（交通运输规划与管理专业论文）道路交通设计与组织对公交运行的影响分析.pdf

中文摘要 以公共交通为主体的城市交通发展模式是解决目前我国许多大中城市交通拥 挤的有效途径。区间公交运行各项措施的有效实施要能够减少公交车在路段所受 的干扰，提高其行驶车速，减少延误，从而有效地保证公交车的准时性，提高公 交的服务水平，促进公共交通的发展，对缓解城市的交通压力和保证城市未来的 可持续发展都具有重大意义。本论文结合北京市交通发展研究中心项目“北京市 三里河路至西二环地区交通组织优化研究”、9 7 3 项目子课题“典型大城市交通疏 堵问题的综合实证研究”以及自然科学基金项目“我国城市道路环境下行人与非 机动车对机动车行驶行为的作用及其效果评估”，对公交车区间运行技术的评价以 及管理方法进行了研究。 本文系统鲍研究了公交车区间运行效率的各种因素，通过分析这些影响因素 对公交运行的影响程度提出不同道路条件下公交运行的优化措施，并以北京市道 路公交运行组织优化为例对公交运行的组织优化的具体过程进行了讨论。主要包 括以下几个方面： ( 1 ) 对比国内外公交站和公交车道的设计及使用现状，总结了常见的公交站 和公交车道的类型，总结了国外公交设施规划设计的实践经验，分析了我国公交 站使用存在的一些问题。 ( 2 ) 通过分析公交车的微观运行机理，对影响公交车运行的可能因素进行了 总结和归纳，据此，建立公交运行的因素评价模型。通过对模型结果的理论分析， 得出了各种条件下各因素对于公交车运行的影响程度以及影响变化情况和量化指 标，对于公交设施和公交优先措施的规划决策提供理论依据，具有现实意义。 ( 3 ) 总结了公交站规划设计的一般方法以及公交车道的管理措施，依据本文 所建立的模型得到的结论，提出了公交区间运行的一些常用措施的实施条件和管 理方法，并讨论了这些措施在我国的适用性。 ( 4 ) 通过实例对公交设施的设置方法和条件进行系统的研究。以北京市公交 运行环境较为复杂的阜外地区为例，在分析现状道路交通条件以及公交运行组织 存在的问题的基础上，提出公交运行组织优化的实际方案，并运用交通工程的一 般计算方法和交通仿真两个手段，验证了该方案改善公交区间运行的有效性。 关键词：公交运行；影响因素；公交停靠站；公交车道 分类号：u 1 2 1 i i i a b s t r a c t s t r a n s i to r i e n t e dd e v e l o p m e n tp o l i c yi sa l le f f i c i e n tm e a s u r ef o ri m p r o v i n gt h e u r b a nt r a f f i cp r o b l e m sl i k et r a f f i cc o n g e s t i o n si nl a r g ec i t i e si nc h i n a t h em e a s u r e sf o r i m p r o v i n gt h ep u b l i ct r a n s i ts e r v i c e sm u s tb ea i m e da tr e d u c i n gt h ed i s t u r b a n c e s ， i n c r e a s i n gt h et r a v e ls p e e da n dc u t t i n gd o w nt h ed e l a y s t h e r e b y , t h ei m p l e m e n to ft h e m e a s u r e sc a ng u a r a n t e et h ep u b l i cp u n c t u a l i t y , i m p r o v et h es e r v i c ea n da d v a n c et h e p u b l i ct r a n s i td e v e l o p m e n t i th a sag r e a ts e n s eo nr e l i e v i n gt h eu r b a nt r a f f i cp r e s s u r e a n de n s u r i n gt h eu r b a nt r a f f i cc o n t i n u a ld e v e l o p m e n t t h ed i s s e r t a t i o nc o m b i n e dw i t h t h ep r o j e c to f t h er e g i o n a lt r a f f i co r g a n i z a t i o no ft h ea r e af r o mt h es a nl i h er o a dt o w e s ts e c o n d r i n gr o a di nb e i j i n g , c h i n a a n dt h e9 7 3s u b - p r o j e c to f “t h eu r b a n c o n g e s t i o nr e a s e a r c ht h r o u g ht h ee x a m p l es t u d i e s d i s c u s s e dt h eb u st r a n s i te v a l u a t i o n a n dm a n a g e m e n t t h ei n f l u e n c i n gf a c t o r so fb u st r a n s i ta r es u m m a r i z e da n ds o m e o r g a n i z a t i o n m e a s u r e su n d e rd i f f e r e n tu r b a nt r a f f i ca n dr o a dc o n d i t i o n si sp u t f o r w a r d t h e n ，b e i j i n g i st a k e na sa ne x a m p l et op r e s e n tt h ep r a c t i c a lp r o c e d u r e so fb u st r a n s i to r g a n i z a t i o n f o u ra s p e c t si si n c l u d e dp r i m a r i l y ： f i r s t l y , t h eg e n e r a lb u ss t o pa n db u sl a n eu s ep r o b l e m si nc h i n aa r ea n a l y z e d t h r o u g hc o m p a r i n gt h eu s eo fb u sf a c i l i t i e st oa b o a r d b a s e do nt h ea n a l y s i s ，t i es t v i e s o f b u ss t o p sa n db u sl a n e sa r ec o n c l u d e d d e s i g ni s s u e sa r ea l s od i s c u s s e d t h e n ，t h ei n f l u e n c i n gf a c t o r sa r ee v a l u a t e dq u a l i t a t i v e l yb a s e do nt h em i c r o c o s m i c b u st r a v e lb e h a v i o rt h o u g ha l le v a l u a t i o nm o d e l i nt h em o d e l ，9i n d e p e n d e n tv a r i a b l e s a n dt h e i ra t t r i b u t e sa r ed e f i n e d t h eo u t c o m e sc a l le x p l a i nt h ef a c t o r s i n f l u e n c ed e g r e e b e s i d e s ，s o m ed e s i g na n dm a n a g e m e mi s s u e so fb u st r a n s i ta r ea l s oc o n c l u d e d s o m ea p p l i c a b i l i t i e so ft h em e a s u r e si nc h i n aa r ed i s c u s s e db a s e do nt h eo u t c o m e so f t h ee v a l u a t i o nm o d e l f i n a l l y , c a s es t u d y ab u st r a n s i to r g a n i z a t i o ns c e n a r i oi sr e p r e s e n t e d a f t e r a n a l y s i z i n gt h et r a f f i cp r o b l e m ，as e r i e so fi m p r o m e n tm e a s u r e sa r ep u tf o r w a r d t h e m e a s n r e sa r ev a l i d a t e de f f e c t i v et h o u g ht h ec a c u l a t i o na n ds i m u l a t i o n k e yw o r d s ：b u st r a n s i t ；i n f l u a n e i n gf a c t o r s ；b u ss t o p ；b u sl a n e c l a s s n o ：u 1 2 1 致谢 本论文是在导师毛保华教授的悉心指导下完成的。从论文选题、交通调查采 集数据、数据分析到论文正式成文的整个过程，毛老师给予我认真严格的指导。 在这三年的研究生学习生活中，毛老师不仅给与我丰富的专业知识和科研学习的 方法，开阔了学识眼界，还教给我正确乐观积极向上的做人态度和认真负责的工 作方法。毛老师的渊博学识，严谨求实的治学态度、敏锐的科学思维和丰富的学 术研究经验使我敬佩万分，并受益匪浅，我为能有这样一位导师而感到万分自豪 和荣幸。在此论文完成之时，祝毛保华教授和他的家人永远生活幸福、工作顺利、 身体健康! 感谢毛保华教授课题组的所有老师和同学。研究生期间，与课题组的师兄师 弟师姐师妹不仅在学习和科研上相互探讨，同心协力完成了一个个科研课题，更 在生活中相互帮助，结下了深厚的友谊。感谢课题组的彭宏勤老师、贾顺平老师， 师门的刘海东、丁勇老师，陈绍宽、何宇强、陈团生、陈振起、郭谨一、刘爽、 杨静等各位师兄师姐在学习和工作上的指导、在生活上的帮助，也感谢自立琼、 林琳、贾文铮、黄荣等同学在课题开展中的帮助，还有杨玲玲、王学勇等各位师 弟师妹的支持。我感激这样一个团队，我们有着战友般的友谊和家人般的亲情， 我们共同拥有着拼搏努力和嬉戏欢笑的美好回忆。 另外也感谢家人，他们的理解和支持给了我很多的信心，使我能够更好的完 成学业! i i 1 绪论 1 1 研究背景 1 绪论 交通在城市发展中具有举足轻重的作用，随着我国城市经济的发展和城市化 水平的提高，交通供需矛盾日益激烈，交通拥挤成为影响我国国民经济增长的一 个重大问题。由于人口增长和机动车保有量的日益增加，正如我国这样的发展中 国家的一些大城市正经历着由此带来的社会经济发展的压力。由于交通拥挤所带 来的居民出行时间的增加和交通事故率的增长，以及噪声震动和空气污染等的环 境问题和能源消耗问题都受到了社会各界的关注。 发展中国家具有人口数量大，交通需求量大等特点，要提高发展中国家城市 的交通资源效率、缓解交通拥堵，就必须以大多数人的利益为主体，发展公共交 通。如何改善公共交通运输效率成了社会各界关注的主要问题，而解决交通拥挤 的关键就是如何降低以人为单位的出行延误而不是平均每车的延误。由于公公共 交通运载能力大，与私人小汽车相比具有极大的优势。如图1 - 1 所示，能够直观地 看出车辆通行能力和人均通行能力的关系，运载一定数量的出行者，公交车出行 和小汽车出行所占用的道路面积要小的多。目前，世界上的一些城市，尤其是那 些发展中国家的城市，已经采取公交专用路和公交专用道来解决交通供需矛盾所 带来的交通拥挤等问题，因为这种管理方法既投资少又简单易行。2 0 0 4 年3 月6 日，我国建设部发布关于优先发展城市公共交通的意见( 建城 2 0 0 4 1 3 s 号) 文 件中明确指出，“优先发展城市公共交通，不仅是缓解城市交通拥堵的有效措施， 也是改善城市人居环境，促进城市可持续发展的必然要求”。由于城市轨道交通的 建设和维护费用大，技术水平要求高，在第三世界国家建立以城市轨道交通为主 体的公共交通结构很难实现，而研究表明可以采取有效的交通设计和交通管理措 施提高公交系统交通运输的可靠性和有效性，同样能够达到轨道交通相同的效果， 如专用车道、公交专用信号、公交停靠站的优先以及提供高乘客容量的公交车辆 等，这些措施不仅成本低，而且线路覆盖率高，能够适应更广泛的需求。 第1 页 北京交通大学硕士学位论文 图1 - 1 不同出行方式对道路资源的使用对比图 f i g u r e l - 1t h ec o n t r a s to fr e s o u r c e su s eb yd i f f e r e n tt r a f f i cm o d e s 图片来源：h t t p ：w w w c h i n a u t c c o m f o r u m d i s p b b s a s p ? b o a r d l d = 2 1 & r o o t l d = 2 4 0 1 3 & i d = 2 4 0 1 3 国外一些国家公交专用道的使用收效显著，如巴西公交专用道系统的设置使 选择公交车出行的出行者增长到6 5 ，日本名古屋公交专用道的设置吸引了2 的 私家车出行者转向公交车出行。同时许多欧洲国家设置有更为先进的b r t 不仅具 有城市轨道交通准时性、快捷性的特点而且造价低，如纽约公交车行驶速度提高 2 0 以上，取得了很好的效果。北京自1 9 9 7 年6 月2 5 日首次在长安街开辟公交专 用道以来，目前市区已有2 5 条道路规划了公交专用车道，全长约6 5 公里。北京 市公交车平均行驶速度目前在1 6 k m h 左右，甚至有些公交专用道上公交车的路段 平均行驶速度在7 - 8 k m h ，公交车在交叉口额外的加减速，公交车进出停靠站延误 大，以及公交专用道使用的违章现象严重，没有实现真正意义上的公交优先。究 其原因，一方面由于目前我国大多数城市对于公交专用道的划定仅停留在道路标 线的划定上，缺乏相应的配套措施，如公交专用道在交叉口的各种处理形式的适 应条件，公交专用信号的设置方法以及公交站的停靠能力的设计等，另一方面由 于对于公交专用道时间和空间的使用条件和原则缺少深入的研究，还没有找到一 种适合我国这种交通拥挤严重，公交站换乘量大的交通条件下公交车运行组织优 化的有效方法。因此以我国交通条件为研究基础，对公交专用道适用性的系统性 研究对于缓解我国交通现状相当有意义。 1 2 国内外研究现状综述 1 2 1 国外研究现状 国外对于公交运行组织优化方法的研究始于1 9 6 0 年法国的一些学者，目前对 于公交专用道的规划设计以及使用研究得相对深入，研究出了大量的影响分析评 价模型以及规划设计的理论模型。如美国伯克利加州大学n a t h a nh i g g i n s 等人以 第2 页 1 绪论 s a nf r a n c i s c o 海湾地区的s a np a b l o 大街为例，对大交通量的城市主干道的公交优 先信号和道路渠化这两种优先措施进行了研究，并比较了这两种空间和时间措施 效果。对于信号优先措施，他们采用t r a n s y t - 7 f 信号配时软件，给出了1 5 英里 长的主干道上的简单的信号协调的配时情况。由于路网交通量大，道路拥挤严重， 协调的信号方案只能发挥有限的作用，而公交优先信号方案对整个交通流的影响 也不大。对于道路渠化措施，他们使用p a r a m i c s 交通仿真软件，对饱和交叉口进 口道渠化措施影响进行了测试，通过加宽交叉口进口道和重新划分车道来实现公 交车的超车和插队( q u e u e j u m p e r ) 的影响情况。最后得出信号优先措施比道路渠 化措施更为有效的结论p j 。 在交叉口的优先方面，美国德克萨斯州交通运输研究所的s u n k a r i ss r 及其 合作者( 1 9 9 5 ) 研究了信号交叉口公交优先评价模型，他们的研究中表明交叉口 的总延误中，公交车延误的比重较大，降低交叉口延误可以减少总出行时间，改 善车辆到达的可靠性，缓解交通拥挤。因此在信号交叉口给公交车优先权是降低 交叉口延误的一种有效途径。在他们的论文中建立了信号交叉口优先措施的影响 分析模型，模型采用1 9 8 5 年h c m 手册的信号交叉口延误模型，制定出了优先策 略并实施。经过数据收集和延误测定，证明该模型能够较为准确合理地预测延误。 但在某些情况下，模型可能会低估延误值。该模型能够为优先政策的制定和实施 预测影响剀。 在路段的优先方面多是公交专用道使用，a l b e r t g a n ( 2 0 0 3 ) 提出了公交专用 道设置效果评价和决策模型，用来评价主干道上公交专用道设计的合理性。模型 以有公交专用道和无公交专用道条件下人均出行时间为决策准则，运用c o r s i m 仿真软件仿真各种条件下公交车速和非公交车速。这些因素条件包括公交车速、 非公交车速、右转车流量、公交停靠站位置和站间距、公交站有无港湾、公交车 泊位数、公交车平均停站时间、交叉口信号绿信比、周期时长、相位差和道路车 道数。经验模型采用仿真结果代替实测数据标定这些变量和车速之间关系的经验 参数。所建立的车速模型能够计算这些条件下，各种形式公交专用道上的人均出 行时间。该模型所生成的流量。车速曲线与h c m 手册中的流量车速经验曲线相当 接近f l “。j o s ev i e g a s 和b a i c h u a nl u 采用仿真的方法对断断续续的公交专用道的使 用以及这种情况下的交通信号控制进行了有趣的研究。这种断断续续的公交专用 道( i n t e r m i t t e n tb u sl a n e ) 在实际中经常会遇到，因为在实际中会受到各种特殊道 路条件的限制如在交叉口等，使得一些路段不能够给公交优先权。在这种情况下， 公交专用车道变成普通车道，在经过这一路段以后又变成公交专用车道。当只考 虑单个的交叉口，公交车服务频率较低时，非公交车辆受到的影响并不大，能够 第3 页 北京交通大学硕士学位论文 有效保证公交车的优先。但如果将整个公交线路上的所有信号控制因素一起考虑 时，将会产生较大的延误。他们利用仿真建立一个简单的方格型道路网，制定模 型目标以及公交线路沿线的交通信号参数，最后计算了在有多个公交线路的情况 下，公交优先信号的参数并讨论了仿真结果 1 3 1 。 在公交站的规划设计方面，国外的公交优先程度较高，不仅体现在路段和交 叉口通行权的优先，还体现在公共交通的一些附属设施舒适程度的优先，如公交 站设置供弱势群体使用的坡道，站台高度的设置与公交车下车平台平齐，以及公 交车辆舒适度的提高，一些发达国家公共交通系统配合i t s 提供交通信息平台给 乘客了更多便利。如智利大学的r o d r i g of e r n a n d e z 博士( 2 0 0 4 ) 对于公交 停靠站提出了以乘客额外等待时间最少、车辆进出站延误最小为目标的车站停靠 能力设计模型，以及高设计标准的站台设计要点以及尺寸【；k i n gs a u d 大学的 m e z y a dm a l t e r k a w i 以沙特阿拉伯的首都利雅得为例采用计算机仿真的方法对公 交优先措施之一的公交站间距的优化进行了研究，他通过对一系列的实测数据的 调查与分析，研究出一个最优的改善公交系统的结构，这项研究是基于计算机 f o r t r a n 语言编程来对公交站间距进行优化仿真，最后还总结了一个可实施的公交 系统的必要条件【”】。 在公交优先的交通政策研究方面，国外的许多学者也作了深入地研究。如何 真正实现公交优先? 英国索尔福德大学的l i s aj d a v i s o n 和r i c h a r d d k n o w l e s 对 如何提高公交服务质量，使城市交通结构转向t o d 缓解交通拥挤进行了研究。他 们以曼彻斯特为例( 研究范围包括市区和市郊) ，对提高公共交通服务水平，吸引 小汽车出行者转向公共交通，实现交通结构转变的潜力进行了评价。通过对公交 出行者和非公交出行者进行者进行调查，对比两条公共交通走廊的公交服务水平 得出初步的结论1 1 ”。研究表明，通过立法的和自愿的措施提高公交服务质量是一 项实现交通结构转变，缓解交通拥挤的永久不变的政策。 在公共交通领域，国外的研究不论是在理论研究方面，还是在规划设计方面 都具有较为系统的全面的认识。 1 2 2 国内研究现状 近几年我国也提出了公交优先的策略。在路段公交优先措施的设计规划方面， 例如1 9 9 9 年同济大学的李彬教授以合肥市为例，对公交专用道的规划设计进行了 探讨 j ；2 0 0 5 年东南大学的陆虎等人对快速公交专用道的基本特性进行了研究， 提出了快速公交专用道分级的概念、内部交通流特性以及专用道布设对其他交通 系统的影响，在此基础上全面考察几种专用道基本类型布设的特点和适用范围嘲。 第4 页 1 绪论 在交叉口公交优先措施方面，例如2 0 0 1 年杨晓光等人研究了信号控制交叉口 公共汽车优先信号的确定方法，提出了系统最优的线性规划模型，并利用算例演 示了提出的定周期条件下公共汽车优先信号的确定过程 2 0 】；2 0 0 4 年北京交通大学 的周乐在他的硕士学位论文城市交叉口公交优先信号设计与仿真研究中，在 一般信号控制交叉口相位设计的基础上，对公交优先通行条件下的信号控制交叉 口相位设计进行了研究和探讨，提出了基于公交优先通行的叠加相位设计思想， 详细阐述了锯齿形进口道和预信号的设置方法、预信号和主信号的协调控制，并 分析了设置前后的交通效益，在效益评价方面只提供了评价的思路和方法，对于 城市中的某一交叉口可以较实用地进行交叉口公交优先措施的可行性分析和方案 比选，但没有针对不同的交叉口公交优先方案，给出普遍意义上的实施交叉口公 交优先措施的最佳道路交通量和公交比例。 另外，2 0 0 3 年东南大学的黄艳君在她的硕士学位论文城市公共交通路段优 先通行技术及评价方法研究中提出了公交优先通行系统的概念，定性分析了公 交车辆和社会车辆在路段上行驶的互相干扰因素，但对于设置公交专用道前后停 靠站对公交车运行的影响，不同的停靠站设置形式对公交车的影响等没有提出评 价方法进行量化的比较【2 2 】；2 0 0 5 年北京交通大学的郑丽丽在她的硕士学位论文 公交运输能力研究中提出了公交运输能力的概念，分别讨论分析了影响其能 力的诸多因素，简要分析了公交运输能力与公交运行速度的关系，最后选取了北 京市的公交系统作为典型案例进行分析，但对于建立的公交运输能力模型，没有 对模型参数进行系统的适应性分析，在对公交运输能力的应用过程中，没有详细 谈到对混合道路情况下的公交车辆通过能力应用情况及对公交乘客输送能力的利 用1 ；2 0 0 5 年至2 0 0 6 年北京交通大学的毛保华教授在北京市三里河路至西二环 地区交通组织优化研究的项目中对该区域内的公交车运行组织优化以及公交优先 的措施进行了专题研究【2 ”。与国外相比，国内对于公交运行的组织优化研究缺乏 系统性，缺少理论支持，仅仅是针对公交车道的服务水平的提高，与公交专用道 相匹配的公交设施如公交车站、信号等的影响并没有得到关注。本文主要是从系 统工程的角度针对公交运行进行研究，对管理部门的规划决策具有指导性意义。 1 3 主要研究内容及研究技术路线 1 3 1 主要研究内容 本文从数学模型和微观仿真对公交优先的各项措施如公交专用道的设置条 件，公交专用信号的设置等进行系统、深入地研究，对于真正实现公交优先，使 公交车出行成为适合大众的方便快捷的交通方式，缓解交通拥挤引导私人交通转 第5 页 北京交通大学硕士学位论文 向公共交通具有尤其重要的现实意义。具体来说包括三个方面：一是该研究可以 为各种公交优先措施科学合理的设置提供理论基础，如公交专用道设置的交通流、 客运量、道路以及公交线路等软硬环境条件：二是通过数学模型和微观仿真提出 公交运行效率的评价体系，对于公交优先的程度以及服务水平进行定量的描述， 对交通政策的制定提供参考：三是为各种措施的实施提供理论依据，使交通部门 依据公交优先策略能够对公交车辆和非公交车辆进行有效的管理。 本文的研究目标是通过现状公交车辆运行状况的调查与数据分析，一方面对 公交优先措施的公交车运行机理进行分析，建立评价公交车在路段、交叉口以及 公交站运行的各干扰因素的影响分析模型，另一方面据此研究出适合我国国情的 公交车运行组织优化的系统性方法及其适用条件，为交通部门规划决策提供技术 支持。 研究内容包括： ( 1 公交运行的影晌因素评价模型。确定公交优先措施对公交车行驶效率的 评价体系，通过分析不同设置形式公交专用道的通行能力分析，建立仿真模型和 数学模型对各种措施所能实现的公交优先程度进行评价，为公交优先措施的提出 提供理论支持。 ( 2 ) 公交停靠站设计的理论与方法的研究。调查我国城市公交站的运行现状 及特点，评价公交站的现状服务水平，分析公交站的设置对公交车行驶延误产生 的原因和机理，通过总结国外公交站设计的方法，提出在我国公交站设计系统方 法，如公交车停靠能力以及站台的候车乘客容量等。 ( 3 ) 公交车道公交区间运行组织优化方法的系统研究。确定路段上公交专用 道设置的条件包括交通流条件、公交车流量条件以及道路条件等，交叉口各种公 交专用道处理方法的适用条件以及公交专用道上公交停靠站的设置原则包括公交 站距离交叉口的合理距离、与机动车道的配合以及站台容量等，提出适合我国的 公交运行的一些各优先措施，并以实例给出研究路段或区域内公交运行组织的合 理方案。 ( 4 ) 以北京市为例，根据实际的道路几何条件和道路交通流条件，针对公交 区间运行存在的具体问题提出实际可操作的改造方案，并通过解析和仿真的方法 对所提出的方案进行效果评价。 1 3 2 研究技术路线 本文的研究技术路线是：通过对比国内外公交站、公交车道的使用现状，从 第6 页 l 绪论 我国公交运行现状存在的问题出发，分析公交运行的微观机理，确定公交运行的 各种影响因素，建立影响因素分析模型，评价各因素的影响程度。以此为依据， 提出公交站设计和规划的一般理论方法以及公交车道的一般优化方法和管理方 法。最后通过北京市阜外地区公交运行组织的案例分析，详细阐述公交运行组织 优化方法提出的过程。 图1 - 2 研究技术路线图 f i g u r e l - 2r e s e a r c hc o u r s e 第7 页 2 国内外道路公交基础设施的运用现状 2 国内外道路公交基础设施的运用现状 现在许多城市采取各种各样的优先措施鼓励公共交通的发展。这些措施主要 是为了改善公共交通的可靠性，降低出行者的出行时间和延误。这样可以吸引客 流，增加公共交通的运输能力，改善公共交通的服务质量和服务水平。 成功的优先措旋主要有以下几个特点： ( 1 ) 市区发展水平较高，道路容量有限，停车费用较高： ( 2 ) 对公共交通发展的信任； ( 3 ) c b d 内合理的公共交通比例，有效地交通管理和运行。 公交站和公交车道是公交运行的基本设施，公交的优先措旌成功与否主要取 决于公交站和公交车道如何配合路段以及交叉1 5 1 的规划设计，因此，主要讨论国 内外公交站和公交车道的使用状况。 2 1 国内外公交停靠站运用现状 2 1 1 国外公交站的运用现状 公交站点是乘客上下公交车和换乘的场所，公交站的设置需要考虑众多因素， 如公交站与过街天桥，斑马线等行人设施的协调；公交站在交叉口前后设置的距 离；客流发生吸引点的分布情况等，如果配合设置的不健全会导致行人安全、公 交车延误大等问题。因此，公交站的合理设置不仅能够方便乘客，还能够大大降 低公交车延误时间。 国外对于不同类型公交站的设计和使用条件都进行了详细的研究。 在巴西的库里提巴率先实施了高等级的公交专用路，公交站采用的是预售票 方式p ”。公交车停站时间接近城市轨道交通，提高了公交车的平均速度和车辆承 载率。铰接车辆的载客量高达2 7 0 人，这种车辆在巴西的五条高速城市公交专用 路上使用。比较有特色的是库里提巴的高等级公交设施“管型公交站”。这种公交 站设置有升降板，方便坐轮椅的乘客，使他们能够直接进入公交车。而且售票员 在公交车站售票，乘客上车后不用再购票。 第9 页 北京交通大学硕士学位论文 幽2 - 1 巴曲库里提巴的管型公交站 f i g u r e 2 1t u b eb u ss t o pi nc u r i t i b a ，b r a z i l 图2 - 2 方便坐轮椅乘客的公交站升降板 f i g u r e 2 2p o w e r e dr a m p sf o rw h e e l c h a i ru s e r s 在法国伦敦，公交车的售票体制是上车前预售票。公交站都设有售票机，售 票机的位置主要是根据雨篷和长椅的位置安排。但是，售票机的位置与公交站的 其他设施同样重要，不能够设在乘客上下车的地方。另外，公交站的泊位采用彩 色沥青以示区别，站台还有乘客上车时排队的起始线。 图2 - 3 法国伦敦公交站 f i g u r e 2 - 3b u ss t o p si nl o n d o n 国外还有一些公交站还设有公用电话，自行车位，公交车电子时刻表、书报 亭等公共设施，服务水平较高。 2 。1 2 公交站运用现状及存在的问题 在我国，公交站的设施较为简易，服务水平一般较低。公交车站设置存在的 问题主要包括以下三个方面：公交停靠站站台能力不足；公交停靠站站点位置及 站台类型选择不合理；乘降量较大的公交站公交车乘客上下车组织存在问题。除 此之外，还包括公交车线路数目与公交车站停靠能力不协调、各线路公交车停车 区缺乏合理划分等其它问题。 以上问题体现为公交车辆和其它非公交车辆相互干扰严重、公交车进出车站 组织混乱、公交车进站停靠排队至路口、站外停车等现象，导致路口和路段通行 能力的下降，进一步加重了交叉口和道路的交通延误。以下针对这些问题对交通 第l o 页 2 国内外道路公交基础设施的运用现状 流的影响进行详细分析。 ( 1 ) 公交站台能力不足问题 公交站台能力分为所能停靠的车能力和所能容纳的候车乘客能力。车能力不 足会增加公交车进站的延误，影响正常的交通流运行；乘客能力不足会造成，候 车乘客分散于机动车道，影响道路通行能力，同时也降低了公交车运行的效率。 站台能力不足不仅与该公交站停靠公交线路的数量有关，还与各线路车辆的 到站频率等因素有关。为了分析这些因素，选取北京市万通商场前的阜外公交站 作为典型案例对其进行了调查并作了如下详细分析。 万通公交站位于阜北交叉口东出口处，停靠的公交线路共2 0 条( 包括两条夜 车线路) 。由于3 3 5 路、3 3 6 路公交总站位于万通后侧，因此虽然该站为这两条线 路的末站，但在该站不停，直接进入总站乘客下车。1 2 1 路总站也位于该地区，虽 然该站无1 2 1 路站牌但1 2 1 路在该站末站停车。公交站点位置及周围设施及车道 情况如图2 - 4 所示。 图2 4 万通公交站设置情况详图 f i g u r e 2 - 4w a n t o n gb u ss t o pc o n f i g u r a t i o n 公交车受交叉口信号影响，到站时间呈现周期性 根据小时观测数据，1 小时到达公交车共1 1 2 辆，平均到站间隔3 3 秒。由于 该站点距离交叉i = 1 较近，公交车到站时间受该交叉口信号配时的影响，信号交叉 口西向东方向绿灯放行时间公交车密集到达，造成站台能力时间上的浪费。 若连续有n 个间隔就有n + 1 辆车连续到达。该交叉i z ：l 为三相位信号控制，东 西向有左转专用相位，高峰时段信号周期为1 3 0 秒，东西向直行绿灯时间5 5 秒， 全红时间为7 秒、3 秒、1 5 秒，红灯时间6 8 秒、7 2 秒、6 0 秒。由图可以看出， 第1 1 页 北京交通大学硕士学位论文 连续小于2 0 秒的时间间隔是受交叉口信号的影响，绿灯时间连续到达的车辆。在 此之后出现一个大于6 0 秒的间隔是由于信号东西向绿灯时间结束，红灯时间阻隔 车辆到站，因此，在连续几个较小间隔到站之后出现一个较大间隔，公交车辆呈 周期性到达。连续到站的两辆公交车时间间隔分布如图2 5 所示。 1 8 0 到站间隔分布 1 6 0 1 1 4 0 一金1 2 0 i 0 0 日日b目 喜8 0 目目i i目：h。 ， 6 0 虻：j 三岵# l r 卜 ；悯：删 4 i j e ：卜：黼 2 1 ) v 昌答蓦导器8 器器高= 裔昌g2 兽8 霉g 高等 若高舀；占0 晶a 占二矗；岱e - 占式；占0 苗 寰鼍节? ? ? 了? 忱肾蚺吧螅螺呼号拿拿拿2 ”。l 溉莳商。” 图2 - 5 公交车辆到站时间间隔分布图 f i g u r e 2 5b u sa r r i v a lf r e q u e n c yo nb u ss t o p 公交站乘降量大，公交站乘客上下车组织不合理 该地区商业网点较为集中，公交车乘降量较大的时段出现在下午3 ：0 0 以后。 观测时段小时乘降量共计1 7 9 2 人。站台等候公交车人数较多，而平均每车乘降量 为1 6 人车，乘降量较小。由于同时停靠站台的公交车辆较多，公交车未进站就开 始换乘，造成车辆进站延误。另外，乘客穿越辅路且车辆未进站就开始上下车的 现象严重，乘客上下车组织混乱，造成辅路机动车道的禁止使用。如图2 - 6 、2 - 7 所示。 图2 6 公交站乘客上下车现状图 f i g u r e 2 - 6b u sp a s s e n g e rb o a r d i n ga n da l i g h t i n go g n i z a i t o ns t a t u s 第1 2 页 2 国内外道路公交基础设施的运用现状 图2 - 7 站点乘降量分布图 f i g u r e 2 7p a s s e n g e rb o a r d i n ga n da l i g h t i n gv o l u m e so nt h eb u ss t o p 站点的乘降量是衡量站台乘客容量是否过饱和的重要指标。由图对比可得站 点疏散量大于集结量。根据运输能力与服务水平手册第四章第二节公交站点服务 水平等级测算，站台服务水平按照d 级计算站台能够容纳乘客3 2 人，而实际乘客 候车集结量为5 7 人，同时公交车到站下车乘客疏散量为1 0 2 人，站台乘客容量不 足。 公交进站排队情况严重 由于小时公交车流量较大且受信号交叉口的影响，公交车进入车站存在排队 现象，最长达7 辆车排队进站，如图2 8 所示。记录公交车进入该站台一个小时内 排队共4 8 次，排队长度小于3 辆的共计2 9 次( 包括l 辆车) ，排队长度3 4 辆的 共计1 3 次，5 7 辆的共计6 次。由于站台长度仅有1 6 米，最多容纳2 辆公交车同 时停靠，且距离交叉口较近，因此存在公交车排队到交叉口处的现象，影响交叉 口运行。小时观测排队情况如图2 - 9 所示。 图2 8 公交车进站排队现状图 f i g u r e 2 8q u e e el e n g t hs t a t u sa tt h eb u ss t o p 第1 3 页 北京交通大学硕士学位论文 罱高臂g 舄宝器嚣2 昌= 昌昌2 曷2 霉导高器；器2 苗器咎8gg = = 置翌高高器葛器高罱需；霉霉盛昌。 i 文高占肖备高肖高备品裔茹肖苗西苗高南昌南高苗j 一到堂时盟一 图2 - 9 公交站进站排队车辆数分布图 f i g u r e 2 - 9q i l e n el e n g t ha lt h eb u ss t o p 公交车在站滞留时间长 小时观测记录公交车辆共计1 1 2 辆，平均每辆车停靠时间4 8 秒，最长达1 5 0 秒。如图2 一l o 所示。停站时间大于6 0 秒的共计2 6 辆，4 0 - 6 0 秒的共计3 7 辆，小 于4 0 秒共计4 9 辆。该停站时间由排队进站时间和乘客换乘时间组成，为进出该 站台的总时间。 鲁警罢景簪曼星璺奄萎爱晕曼曼墨量景量寰警 导哥掣荨兽譬嚣霉昌器岛器器高器g 苫兽g 蓉f ；毒；寻；毒；u j i - o 占岱占 到站时阋 。一_。-+_，一 图2 一1 0 公交车在站滞留时间分布图 f i g u r e 2 1 0b u sd w e l lt i m ea tt h eb u ss t o p 第1 4 页 rr般三二二硒 臁至词二e 瓯 2 国内外道路公交基础设施的运用现状 在站滞留时间影响因素分析 0 2 0 厂霭函丽甭藏丽矿= j 丽丽斤万= i 爵霸濠刁田 6 辞o or 朋朋1 陌阴r r 1 5 生8 0 耋6 0 茎4 0 霎2 0 o 髫兽2 暑曷苗器8 霉器2 导岛8 高晶2 昌8 器露等8 器霉2 器高昌曷 霉掌譬掣荨荨等等喜霉雩霉昌高岛器茜葛笛器笛昌g 苫g 笤8g 蓦蓦 孑；苷；毒每每占西苗昌品出茹岱 4 妊 霹 3 * 2 茸 1 0 图2 - 1 l 公交车在站滞留时间因素分析图 f i g u r e 2 1 1b u sd w e l lt i m ei n f l u e n c i n gf a c t o ra n a l y s i s 经以上分析，该站台公交车停靠能力不足，由此引起了公交车进出站延误。 影响公交车在站滞留时间的因素主要是该辆公交车的上下车人数和乘客上下车时 站台所排队车辆数这两个因素。由图2 1 5 可以看出，上下车人数与在站滞留时间 的曲线趋势一致，但波动幅度相差较大，因此，上下车乘客量不是公交车在站滞 留时间的主要因素。同时比较进站排队车辆数可知进站排队是该站点时间延误的 主要因素。 通过以上各关键因素的详细分析对站台能够容纳的车能力和乘客能力与实际 停靠车辆数与等待候车人数进行比较可以看出该站台能力不足，见表2 1 。由此造 成了公交车在站滞留时间长、公交车进站排队影响交叉口交通运行，公交车辆未 进站乘客提前上下车等一系列对正常交通运行的影响。 表2 - 1 万通公交站站台能力与运行现状比较表 站台硬件设施 站台运行现状 线路数量1 8 条( 不含夜车)到站间隔 3 3 s 站台宽度 2 米 平均在站滞留时间 4 8 s 垄 距离交叉口3 标准公交车长 平均换乘量1 3 人，车 站台长度2 标准公交车长 实际停靠车辆数 最多7 辆 站台乘客容量3 2 人 站台5 分钟集结量5 7 人 站台小时车容量8 9 辆小时公交车到达量1 1 2 辆 ( 2 ) 公交站站点位置不合理成为道路交通瓶颈问题 公交站点距离交叉口过近会降低交叉口进出口道的通行能力，形成道路瓶颈， 也会增加公交车进出公交站的延误时间。按照城市公共交通站、场、厂设计规 范中对交叉口附近公交站点设置位置的规定“在交叉路口附近设置中途站时， 第1 5 页 北京交通大学硕士学位论文 一般设在过交叉口5 0 m 以外处。在大城市车辆较多的主干道上，宜设在1 0 0 m 以 外处”。但在选择公交站的合理位置时，也受到道路条件，基础设施条件，交通需 求点的位置等实际因素的限制。 如阜外医院前公交站，该公交站位于阜北交叉口北进口距离停车线约3 0 米 处，阜外医院东南门前。如图2 1 2 所示。站台为无港湾式，长为1 3 米。站台共有 线路3 条，分别是1 9 路、7 0 9 路和8 1 6 路。由于北礼士路道路狭窄，道路资源有 限，路口处单向车道由一车道变为两车道，再由两车道变为三车道。公交站恰位 于阜北交叉口北进口渠化处。公交车进站和出站均对机动车产生影响。高峰时段 由于路口排队现象，公交车泊位由其他车辆占用，公交车常在车流中央开门供乘 客上下车。虽然该站点仅有4 条线路停靠但其设置不仅使公交车运行效率及服务 水平降低且影响其他车辆正常运行。 图2 1 2 阜外医院公交站现状图 f i g u r e2 - 1 2f u w a ih o s p i t a lb u ss t o ps t a t u s 交叉口北进口道路中央由栏杆隔开进口道通行能力受限，大型车辆的运行对 于交叉口的通行能力影响较大。由于公交站位于距离停车线约3 0 米的渠化处，且 在阜外医院门前，形成公交车进出站与路口右转车辆、进入阜外医院车辆三股车 流的冲突，成为道路瓶颈。 高峰时段该进口道左转、直行、右转量相差不大，左转和右转量稍大于直行 量。由于公交站处于进口道且距离交叉口过近，且公交车流量占整个北进口流量 的1 0 左右( 按当量计算) ，5 分钟流量最高达到2 5 ，公交车流量较大对交叉口 进口的通行能力影响较大。 与此同时，公交车进出站与进口的右转车辆产生冲突。由于公交站位置距离 第1 6 页 2 国内外道路公交基础设施的运用现状 交叉口过近，公交车进出站与路口右转车辆、进入阜外医院车辆