（交通运输规划与管理专业论文）快速公交专用道交通组织管理研究.pdf

摘要 随着我国城市经济的快速发展，城市交通量大量增长，城市交通问题日趋严重，成为制约城市经济 发展的瓶颈，其主要原因是城市路网建设不能满足城市交通需求增长的要求，城市交通结构不合理城 市公共交通系统以其人均动态占用路面面积少、人均造成的污染低等特点成为解决城市交通供需矛盾、 调整交通结构的主要手段城市公共交通主要包括快速大运量公共交通和常规公共交通系统轨道交通 具有容量大、运行速度快等优点，但其成本高、建设周期长等因素限制了其在我国大城市中的广泛应 用常规公交速度低、服务水平差，在发展中受到了阻碍快速公交系统运营特征接近轨道交通，在总 结快速公交系统的各项优点并将其技术经济指标与轨道交通相比较后发现大力发展快速公交系统是目 前解决城市交通问题的一个有效的方法，是当前国际工程界为解决城市交通问题而大力推广的一种公共 交通模式，它的出现为解决我国大城市交通问题带来了契机 论文首先结合我国各个城市的特点，分析常规公共交通系统存在的问题、影响因素，分析介绍了快 速公交系统的主要组成部分、特征、优点、适用范围、可采用的功能类型等；根据快速公交专用道在城 市中所处的地位，对快速公交专用道的类型、应用可行性、交通效益进行分析，以期能节约乘客总体出 行时间 接着在分析快速公交车辆经过交叉口的延误情况的基础上，对快速公交专用进口道的处理方法进行 相关研究，对交义口设置快速公交专用进1 2 i 道前后的乘客人均延误变化进行分析对比：分析阐述快速公 交系统在交义口的信号优先形式及针对各种信号优先形式的实现方法，在基于交叉口乘客人均延误时问 最小对交叉口的信号配时控制参数进行优化设计；对快速公交票制包括费率、车票类别、付费方式、验 票方式等基本要素进行分析，促进快速公交乃至整个公交系统的服务水平和运作效率的提高 最后，在对福州的社会经济、人口、车辆发展、城市交通及公共交通现状分析上，总结阐述福州市 交通存在的问题，分析福州市实施快速公交战略的必要性及可行性，提出近期及远期的发展策略，分析 其所产生的影响，提出福州市实施快速公交系统存在的问题及建议 关键词：快速公交系统；快速公交专用遭；交叉口优先：交通效益；票制 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to f u r b a ne c o n o m y , b e c a u s et h et r a f f i cv o l u m eo f u r b a ni n c r e a s e si nt h eg r o s sa n d t h et r a f f i cp r o b l e m so fu r b a nb e c o m ei n c r e a s i n g l ys e v e r e ，t h et r a f f i ch a sb e c o m et h eb o t t l e n e c kr e s t r i c t i n g u r b a ne c o n o m y o n em a i nr e a s o ni st h a tt h ec o n s t r u c t i o no fc i t yr o a dn e t w o r kc a n n o tm e c tt h ei n c r e a s i n g r e q u i r e m e n to f u r b a nt r a n s p o r td e m a n d a n o t h e rc a l g i st h em o d a li m b a l a n c eo f u r b a nt r a n s p o r t u r b a np u b l i c t r a n s p o r ti sm a i n l yc o m p o s e do fm a s sr a p i dt r a n s i ta n dc o m l n o np u b l i ct r a n s p o r t r a i l w a yt r a n s i th a sm a n y a d v a n t a g e s ，s u c ha sg r e a tc a p a c i t ya n dr a p i ds p e e d ，b u ti ss t i l ll i m i t e db yt h ed i s a d v a n t a g e so f h i g hi n v e s t m e n t a n dl o n gc o n s t r u c t i n gp e r i e d ，t h ed e v e l o p m e n to ft h et r a d i t i o n a lb u sh a sb e i n gb a f f l e db e c a u s eo fi t ss l o w s p e e da n db a ds e r v i c e t h et r a n s p o r t a t i o nc h a r a c t e r i s t i co fb u sr a p i dt r a n s i ti sc l o s et ot h er a i l w a yt r a n s i t , o w i n gt oa ne c o n o m i ca n de f f i c i e n tp u b l i ct r a n s i t , b u sr a p i dt r a n s i ti sab e t t e rw a yt os o l v et h eu r b a nt r a f f i c p r o b l e m s ，i t i s p o p u l a r i z e d t os o l v e t h e t r a 佑c p r o b l e m b y t h e n a t i o n a le n g i n e e r i n g f i e l d ，t h e a p p e a r a n c e o f b u s r a p i dt r a n s i tb r i n g sc h a n c et os o l v i n gt h et r a f f i cp r o b l e mi nb i gc i t i e so f o u rc o u n t r y f i r s t , b a s e do nt h ec i t yc h a r a c t e r i s t i co fo u rc o u n t r y , t h et h e s i sa n a l y s e st h es u b s i s t e n tp r o b l e m sa n d i n f l u e n c i n gf a c t o r so fc o m m o np u b l i ct r a n s p o r t ，i n t r o d u c e st h eb u i l d u p ，f e a t u r e ，a d v a n t a g e ，a p p l i c a b i l i t y , a d o p t a b l ep a t t e r n so ft h eb u sr a p i dt r a n s i t ；b a s e do nt h es t a t u so fb u sr a p i dt r a n s i tl a n ei nc i t y , t h et h e s i s a n a l y s e st h et y p e s ，t h ea p p l i c a t i o nf e a s i b i l i t y , t h et r a f f i cb e n e f i to f t h eb u sr a p i dt r a n s i tl a n e ，t ol o o kt o w a r d s t os a v et h eo v e r a l lt r a v e lt i m eo fp a s s e n g e r s t h e n ，b a s e do nt h ea n a l y s i so f t h ed e l a yo f b u si nt h ei n t e r s e c t i o n , t h et h e s i sa n a l y s e st h ed i s p o s a lw a yo f t h eb u sa p p r o p r i a t i v ei n l e tl a n e ，c o n t r a s tt h es e t t i n go f t h eb u sa p p r o p r i a t i v ei n l e tl a n ew i t h o u ti nt h ec h a n g eo f p a s s e n g e r sd e l a yi nt h ei n t e r s e c t i o n ；e x p a t i a t et h em o d a l i t ya n dt h ei m p l e m e n t i n gw a yo ft h ei n t e r s e c t i o n s i g n a lp r i o r i t yo f b u sr a p i dt r a n s i t , o p t i m i z ea n dd e s i g nt h ec o n t r o lp a r a m e t e ro f t h es i g n a li n t e r s e c t i o nb a s e d o nt h el e a s tp a s s e n g e r sd e l a yo f t h et r a v e lt i m e ；a n a l y s e st h ec a r f a r e ，t h et i c k e tt y p e ，t h ep a y i n gw a y , t h et i c k e t i n s p e c t i n gw a yo ft h eb u sr a p i dt r a n s i tt i c k e ts y s t e m ，t oi m p r o v et h es e r v i c el e v e la n dt h eo p e r a t i o n e f f i c i e n c yo f t h eb u sr a p i dt r a n s i ts y s t e m , 8 0m u c ha st h ew h o l eb u ss y s t e m l a s t , b a s e do nt h ea n a l y s i so fe c o n o m y , p o p u l a t i o n , v e h i c l e s ，c i t yt r a n s i ta n dp u b l i ct r a f f i ca c t u a l i t yo f f u z h o uc i t y , t h et h e s i se x p a t i a t et h es u b s i s t e n tt r a n s i tp r o b l e m so ff u z h o uc i t y , a n a l y s e st h en e e d i n ga n d f e a s i b i l i t yo ft h ei m p l e m e n t i n go fb u sr a p i dt r a n s i ti nf u z h o uc i t y , p u tf o r w a r ds h o r t - t e r ma n dl o n g - t e r m d e v e l o p m e n ts t r a t e g y , a n dp u tf o r w a r dt h ei n f e c t i o na n ds u b s i s t e n tp r o b l e m sa n ds u g g e s t i o n k e y w o r d s ：b u sr a p i dt r a n s i t ：b u sr a p i dt r a n s i tl a n e ；i n t e r s e c t i o np r i o r i t y ；t r a f f i cb e n e f i t ；t i c k e ts y s t e m 1 i 独创性声明 本人声明，所呈交的学位( 毕业) 论文，是本人在指导教师的指导下独立完 成的研究成果，并且是自己撰写的。尽我所知，除了文中作了标注和致谢中已作 了答谢的地方外，论文中不包含其他人发表或撰写过的研究成果。与我一同对本 研究做出贡献的同志，都在论文中作了明确的说明并表示了谢意，如被查有侵犯 他人知识产权的行为，由本人承担应有的责任。 学位c 毕业，论文作者亲笔躲弓黼蓐隰 论文使用授权的说明 本人完全了解福建农林大学有关保留、使用学位( 毕业) 论文的规定，即学 校有权送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或 部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 保密，在年后解密可适用本授权书。 口 不保密，本论文属于不保密。 口 学位c 论文储亲笔张弓掰壤睨 艚狮艴鹤：侄 浦& l 嗡嘲、s 、弘 i 绪论快速公交专用道交通组织管理研究 l 绪论 1 1 问题的提出 城市是社会经济发展到一定阶段的产物在不断提高的社会生产力作用下，城市的功能也在不断变 化在古代，城市的功能主要是“防御和交易”，到2 0 世纪3 0 年代，现代意义上的城市己基本形成1 9 3 3 年，城市规划纲领性文件雅典宪章明确提出了城市的四大基本功能：居住、劳动、休憩和交通，其中 交通成为其它三项功能之间联系的纽带，体现着城市的动态功能关系 2 1 世纪，随着国民经济的飞速发展，城市化进程加快，城市交通问题也越来越严峻j t 京作为中国首 都，车辆的增长尤为突出，车辆的年增长率超过了1 5 据北京市公安局公安交通管理局副局长翟双和预 测，2 0 0 6 年底北京机动车保有量将突破3 0 0 万辆，平均每天就有10 0 0 多辆新增机动车开上北京的道路【”我 国土地资源有限，目前我国城市人均道路面积只有6 5m 2 ，我国路网密度只有4 ，仅相当于发达国家的 1 ，5 左右【2 】上海市5 0 以上的道路高峰小时饱和度达到9 5 ，全天饱和度超过7 0 ，平均车速1 0k m h 1 3 为满足持续增长的交通需求，自2 0 世纪9 0 年代初，我国城市开始大规模修建、扩建城市道路，然而 事与愿违，城市交通拥挤在得到一定缓解后不久又再次陷入拥挤的尴尬局面，形成了拥挤一建设一再拥挤 的恶性循环一般来说，城市新道路建设不会根本改变原有道路的拥挤水平，因为其诱发的交通量将很快 占据新增的道路设施，这部分潜在的交通量是由于受到原来道路交通供给短缺的制约而没有实现的f 4 】同 时，现有道路利用率不高、出行交通结构不合理、道路通行优先权不明确等，诱发了大量的路面交通量因 而，单纯通过增加道路基础设施建设以扩大交通供给是无法从根本上解决城市交通拥挤问题的 1 9 9 5 年1 1 月8 日到l o 日，在北京召开的中国城市交通发展战略研讨会上明确指出：城市交通的目的 是为了解决人的出行和货物的运输，而不是为了解决车辆的行驶pj 那么城市要在有限的道路空间内解决 好车辆增加与道路畅通的问题，实现人和物的移动，就应该根据各种交通方式运送人和物的效率来分配道 路空间的优先使用权，实现人和物快速、高效、经济的运动优先发展公共交通能有力的促进城市道路交 通发展通过对南京、郑州、合肥、无锡、鞍山、苏州等十几个城市居民出行调查资料的分析，目前我国 城市居民出行采用的交通方式比例平均值为：自行车5 5 ，公交车8 ，其它机动车1 2 ，步行2 5 1 6 发 展中国家城市交通结构情况【7 1 见表1 1 襄i - i 发展中国家城市交通结构 t a b l ei - it h ec l t y t r a f f i cc o n f i g u r a u o no f d e v e l o p i n g c o u n n y 除了步行不占用路面外，其它出行方式均需占用一定的路面，据现场调查及理论分析，在相同的服务 水平下，不同交通工具的人均动态占用路面面积比例为，公交车：1 ( 单位面积) 、白行车：3 4 ( 单位面 积) 、非公交机动车：1 2 ( 单位面积) 嘲，客运方式人均占用道路面积比较情况见表1 2 据世界银行发布的关于中国环境污染状况的调查报告指出，中国环境污染的规模位居世界前列，中国 福建农林大学申请硕士学位论文1 一 1 绪论 快速公交专用道交通组织管理研究 城市的环境污染状况尤其严重，而机动车的尾气污染则是造成城市空气污染的重要原因i s 】乘坐公交车与 小汽车相比，对于人均造成的污染而言，公交车排放的c 0 2 是小汽车的1 3 ，排放的微粒是柴油动力小汽 车的l 5 ，排放的c o 是汽油动力小汽车的1 2 5 ” 综合以上分析，在目前道路基础设施建设跟不上城市交通量增加的速度的时候，通过切实可行的公交 优先发展保障措施，大力发展道路利用率很高的城市公交，提高公交出行比例，适当减少道路使用效率低 的自行车及非公交机动车出行，我国城市的道路交通压力可以大大减轻，交通紧张局面可得到缓解 裹l - 2 客运方式人均占用遵路面积比较 t a b l e i - 2t l l e c o r a p a m o no f p 0 蹦s i 他r o a da r e a p e r e a p z l a o f m u l t a f a n o o sp a s s 舶鲈r 砸啦p o n w a y 目前我国国内常用的公共交通方式主要是常规公共交通系统、快速轨道公共交通系统、辅助公共交通 系统和特殊公共交通系统等【6 】 快速轨道公共交通系统包括地铁、轻轨、高速铁路，它具有运量大、速度快、占地少、污染低、可靠 性高等特点，并可以促进城市土地开发但是由于轨道交通造价很高，每公里仅车辆投资需1 2 1 8 亿元， 轻轨建设每公里成本为3 亿元，一般是城市交通系统的骨架，如在纽约、华盛顿、旧金山【”】，同时其建设 周期长、不易成网以及建成后基本上不能盈利等难以克服的缺点而不被提倡部分城市轨道交通建设成本 见表1 3 表1 - 3 部分城市轨道交通建设成本 t a b l e1 - 3t h eb u d d i n go o s t o f r m l w a y t r a n s i t i ns o m e tr u e s 辅助公共交通系统是介于传统公共交通和私人小汽车之间的一种运营方式它与传统公共交通的相似 之处在于“面向公众”，与私人小汽车相似之处在于“需求驱动运营”由此可见，辅助公共交通是一种比传 统定线公共交通更具有弹性且个人化的公共交通服务方式实际上，它既可面向公众，也可面向特定人群， 比如老人 常规公共交通系统包括公共汽车、有轨电车无轨电车，其中以公共汽车为主，它具有灵活机动、价 福建农林大学申请硕士学位论文2 1 绪论 快速公交专用道交通组织管理研究 格便宜的特点，所以常规公共交通系统是使j 【 j 最“泛的公共交通系统，一般是城市公共交通的主体，但是 其缺点也极其突出，吸引力差 而要大力发展城市公共交通就必须通过“快速”与“准时”来刺激公交出行的增长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；二是以合理的代价满足预测 中的未来运输需求快速公共交通系统，简称快速公交系统，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，己在越来越多的国外城市得到了应用就本质而言，快速公交仍属于 巴士交通的范畴，是一种高等级、高服务水平的巴士交通，它应用现代巴士技术配合智能交通和运营管理， 以较低的工程造价使改造后的巴士交通系统达到或接近轻轨交通系统的服务水平它为城市决策者提高 交通服务水平提供了一种经济快捷的选择方式，引导市民出行采用公共交通系统，减少小汽车交通的使用 率，从而实现提高城市经济效益、保护城市环境、促进城市可持续发展等客观要求 1 2 国内外现状 1 2 1 国外现状 2 0 世纪6 0 年代，巴西库里蒂巴为了解决城市交通问题，同时也为了降低成本首次采用快速公交系统 以来，由于其一系列特点，为解决城市交通问题提供了一种新的方式，而被世界各国城市交通问题处理专 家所青睐到目前为止，库里蒂巴已经建成综合公共交通系统线路3 4 0 条，覆盖了该市l1 0 0k m 的道路， 其中公共汽车专用道为5 8 k i n ，公共汽车日行驶里程为3 80 0 0 k m “1 ，在其它很多城市如渥太华、匹兹堡、 西雅图、达拉斯、伊斯坦布尔、伦敦、纽约、东京等也相继实施快速公交系统，并取得了显著的效果，见 表1 4 叫i 表i - 4 国外城市实施公交专用道效果 t a b l e1 - 4t h ee f f e c to f b u sr a p i d t r a n s i t l a n e i n o v e r s e c l t y 英国于1 9 9 7 年9 月2 5 日开通了第一条快速公交专用道一m 4 快速公交专用道，连接世界上最繁忙的 机场一希思罗机场与周围道路，在设置快速公交专用道前车辆排队达t 4k m ，公交车辆延误长达l o 分钟， 设置后在m 4 快速公交专用道上周一早高峰公交车辆平均行程比1 9 9 6 年减少9 7 分钟f 1 6 l ；巴黎在原有道路 上实施公交专用道后小汽车速度下降2 0 ，而公交车速度提高5 0 1 9 】；日本金泽由于城市道路狭窄弯曲， 交通拥挤问题较严重，为解决交通问题于1 9 7 4 年开通公交专用道，到1 9 7 6 年就发展到1 9 条【1 7 】 英国在1 9 9 1 年1 2 月提出公交预先信号，1 9 9 3 年开始广泛应用，到1 9 9 8 年为止已有1 4 处公交预先信 号在伦敦应用l l q ；美国夏威夷的火奴鲁鲁采取在公交专用线路的主要交叉路口延长绿灯时间的方法给予公 交车辆时问上的优先i l q ：日本滨松于1 9 9 7 年计划建立公交优先系统，并于1 9 9 9 年开始实施，其中包括公 交优先信号控制 2 0 世纪9 0 年代以来，美国越来越多的城市建设了快速公交系统，快速公交系统的实施也给各城市交 通带来了积极效果( 表1 5 ) 目前美国规划建设快速公交系统的城市几乎遍布全国，己成为拥有快速公交 福建农林大学申请硕士学位论文3 i 绪论 快速公交专用道交通组织管理研究 系统城市最多的国家美国建设快速公交系统的城市中比较有代表性的有匹兹堡市和洛杉矶市 表1 - 5 美国快速公交系统带来的成果 t a b l e l - 5t h ee f f e c t o f b u ss a p , d t r a r t s l ts y s t e m m a m e r i c a 城市 旅行时间减少率乘客增长率 匹兹堡5 0 8 0 1 0 0 洛杉叽2 5 2 7 4 1 迈阿密未受影响7 0 火奴鲁鲁2 5 4 5 未受影响 茎蛰至2 塑2 咝 美国匹兹堡市现有3 条快速公交专用道在运行：1 9 7 7 年开始运行的南部专用道全长共4 英里，有9 个 车站，部分路段和轻轨合用路面，每天的乘客量为1 50 0 0 人次；1 9 8 3 年开始运行的东部专用道全长6 1 8 英里，有6 个车站，利用现有的路面，每天的乘客量为2 86 0 0 人次，东线开通后使公交车辆的运行时间降 低了1 5 2 3 ；2 0 0 0 年9 月开始运行的西部专用道全长5 英里，使用废弃的铁路路面，有6 个车站，每 天的乘客量为8 0 0 0 人次 洛杉矶2 0 世纪9 0 年代曾致力于发展地铁，但最终因为地铁造价太高而放弃为了缓解交通拥挤形势， 该市采用快速公交系统技术，经过在其两条交通走廊威尔榭惠蒂尔大道和范杜拉大道上的试行，快速公交 系统技术取得可喜成绩：威尔榭惠蒂尔大道的乘客量增加了3 3 ，节省出行时间2 9 ；范杜拉大道的乘 客量增加2 6 ，节省出行时间2 3 2 “快速公交系统在洛杉矶市的建设方兴未艾，按规划，未来洛杉矶市 将形成2 6 条快速公共交通线路组成的网络，以彻底改善交通面貌 哥伦比亚的首都波哥大用了3 年时间建成了一条铍誉为“新世纪公交( t r a n s m i l e n i o ) ”的快速公交线 路，2 0 0 0 年1 2 月，这条长3 7k l n 的线路投入运营该系统采用支线与干线相结合的方式，干线为中央双 向4 车道使用物理隔离的专用车道，并采用了先进的i t s 技术( 包括智能卡和g p s 等) 2 1 1 新世纪”由4 部分组成：( 1 ) 公交专用道设施；( 2 ) 高效的公交运营设施；( 3 ) 先进的收费系统；( 4 ) 负责项目规 划、运营、统一收费、管理公交运营承包商的组织机构该快速公交系统每天为5 0 0 万的通勤者以及城市 居民提供公交服务 1 2 2 国内现状 1 9 9 7 年3 月2 5 日，我国第一条边侧式公共交通专用道出现在北京的长安街上，随后，其它一些城市 也先后实施了不同形式的公交优先的公交走廊，如深圳、昆明、沈阳、上海、南京、广州、成都、重庆、 青岛、合肥等城市的道路上也相继出现了公共交通专用道，中国的1 3 9 个城市已经设置了1 2 3 2 条公交专 用道，不同类型的公交专用道使得公交车的车速提高约1 2 1 8 ，对交通问题的解决起到了一定的作用 “”但以上城市的公交专用道，仅仅是在现有城市道路上进行适当的隔离划分，而其它相关配套设施未能 达到“公交优先”的标准，实施效果不尽如人意 随着快速公交理念的传入，我国己有为数不多的几个城市( 如北京、成都、西安、上海、重庆等) 开 始对快速公交系统进行探讨，部分城市已经着手规划或建设快速公交专用道示范线路该系统修建了公交 专用道系统，而且在车辆的配置、线路的运营组合、购票方式及信息系统等方面均进行了改善 北京南中轴路大容量快速公交线路于2 0 0 5 年1 2 月3 0 日开通，是中国第一条快速公交线路，苜日客 福建农林大学申请硕士学位论文4 i 绪论快速公交专用道交通组织管理研究 流量突破l o 万人次该线路南起德茂庄，北至前门。全长1 6k m ，途经二环、三环、四环和五环路，共设 站1 7 座，平均站距9 4 0m ，并在前门站实现了与地铁环线的接驳1 2 ”南中轴路大容量快速公交的全线开通 运营，提高了北京南城公共交通的服务品质，提升了公共交通的整体形象，改善了南城的交通环境，为沿 线近2 0 万居民提供出行便利，为北京南城的经济发展提供了有力的交通支持，并在国内推广“公交优先” 的理念、积累运营经验等方面起到重要作用 北京市公交集团董事长郑树森透露，阜石路、白颐路和广渠路快速公交已经列入规划，三环路是否开 通快速公交线已经开始论证按照北京市交通发展纲要，北京市将继续优化公交线网，开辟公共电汽 车优先车道( 包括公交专用道、限流车道、快速路车道、公交优先通行路口等) ，预计到2 0 0 8 年，包括公 交专用道在内的城市快速公交系统总里程将达到2 0 0k m ，从而使公共交通在市民日常出行比例中由目前的 2 7 提高到6 0 左右b ” 杭州快速公交1 号线于2 0 0 6 年0 4 月2 2 投入试运营，是中国第二条快速公交线路，结合杭州实际设 计和建设，是一条贯穿城市中部呈东西走向的线路，全长约2 8k m t 2 1 l ；上海正在积极筹备在中环线、浦东 新区及新城建设快速公交系统；成都在地铁实施不确定情况下将快速公交系统作为近期改善城市交通的出 路，决定放弃在二环路实施高架道路设计方案，改为修建以快速公交系统为核心的城市主干遭，以大成都 ( - - 个4 0 0 5 0 0 万人口的主城及6 个总人口约4 0 0 5 0 0 万人口的新城组团) 为基础规划全长3 1 3k m 的 两环加1 3 条放射线的快速公交网络：西安市分别于2 0 0 3 年1 0 月及2 0 0 5 年1 月做了快速公交系的建设规 划：昆明市也在对现有的中央专用道系统进行升级改造，在2 0 0 6 年底即将形成3 3k m 的快速公交网络； 此外沈阳、重庆、天津、福州等近2 0 个城市正在开展快速公交的前期工作【l ” 1 3 论文研究目标与主要内容 在中国城市应用快速公交系统的优化设计研究主要需要解决的是在道路资源有限的情况下合理的分 配城市道路资源，使得快速公交系统能够真正达到“快速”的目的，以提高公共交通的吸引力 ( 1 ) 快速公交系统的发展及应用分析研究 结合我国各个城市的特点，在分析城市常规公共交通系统的基础上，分析常规公共交通系统存在的问 题、影响因素，从公交优先出发对国内外己采用的快速公交系统进行分析，包括：快速公交系统的主要组 成部分、特征、优点、适用范围及我国城市可采用的功能类型等 ( 2 ) 快速公交专用道设计及可行性分析研究 根据快速公交专用道在城市中所处的地位，对快速公交专用道的类型进行分析介绍，从道路条件、交 通条件分析应用可行性，同时分析其产生的交通效益，研究了设置快速公交专用道前后快速公交车辆与其 它车辆平均行驶时间的变化，从而对快速公交车辆以及其它车辆上的乘客的平均行驶时间进行分析，以期 能节约乘客总体出行时间 ( 3 ) 快速公交专用道交叉口专用进口道设置模式分析 在对快速公交车辆经过交叉口时的冲突情况进行分析，在交叉口设置快速公交专用进口道将有效地提 高交叉口的通行能力，对快速公交专用进口道的处理方法进行相关研究，通过交叉口进口道的改造设计以 求快速公交系统达到系统最优，同时对交叉口设置快速公交专用进口道前后的乘客人均延误变化进行分 析，计算设置前后所产生的经济效益 福建农林大学申请硕士学位论文 - 5 - ( 4 ) 快速公交专用道交叉e l 信号优化控制 分析i 蓟述快速公交系统在信号交叉口的优先形式及针对各种信号优先形式的实现方法；同时，在基于 交叉口乘客人均延误时间最小为目标对交叉口的信号配时进行分析，对快速公交专用道交叉口信号控制的 最佳周期、绿信比参数进行优化设计 ( 5 ) 快速公交系统票制分析探讨 适当的票制是快速公交吸引乘客、保持运营效率的手段之一，它对快速公交乃至整个公交系统的服务 水平和运作效率具有重要的影响，对快速公交票制包括费率、车票类别、付费方式、验票方式等基本要素 进行分析，促进有中国特色的快速公交系统的高效、健康发展 ( 6 ) 福州市实施快速公交专用道实例分析研究 在对福州市的社会经济，人口发展、车辆发展、城市交通及公共交通现状分析上，总结阐述福州市交 通存在的问题，提出改善福州市交通的发展战略一实施快速公交系统，分析福州市实施快速公交战略的必 要性及可行性，提出近期及远期的发展策略，分析其所产生的影响，最后提出福州市实施快速公交系统存 在的问题及建议 1 4 论文研究方法 论文通过收集国内外城市中已实施快速公交系统的基础资料及运营情况等，对此进行分析、总结己有 的快速公交系统运行的特点及经验。结合相关理论知识，提出适合我国城市特点的快速公交系统的运营措 施，最后通过快速公交系统在福州市的应用研究实例分析来说明文章中所研究方法的可操作性 2 快速公交系统发展及应用分析 2 1 城市公共交通系统 城市公共交通( u r b a np u b l i ct r a n s i t ) 是城市中供公众使用的经济方便的各种客运交通方式的总称， 狭义的公共交通是指在规定的线路上，按固定的时刻表，以公开的费率为城市公众提供短途客运服务的系 统( w o l f a n g ，1 9 8 2 ) ：广义的公共交通指所有供公众使用的交通方式，包括客运和货运、市内和区域问运 输的总体【6 j 文章主要针对狭义的公共交通系统进行阐述根据绪言所述，城市公共交通系统由常规公共 交通系统、快速轨道公共交通系统、辅助公共交通系统、特殊公共交通系统及快速公交系统组成，本文是 在分析常规公共交通系统的基础上研究快速公交系统 2 1 1 常规公交运行状态 在完全理想的条件下，即不考虑其它交通工具和环境因素相互作用对公交运行的制约，公交车辆的运 行过程是非常简单的总的来说，可以按“始发站正常发车一公交车辆匀速前进一前方站点上下客一匀速 前进一前方站点上下客- - 来描述，公交车辆的运行状态是十分稳定的然而，以上描述的仅是假设理 想条件下的情形，道路条件因素、设站因素、交叉口因素以及其它交通工具的干扰因素等使得公交车辆无 法自行决定运行状态，此时公交车辆的运行状态变得相当不确定在混行的情况下，公交车在高峰时间的 运行过程体现为“始发站按最大频率发车一沿途受干扰、公交车速减慢、公交车间隔变大一乘客不能及时 运送开始积压一车辆超载、车内拥挤、公交停站时间变长一沿途延误累积、车辆行程时间越来越长一该线 路公交周转力下降、公交服务水平下降”，进入一种恶性循环的状态 2 1 2 常规公交存在问题 ( 1 ) 公交线网布局结构不合理、密度低、重复率高，甚至存在公交服务盲区由于道路建设欠帐过 多，道路面积增加落后于车辆及交通量增长，道路网结构不完善，缺乏公交线网优化布设的道路条件，致 使公交线网密度整体水平低邮“ ( 2 ) 交通管理技术水平较低目前，我国城市交通过多地依赖于人的行政管理，对车辆的静态管理 多于动态管理，而且用于交通控制和交通安全管理的现代化设施很少，管理技术跟不上交通发展的需要， 在交通管理中不能做到防患于未然 ( 3 ) 道路交通环境不良，缺乏广泛的公交优先通行保障措施由于我国城市基本上还没有切实地实 施有利于提高路面通行效率的交通政策，导致居民出行的交通方式结构发育不合理个体交通发展迅速， 增加了车辆运行对路面使用的需求，加剧了道路交通紧张状况，对没有优先通行权的城市交通的正常运行 带来很大干扰，致使公交服务水平下降，乘客减少，出现某种恶性循环的状态 ( 4 ) 公交运营车辆的动态运能没有得到充分发挥公交客流是一个随时间、空间不断变化的量，受 规划管理手段和技术条件的制约，公交企业还不能做到依据客流变化，科学调整公交线路网布局，动态实 时地进行调度优化管理，公交车辆运能不能得到充分发挥 ( 5 ) 公共交通管理体制尚未理顺我国公共交通由交通、城建两个部门分而治之，各自发牌发证， 互相争夺管理权限，造成城市公共交通管理上的人为混乱国家无专门的职能机构管理协调公共交通与城 市交通的整体发展，使得公交发展规划与城市交通规划、发展政策、土地利用规划不相协调 福建农林大学申请硕士学位论文 一， 2 快速公交专用道系统发展及应用分析 快速公交专用道交通组织管理研究 2 2 公共交通优先通行系统 2 2 1 公共交通优先概迷 根据相关调查结果，引起公交萎缩的原因可归结为 6 1 ：一是因为公交服务的准点性和便利性得不到保 证，使得公交吸引力下降，造成居民出行中的公交出行比例下降；另一方面是公交企业效率低下，亏损严 重，影响服务质量这两个方面相互影响，使得公交发展进入恶性循环因此要大力发展公共交通，建立 切实可行的公交优先发展保障体系 对此，在城市发展规划中，把公共交通的建设、管理放在优先位置上，通过技术保障体系和行政保障 体系给予政策、资金、技术的多方扶持技术上主要通过公交线网站点优化、公交调度优化及公交优先通 行技术设计等保障公交的便利性和准时性，为公众出行提供更多、更快、更好的服务；行政上要保障公交 的服务质量，保障公交企业发展的企业效益，使公交发展进入良性循环因此，在优先发展公共交通的过 程中要遵循公众效益最优原则、效益优先的原则、环境整体效益最优原则，以期使公交系统能以价廉、快 捷、便利等特点吸引乘客瞄1 2 2 2 公共交通优先通行系统组成 公共交通优先通行系统是一个广义的公交优先通行概念，它不仅包含为公交车辆提供优先通行的基础 设施，还包括相应的管理措施，以保障公交优先通行设施能够更好地发挥作用，实现真正的公交优先 公共交通优先通行系统主要包含：( i ) 路段公交优先通行技术及评价方法；( 2 ) 交叉口公交优先通 行技术及评价方法； ( 3 ) 公交停靠站的停车及超车技术；( 4 ) 区域公交线路网络优化；( 5 ) 相关道路 交通管理 根据以上分析，在经济尚不发达的发展中国家贯彻实施公交优先发展战略中，常规公交存在一系列问 题，在城市交通量持续增长的情况下，其已经不能满足发展的需要但是，目前在实施公交优先发展战略 过程中，一般只有常规公共交通和轨道交通两类交通方式可选择，在常规公共交通无法满足要求而轨道交 通投资太大、回收太慢将为政府带来沉重的经济负担之际，快速公交系统为城市公交发展提供了一个良好 的交通方式 2 3 快速公交系统介绍 2 3 1 快速公交系统组成 美国f t a ( f e d e r a l t r a n s i t a d m i n i s t r a t i o n ) 对世界各国2 6 个实施快速公交系统的典型城市的交通系统 进行了统计分析，认为快速公交系统主要特点包括了公交专用车道、车站设施、车外购票、改良型的公交 车辆、i t s 公交系统及全天候服务等6 个方面【2 3 1 ，这些城市在快速公交系统应用方面的情况如表2 1 所示 鲫3 个现有的系统，波哥大的“新世纪”、库里蒂巴和基多的系统具有下述全部的6 个特征；正在规划的 波士顿、克利夫兰和尤金也将具有所有的6 个特征刚 国内快速公交系统研究主要是引进了国外一些先进的理念，有学者认为快速公交系统包括了7 项核心 内容，即“专有路权、现代化的公交车辆、水平上下车、车外售票、交叉路口处的优先、乘客信息和车队 管理系统”【”，但其实质内容基本上相同，因而可以认为快速公交系统主要有以下几个部分组成 ( 1 ) 快速公交专用道 从表2 - 1 统计数据可看出公交专用道是确保快速公交系统快速通行的最基本要素公交专用道使得快 福建农林大学申请硕士学位论文8 速公交系统与其它交通方式得到了分离，体现了道路使用权的优先分配，从而确保快速公交系统实现快速、 省时的目的在传统的混用路权中，小汽车由于体形小、具有较好的灵活性而具有优先权，所以只会引导 出更多的小汽车交通，而快速公交采用专有路权，保证系统运行的独立性和可靠性需要明确的是，本文 研究的快速公交专用道有别于传统公交专用道，后者通常是为沿线所有公交线路提供快速通行平台，而快 速公交专用道既可为全部公交也可只为部分公交提供平台，即允许快速公交与普通公交分离 裹2 - 1 快速公交系统不同特征的设施使用情况裹 t a b l e 2 - 1 t h e u s i n g l r t s t a o c e o f d i s s i m i l a r e s t a b h s h m e n t m b u s r a p i d t r a n s i ts y s t e m ( 2 ) 快速公交系统的线路 图2 - i左图为支线与干线的组合，右图为复合线路 f l g u r e 2 - 1 l e rc o m b i n a t i o no f l a t e r a la n d m a l l s t e m ，r l g h tc o m p o s l t e i m e 表2 - 2 快速公交系统多样线路【2 5 】 t a b l e2 - 2t h ev a l l o l l s h n eo f b u s r a p i d t r a n s t ts y s t e m 线路类型 运营车速站距 车辆类型发车问距 终点站停靠 ! ! 型! ! l 坐!堕塑! 坌鳢! 快速公交标准线路2 0 2 55 0 0 大型铰接车 高峰：2 3 5 快速公交大站快线2 5 3 0 快速公交直达快线3 52 0 0 0 5 0 标准公交车或高峰：5 8 5 大型铰接车低峰：1 5 2 0 普通公交线路8 1 53 0 0 5 0 0 标准公交车或高峰：2 3 5 奎型丝堡兰堡坚：i = ! ! 快速公交系统的线路组织方式大致有两种，一种是采用与轨道交通类似的单一线路，在干线的起点、 终点或主要枢纽处布设支线，形成千支结合的形式；另一种是采用与常规公交相同的复合线路具体情况 见图2 1 快速公交系统线路的组成比轨道交通具有更多灵活性，因为快速公交系统的线路可以在主干线上互相 ? 懈聃耋| 车接铰型大啪 2 快速公交专用道系统发展及戍用分析 快速公交专用道交通组织管理研究 组合以及在主干线的起点或终端向外进一步延伸，具体线路情况见表2 2 ( 3 ) 交叉口优先通行技术 交叉口优先通行技术是快速公交系统应用的又一核心技术，它与快速公交专用道共同为快速公交系统 的快速行驶创造了优先通行环境实践表明，仅仅设置公交专用道，若不在路口实行优先控制措施，往往 只能取得很有限的效果1 2 “，因为公交系统在交叉路口受到其它车辆的干扰，从而造成公交车辆的延误，公 交服务的规律性和准时性得不到保证对此，可通过设置交叉口专用进口道或信号控制提供优先权，可使 公交服务的规律性和准时性得到保证 ( 4 ) 新型公交车辆 从提高运量的角度，对公交车辆最重要的要求就是提高载客能力和发动机的功率为了将公交车发展 成大运量的交通工具，快速公交系统采用新型大容量公交车辆以北京快速公交系统采用大型双铰接车为 例1 2 7 j ( 见图2 2 ) ，它总长度为1 8m ，载客量可达到2 0 0 人，车厢前后有3 个车门，车内宽敞明亮，整个 车体采用了先进的悬挂系统，乘坐起来舒适安全