，对城市常规公交线路优化研究也相 对较晚。目i j i 在我国常规公交线路优化研究中，基本部是以公交线网优化为差， 建立了很多相关的数学模型，而这些研究基本部属于理论性研究，建立的数学模 型很多部很难或是无法求解。很多时候由于模璎中研究的数据难以采集，缺乏可 操作性，很多优化的方法根本不符合我国公交规划的实际情况。 1 9 9 7 年，王志栋提出了以乘客总出行时间最小、客流直达率最高、线网覆盖 率最高、线路霞复系数最低、公交经济效益最高为目标的多目标公交线路优化模 型，但这种模型是无法求解的，最终仍归结为一种单目标的优化模型0 6 1 。 2 0 0 2 年，同济大学郭冠英运用随机服务系统的理论，以公交停靠站的通行能 力为研究基础，分析了不同泊位数下的公交车在停靠站的饱和车头时距，最终确 定出公交站台线路数的上限【1 7 l 。同年，哈尔滨工业大学的伍拾煤在其硕士论文 中，对公交站台对道路通行能力的影响、公交停靠站间距优化、公交停靠站选址 及公交停靠站设置形式优化等问题进行研究l l s l ；但论文在提出模型研究公式时， 缺乏实际调查数据进行验证，并且公式中的一些参数还有待确定。 2 0 0 3 年，牛学勤、陈茜等综合考虑乘客候满意度、乘客车上舒适满意度和企 业满意度三个方面，设计了城市公交线路调度发车频率优化模型，并用模型对公 交车发车频率进行优化，进而对公交线路进行了优化0 9 1 。 2 0 0 6 年，同济大学首届大学交通科技大赛中，陆嘉珉、王文修等人在杨晓光 教授的指导下，对公交汽车停靠站的最佳线路容量进行了研究，并从站台类型、 站点位置以及公车发车频率等方面提出了相关的优化方法，但没有提及具体的线 路数优化措施1 2 0 l 。 2 0 0 7 年，东南大学的柏海舰、李文权从公交站台停靠线路数和线路特征入手， 运用排队论建立了公交站台线路容纳能力的计算模型。该模氆充分反映了公交车 到达特性对公交站台通行效率的影响，从理论上计算公交站台泊位数与站台线路 容纳能力的定量关系，为公交站台泊位数以及线路数的设计提供理论依据。但对 公交站台线路容纳能力进行优化时采用的是降低公交车发车频率的方式，此种方 3 式虽然能够在一定程度上减少停靠在公交站台处的车辆数，但是以牺牲乘客的利 益为代价 2 q ，一般情况f 不采取该种方式。 2 0 0 9 年，西安交通大学的周望东在其硕士论文中对公交停靠站线路容量进行 了优化研究。在分析了公交到达站台的随机性，公交停靠站台时站台的服务率以 及乘客上下车时间等因素的基础上，运用排队论建立了公交停靠站线路容纳能力 计算模型。当站台线路容纳能力不足时提出了如改变站台类型、改变发车频率、 改变道路通行能力等优化措施，并应用实例进行了研究，对公交站台线路容纳能 力进行了优化分析1 2 2 1 。 1 3 研究目的与意义 1 3 1 研究目的 为了适应城市常规公交的不断发展，提高城市道路通行能力以及城市公交的 运营效率，论文对公交站台处线路容纳能力进行分析研究。通过查阅大量文献资 料，总结出影响公交站台线路容纳能力的影响因素，并对其进行分析。建立基于 排队论系统的站台线路容纳能力模型，在分析公交站台线路容纳能力的基础上， 从不同方面提出优化站台线路容纳能力的措施，为城市或区域的公交线网优化及 调整提供科学决策依据。 1 3 2 研究意义 城市常规公交在城市交通系统中占据十分藿要的地位。公交站台作为公交系 统实现其服务的节点，承担了公交车停靠以及完成乘客上下车的任务。公交线路 共同布设在同一站台有利于乘客出行的换乘，但是如果站台处的公交线路数过 多，则会导致公交车进站排长队，增加了公车运行的延误和乘客的出行时间，同 时还会降低道路的通行能力。因此，对公交站台线路容纳能力的研究意义在于从 理论上计算确定城市公交站台的线路容纳能力，当容纳能力不足时，做出相应的 优化措施，对站台线路容纳能力进行优化，从而为整个公交线网的优化布设提供 依据。 1 4 研究内容与论文结构 1 4 1 研究内容 本论文共分为六章内容，具体安排如下 ( 1 ) 绪论 4 公共车进、出站 台的通行能力模 型，并对其进行计算研究，研究不同形式公交站台、站台泊位数以及不同乘客上 下车时间与公交站台通行能力的关系，进一步为论文后面的研究奠定基础。 ( 3 ) 基于排队论系统的公交站台线路容纳能力研究 对排队论系统模型进行概念性阐述，并对排队论模型特征及数量指标进行研 究。结合排队论理论，对公交站台线路容纳能力影响因素进行分析研究，之后， 以公交站台通行能力为基础，建立基于排队论系统的公交站台线路容纳能力模 型。对公交站台线路容纳能力模型进行计算，研究不同形式公交站台、不同泊位 数公交站台以及不同乘客上下车时间与公交站台线路容纳能力的关系。 ( 4 ) 基于排队论公交站台线路容纳能力优化方法研究 在i j i 面研究的基础上，利用基于排队站台线路容纳能力模型，从不同形式公 交站台、公交站台泊位数、公交牟发车频率、模型参数等方面对公交站台的线路 容纳能力进行优化研究。 ( 5 ) 案例分析 选取长沙市韶山南路中心医院公交站台作为主干道直线式公交站台的典型 实例，通过实地调研数据和数据处理，运用前面的理论公式计算出现状该站台线 路容纳能力，然后，从不同方面对该公交站台的线路容纳能力进行优化。 ( 6 ) 结论与展望 研究成果的归纳总结，提出进一步研究的方向。 1 4 2 论文结构 论文研究各部分内容既相对独立、又联系紧密，作为有机、统一体的组成部 分，各研究内容之间保持相互关联，全文各章节的具体的结构关系如图1 1 所示。 5 雁碴匦垂曼蔓 结论与展望 图1 1 论文结构路线图 6 2 1 公交站台设置位置与类型 特性因素分析 2 1 1 公交站台设置方法 1 沿机非分隔带设置 公交站台沿机非分隔带设置形式，一般适用于断面为三块板或四块板的道 路，且机非分隔带满足站台宽度设置要求。在我国许多城市中是最常见的一种公 交站台设置形式，设置较容易，且减少了非机动车对公交进出站台的干扰。 2 沿人行道设置 公交站台沿人行道设置形式，一般适用于无机非分隔带或机i e 分隔带宽度不 满足设站且非机动车流量不大的道路。这种形式在我国大部分城市里也是较常见 的，设置较容易，但当公交站台台时较容易与穿过的非机动车交织，不利于交通 安全，也加大了公交运营的延误。 3 沿中央分隔带设置 公交站台沿中央分隔带设置形式，一般适用于断面为两块板或四块板的道 路，且中央分隔带满足站台宽度设置要求。这种形式往往是与公交专用道配合使 用，考虑到站台设置在道路中央，需设置专门的人行天桥或地下通道与之相衔接， 且在路口处还要架设专门的公交信号，在我国这种形式还属比较罕见的。 2 1 2 公交站台设置位置 根据公交站台设置位置的不同，可以分为设置在交叉口上游、下游以及路段 三种2 3 1 。 ( 1 ) 交叉口上游公交站台 也称为近端公交站台，是指在交叉口进口道车道分界线之前设置的公交站 台，城市道路交叉口规划规范陋1 定为最大排队长度( 展宽段) 后1 5 2 0 米。对于 此种公交站台，公交车辆进出公交站点受到前方交叉口信号灯以及进口道车道数 和机动车辆排队长度的影响与控制。 ( 2 ) 交叉口下游公交站台 也称为远端公交站台，指在交叉口下游区域的出口道设置的公交站台，一般 设置在出口道展宽段。对于此种公交站台，公交车辆停靠时对外侧车道车流不造 成影响，完成上下客后即可通过加速车道进入主线。 7 ( 3 ) 路段公交站台 也称为中端公交站台，指在两个交叉口之间路段设置的公交站台，一般服务 于道路沿线单位的进出口及大型商业活动集散区等。对于此种公交站台，公交车 辆运行、停靠不受交叉口影响，但受到道路宽度以及公交站台形式的影响。 2 1 3 公交站台设置类型 在我国公交站台的设置形式主要分为两种：直线式公交站台和港湾式公交站 厶【2 5 】 口0 1 直线式公交站台 直线式公交站台是我国最传统的公交站台设置形式，一般直接沿机动车道布 设。它不需改变道路的原有断面形式，仅在路侧设置候车亭、站牌等设施，并在 车道中施划公交车辆停靠泊位。在道路交通压力不大以及公交线路数不多的情况 下，该形式公交站台可以满足公交车辆停靠上下乘客的需求。设计形式如图2 1 所示。 _ _ l - _ _ o 14瓤动车蠢。 井_ 机动车麓 一 图2 i 直线式公交站台形式 2 港湾式公交站台 港湾式公交站台是指在公交站台处将道路外侧适当拓宽，将公交车辆的停靠 位置设置在正常行驶的机动车道之外。该形式站台可以减少公交车辆停靠时形成 的交通瓶颈对社会车辆以及后到先走的公交车辆超车时带来的影响，保证了路段 道路上车流的j f 常运行。设计形式如图2 2 所示。 _ _ 一 肉ii帆秘事毫- 。一。一。一。_ - 一_ - _ _ _ 井鲁瓤动事重-_ 图2 2 港湾式公交站台 8 2 2 公交站台几何尺寸设置与有效泊位数 2 2 1 公交站台几何尺寸设置 l 、直线式公交站台几何尺寸设置2 6 1 ( 1 ) 公交站台宽度 常规公交及公交专用车道不应小于2 m ，当条件受限制时，宽度不得小于 1 5 0 m ；改建及综合治理交叉口，当条件受限制时，最小宽度不应小于1 2 5 m 。快 速公交车站台，规划布设有售检票设施时，双向共用站台宽度不应小于5 m ，双向 分开站台宽度不应小于3 m 。 ( 2 ) 站台长度 2 0 0 3 年，同济大学杨晓光教授等编写的城市道路交通设计指南2 7 1 ，给 出了多辆公交车停靠时站台长度计算公式：站台单个泊位的长度钿，包括公交 车本身的长度k 及两停靠公交车辆之间的安全停车间距( 一般取2 5m ) 之 和，站台总长度则为刀个泊位长度之和，由此可得直线式公交站台长度的计算公 式如下： 三= 刀= 刀( k + ) ( 2 1 ) ( 3 ) 站台的高度不宜超过0 15 m 。 2 、港湾式公交站台站台几何尺寸设置 ( 1 ) 公交站台宽度 港湾式站台占用人行道时，该段人行道的剩余有效宽度应保证大于行人交通 正常通行所需的宽度。剩余人行道有效宽度应大于原有宽度的6 0 0 5 ，且商业性道 路的人行道剩余有效宽度不得小于3 m ，其他道路的人行道剩余有效宽度不得小于 2 5 m 。必要时可在站台局部范围内减窄、减少绿化带，甚至拓宽道路红线宽度。 ( 2 ) 站台长度 港湾式站台的几何尺寸宜采用如2 3 的规定。 图2 3 港湾式站台几何尺寸 9 2 2 2 公交站台有效泊位数 当站台设置泊位数多于1 个时，对于各条公交线路停靠位置未加以明确限制 的站台，其各个泊位不是等量使用的，且停靠时公交线路之间会产生干扰，使得 站台泊位的使用效率不能到达1 0 0 。而有蝗大璎的多线路公交站台将各条线路 划分到不同的站牌罩，为了规范车辆的进站秩序，提高人们的排队候车秩序，每 条线路都有其固定的泊位停靠处，但是这样公交泊位的使用效率也依然不能达到 1 0 0 。因此不同的泊位数在不同状况的站台的情况下有着不同的有效泊位数。 关于公交站台有效泊位数的研究，美国道路通行能力手册嗍指出：直 线式公交站台的使用效率会随着站台泊位数的增加而降低，并建议该站台的泊位 数最大有效值为2 5 。同时欧洲学者研究表明，当超过站台处泊位数大于3 个时候， 公交站台的通行能力会有所增加，研究中通过对增加泊位数所造成的通行能力的 变化进行模拟比较，提出如表2 1 所示公交站台不同泊位数对应的有效泊位值 【2 9 1 。 表2 1 公交站台有效泊位数对比 直线式公交站台港湾式公交站台 实际泊位数有效利用率( )有效泊位数有效利用率( )有效泊位数 l1 0 0 1 0 0l o o 1 0 0 27 51 7 58 51 8 5 37 02 4 58 02 6 5 42 02 6 56 53 2 5 51 02 7 55 03 7 5 2 3 公交车进、出站台运行机理 2 3 1 进站过程 公交进站过程分为变换车道和减速进站两个过程。变换车道是指公交车辆运 行在非公交站点的相邻车道上，在站点范围内将要减速停靠时，必须变换到公交 站点所在的相邻车道的运行过程。这一阶段并不是所有公交车辆都必须经历的， 对于某些公交车辆在没有到达公交站点范围内之l j i 就已经运行在站点所在的相 邻车道上，则不需要经历这一过程。减速进站是指公交车辆在公交站点范围内， 沿着公交站点的减速段，驾驶员通过变换档位、减油门，使车辆速度减下来，踩 刹车直至车辆停止的运行过程。通过调查发现，公交减速进站运行时间一般在4 1 0 秒。 1 0 2 3 2 公交停靠过程 公交车辆停靠站台过程可以分为公交开车门、乘客上下车和关车门三部分。 根据数据调查，一般认为公交车辆的开关门时间为l 3 秒。乘客七下车时间作为 公交站台的服务时间，每一位乘客的上下车时间由许多因素决定，主要有： 公交车车门宽度和数量； 公交车踏步级数和高度； 公交车售票系统模式( 人工或自动) ； 乘客携带行李和包裹数量； 车内通道宽度和拥挤程度； 公交站台处泊位数量以及公交站台处公交车停车位置。 2 3 3 出站过程 出站过程是指公交车辆在公交站台范围之内，关闭车门，车辆从静止开始加 速直至驶出站台的运行过程。不同形式的公交站台，车辆出站运行特征不同。 ( 1 ) 直线式公交站台公交车出站特征描述 对于直线式站台来说，公交车出站的过程较为简单，其表现为一个公交乍在 上下客结束后从停止启动加速直至达到正常的跟车行驶状态的过程，而且加速过 程中其速度低于路段交通流的车速。 根据实际的调查情况，在公交车加速出站的过程中，公交驾驶员一般要进行 三次换档才能完成加速出站过程。第一个档位的车速一般取1 0 - - - 1 5 k m h ，花费 时间约为2 s ；第二个档位的车速一般取2 - 2 5 k m h ；花费时间约为3 s ；第三个档 位的车速一般取3 0 , - - 一3 5 k m h ) 当公交车到达第三档位车速时即认为加速出站过 程结束，车辆进入跟车行驶状态1 3 0 l 。 ( 2 ) 港湾式公交站台公交车出站特征描述 对于港湾式公交站点，公交不得不藿新汇入道路正常运行的交通流。多辆公 交车同时停靠时，后到而先离开的公交车辆需要变道超越前面停靠的公交乍辆。 当道路交通负荷大时，车辆运行间隙也小，公交车辆加速或超车汇入的过程必然 对j f 常运行的交通流产生干扰，降低交通流运行速度1 3 1 1 。 公交车辆迸、出站台过程既简单而又复杂。进站时，公交车应按照交通规范 依次排队进站；停靠时，如果是直线式站台且没有设置超车道，则会在路段上产 生交通瓶颈，公交车辆停靠时间越长，则对社会车辆运行的影响越严重，如果是 港湾式站台且停靠能力满足要求时，公交车辆的停靠等待过程对社会车辆不产生 影响或影响较小；出站时，如果是直线式公交站台且没有设置超车道，公交车辆 则需按照先进先出的模式出站，如果是港湾式公交站台，公交车辆可以采取后进 先出的模式出站。 2 4 公交站台通行能力 2 4 1 公交站台通行能力涵义 公交站台通行能力主要是指对某一个具体公交站台而言，在一定道路条件 下，单位时间内站台所能服务的最大公交车辆数。它反映了公交站台服务能力的 大小，是公共交通基础设施提供公交服务的供应量指标。公交站台的通行能力主 要取决于公交站台的泊位数、公交车辆的停靠时间、车辆的到达情况以及交叉口 信号灯配时等因素有关1 3 2 1 。 公交站台的通行能力还与公交车的行驶特性密切相关。公交车车流作为整个 道路上交通流的一部分，在路段上运行特征与其它车辆相差无几。但是在公交站 台附近，公交车的运行特征开始发生明显的变化，由于公交车在进、出站的加减 速过程中，在时间上因为车辆的加减速，行程时间要发生变化；在空间上因为车 辆要进站停靠站台上下乘客或出站驶离改变车道而与其它车辆发生交织。因此， 在这一过程中，公交车的行程时间会受到各种因素的影响而随机变化。另外，由 于道路条件的限制或设站的需要，当公交站台接近于下游信号交叉口时，上述的 这一过程还会由于信号交叉口的影响变得更为复杂。 2 4 2 公交站台通行能力模型 美国交通工程手册对公交停靠进行了分析，提出站点通行能力计算方法， 考虑了对站点能力影响较大的绿信比及车辆到达变化率等因素的影响，从而得到 一个泊位能停靠的车辆数。受信号交叉口影响时为间断交通流，其计算公式为： c6 = 3600 ( g c ) r ( g c ) d + t c 】 ( 2 3 ) 当无信号影响时为连续交通流，此时上式中g