（交通运输规划与管理专业论文）城市公共交通路段优先通行技术及评价方法研究.pdf

东南大学硕士毕业论文摘要 摘要 城市公共交通优先通行是公交优先发展的一个重要措施，路段公共交通的优先通行能够减少 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率，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。本文对路段公交优先通行的技术和评价方法进行了研究。 本文首先分析了公交运行受到的各种干扰因素，提出了路段公交优先系统的概念和组成要 素，并针对这些要素给出了路段公交优先通行措施的类型、设置方法和适用条件：接下来利用实 际调查数据，考虑公交车辆和社会车辆在道路上行驶时的相互影响，以及公交停靠站的影响，本 文分别建立了不同类型道路上，公交专用道设置前后的社会车辆和公交车辆的车速与饱和度等相 关因素的交通流模型，并对车辆的行驶车速进行了设置公交专用道前后的对比分析以及不同的专 用道和停靠站设置方法之间的对比分析；在此基础上给出了设置公交专用道的效益评价方法和设 置条件，并分别从微观和宏观的角度评价了路段公交优先通行系统将给城市发展所带来的效益； 最后，本文以南京市的中央路为例，利用前面所研究的分析和评价方法，对不同的路段公交优先 通行措施进行了评价。 【关键词】 公交优先公交专用道公交停靠站交通流特性评价方法 东南火学硕士毕业论文 摘要 a b s t r a c t b u sp r i o r i t yt r a n s i ti nu r b a ni sa ni m p o r t a n tt r e a t m e n tf o rt h ed e v e l o p m e n to fb u sp r i o r i t y b u s p r i o r i t yt r a n s i to nt h er o a d w a yb e t w e e ni n t e r s e c t i o n sc a nd e c r e a s ei a mt ot h eb u s e s ，i n c r e a s et h e i rs p e e d a n dr e d u c eb u sd e l a y , j u s tt oa v a i l a b l ye n s u r et h eb u sa r r i v i n go nt i m ea n de n h a n c et h el e v e lo fb u s r e s e r v e t h i sm e a s u r ew i l lb eo fg r e a ti m p o r t a n tt op r o m o t et h ed e v e l o p m e n to f p u b l i ct r a f f i c ，r e l a x t r a f f i cp r e s s u r eo fu r b a na n d8 s s u r et h ec i wt od e v e l o p p e r s i s t e n t l y t h - st h e s i se x a m i n e st h et e c h n o l o g y a n de v a l u a t i o nm e t h o do f b u s p r i o r i t yt r a n s i to nt h er o a d w a y a tf i r s t ，t h et h e s i sa n a l y z e dt h ed i s t u r bf a c t o r st ob u s e so nt h er o a d w a y , g a v et h ec o n c e p t i o no f r o a d w a yb u sp r i o r i t yt r a n s i ts y s t e ma n di t se l e m e n t sa i m e da tw h i c ht h et h e s i se x p a t i a t e do nt h et y p e s ， s e t t i n gm e t h o da n da p p l i c a b l ec o n d i t i o no ft h er o a d w a yb u sp r i o r i t y w i t ht h ed a t ai n v e s t i g a t e d c o n s i d e r i n gt h a tb u s e sa n dg e n e r a lp u r p o s ev e h i c l e sd i s t u r b i n ge a c ho t h e ra n dt h ee f f e c to fb u ss t a t i o n s o nt h er o a d ，w ef o u n d e dt r a f f i cf l o wm o d e l so fb u s e sa n dg e n e r a lp u r p o s ev e h i c l e so nd i f f e r e n tt y p eo f r o a d w a yb e f o r ea n da f t e rs e x i n gb u sl a n e s b a s e do nt h ea n a l y s i s ，t h et h e s i sd i s c u s s e dt h ec o n d i t i o n s a n db e n e f i te v a l u a t i o nm e t h o do f s e t t i n gb u sl a n e s ，a tl a s t ，w i t ht h ee x m n p l eo f t h e z h o n g y a n gr o a d ，t h e t h e s i sg a v ee v a l u a t i o no fe v e r yb u sp r i o r i t yt r a n s i tm e a s u r eu s i n gt h ea n a l y s i sm e t h o ds t u d i e di nt h e p a p e r k e yw o r d s b u s p r i o r i t y b u sl a n eb u ss t a t i o nt r a f f i cf l o wc h a r a c t e r e v a l u a t i o nm e t h o d 学位论文独创性声明 本人声明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得 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，也不包含为获得东南大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：连。勉杰日期：丝立：乡 关于学位论文使用授权的说明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位 论文的复印件和电子文档，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，可以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包 括刊登) 授权东南大学研究生院办理。 日期：丝生：圭 东南大学硕士毕业论文第一章绪论 1 1 研究背景 第一章绪论 本论文是以国家十五科技攻关计划智能交通系统关键技术开发和示范工程项目的城 市公共交通系统优化技术课题为依托来开展研究的。城市路段公共交通优先通行技术研究是该 课题的重要组成部分。 随着国民经济的快速发展，城市建设规模不断扩大，大城市人口高度集中并大幅度增长，交 通需求迅速扩大，而道路交通基础设施建设的发展则相对滞后，使得城市交通需求与供给之间的 矛盾越来越突出，城市“乘车难”、“行车难”的局面在加剧，交通阻塞呈现出由点到线、由线到 面的扩展趋势。交通拥挤、交通延误、交通阻塞以及由此引起的噪声、废气污染严重影响着城市 居民的正常生活以及社会经济的持续、健康发展。即使一些大中城市的交通基础设施现状能够满 足交通需求，但由于经济的快速发展，机动化进程加快，也同样存在着交通隐患，未来年城市的 变通状况不容乐观。 值得欣慰的是，我国城市交通的现状已引起了政府公众、社会各界的广泛关注。有关专家学 者和交通工程师们在吸取各国城市交通发展经验的基础上，找到了一条解决我国城市交通问题的 有效途径，即优先发展城市公共交通，以公共交通为杠杆降低城市交通需求总量，实现道路交通 基础设施发展与交通需求增长的均衡。轨道交通具有运量大、车速高、不与其他车辆相互干扰冲 突等优点，的确是一种较为理想的公共客流运输方式，但轨道交通建设耗资巨大，建设周期长， 且无法形成密集的运输网络因此更多的公共客流运输还应由灵活、便利的公交车辆来承担【1 1 。 纵观我国公共汽车交通的现状，在自行车、各类社会机动车和公交车辆争夺道路使用权的一隋 况下，公共交通车辆延误严重，行车不畅现象非常普遍，车辆行程时间长、准时性差，服务水平 的低下使人们不愿意选择公交出行j 。因此有必要在城市中实施公交优先通行措施。交通运输的 目的是实现人和物的移动，而不是车辆的移动。基于这一考虑，就应该对交通系统的资源进行台 理的优化配置，公交优先通行的实质就是改变当前城市交通系统资源分配的不合理状况，减少出 行者在路上的延误时间，以体现交通资源利用的经济合理性。实现公交优先通行的一个主要措施 是开辟公交专用道使公交车辆与其他社会车辆分离行驶。它可以达到以一f 目的：以可接受的速 度和舒适度承运现有的和潜在的公交乘客，即那些无法选择私人机动化交通的人；为私人机动车 使用者提供一种可接受的备用方式，因为他们可能会面对日益拥挤和恶化的道路交通：提供一种 相对于私人机动车来讲更有利于保护城市环境的交通方式。总的来说，发展公交优先通行，既能 保证现状条件下公交车辆的畅通，又能保证未来非公交车流的通行，以实现公交与非公交主次分 明，在有限的条件下提高公交车辆的运载能力和服务水平，缓解交通拥挤，是创造整体良好交通 环境的有效措施。 我国早在十多年前就提出了公交优先发展的交通政策，但在实施中效果并不好，城市公交系 统不完善，缺乏先进实用的公头交通优先通行技术的支持，道路上公交车行驶速度缓慢，其它机 动车和非机动车对公交车的干扰严重，信号交叉口等候时间长延误较多，也导致车辆不能准时 准点到站，使乘客的等待时间过长，引起了乘客的不满情绪。最近几年，北京、青岛、广卅i 、深 圳、昆明等一些大城市相继开辟了公交专用线，取得了一定的效果，但部分专用线的设置不够合 理，使道路其他车辆通行能力不能满足交通需求，造成公交专用道的空间浪费而社会车辆过度拥 挤，有些专用道则因隔离不明确或管理不善，而形同虚设，由此看来，公交专用车道在推广中仍 存在较多技术上的问题。 城市公共交通优先通行是提高公交车准时率的主要方法之一因此，如何合理规划、设计城 东南大学硕士毕业论文 第一章绪论 市公共交通优先通行方案，是实现公交优先的主要问题。这需要科学的理论与方法作为依据，从 系统的角度出发，对公共交通优先通行技术进行分析和研究。本文拟通过研究城市路段公共交通 优先通行措施对道路交通产生的影响来确定路段公交优先通行设施设置的条件，评价公交优先 通行措施所带来的效益，从而优化公交优先通行技术，使公交优先为乘客和企业带来最大效益， 促进公共交通的发展。 目前，我国绝大多数城市都将城市公共交通优先发展作为解决城市交通拥堵的主要措施，公 交优先通行是公交优先的重要体现，如能在城市中广泛推广和应用，将取得巨大的社会效益。 1 2 国内外研究情况 1 2 1 国外研究概况 欧洲由法国、意大利、罗马尼亚、英国等多个国家的交通组织及大学共同合作了一个长期的 项目p r i s c i l l a ( b u sp r i o r i t ys t r a t e g i e sa n di m p a c ts c e n a r i o sd e v e l o p e d o nal a r g eu r b a na r e a ) ，该 项目主要研究公交优先的策略及影响分析，并在一些城市做示范应用”j i 。英国s o u t h a m p t o n 大 学从2 0 世纪6 0 年代起每五年为伦敦市进行一次彻底的公交优先通行系统规划几乎每年傲一次 调整，作为p r i s c i l l a 项目的参加者之一，他们在公交优先信号交叉口方面作了大量研究，提 出了预信号配时、公交车辆感应配时等方法p j 。l u i sf e r r e i r a 在澳大利亚研究了公交优先通行措 施对道路交通的影响，通过对比设置公交专用道、专用信号前后道路上车辆的延误时间，给出了 不同道路交通量下，设置公交专用道的最佳公交比例和最佳公交客流量。s h i n i c h i r on a g a n u m a 等 在日本的k u m a m o t o 进行了同交通管理系统相结合的公交优先信号通行系统设计，并利用设在公 交专用车道上的光学监控设施来保证公交专用道的路权专有。s h a h r i a r 等建立了公交专用车道的 宏观模拟模型，考虑因素包括公交行程时间，能源消耗和尾气排放等。h o u n s e l l 等在伦敦研究同 s c o o t 系统相结合的公交优先通行系统，这是d r i v e i i p r o m r t 计划中的一部分。它的特点是 车辆自动定位技术与城市交通管理控制( a v l u t c ) 的相互结合。s h a l a b y 等使用t r a n s y t - 7 f 软件对公交专用车道及其相关辅助措施的效益进行了模拟分析评价，可以较为准确地模拟出公交 车辆的车速和延误。 巴黎市非常重视公交优先的发展建设，在市内修建了长度为2 2 0 公里的全封闭式公交专用道 和专用路，另外还在一般道路上尽可能开设不封闭的公交专用道在很多不足1 0 米宽的道路上 多采用单向式。土耳其的公交专用道由于缺少适当的管理措施，且车站密集，交叉口间距短，因 此专用道的实际运营效果并不理想，车速较低，车辆运营效率不高。在巴西采取多种手段来提高 公交专用道的通行能力比如用不同的方式提供车站超车服务设施，设置大站快车运营线路等 这些措施可以提高断面旅客流量，减少运行时间；对于部分没有超车设施的专用道，采用车辆排 序的方式，在专用道开始处按照正确的次序发车，以减少高峰时段公交专用道上车辆的排队等待 时间【7 1 。 对于专用道在交叉口处的设计，国外多采用公交优先信号控制，利用车辆检测技术或车辆定 位系统对公交车进行监控，当检测到有公交车到达变叉口时即实行公交优先通行。 1 2 2 国内研究概况 我国对城市公共交通优先通行技术的研究起步较晚，到目前为j e ，对_ 丁公交优先通行的研究 基本处于理论阶段，从宏观意义上阐述公交优先对城市发展的重要性，这些理论的研究对城市交 通的发展建设具有重要的学术意义但理论应用于实践部分有所缺乏，对优先通行技术的具体应 2 东南大学硕士毕业论文 第一章绪论 用涉及不多。 北方交通大学的吴建平教授对公交优先通行技术作了较多的研究，尤其是交叉口公交优先通 行信号配置，并在英国城市中有一定应用。我国同济大学、深圳交通规划研究中心等对公交专用 道的设置形式、设置条件等作了一定的研究，并对公交优先通行交叉口作了仿真模拟研究i ”。国 内的研究多偏于定性分析，提出的设置条件也较为笼统，对不同的道路、交通情况没有针对性， 适用性不强。对于公交优先通行措施的效益评价，东南大学交通学院进行了初步的研究，对设置 公交专用道和专用信号配时前后路段上人均行程时间进行了对比分析，提出了效益评价的思路和 方法，并给出设置公交专用道的最佳公交车比例的计算方法，但在模型上都是用已有的路阻函数 模型，假设较多。对于不同的公交优先通行措施对道路交通的影响没有明确的计算方法，无法使 规划和决策者直接利用并得出决策依据p 】。 最近几年，我国少数大城市相继开辟了公交专用线，取得了一定的效果。北京市已经在2 5 条道路上布置了公交专用道，总长度达到5 6 公里，主要分布在快速路和主干道上，大都为高峰 小时专用道，与设置前相比公交车的平均运行车速提高了1 0 - - 1 5 ，准点率提高了2 0 ，可 以说取得了很好的经济和社会效益，但也存在一些问题，如公交专用时段分配不足，停靠站设置 不合理，交叉口延误过大降低了专用道的作用，专用道数量少，没有形成规模效益等。 深圳市在公交优先通行方面起步也比较早，已经对总长约3 5 公里的城市主干道进行了公交 专用道系统的规划和实施，并在3 8 个平面交叉口设置了公交专用进1 3 道，公交优先通行网络己 初步形成。实施后，公交车准点率提高2 0 ，运营效率提高3 0 ，公交车平均运行速度提高6 4 ， 高峰时间提高5 0 , - 7 0 ，客运量提高1 4 6 l l w 。深圳市由于非机动车数量很少，因此公交专用 道多位利用非机动车道设置的，对原有道路社会机动车辆影响不大，实施效果较好。 这些城市的公交优先通行措施可以为其他城市提供参考经验，但不同的城市有不同的道路交 通特点，一种方法并不一定适用所有的城市道路，因此，对这些公交优先通行措施还应进行系统 的交通影响分析和效益评价。在此基础上建立理论体系，并研究一套实用的、可操作性强的公交 优先通行措施和实施方法。 研究开发适合我国国情的公共交通优先通行技术，以指导实践。使公交优先不再是一句空话， 对解决我国城市交通问题将有重大的意义。 1 3 研究目标及主要内容 城市公交优先通行技术包含内容较多，本论文从以下几个方面进行研究： l 、城市道路公交优先通行设施的设置方法研究 结合国内城市交通特点，研究适合我国城市应用的路段公交优先通行措施，主要包括公交专 用道的分类、公交专用道的设置形式、交叉口公交专用进口道的设置形式、公交专用道上公交站 点的设置形式，以及这些设置方法的适用条件等。 2 、路段公交优先通行措施的交通影响分析 对采取公交优先通行措施的路段进行车辆运行的影响分析，研究路段上设置公交专用道前后 公交车和其他车辆的车速变化，分别建立专用道设置前后社会车辆和公交车辆的路段车速饱和 度关系模型。 3 、路段公交优先通行措施的效益评价方法 利用建立的交通流模型，分析公交专用道设置前后车辆路段行程时间的变化，同时考虑由于 公交优先通行而给公交车辆和其他社会车辆带来的正面及负面影响，选取适当的评价指标，建立 评价体系- 提出对城市路段采取公交优先措施的效益评价方法。并对公交优先通行措施所产生的 宏观效益进行定性分析。 4 、路段公交优先通行的应用示例 东南大学硕士毕业论文 第一章绪论 以南京市的一条道路为例，根据实地调查数据，利用本文所研究的交通流分析模型和效益评 价方法，对不同的公交专用道设置方案进行评价分析。 1 4 研究技术路线 本文将收集国内外城市中己实行公交优先的路段和交叉口的基础资料及运营情况等，总结已 有的道路公交优先通行的措施及经验，在此基础上提出适合我国城市道路的公交优先通行措施及 设置方法，主要包括公交专用道、交叉口公交专用进口道和停靠站，并分析这些设置方法的适用 条件。由于公交优先通行的形式有多种，本文主要研究路段设置公交专用道的条件和所产生的效 益，因此选取典型的专用道设置形式，采用实地调查的方法获取路段上公交车及社会车辆运行情 况的数据，综合运用交通流理论及数学工具，分别建立公交专用道设置前后的车辆速度模型，分 析车速的变化再以此为依据，给出效益评价方法，最后通过实例分析来说明文中所研究方法的 实用。睦。 本文研究的个思路框架见下图： 分析公交运行现状 上 提出公交优先通行系统的要素 上 给出各种公交优先通行设施的设置方法 上 研究路段公交优先通行的交通流模型 上 研究路段公交优先通行措旌的评价方法 i ， i实例分析l l1 图1 1 研究内容及思路框架图 4 东南大学硕士毕业论文第二章城市道路公交优先通行系统 第二章城市道路公交优先通行系统 公共交通运输的过程体现为聚集的人流和车流频繁相互作用的过程，与其他车辆的运输相 比，公共交通运输的过程显得更为复杂。一般来说，当交通量远远低于路网通行能力时，公交车 辆可以同其他交通方式共享道路空间，无需为其提供特殊的优先权：然而，当交通量相对于道路 通行能力为高时，公交车辆将承受由其他的道路使用者引起的拥挤和延误的干扰，此时有必要向 其提供通行优先权。如果只是简单地从硬件设施上为公交车辆提供一条专用车道或专用路，而没 有相应的优化和管理措施，是无法充分发挥公交专用道( 路) 的作用的，因此有必要从多方面保 障路段公交优先的实现。在公交优先的原则中也提到公交优先要作为个综合系统来发展，本章 提出了“公交优先通行系统”的概念。 首先分析公交车辆在道路上的运行状态，进而得出公交优先通行系统的组成要素。 2 1 常规公交运行状态 在完全理想的条件下，即不考虑其他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。相 应于客流的变化，公交运营部门可以随时增减发车频率，以此就能够保证公交线路营运状态的稳 定。如果有足够多的公交车的话，路段上一条车道公交车辆连续车流的单向运载能力理论上可以 达到9 7 0 辆d , 时或7 2 7 0 0 人次，j 、时( 注：公交车辆饱和车头时距3 7 秒，平均载客量7 5 人次 车) 【1 1 1 。 然而以上描述的仅是假设的理想条件下的情形，公交车辆的实际运行状态是非常复杂的。 道路条件因素、设站因素、交叉口因素以及其他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一公交服务水平下降”。 2 2 公交运行干扰因素 公交车辆从始发站正常出发后，沿途受到一系列因素的干扰而导致运行状态发生改变，行程 延误增加，这些干扰因素主要包括：( 1 ) 路段影响因素，( 2 ) 交yr 7 影响因素，( 3 ) 公交停靠站影响 因素，( 4 ) 瓶颈路段影响因素。 2 2 1 路段影响因素 无公交专用道时，公交车辆运行过程中路段有可能产生的影响因素主要有： ( 1 ) 无机非隔离设施时非机动车插入机动车道行驶 ( 2 ) 非公交车辆比例过高，连续两辆公变车辆之间的间隔时间变大 ( 3 ) 出租车路边停车 ( 4 ) 非机动车、行人突然横过马路时的干扰 这四种影响因素作用于公交运行的结果就是公交车辆的运行速度减慢、车头时距增大、制动 东南大学硕士毕业论文 第二章城市道路公交优先通行系统 频繁。消除这些对公交运行不利的因素在于设立机非隔离设施或改机非混行为机动车专用，杜绝 非机动车和行人乱穿马路的现象；设立公交专用道，保证公交车辆能够以较高的速度和稳定状态 运行。 2 2 2 交叉口影响因素 交叉1 3 是道路网中道路通行能力的瓶颈和交通事故的多发源，是城市交通阻塞的主要发生 地，高峰时段很容易造成车流中断、事故增多以及延误加重，公交车辆在此的延误程度尤为严重。 由于交叉口是通过控制系统分配绿灯时间来安排不同流向的车辆运行的，不同流向的通行能 力均受该流向的绿信比所决定，公交车亦不例外。信号等待延误是公交车不能准时运行的重要影 响因素。此外公交车在交叉口的另一延误是排队等待时往往是在很多其他社会车辆之后，加之公 交车的启动速度较慢，使之比一般的社会车辆在交叉口的延误时间更长。从道路使用优先权的角 度来解决公交车在交叉1 3 的延误问题，主要方法就是设置公交专用进口道，使公交车能够在绿灯 通行的第一时间通过交叉口，减少延误。 2 2 3 停靠站影响因素 公交停靠站是整条道路上千扰车流正常运行的一个瓶颈。当道路上没有设置公交专用道时， 公交车辆与社会车辆混合行驶，在停靠站附近，由于公交车辆要在路边右侧停靠，而其他社会车 辆继续直行，因此就会产生车辆的交织，而相互干扰，既影响公交车的停靠和起车速度又影响 社会车辆的正常行驶，严重时还会造成交通阻塞。 停靠站对公交车运行的干扰主要体现在以下几点： ( 1 ) 公交车进站时与社会车辆交织。互相产生干扰： ( 2 ) 有港湾停靠站时，公交车离站与社会车辆交织产生的干扰； ( 3 ) 无港湾停靠站时，公交车超越停靠车辆与社会车辆交织产生的干扰。 如果设置公交专用道，将公交车与社会车辆分开，就可以避免车辆在停靠站出的交织，减少 相互干扰，从而提高车速。 2 2 4 瓶颈路段影响因素 在城市道路中可能会遇到一些瓶颈路段，如桥梁、隧道等，在这些地段往往道路宽度变窄， 车辆需进行合流，车速减慢。当车流量较大时，甚至可能会产生阻塞，公交车在这里与社会车辆 混行，由于其灵活性差，往往要花比其他车辆更长的时间才能通过，这也是影响公交车准时运行 的一个干扰因素。要消除这种干扰，可以园地制宣，对这些瓶颈路段进行适当的改造，尽可能为 公交车辆提供优先通行设施。 2 2 5 公交车对社会车辆的干扰 公交车辆在道路上与社会车辆混合行驶，受社会车辆干扰的同时，也对社会车辆有一个反作 用，在路段、交叉口和停靠站同样也干扰了社会车辆的正常行驶，使其产生一定的延误。 在一般路段上，由于公交车辆行驶速度较社会车辆要低，当这些车辆混合行驶时，公交车后 面的社会车辆为了超越公交车，就要变换车道；当车流量较大时社会车辆不易变换车道，只能 在公交车辆后面跟驰行驶，严重影响社会车辆的行驶速度。调查数据统计显示在道路基础条件、 车流量等交通条件基本相同的路段上，社会车辆与公交车混合行驶时的平均车速比有公交专用道 6 东南大学硕士毕业论文第二章城市道路公交优先通行系统 的路段上社会车辆的平均车速低。 在信号控制的交叉口，如果没有公交专用进口道，则遇到红灯时公交车辆与社会车辆随机 排队在各个进口道，绿灯通行时，由于公交车起动速度比较慢使排在其后的社会车辆一般只能 跟驰行驶通过交叉口，因此就会产生延误。设立公交专用进口道之后，在不增加进口道的情况下， 虽然社会车辆的排队长度会增加，但其通过交叉口的速度会明显提高，调奁显示，当绿灯亮时， 社会车辆平均通过交叉口的时间要比公交车少4 - 8 秒。 在公交停靠站，公交车对社会车辆也同样产生干扰，主要体现在无港湾停靠站时，公交车辆 在停靠站处停靠将占用一条车道使后面跟驰行驶的社会车辆必须合流到其他车道，行车速度大 大降低：此外公交车进、出站时与社会车辆交织也会产生一定的干扰。公交停靠站对于整条道路 来说都是一个交通瓶颈调查表明，在没有公交专用道的路段，停靠站有公交车辆停靠时，社会 车辆的平均车速要比无公交停靠时低。 2 3 公交优先通行系统 2 3 i 公交优先通行系统内容 公交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。 公交优先通行系统主要包括以下内容： ( 1 ) 路段公交优先设施 路段上公交车辆与其他车辆混行，影响了公交车辆的正常行驶，开辟路段公交专用道，可以 使公交车与其他车辆隔离，大大减少公交车所受的干扰，提高其行驶速度，减少路段上的延误时 间，尤其在高峰时间更有必要设置公交专用道。 ( 2 ) 公交停靠站的超车设施 在公交车辆需求大的路段，提供一些交通设施允许公交车辆在停靠站相互超车，可以减少车 辆在一条车道内的排队延误和交通拥挤，尤其在高峰时段，能够明显增加公交专用道的通行能力 和公交车辆的运营速度同时，也能保障大站线路的公交车( 只停靠部分公交站点) 的正常运行。 ( 3 ) 交叉口公交优先措施 交叉口是公交线路运行的瓶颈，在交叉口为公交提供优先措施，能够使公交专用道更好的发 挥作用。公交优先信号控制技术可以为公交车辆提供优先通行权，公交专用进口道可以为公交车 辆提供优先等待权。 ( 4 ) 公交线路优化 应对公交专用道( 路) 上的公交线路加以优化，包括站距、站点位置，以及线路的互补性等 方面。公交线路应逐步合理化，可以设置长距离站距的公交线路，或在干道上设直行线路，在此 基础上，根据客流需求，优化布设换乘线路。 ( 5 ) 相关道路交通管理 对相关道路实施配套的交通管理措施，规范进出交通流的行驶与停放，能够保证公交专用道 ( 路) 充分、有效地发挥其功能，也是保障公交优先通行系统顺利实施的重要手段。 2 3 2 实施公交优先通行系统的优势与困难 公交优先通行的一个主要体现就是给与公交车以空间和时间的优先权，而轨道交通同样作为 7 东南大学硕士毕业论文第二章城市道路公交优先通行系统 一种公共交通方式，其本身的设施就具有优先权，公交优先通行系统与轨道交通相比有一定的优 势，但在实施时也有很多困难。 2 3 2 1 实施公交优先通行系统的主要优势 实旎公交优先通行系统主要具有以下优势： ( 1 ) 灵活性 由于公交车辆可以在公交专用道沿线驶入驶出，所以城市中某一条公交专用道可以供多条公 交线路利用。实现优先通行。而轨道交通只是固定线路，乘客往往不能直接到达终点而需要继续 换乘。 ( 2 ) 经济性 在既有道路上开辟一条公交专用道( 路) ，其成本一般为轨道交通系统的1 1 0 ，另外公交 优先通行系统的运营、维护、管理成本也要比轨道交通系统低得多。 ( 3 ) 发展性 即使是一条几百米长的公交专用道也能发挥有效的作用，相反轨道交通需要车站和一定的线 路长度才能吸引乘客。当投资较为紧张时公交专用道可以在经费允许的情况下分步实施。 ( 4 ) 既有经验的利用 公交优先通行系统提高了公交车辆的使用效率，而公交车是目前大多数城市的主要公共交通 手段，因此可以充分利用既有的公交运营经验。 2 3 2 2 实施公交优先通行系统的主要困难 公交优先通行系统尽管有多方面优势，但具体实施时，由于涉及的部门机构较多，社会性很 强，因此也存在很多困难，主要表现在设置和管理两方面。 公交优先通行系统设置上的困难主要表现在：在现有路段上设置公交专用道( 路) ，要求政 府、建设管理部门、市政管理部门、交通管理部门、公交运营者及规划部门在政策和技术方面的 紧密合作，因此必须要创造有利的环境，作为一个可行的方法是由政府牵头召集，各相关部门参 与组成一个高效、有序的运作组织。 公交优先通行系统管理上的困难主要表现在：公交优先通行系统往往由多个管理部门分别对 其基础设施、运营、维护进行管理，在实践中很容易出现各部门间权责不明确，使一些具体工作 难于落到实处，也将阻碍路段优先系统功能的正常发挥。 8 东南大学硕士毕业论文第三章路段公交优先通行设施的设置方法 第三章路段公交优先通行设施的设置方法 公交优先通行的概念应包括两方面的含义，即对公交在通行“空间”和“时间”上给予优先。 所谓“空间优先”，是通过设立公交专用道( 路) 或各类专用进口道加以实现：“时间优先”则体 现在交叉口对公交实施优先信号控制。本文主要讨论对公交实施的空间优先通行措施。 公共交通专用道是改善公交运行状况的有效途径，具有投资省、见效快等特点，可作为大城 市从速度较慢的常规公交向快速轨道交通过渡的重要形式，且比较适合我国现阶段的国情。公交 专用道的设计不同于一般车道的设计，它必须从“公交优先”的角度出发，以人为本，从而确保 公共汽车的真正优先。因此，公交专用道的设立决不是“一条车道”的简单概念，还应包括公交 停靠站、交叉口进出口道等交通设施的配套设计。保证专用道上公交车高速运行的连续性、低干 扰性。前一章已经提到公交优先通行系统的概念，在公交优先通行系统中，公交优先通行的措施 是多种多样的，这里着重阐述路段公交专用道和公交停靠站的设置方法和适用条件，也简单介绍 交叉口公交专用进口道的几种设置形式。 3 1 公交优先通行原则 给公交车辆通行提供道路优先通行权的方式是灵活多样的，但目标是一致的，这就是使得公 交车的平均运营速度提高、通行能力增加、非公交站点停车次数降低、延误减少。对于公交道路 优先权的规划实施，美国交通研究委员会已经做了大量研究总结出以下原则： ( 1 ) 公交优先通行应作为一个综合系统来发展以提高公交车辆的速度和准点率； ( 2 ) 公交优先通行措施的最终目标是最大限度增加乘客通行量和减少延误总的来说应该 节省所有出行者的平均行程时间； ( 3 ) 公交优先通行方法将在不使其他交通过度恶化的原则下促进公交服务： ( 4 ) 与现存的和潜在的需求量和效益有关的费用应该是合理的： ( 5 ) 从公交优先通行方法获得的效益应与实施方法以前的延误程度成比例。 3 2 路段公交优先通行方式 公交道路使用权的优先主要有以下几种方式： ( 1 ) 公交专用道设最 在道路断面宽度足够，公交流量又较高的干道上一般都有必要设置公交专用道。相应于不同 的交通环境和道路条件，公交专用道的设置方法有所不同具体技术方法在r 一节中做详细阐述。 ( 2 ) 公交停靠站设置 在道路宽度允许的情况下，应尽量设置港湾式停靠站，既能保证公交车超越停靠车辆有足够 的空间，又可以减少由于公交车辆的停靠而造成的对社会车辆的干扰：对不具备设置港湾停靠站 条件的路段，可以在停靠站前设置约5 0 米的公交专用进口道，使公交车在进站前一段距离避免 社会车辆的干扰，也使公交车与社会车辆的交织不集中于停靠站附近，保证车流的畅通。 ( 3 ) 天然瓶颈路段的公交优先 对于隧道、桥梁等无法拓宽的天然瓶颈路段，可以考虑修建公交辅助引道公交车辆可以通 过辅助引道不需要排队直接到达瓶颈口，并允许插入其他排队车辆的行列尽快通过该瓶颈。 ( 4 ) 潮汐现象严重的公交线路 9 东南大学硕士毕业论文第三章路段公交优先通行设施的设置方法 部分连接住宅区和就业岗位、商业中心、风景点之间的公交线路存在严重的客流潮汐现象， 这使得公交运力分配极不平衡一个方向拥挤不堪、阻塞延误、运力不足的同时，另一个方向的 公交车内客流量却很少。总延误也较低。这种潮汐现象一般早晚会各出现一次。 对于这种情况，可在公交线路运行的主要道路中间开辟一条可逆公交专用道，仅供重客流方 向的公交车辆使用。如上午通往市区方向的公交客流量较高。则往市区方向的公交车辆上午使用 该车道；而下午出市区方向的公交客流量较大，则该公交专用道f 午就供出市区方向的公交车辆 使用。 ( 5 ) 商业区的公交优先 对于分布集中的商业中心区，在该区域内一般道路条件无法满足设置公交专用道的要求，又不便 于进行拆迁拓宽，同时公交客运需求也很大的情况下，可以考虑设置公交专用街道。 3 3 路段公交专用道( 路) 的设置方法 3 3 1 公交专用道( 路) 的定义及特点 1 、公交专用道 公交专用道是指利用道路标志、标线或隔离设施等手段限定路段上的某一条或几条行车道， 只允许公交车辆以及部分特殊车辆在规定时段内使用，而其他社会车辆禁止使用，以此提供给公 交车辆的道路优先通行权。 公交专用道的实质意义是它的使用权应该为所有具有最大社会公用效益和特殊任务的车辆 所拥有，因此公交专用道并不意味着该车道只能由公交车辆使用，还应作为车辆紧急通道，为 消防、医疗、救险等特种车辆提供优先服务；也可以为单位接送职工的班车、环卫、邮政、礼宾 等车辆所用。另外，设置了公交专用道，并不代表公交车只能在公交专用道上行驶，公交车同时 拥有在其他车道上行驶的权利。当然，原则上公交车最好能够不再占用其他车道，以充分利用公 交专用道，但若公交车辆间超车时或遇到专用道阻塞的情况，公交车就要离开专用道而占用其他 车道。 这是一种常用的公交优先通行的形式，公交专用道一股布置在道路外侧边缘，有时也设置在 靠近道路中央分隔带的一侧。公交专用道与其他行车道的隔离方式可以采用划线隔离，有条件的 话也可以采用物理隔离。 2 、公交专用路 公交专用路就是整条道路在限定时段内只允许公交车辆通行，其他社会车辆禁止驶入的道 路。 一般在城市的商业街或人流比较集中的地段，为了保证行人的交通安全，又方便人流的集 散，规定在某一时段除公交车外禁止机动车通行。 这种公交专用路是完全以人为本的。它的时效性很强，一般都在晚上施行，道路上不需要路 面标线，而只用道路标志牌说明，配合一定的管理手段。我国有少数城市街道采用这种公变优先 形式，如南京市的湖南路商业街。 本文主要研究公交专用道的设置形式、设置条件及效益分析。 3 3 2 专用道车流组织形式 1 、顺向公交专用道 从车流组织上来看，公交专用道可分为两种：一种是顺向公交专用道一种是逆向公交专用 o 东南大学硕士毕业论文第三章路段公交优先通行设施的设置方法 道。 公交专用道 + _ 一 一 一! = 一 - - - 公交专用道 图3 - 1 顺向公交专用道 公交专用道卜 l - - i b 一- 图3 - 2 逆向公交专用道 顺向公交专用道是在一般的双向道路上，每个方向设置一条公交专用车道，公交车辆是与社 会车辆是同向行驶的，也即是顺向车流，这是晟一般的车流组织形式，可以减少车辆之间的相互 干扰，对其他社会车辆的影响比较小。般来说，道路的每个方向提供一条车道给公交车辆行驶， 但根据实际交通需求和道路条件，可以考虑两条或两条以上车道，例如： ( 1 ) 公交车交通量很高，单车道无法满足交通需求： ( 2 ) 公交停靠站上，当公交车停靠站较长，公交车辆停车频率较高时，为了允许后续车辆 超越停站车辆，必须设置两条公交专用道。 公交专用道的设置费用比较低廉，是采用比较广泛的一种公交优先形式但它对其他社会车 辆缺乏较强的约束力，尤其是非隔离的公交专用道，当道路使用者的纪律性较差时，公交专用道 易于被其他社会车辆所侵占，而导致运营效率降低。 2 、逆向公交专用道 逆向公交专用道一般适用于单行道系统。城市的某些支路，往往为分流千道交通量，但自身 道路宽度比较窄，就会设置为单行道。然而公交车辆一般沿固定的路线行驶，当把公交车辆途经 的某条道路改为单行道时，如果不为公交车辆开辟一条专用的逆向车道的话，就必须对公交线路 进行局部改线。为了尽可能减少公交车辆的绕行，同时又不影响乘客的出行习惯，应尽可能在单 行道条件允许的情况下为公交车辆设置一条可逆的专用道。当前国内外很多大城市都采取单行道 系统的公交专用道形式，如国外的纽约、巴黎、伦敦等；国内的青岛、上海、南京等城市。 在单行道系统的街道上设置公交专用道，公交车与其他社会车辆行驶方向相反，全天候作为 公交专用道的车道使用这种形式效果较好，能很好地抑制其他车辆占用公交专用道。其缺点是易 导致对向车辆和公交车辆交错，产生相互干扰，且违反人们的习惯，过路行人容易判断错误。 3 3 3 公交专用道的优先时段 关于公交专用道的优先使用时段，应根据实际的客流需求以及对社会车辆的最小影响，来确 定专用道的最佳使用时段，从而发挥公共汽车载运量大，道路利j | = j 率高的优点。对于道路条件较 好，或公交车全天流量都比较大的路段，如城市干道、公交走廊等，最好设置完全优先的公交专 用道，即专用道全天候为公交车辆服务在道路和交通条件允许的情况下应尽量设置隔离式，以 保证专用道没有其他社会车辆的干扰。对于道路条件有限，或公交车辆只在高峰时间流量较大 其他时间流量不大的情况下，建议专用道设置为非隔离式，并只在早高峰、午高峰、晚高峰3 个 时段为公交专用，其他时间各种车辆可以共同使用，从而确保公交专用道的最大价值，并使整个 交通系统受益北京市的公交专用道多采用这种形式。 东南大学硕士毕业论文第三章路段公交优先通行设施的设置方法 3 3 4 公交专用道的设置形式 3 3 4 1 按设置方法划分 公交专用道的设置方法有两种，即隔离和新增车道。 隔离就是原有道路上的车道数不变只将每个方向上的一条车道划分给公交车辆专用。这种 方法适用于道路不易拓宽，且公交车比例较高的情况。一般在老城区的干道上或公交走廊可以采 用这种方法设置公交专用道”“。 公交专用道的增设包括以下3 种方式： ( 1 ) 保持原有的车道划分，将每个方向上的最外侧或最内侧的车道设置为公交专用车道： ( 2 ) 改变车道划线，以便在道路外侧或内侧增设一条公交专用道： ( 3 ) 将原非机动车道的一部分与人行道合并( 以适当加宽白行车和行人共同通行的空间) ，另 一部分则与原先的车道台并，从而增设一条公交专用道。 3 3 4 2 按设置位置划分 根据不同的设置位置，公交专用道又可划分为：沿路外侧设置的公交专用道；沿路内侧 设置的公交专用道；沿路中设置的公交专用道。 1 、路外侧公交专用道 这种公交专用道设置在道路的外侧边缘，可以采用划线隔离，也可以物理隔离，是最普遍的 一种专用道设置形式。见图3 - 3 。 在我国的大中城市中有许多三块板的道路，而三块板道路的空间资源有效率是非常低的。 天内的大部分时段，非机动车道都处于闲置状态，在机动化发展较快或公交出行比例较高的城市 自行车出行已逐渐萎缩，这就使得原有的自行车道得不到有效的利用：而机动车道上经常出现交 通拥挤和阻塞现象。因此可以因地制宜将三块板道路的非机动车道改造成公交专用道，原有的 非机动车可以移动到人行道上( 当人行道宽度较大且非机动车流量较小时) 或相关平行道路上( 当 非机动车流量较大时) 行驶。 这种路侧公交专用道的停靠站一般设置在人行道上或机非分隔带上，对乘客等候、上下车及 出行都比较方便，不需要穿越马路，保障了乘客的出行安全，符合人们的出行心理，且对路幅要 求低，实施方便易行，投资少。专用道设置在路侧，更有条件设置港湾停靠站，可以减少公交车 辆的停车对社会车辆产生的干扰，以方便公交车辆超车。但是这种形式的公交专用道如果不采用 物理隔离，往往会受到社会车辆的干扰特别是出租车辆的任意停靠，有时甚至还会被一些车辆 的违章停车阻塞了车道，影响专用道的正常运营。同时这种公交专用道的设置也限制了其他社会 车辆的路侧活动。 总体来说，路侧公交专用道的形式比较适合我国的大中城市，如北京、青岛先后在路