（交通运输规划与管理专业论文）公交专用道系统在国内的设计研究.pdf

摘要 近年来，世界上很多国家正在推广快速公交系统。由于其出色的运行特性， 可快速建设性以及良好的经济性，由于快速公交系统可为城市提供大容量的公共 交通运输能力，因此很多大型城市都开始使用快速公交系统。 本文对快速公交系统中的公交专用道进行深化研究，并对在公交专用道建设 过程中的一些问题进行重点分析，特别是公交专用道形式的选择( 路中式和路侧 式公交专用道的比较) ，公交专用停靠站( 设置在进口道和出口道的) 的选取， 以及快速公交系统信号优先设计等方面有进一步的深入。最后，结合合肥市望江 路路中式快速公交系统的设计和v i s s i m 仿真验证上述分析。 本次设计研究不仅提高了我国快速公交系统建设上的整体设计水平，也为今 后国内城市公交专用道系统的建设提供了经验。 关键词：公交专用道；快速公交系统； 路中式；i t s ；公交专用车站； 公交信号优先 a b s t r a c t b u sr a p i dt r a n s i t ( b r t ) i sg r o w i n gp o p u l a r i t yt h r o u g h o u tt h ew o r l d t h e r e a s o n sf o rt h i sp h e n o m e n o ni n c l u d ei t sp a s s e n g e ra n dd e v e l o p e ra t t r a c t i v e n e s s ，i t s l l i g hp e r f o r m a n c ea n dq u a l i t y , a n di t sa b i l i t yt ob eb u i l tq u i c k l y , a n de c o n o m i c a l l y b r ta l s op r o v i d e ss u f f i c i e n tt r a n s p o r tc a p a c i t yt om e e td e m a n d si nm a n yc o r r i d o r s ， e v e ri nt h el a r g e s tm e t r o p o l i t a nr e g i o n s f u r t h e rr e s e a r c h e so fe x c l u s i v eb u sl a l l eh a v eb e e nd o n ei nt h ep a p e r t h e o r i g i n a lp r o b l e m sa b o u tb r th a v ea l s ob e e na n a l y z e d ，i n c l u d i n gt h eo p t i o no ft h e t y p eo fe x c l u s i v eb u sl a n e ( m e d i a nr e s e r v a t i o no rr o a d - s i d er e s e r v a t i o n ) ，b e t t e rb r t s t a t i o nl o c a t i o n ( a ta p p r o a c ho re x i t ) ，a n dt r a f f i cs i g n a lp r i o r i t i z a t i o na n d s oo n a t t h ee n do ft h ep a p e r , t h ea b o v e - m e n t i o n e dv i e w p o i n t sa r cv e r i f i e db yt h er e s e a r c ho ft h e w a n g j i a n gr o a db r ts y s t e m ( m e d i a nr e s e r v a t i o n ) a n dt h es i m u l a t i o ns o f t w a r eo f v i s s i m t h el e v e lo ft h eb r tr e s e a r c hi n0 1 1 1 c o u n t r yi sn o wi m p r o v e d ，a n dl o t so f v a l u a b l ee x p e r i e n c e sa b o u tt h ep l a n n i n go f t h eb r ta r ea l s op r o v i d e d k e y w o r d s ：e x c l u s i v eb u sl a n e ； i t s b r tp l a t f o r m ； b u sr a p i dt r a n s i t ：m e d i a nr e s e r v a t i o n ； t r a f f i cs i g n a lp r i o r i t i z a t i o no f b r t 图目录 图目录 图2 1 公共交通智能化运营管理系统物理框架l l 图3 - l 公共汽车交通专用道系统构成图2 0 图3 - 2 路中式公交专用道( 台湾) 图3 - 3 路侧式公交专用道( 杭州) 图3 4 单侧双向公交专用道( 澳大利亚) 2 3 图3 - 5 逆向公交专用道( 南京) 2 3 图3 - 6 路侧式公交专用道( 北京) 2 6 图3 7 路中式公交专用道( 台北) 2 6 图3 - 8 路侧式和路中式公交专用道冲突点对比 图4 1 昆士兰公交专用车站范例 图4 2 出口道公交停靠站3 1 图4 - 3 进口道公交停靠站3 l 图4 4 路段式公交停靠站3 2 图4 5 路中式公交专用车站实例( 台湾) 一3 2 图4 - 6 路中式公交专用车站实例( 日本) 3 2 图4 - 7 进口道和出口道车均延误对比3 4 图4 - 8 进口站台乘客时间效益大于出口站台的概率分布图3 8 图5 1 公交专用车辆上的检测器4 0 图5 - 2 公交信号优化设计流程示意图4 i 图5 - 3 三种优先控制策略4 l 图5 - 4 多申请分类图4 2 图5 - 5 单相位两申请决策树4 2 图5 - 6 两相位两申请决策树4 3 图5 7 案例分析示意图4 4 图5 8 案例分析决策树4 5 图6 一l 望江路沿线主要大型单位4 8 图6 - 2 路中式公交专用道实例( 台湾) 4 9 图6 - 3 望江路交叉口( 潜山路口) 交通设计实例5 3 图6 4 望江路路边停车设计图5 4 图6 - 5 望江路慢行交通系统设计实例5 5 图6 - 6 推荐的指路标志模式设计5 6 图6 - 7 公交专用道彩色路面5 7 图7 - i 路中式公交专用道仿真图6 0 图7 - 2 路侧式公交专用道仿真图6 0 图7 3 停靠站设置在交叉口进口道 图7 4 停靠站设置在交叉口出口道6 2 图8 一l 望江路路中式公交专用道效果图6 4 表目录 表目录 表1 - 1 快速公交系统的评价指标体系一3 表3 - 1 调查系统运营特征1 5 表3 - 2 调查结果统计1 5 表3 - 4 综合考虑沿线干扰因素2 4 表3 - 5 路中式与路侧式公交专用道交通特性比较2 5 表3 - 3 路中式与路侧式公交专用道的适用条件一 表3 石公交专用道位置选择条件 2 7 2 8 表4 1 车均延误对比3 4 表4 2 停靠站位置选择3 9 表6 1 三块板与四块板断面形式对比表5 2 表6 2 望江路交通设计总览表5 8 表7 1 路中式与路侧式公交专用道延误对比分析6 l 表7 - 2 停靠站设置在进口道和出口道的延误对比分析6 3 学位论文独创性声明： 本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作 及取锝的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工 作的同事对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并 表示了谢意。如不实，本人负全部责任。 论文作者( 签名) ： ( 注：手写亲笔签名) 学位论文使用授权说明 年月日 河海大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期 刊( 光盘版) 电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件或电 子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文 档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允 许论文被查阅和借阅。论文全部或部分内容的公布( 包括刊登) 授权河 海大学研究生院办理。 论文作者( 签名) ： ( 注：手写亲笔签名) 年月日 第一章绪论 第一章绪论 现今世界机动车发展过快过猛导致能源紧缺、能源价格昂贵，城市交通日益 拥堵，城市环境恶化。我国城市化进程逐步加快，城市人口急剧增加，大量流动 人口涌进城市，人员出行和物资交流频繁，城市交通面i 插着严峻的局势。 全国大中城市普遍存在着道路拥挤、车辆堵塞、交通秩序混乱的现象。如何 解决城市交通问题已成为全社会关注的焦点和大众的迫切呼声。世界上交通拥堵 状况严重的城市，无论是发达国家还是发展中国家都正在纷纷实施快速公交系 统。快速公交系统被国际认为是应对上述城市交通问题的有效手段。 二十世纪七十年代，巴西的库里提巴市率先建立快速公交系统，效果显著。 如今欧洲、北美、拉丁美洲、亚洲、澳洲各大城市纷纷发展快速公交系统。中国 的昆明、北京、杭州等城市开始建设快速公交系统。 1 1 选题背景 近年来，世界上许多城市正在逐步推广另一种快速公共交通方式，称为城市 快速公共汽车运营系统( 简称快速公交系统) “1 。随着我国经济的不断发展，汽 车保有量的飞速增加，城市中拥堵现象也日益加剧，不少城市在探索解决城市公 共交通问题的道路上迈着探索的步伐。 相对于地铁和轻轨的建设的高昂费用，快速公交系统的建设则显得更加经 济。通常情况下，快速公交系统的造价往往只有轨道交通的十分之一。目前中国 城市地铁的平均造价为每公里二亿至七亿人民币，根据初步预算，快速公交系统 的平均造价为每公里二千万至七千万人民币。并且由于其组织的灵活性以及可持 续发展性，得到了越来越多城市的认可和应用。 快速公交在中国的发展还处于萌芽阶段。但是其发展前景极为广阔。中国的 一些城市已先后实施了不同形式的公交优先的快速公交走廊。在北京长安街上实 施路侧式快速公交专用车道，甚至有部分路段实施了路中式快速公交专用车道。 在昆明实施了路中式快速公交专用车道。沈阳在东西快速干道高架道路下中央公 河海大学硕士学位论文 交专用道。这些公交优先措施不仅为今后实施快速公交系统提供了必要的设施与 交通管理条件，同时已展现了实施快速公交的一些初步的优势。 在设计合肥市望江路交叉口路中式公交专用道的过程中，对快速公交系统在 中国的可行性进行了分析，并且提出符合中国大中型城市快速公交系统建设的意 见和建议。 1 2 研究的目的及意义 改善城市交通新理念绿色交通，引进快速公交系统是带领城市公共交通 走向绿色化道路的必由之路。公共交通不是城市发展的负担，恰是改善城市交通 的关键；公共交通系统是城市交通的有机体( 结构合理、换乘便捷的交通体系) ； 公共交通系统是实现协和交通系统的重要手段“1 。 1 交通与环境的协和( 生态的、心理的) ； 2 交通与未来的协和( 适应于未来发展) ： 3 交通与社会的协和( 安全、以人为本) ； 4 交通与资源的协和( 以最小的代价或最小的资源维持协和的交通) 。 中国要发展快速公交系统，其建设的意义在于伽“1 ： 1 快速公交系统充分体现了以人为本，构建和谐社会的发展理念； 2 快速公交系统实现快捷、准时、可靠和安全的服务； 大力发展快速公交系统将是未来中国发展城市交通的必经之路。 1 3 国内外研究现状 1 3 1国外研究现状 美国上世纪3 0 年代首先提出快速公交系统理念。快速公交系统始建于巴西 的库罩提巴市。二十世纪七十年代随着经济的高速发展、城市人口的迅速递增和 私人汽车拥有量的提高，伴随而来的是城市交通的拥堵状况日益恶化。库里提巴 2 第一章绪论 市在面临缺乏足够的资金来建设轨道交通的情况下，为了缓解城市交通拥堵状 况，决策者及城市规划人员大胆开发并实施了一种新兴的公共交通方式。他们的 宗旨在于采用只有建设轨道交通十分之一的造价来建设具有轨道交通运营特性 的公共交通方式，因此快速公交系统的雏形应运而生。 如今库里提巴市的快速公交系统已日趋成熟。与此同时世界上许多城市通过 仿效库里提巴市的经验或是开发改良建设了不同类型的快速公交系统。目前世界 上许多城市。特别是美国、加拿大、澳大利亚与欧洲一些城市的决策者和规划人 员已将快速公交系统作为一种新的公共交通方式，与轨道交通相提并论。 目前国外的许多学者己经对快速公交系统的实施运营做出了大量切实可行 的研究。美国联邦交通部公共交通署( f t a ) 一直在致力于快速公交系统的开发， 并制定了快速公交系统项目的评价标准m 1 如表1 - 1 所示。 表1 1 快速公交系统的评价指标体系 评价标准 指标 出行时间平均出行时间延误 乘客数( 定量)平均每辆公车每次出行的乘客数 乘客数( 定性) 出行者交通【具的换转，乘客的社会经济特征 沿线交通情况汽车数量和行驶速度 横向交通情况横向车辆在交叉口的停车时问 空气污染 污染排放量 土地使用及城市设计车站周围的用地特征 公交系统形象公众对b r t 的认知 成本系统成本，各组成部分的成本 投资效益每分钟节省时间的效益，每个新增乘客的效益 1 3 2国内研究现状 且前国内已有北京、昆明、西安、沈阳、上海、杭州等城市建成部分路段上 的快速公交系统。这些公交优先措施不仅为今后实施快速公交系统提供了必要的 设施与交通管理条件，同时己展现了实施快速公交的一些初步的优势。 在陈雪明的i x , j 巴士快速交通的定位分析中，对b r t 系统与轨道交通方式 之间的优缺点进行了一定的对比，并指出了各种公共交通方式适用的范围。 徐康明作为我国快速公交系统设计方面的先锋人物在其多篇论文中阐述了 河海大学硕士学位论文 快速公交系统的优势和未来发现前景。 杨晓光的信号控制交叉口进口道公共汽车停靠影响分析中对公交优先信 号进行阐述。 对于公交专用道系统位置的选择、公交专用停靠站位置的安置以及快速公交 系统信号优先设计没有一个系统的理论基础，并且由于研究水平和设计水平的差 异，部分地区的快速公交系统在运行一段时间后发现实际效果并不十分理想。 1 4 研究重点和难点 建设快速公交系统主要包括以下几方面： 1 快速公交系统线网规划； 2 快速公交与i t s 的结合； 3 公交专用道系统； 4 公交专用车站的设计； 5 快速公交系统信号优先设计等。 本文通过合肥市望江路路中式公交专用道的设计过程中，对建设快速公交系 统中所碰到的问题进行深入浅出的分析和论述其中更是对下面一系列问题提出 了独到的见解和看法； 1 行一公交专用道位置的选取( 路中式公交专用道与路侧式公交专用道 的比较) 2 停公交专用停靠站位置的选取( 通过公交车延误模型以及乘客时间 效益理论来方面来阐述) 3 ，控一快速公交系统信号优先设计( 单相位多申请决策树和多相位多申 请决策树) 。 4 第一章绪论 1 5 本文主要工作内容 本文通过对国内外各城市快速公交系统的回顾和研究，以及对目前较常用的 路侧式公交专用道和路中式公交专用道进行对比，总结各自优缺点，另外对公交 专用停靠站的选取和快速公交系统信号优先设计也提出了独到的看法，最后确定 合肥市建设路中式快速公交专用道系统，并且望江路沿线停靠站将设置在交叉口 进口道。 本次研究主要将前期对快速公交系统的研究，结合了合肥市九干道综合规划 望江路路中式公交专用道设计研究，总结经验。 本文对快速公交系统中的路中式快速公交专用道进行深化研究，并对在公交 专用道建设过程中的一些问题进行独到的分析，特别是公交专用道形式的选择， 公交专用停靠站的选取，以及快速公交系统信号优先设计等方面有进一步的深 入，不仅在理论水平上有了很大的突破，更在实际设计水平亦有了升华。 本文的各个章节的主要结构如下： 第一章概述本文的选题背景、研究目的、国内外的研究现状、研究中的重 点和难点以及本文研究的主要工作内容； 第二章对快速公交系统的历史、优势及在中国的发展前景进行简要的论述； 第三章对公交专用道系统位置的选取在理论上进行深化研究，阐述了公交 专用道系统的优势、构成、设置条件、位置选择等问题； 第四章简要介绍公交专用停靠站的设计，并对公交专用停靠站位置的选取 进行重点分析，通过公交延误模型和基于乘客时间效益的站台最佳布置位置两种 方法，论述公交停靠站的在交叉口进口道和出口道的优缺点； 第五章介绍了快速公交系统信号优先设计中的单申请和多申请优先决策 树； 第六章介绍了合肥市望江路路中式公交专用道设计整体设计方案； 第七章通过v i s s i m 仿真，对路中式和路侧式公交专用道进行延误对比分 5 河海大学硕士学位论文 析，并且比较了停靠站设置在交叉口出口道和进口道的行程时间和延误，以验证 上述几章的结论； 第八章论文的结论和对研究前景的展望。 6 第二章快速公交系统概述 第二章快速公交系统概述 2 1 快速公交系统简介 快速公交系统是利用改良型的公交车辆，运营在公共交通专用道路空间上， 保持轨道交通运营特性且具备普通公交灵活性的一种快捷的公共交通方式嘲。快 速公交系统的车辆主要运营在专用的车道或道路上，全封闭的专用道路保证了系 统的大容量和快速的服务标准。快速公交系统的运营能力一般可达到单向每小时 1 5 0 0 0 至2 5 0 0 0 人次，已接近轨道交通的通行能力，同时快速公交系统的运营速 度一般在2 0 一3 5 公里小时，也接近轨道交通的运营速度“1 。由于快速公交系统 运营在公交专用道路上，因此可避免公交车辆与机动车辆混合使用，因此在日益 拥挤的城市道路系统中可提高公共交通的运营速度。快速公交系统的车站设计采 用许多轨道交通车站的特性如宽敞的站台，在站台上设置收费系统，采用高站台 及低底盘车辆以便于乘客上下车。快速公交系统车站的设计一般具有明显的建筑 特征，以体现其与普通公交的区别以及便于乘客辨认快速公交车站的位置。快速 公交系统的规划与建设一股需要结合城市的土地规划与使用的调整，世界上一些 成功的快速公交系统往往结合以公共交通为发展导向的城市用地发展原则，因此 在快速公交的车站与枢纽设施周围往往是城市用地密度比较高的地区。这种规划 思想不仅为城市的土地开发提供了便利的公共交通系统服务，同时也为快速公交 系统提供了足够的客流。快速公交系统的车辆往往采用不同与普通公交的改良型 公交车，为了提高系统的运输能力及减低平均运营成本，大多数系统采用1 8 至 2 5 米长的新型铰节车，单车的载客人数可高达2 5 0 人左右“1 。快速公交的车辆一 般采用色彩鲜艳及统一的公共交通车辆，以体现其品牌效应。目前许多城市的快 速公交系统还采用对环境影响比较小的清洁公交车辆。快速公交线路的组成比轨 道交通具有更多的灵活性，线路的构成可以根据不同时段及不同客流需求进行适 当的调配，如增设高峰时段的大站快车以增加车站间距提高运营速度。 7 河海大学硕士学位论文 2 2 快速公交系统的历史 快速公交系统起源于巴西的库里提巴市。二十世纪七十年代随着经济的高速 发展、城市人口的迅速递增和私人汽车拥有量的提高，伴随而来的是城市交通的 拥堵状况日益恶化”1 。库里提巴市在面临缺乏足够的资金来建设轨道交通的情况 下，为了缓解城市交通拥堵状况，决策者及城市规划人员大胆开发并实施了一种 新兴的公共交通方式。他们的宗旨在于采用只有建设轨道交通十分之一的造价来 建设具有轨道交通运营特性的公共交通方式，因此快速公交系统的雏形应运而 生。 通过三十年时间的完善，库里提巴市的快速公交系统已日趋成熟。与此同时 世界上许多城市通过仿效库里提巴市的经验或是开发改良建设了不同类型的快 速公交系统。目前世界上许多城市，特别是美国、加拿大、澳大利亚与欧洲一些 城市的决策者和规划人员已将快速公交系统作为一种新的公共交通方式，与轨道 交通相提并论0 1 。 2 3 快速公交系统的优势 快速公交系统在世界各地之所以能受到如此广泛的重视，与其它公交方式相 比其具有以下这些优势“。 1 运营组织的灵活性 快速公交系统所具有的灵活性是轨道交通无法与其类比的。首先快速公交系 统不需要像轨道交通那样必须在整个系统完全建成后才能投入商业运营。轨道交 通必须在线路、车站、车辆、收费系统、运营控制系统完全建成后方可投入运营。 而快速公交系统可以在系统部分功能设施建成后即可投入商业运营。因此快速公 交系统可以采用分阶段和分路段的分步实旌方法。 2 低廉的造价与运营费用 快速公交系统与轨道交通相比最大的优势之一在于其投资与运营成本要比 轨道交通低的多，虽然世界各地对建设轨道交通和快速公交系统的投资额比较差 3 第二章快速公交系统概述 异较大。通常情况下，快速公交系统的造价往往只有轨道交通的十分之一。目前 中国城市地铁的平均造价为每公里二亿至七亿人民币，根据初步预算，快速公交 系统的平均造价为每公里二千万至七千万人民币。如一条快速公交系统的走廊不 需要动迁，其平均造价在每公里二千万元左右；如项目建设需要大量动迁工作， 投资额可能会高达每公里七千万人民币。总而言之，建设一公里轨道交通的投资， 通常可以用来建设十公里左右的快速公交系统。 3 保持城市公共交通的可持续发展 在今后若干年内，随着经济的稳步发展以及居民收入的增加，中国城市机 动车的拥有率与使用率将持续增长。城市道路的拥挤状况将日趋恶化。城市道路 交通在区域范围内或是整个干道系统在高峰时可能产生交通瘫痪。在城市交通的 拥堵路段上、区域内、乃至在整个干道系统上建立快速公交走廊或是网络，可以 保持公交服务水平不至于受机动车交通拥堵的影响。这对维持城市居民的出行的 可靠性和机动性，以及保持城市公共交通的可持续发展起着举足轻重的作用。 4 充分利用现有公交运营管理经验 虽然快速公交系统的运营管理方式与传统的普通公交略有不同，但是诸如线 路的运营管理、驶售人员的管理体制、运营调度和车辆维修方式与现有的普通公 交管理方式大致相同，因此公交运营部门可以利用现有公交运营管理经验。对快 速公交系统运营人员的培训工作与轨道交通相比工作量要小得多。此外，由于可 以充分利用现有的公交管理经验，运营管理方法简单，以及技术操作和控制方法 比轨道交通简化得多，一条新的快速公交系统的试运营往往只需一周左右的时 间，而一条轨道交通的试运营时问一般需要3 至6 个月。 5 降低居民出行费用及市政府的交通投资额 巴西库里提巴市的公共交通系统的骨干网络是完全建立在快速公交系统上 的。这一具有战略眼光的举措。为库市政府节省了巨大的交通投资与开支费用。 库市政府利用这些节省的资金，大力改善城市的投资环境以及居民的生活质量。 由于快速公交的运营成本较低以及库市政府对公交的额外补贴，因此库市的公交 系统使得低收入居民用于交通的费用约占他们收入的1 0 。 9 河海大学硕士学位论文 因此，目前在中国推广快速公交系统，对于减轻城市的财政负担以及降低居 民的出行费用具有重大的战略意义。大多数城市仍然需要庞大的建设资金来改善 城市其他基础设施。城市投资环境的改善有利于提高城市的竞争力，更多地吸引 国内外投资) 。实施快速公交系统可以降低居民的出行成本。快速公交与普通公 交相比，由于其运营车速高，在提供相同服务水平的前提下。其运营成本较低。 如果城市政府能够将由于推迟或是取消轨道交通的建设资金用于补贴城市的公 交系统，这将可以进一步地降低公交的出行费用。 6 快速公交系统一般不需要财政补贴 世界上绝大部分的轨道交通系统的运营费用需要市政府的财政补贴( 以北京 为例，只有5 5 公里多的北京地铁，2 0 0 2 年需财政补贴接近4 亿元) 。而一些成 功的快速公交系统。如哥伦比亚首都波哥大的快速公交系统在系统投入第一年内 已达到财政上的收支平衡。巴西库里提巴市的快速公交系统从1 9 7 1 年建成以来， 系统的运营从未需要市政府的任何财政补贴。在中国客流高的普通公交线路也基 本上不需要财政补贴。快速公交系统的运营费用，往往可以达到收支平衡。 7 快速公交系统的网络效应 目前中国城市的轨道交通还处于起步阶段，上海通过l o 年的努力才建成3 条轨道交通总长6 5 5 公里。北京在过去l o 年总共建设了总长5 5 公里的轨道线 路。为了缓解城市交通的拥堵以及为市民出行提供一种可靠便利的交通工具，建 立城市快速公共交通系统已刻不容缓。北京虽然正在建设轨道交通在今后1 0 年内共将建3 0 0 公里的轨道交通。该系统建成后估计能承担2 0 9 6 的客运总量。正 如前面所讨论过的建设一公里的轨道交通的资金可用来修建1 0 公里以上的快速 公交系统。而建设一条1 0 公里的轨道交通所需要的资金可以用来建成一个l o o 公里左右的快速公交的网络，只要市政府肯下决心，建设1 0 0 公里的快速公交系 统一般可在2 至3 年的时间内完成。 2 。4 快速公交系统先进的管理技术 快速公交系统并不是镝单的“公交专用道+ 公交专用车辆”，而是利用改良 l o 第二章快速公交系统概述 型的公交车辆，运营在公共交通专用道路空间上，保持轨道交通运营特性且具备 普通公交灵活性的一种快捷的公共交通方式。为确保b r t 的顺畅运行，必须引进 先进的i t s 技术以保证b r t 各组成要素的顺畅运行。 依靠先进的i t s 技术，为快速公交系统提供先进的管理技术。快速公交系统 采用的i t s 技术主要由以下几部分构成； 图2 - 1 公共交通智能化运营管理系统物理框架 2 5 快速公交在中国的发展前景 由于快速公交系统对国内决策者、技术人员、及广大市民是一种新的概念， 宣传普及这种新颖的公共交通方式有利于推广应用。北京在实施“公交优先”的 河海大学硕士学位论文 战略举措方面曾领先于国内其他城市，率先在长安街上开辟了公交专用道，目前 北京正在积极筹备建设中国第一条地面快速公交系统的走廊及编制快速公交系 统的网络规划“”。成都也已完成了快速公交系统发展规划，其他一些城市正在编 制发展快速公交系统的规划 快速公交在中国的发展还处于萌芽阶段。但是其发展前景极为广阔。中国的 一些城市己先后实施了不同形式的公交优先的快速公交走廊。在北京长安街上实 施路侧式快速公交专用车道。在昆明实施了路中式快速公交专用车道。这些公交 优先措施不仅为今后实施快速公交系统提供了必要的设施与交通管理条件，同时 己展现了实施快速公交的一些初步的优势。 推广快速公交应该作为中国城市交通发展的长期目标之一。近期主要的目标 应该包括：如何来提高决策部门以及工程技术人员对快速公交系统的认识：研究 与总结国内外实施侠速公交系统的成功经验以及教调；逐步推广快速公交系统的 实施以提高整个公共交通系统的效率；优先安排与推广快速公交系统的项目，作 为轨道交通建设项目的替代方案；在一些大中城市和暂时不必或无力建设轨道交 通的特大城市逐步推广快速公交系统的实旌；编制实施快速公交的规划与设计标 准，因地制宜地实施不同形式的快速公交系统项目，寻求适合各城市具体情况的 快速公交形式“”。 由于资金和建设周期的限制，轨道交通不可能在短期内完全解决交通问题， 而国内城市私人汽车保有量和使用率正在快速增加，快速公共汽车交通作为城市 交通系统的重要组成部分，可以同轨道交通配合，提供舒适方便的公交服务，以 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，从而达到缓解交通 拥堵的目的。在功能上，快速公共汽车交通系统可以与地铁配合使用，搭建公共 交通网络；也可以作为地铁的过渡方式，当一条轨道线路在短期不能实施的，完 全可以通过先期快速公共汽车交通系统的实施解决交通问题，并培养客流，当客 流达到定水平以后及财政实力容许的前提下再改为地铁；快速公共汽车交通系 统也可以作为地铁的延伸，在客流相对较少的地铁延伸线上采用快速公共汽车交 通系统。而在国内的一些大型和中型城市，快速公共汽车交通系统完全可以作为 城市公共交通系统的主体，实现快速优质的公交服务。 1 2 第二章快速公交系统概述 当一个城市在建立快速公交系统同时，必须同时重视与轨道交通系统及普通 公交的整合与优化工作，逐步推广城市公共交通系统多元化的发展方向。多元化 的发展和改善城市公共交通系统，是缓解中国城市交通拥堵的重要举措之一，也 是城市交通可持续发展必不可少的战略决策“ 2 6 小结 中国目前已有北京、杭州、上海、昆明、西安等城市建有快速公交系统。由 于中国发展快速公交系统时间尚短，而且国外的设计不能完全套用在我国城市中 去，因此国内的快速公交系统还没有完全成熟，各城市对b r t 系统的认知度和重 视程度也参差不齐。早期设计的国内的快速公交系统尽管存在这样那样的问题， 但是快速公交系统依然会中国未来城市公共交通发展的主题之一 河海大学硕士学位论文 第三章公交专用道系统位置选取 中国公共交通发展面临严重的挑战。选择与制定合适的发展战略与实施计划 不仅对改善城市交通的状况以及城市居民的生活质量具有举足轻重的作用，而且 对城市的经济可持续发展至关重要。 由于影响公共汽车通行效率的因素，并不只是社会车辆的交通流，因此，简 单地给予公共汽车通行“时间”和“空间”上的优先权，并不能保证提高公共汽 车交通的运行效率。所以公共汽车交通专用道，必须是系统的概念“”。 运用电子、信息、通信、车辆定位及计算机等高新技术，以发展智能交通系 统为背景，提出的公共汽车交通优先系统，将可以高度地采集、处理公共汽车交 通流的运行状态、乘客的需求特征及其相关信息，顽向乘客和管理者及其相关系 统提供实时的高精度信息服务，实现整个公共汽车优先系统智能化运营管理，不 仅提高公共汽车交通的运营效率，而且可以促进公共汽车交通系统与乘客及相关 交通系统间的最佳协调。 3 1 公交专用道与其他公共交通线路的比较 城市交通的总体目标是保证安全和有效运输人与货物。公共交通系统在实施 这一目标中起着举足轻重的作用。公共交通系统在人口超过一百万的城市交通系 统中的地位尤其重要。根据最新的统计资料，目前中国3 5 座城市的常住人口超 过一百万，其中1 i 座城市常住人口超过二百万“”。中国城市的公共交通系统目 前正面临日趋严重的挑战。随着城市经济的增长，私人汽车拥有率及使用率的提 高城市交通的拥挤程度日益增大，造成使用公共交通的出行时间日益增大。公 共交通的服务水平日益降低。同时由于道路交通拥挤以及石油价格的上升，造成 公共交通的运营成本普遍上升1 。 3 1 1公交专用道与传统公交线路的比较 在中国，传统公交线路在公共交通主体中还占据着不可动摇的位置，但是快 1 4 第三章公交专用道系统位置选取 速公交系统正以其不言而喻的先进型逐步走入城市规划者和决策者们的视野。 通过对中国第一条路中式公交专用道一一北京市南中轴快速公交和常规公 交3 0 0 路一段时问早晚高峰的数据调查，进行公交专用道与传统公交线路的对 比。两者在路权、车站和车站运营模式上具有明显区别( 见表3 1 ) 川“”。 表3 1 调查系统运营特征 调查系统运营路权 运营车型 车站运营 模式 北京快速公交物理隔离的全封闭专大容量低底板铰接公封闭式站台、水平登 果苑站用路权( 前门大街段交车，三扇车门降、站台售票、停靠 有两公里混合运行路位置确定 段) 北京常规公交混合路权( 城市快速大容量铰接公交车。开放式站台、中门刷 3 0 0 路三元桥站路) ，在部分路段上车门有2 3 级踏步，卡上车、停靠位置不 与其他多条线路共用 三扇车门确定 公交专用车道 调查方法上，将公交车停稳后开门的时刻为到达时白j ，完成上下客后关门的 时刻为离开时间，连续到达的公交车到达时间之差为车头时距，公交车离开时间 与到达时间之差为该公交车的停靠时间。 经过一段时间的调查，调查得到的数据统计特征见表3 2 表3 - 2 调查结果统计 公交类型时段停靠车辆数平均车头平均停靠 ( 两小时)时距( 秒)时间( 秒) 早高峰9 6 8 61 6 1 南中轴快速公交 晚高峰 7 67 41 4 9 旱高峰4 8 1 5 23 5 6 常规公交3 0 0 路 晚高峰 4 41 8 02 9 5 河海大学硕士学位论文 通过以上对比，快速公交系统在运营车头时距稳定性和停靠时间效率上相比 常规公交具有明显优势。其中，快速公交系统中提高运营车头时距稳定性的措施 有训【6 0 】： 1 保障专用路权，使得运营公交车辆更少地受到其他交通的干扰： 2 公交线路结构简单，线路重复率低，公交车之间相互干扰较小； 3 车站提供足够的停靠位数量，减少了因为车辆排队造成的不稳定延误。 快速公交系统提高乘客上下车效率，减少停靠时问的措施有叫1 5 z l ： 1 实施站台售票，使得停靠公交车的所有车门均可以同时用于乘客上车； 2 站台与公交车底板等高的水平登降设计提高了人均上下车速度； 3 快速公交车辆在车站的停靠位固定，使得乘客可以提前在停靠位置车； 4 宽敞的站台空间方便乘客移动，减少了乘客上下客不连续造成的延误。 总之，专用路权、线路整合、站台售票、水平登降等措施提高了快速公交系 统的效率和运营稳定性，减少了公交车在车站的停靠时间，缩短了公交车运营时 间。这些措施如果能因地制宜地得到进一步推广，将为乘客、运营企业和社会带 来了更广泛、更大的效益。 3 1 2公交专用道与轨道交通的比较 快速公交系统与轨道交通相比最大的优势之一在于其投资与运营成本要比 轨道交通低的多，虽然世界各地对建设轨道交通和快速公交系统的投资额比较差 异较大。通常情况下，快速公交系统的造价往往只有轨道交通的十分之一。 公交专用道作为快速公交系统的主要组成部分，其造价的大小直接影响快速 公交系统的经济性。目前中国城市地铁的平均造价为每公里二亿至七亿人民币， 根据初步预算，公交专用道的平均造价为每公里二千万至七千万人民币，其中包 含公交专用车站。如一条快速公交系统的走廊不需要动迁，其平均造价在每公里 二千万元左右；如项目建设需要大量动迁工作，投资额可能会高达每公里七千万 人民币。总而言之，建设一公里轨道交通的投资，通常可以用来建设十公里左右 1 6 第三章公交专用道系统位置选取 的快速公交系统。 城市交通的总体目标是保证安全和有效运输人与货物。公共交通系统在实施 这一目标中起着举足轻重的作用。公共交通系统在人口超过一百万的城市交通系 统中的地位尤其重要。随着城市经济的增长，私人汽车拥有率及使用率的提高。 城市交通的拥挤程度日益增大，造成使用公共交通的出行时间日益增大。公共交 通的服务水平日益降低。同时由于道路交通拥挤以及石油价格的上升，造成公共 交通的运营成本普遍上升。 大多数城市由于受城市财政支出的限制，以及对公共交通的重视减弱，以致 于对公共交通的补贴日益萎缩。一部分城市虽然保持或增加在财政上对公共交通 的补贴，但是由于公共交通部门扩大其服务范围以及服务水平，实际上对公共交 通的补贴仍然不如以前。为了转嫁由于财政补贴的减少以及运营成本的增加，公 共交通部门纷纷增加公交票价，以及逐步取消具有补贴性的公交月票发行。 实施快速公交不仅在项目投资上及运营成本上比建设轨道交通低。而且快速 公交建设与使用的灵活性高于轨道交通。快速公交走廊道路设施可以根据城市的 财政状况分阶段实施，快速公交的辅助设施也同样可以分阶段实施。这些辅助设 施可包括车站设施的改善，公交优先的交通控制设备，公交车辆的改善，以及通 信与其他智能化交通设备。快速公交可以在走廊的道路设施及辅助设施完全建 成前提前运营。而地铁与轻轨必须在所有设施全部建成后才能运营嘲。 轨道交通的建设需要庞大的资金，因此轨道交通网络不可能在短期内建成。 由于建设快速公交需要的投资少，因此建设一条1 公里的地铁线所需要的资金可 以建成l o 至2 0 公里的快速公交网络。一个完善的快速公交网络对整个城市公 共交通所起的作用往往高于一条轨道交通走廊。 巴西库里提巴市的公共交通系统的骨干网络是完全建立在快速公交系统上 的。这一具有战略眼光的举措，为库市政府节省了巨大的交通投资与开支费用。 库市政府利用这些节省的瓷金，大力改善城市的投资环境以及居民的生活质量。 由于快速公交的运营成本较低以及库市政府对公交的额外补贴，因此库市的公交 系统使得人低收入居民用于交通的费用约占他们收入的1 0 。目前，在中国推 广快速公交系统对减轻城市的财政负担以及降低居民的出现费用具有重大的战 略意义。大多数城市仍然需要庞大的建设资金来改善城市其他基础设施。对城市 7 河海大学硕士学位论文 投资环境的改善取决于是否可以与其他城市竞争国内外的投资。实施快速公交系 统可以降低居民的出行成本。快速公交与普通公交相比由于其运营车速高，在提 供相同服务水平的前提下，其运营成本较低。如果城市政府能够将由于推迟或是 取消轨道交通的建设资金用于补贴城市的公交系统，这将可以进一步地降低公交 的出行费用“。 在我国尚未纳入国际发达国家前，公交专用道的经济性、安全性、便捷性等 诸多特点是值得吸引城市建设者和决策者们的注意力的。 3 2 公交专用道系统的优势 公交专用道系统是一个创新的快速交通系统，旨在提高公交服务的快捷性、 安全性和舒适性。公交专用道是b r t 系统的重要组成部分，其目的是为b r t 提供 路权。 在过去，公交车与其他交通方式如轨道交通相比存在劣势。与机动车一样， 它们会受到交通堵塞的制约，尤其是在交通高峰期。设置公交专用道系统后，公 交车与机动车相比有一个独特的优势，即它们有一个专用的车道，能为乘客提供 更快捷、更安全、更舒适的服务，如下所述1 ： 1 乘车时间缩短。因为公交专用道专用于公交车和紧急车辆，减少了尤其是高 峰期的交通拥阻： 2 运行时问一致。它不受外界因素如交通灯、交通状况的影响，因此每班车程 耗时相同； 3 与地方路的公交相比，班次更多，车速更快，无招停； 4 郊区公交车也可在特定地点进入公交专用道，因此无需换乘； 5 高峰期间公交专用道车站的候车时间不会超过5 分钟； 6 所有车站都配有高科技智能交通系统，可实时显示公交车运营信息； 7 与其他交通方式有更好的连通，与轨道交通，支线公交以及轮渡等其他公交 方式。 1 8 第三章公交专用道系统位置选取 公交专用道还为公众提供下列间接效益： 1 减少公交运营机构的运行和维修费用； 2 减少车辆尾气排放； 3 保持可持续的城市发展； 4 缩短紧急车辆的行驶时间，紧急车辆是除公交车之外被允许使用公交专用道 的唯一交通模式。 3 3 公交专用道系统的构成 公共汽车线路子系统，试图形成重复系数小、效率化、换乘便捷的公共汽 车网络：专用道子系统是以构筑由专用道路、停靠站和交叉口进出口道共同构成 的公共汽车优先通行空间为目标；运营管理子系统，则是从公交运营效率化， 服务能力与乘客需求协调，提高系统中的时空资源方面，强化系统的功能：优先 控制与管理子系统的主要功能是以人均延误最小和通行能力最大为目标，为公共 汽车交通提供最大的“通行时间”；换乘子系统是公交网络优化的基础：相关道 路交通管理子系统为最大地发挥公交优先系统的功能提供支持。 1 9 河海大学硕士学位论文 l 公共汽车交通专用道系统 l 0 l jj 1 ljj b 叫瞄l旧叫瞄：i i 圳隰薹通 上jjjjo 上j工jjjjjjjjjj 2 3 4 5 6 7 8 91 0 1 1 1 2 嚣 1 4 旱 ：主 行 道 叠兰 路 等 出通 的 白 行 1 斧竺问 量三 圭 直 士 专专 专专专发 公 交 换 途 用用 用用用 圭 交通 橐 行 转 道道 适道道频优流 线 藏 向 路 停 进出使 生 先渠 路 政 线 段 靠口口 用与信化 与 路 站 道遭时车号与 即段辆控流 换的数制 向 秉确的组 线定 确织 交 路定管 通 理 管 理 图3 1 公共汽车交通专用道系统构成图 3 4 公交专用道的设置条件 1 道路条件啪 一般认为，道路断面单向达到3 个车道以上 也有在单向2 车道设置公交专用道的情况( 名古屋) 2 交通条件 公交车流量依据 公交专用道的通行能力： = 3 6 0 _ _ 0 0 = 3 6 5 0 _ _ _ _ 0 0 = 7 2