（载运工具运用工程专业论文）以轨道交通为骨干的城市公交线网协调性研究.pdf

摘要 随着城市交通问题的日益严重，许多城市都在大力建设轨道交通和b r t ，从而 改变了城市公共交通结构，打破了城市公交系统的原有平衡状态。因此，为了整 合城市公共交通资源，最大限度的发挥公共交通系统的整体效益，研究以轨道交 通为骨干的城市公交线网协调具有十分重要的实用意义。 本文首先对国内外城市公交线网协调的研究和实践进行了总结，然后结合城市 三大公交方式的技术经济特性进行客流分析和功能定位，并运用以自组织理论、 协同学和控制论等为基础理论的系统协调方法，从协调主体和协调层次两个方面 分析以轨道交通为骨干的城市公交线网协调的内涵、特征及目标。在此基础上提 出公交线网协调模式，指出从轨道交通线网规划、b r t 线网规划和基于轨道交通 和b r t 的常规公交线网调整三个阶段才能实现城市公交线网的协调。进而应用系 统工程科学和数学方法构建城市公交线网协调性评价指标体系，并对评价指标进 行量化，运用模糊综合评价法对城市公交线网协调性进行评价。最后以重庆市主 城区公交线网协调分析为例进一步探讨了城市公交线网协调的一些理论和方法。 本文将系统协调的思想引入到城市公交线网研究中，通过轨道交通站距和换乘 枢纽分析以及基于轨道交通和b r t 的常规公交起讫点的确定方法的探讨，为指导 城市公交发展、提高公交系统的核心竞争力提供了一些理论和方法。 关键词：轨道交通；公交线网；协调 a bs t r a c t a sc i t yt r a n s p o r t a t i o nq u e s t i o n sb e c o m i n gm o r ea n dm o r es e r i o u s l y , m a n yc i t i e sa r e v i g o r o u s l yc o n s t r u c t i n gt h er a i lt r a n s i ta n db r t , t h u st h ec i t yp u b l i ct r a n s p o r t a t i o n f r a m e w o r ki sc h a n g e d ，a n dt h eo r i g i n a le q u i l i b r i u mo fc i t yp u b l i ct r a n s p o r t a t i o ns y s t e m i sb r o k e n t h e r e f o r e ，t oi n t e g r a t et h ec i t yp u b l i ct r a n s p o r t a t i o nr e s o u r c e sa n dd i s p l a yi t s o v e r a l lb e n e f i tf u r t h e s t ，s t u d y i n gt h ec o o r d i n a t i o no fc i t yp u b l i ct r a f f i cn e tw h i c ht a k e s t h er a i lt r a n s i ta st h eb a c k b o n eh a se x t r e m e l yv i t a lp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c e f i r s t l y , t h er e s e a r c ha n dp r a c t i c eo ft h ep u b l i ct r a f f i cn e tc o o r d i n a t i o ni nd o m e s t i c a n d f o r e i g n c i t i e sa r es u m m a r i z e d ，a n du n i f i e st h et e c h n i c a la n de c o n o m i c c h a r a c t e r i s t i c so ft h et h r e ec i t yp u b l i ct r a n s p o r t a t i o nw a y st oc a r r yo u tt h ep a s s e n g e r f l o wa n a l y s i sa n dt h ef u n c t i o nl o c a l i z a t i o n ，t h e nu t i l i z e st h es y s t e mc o o r d i n a t i o n m e t h o d sb a s e do ns e l f - o r g a n i z i n gt h e o r y , t h es y n e r g e t i ct h e o r y , t h ec y b e m e t i c sa n ds o o n ，t h ec o n n o t a t i o n ，t h ec h a r a c t e r i s t i ca n dt h eg o a lo ft h ep u b l i ct r a f f i cn e tc o o r d i n a t i o n w h i c ht a k et h er a i lt r a n s i ta st h eb a c k b o n ea r ea n a l y z e df r o mt h ea n g l e so fm a i nb o d y a n dt h el e v e lo ft h ec o o r d i n a t i o n b a s e do nt h i st h ec o o r d i n a t i o np a t t e r no ft h ep u b l i c t r a f f i cn e ti sp r o p o s e d ，a n dp o i n t so u tt h a tt h eu r b a np u b l i ct r a f f i cn e tc o o r d i n a t i o nc a n b ea c h i e v e do n l yi ft h er a i lt r a n s i tn e t w o r kp l a n ，t h eb r tn e t w o r kp l a n ，t h er e g u l a t i o n o ft h ec o n v e n t i o n a lb u s e sb a s e do nt h er a i lt r a n s i ta n dt h eb r ta r ea l lr e a l i z e d t h e n c o n s t r u c tt h ee v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mb yt h ea p p l i c a t i o no ft h es y s t e me n g i n e e r i n g s c i e n c ea n dm a t h e m a t i c sm e t h o d s ，a n dq u a n t i f yt h ee v a l u a t i o ni n d e x ，t h e nu t i l i z ef u z z y c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nt oa p p r a i s et h ep u b l i ct r a f f i cn e tc o o r d i n a t i o n f i n a l l y , t a k e t h ep u b l i ct r a f f i cn e tc o o r d i n a t i o ni nm a i nu r b a na r e ao fc h o n g q i n gc i t yf o re x a m p l e ， s o m et h e o r i e sa n dm e t h o d so f p u b l i ct r a f f i cn e tc o o r d i n a t i o na r ef u r t h e rd i s c u s s e d i nt h ep a p e r ，t h es y s t e mc o o r d i n a t i o nt h o u g h ti si n t r o d u c e dt or e s e a r c ht h ec i t y p u b l i ct r a f f i cn e t g e n e r a l l y ，i ta n a l y z e sd i s t a n c eb e t w e e nr a i l t r a n s i tn e i g h b o r i n g s t a t i o n s ，t r a n s f e rh u b sa n dd e t e r m i n e dm e t h o d so fc o n v e n t i o n a lp u b l i ct r a n s p o r t a t i o n o ds i t e sw h i c hb a s e do nr a i lt r a n s i ta n db r t t h ep a p e rp u t sf o r w a r dan u m b e ro f t h e o r i e sa n dm e t h o d ss oa st os u p e r v i s et h ed e v e l o p m e n to fc i t yp u b l i ct r a n s p o r t a t i o n a n de n h a n c ei t sc o r ec o m p e t i t i v ep o w e r k e y w o r d s ：r a i lt r a n s i t ；p u b l i ct r a f f i cn e t ；c o o r d i n a t i o n 重庆交通大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研 究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他 个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人 和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本 人承担。 学位论文作者签名 日期以年尹月歹、日 重庆交通大学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。本人授权重庆交通大学可以将本学位论文的全部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。 学位论文作者签孤私卸 1 日期送年妒7 日 指导教师签名 日期：吩 畅尹 第一章绪论 1 1 问题的提出 第一章绪论 随着社会经济的高速发展和人民生活水平的日益提高，人们的出行需求快速增 长，导致城市机动车保有量的急剧增加，从而出现了全球范围的“交通危机 ，交 通拥挤、道路堵塞、事故增多和环境污染等“城市病成为一个国际性的难题， 这些问题不仅影响了城市居民的生活，也制约了城市及经济的发展，需要研究解 决。在国内，国民经济的持续高速增长对城市交通产生了巨大的需求，机动车， 特别是私人小汽车拥有量急剧增加、交通基础设施的相对匮乏、规划与管理水平 相对落后，使城市交通需求和基础设施供给之间的矛盾更加突出，促使了城市交 通问题的同益严重。经验表明，改善城市交通状况，仅仅依靠修路是不够的，在 新建、拓宽道路的同时，还必须调整城市交通出行结构。实践证明，优先大力发 展城市公共交通是调整优化城市交通结构，解决城市交通问题最有效的途径之一。 优先发展城市公共交通的一个重要内容就是公交线网的优化问题。城市公交线 网的优化是改善公交运输效率，提高公交系统服务水平，提升公交竞争力的基础。 城市公共交通，或城市公共交通系统由不同的公交方式组成，包括轨道交通、快 速公交巴士b r t 、常规公交等。这些公交方式不仅要发挥各自的优势，还需要相 互协调，共同作用，发挥出公共交通系统的整体效益。因此对公交线网进行优化 不能仅仅单独对某一种公交方式的线网进行独立优化，应该研究如何结合城市化 进程不断加快，城市公共交通系统网络优化的问题，即各种公共交通方式协调， 将城市各种公共交通方式协调发展，才能最大限度的发挥公共交通系统的整体效 益。 随着拉动内需政策和城市化战略的实施，国内许多城市都把发展轨道交通系统 作为城市交通发展战略的重要组成部分。由于轨道交通建设投资大、周期长的特 点，很多城市也在考虑修建一定数量的b r t 系统，以缓解目前的交通拥堵问题。 而城市公共交通系统的总体利益的实现有赖于各种交通方式的紧密配合和衔接。 因此，研究各种公交方式自身的特征以及它们在城市交通系统中所服务的范围与 对象，整合城市公共交通资源，合理协调城市轨道交通、b r t 和常规公交三种公 交方式，使三者之问避免不良竞争而做到扬长避短、优势互补，最大限度的发挥 公共交通系统的整体效益，己成为一项重要而紧迫的工作。 目前，我国公共交通系统需要协调的问题是： ( 1 ) 充分认识各种公交方式的作用，分清骨架与网络的关系：轨道交通是城 市公共交通的骨架，服务于重要的城市客流走廊，其他公共交通方式将依托轨道 第一章绪论 2 交通骨架形成公交网络，服务于整个城市； ( 2 ) 轨道交通站点规划建设未充分考虑常规公交的接驳的便利性，使部分轨 道交通未发挥其应用的作用； ( 3 ) b r t 线路规划建设与轨道交通线路重复问题； ( 4 ) 常规公交线路与轨道交通走向重合，导致客流分散，资源浪费； ( 5 ) 轨道交通、b r t 、常规公交经营体制的分割，导致无序的竞争。 在上述背景下，本文选题为以轨道交通为骨干的城市公共交通线网协调性研 究，试图通过系统工程方法，研究以城市轨道交通为骨干，b r t 和常规公交线网 协调的状态和过程，分析影响城市三种重要的公交方式线网协调的因素和规律， 探寻城市公交线网协调的基本理论方法。 1 2 国内外研究概况 以城市轨道交通为骨干的城市公交线网协调研究属于城市公交一体化的研究 范畴。国外很多国家经历了大量交通设施建设后，已经普遍重视交通一体化的研 究，以充分发挥各种交通设施的协作效应，实践上积累了丰富的经验。我国许多 专家在不断面临和解决各种复杂的城市交通问题的同时，积极总结和探索出了一 些相关的协调理论和方法。 1 2 1 国外研究现状 西方发达国家大城市经历了长期的发展建设已经成型，城市交通基础设施很完 善，城市内各种交通方式衔接顺畅。在欧洲，公共交通已经成为城市交通的主体， 轨道交通、b r t 、常规公交等公交方式协调很好，无论是从技术上还是管理上，各 种交通方式和各管理部门之问已经形成了综合协调、一体化的理念。 国外对公交线网协调的研究起步比较早，在公交线网的优化技术领域已经取得 了许多研究成果。基于公交线网的规划一般过程，形成了多种线网规划与优化方 法。c h u a t1 】将这些方法归纳为规划手册法( m a j l u a la p p r o a c h ) 、系统分析法( s y s t e m a n a l y s i s ) ( 典型代表有：l a m p i n 等【2 】以乘客的舒适度和出行时间一起作为公交线 网服务指标，建立的网络设计模型；h i r s c h 等【3 l 把公交线网优化模型设计成一个固 定需求模型) 、市场分析计划法( m a r k e ta n a l y s i sp r o j e c t ) 、交互式图形系统分析法 ( s y s t e ma n a l y s i sw i t hi n t e r a c t i v eg r a p h i c s ) ( 具体有：j a n a r t h a n a n 等【4 j 设计的公交线 网设计的辅助专家系统；f e r n a n d e z 等【5 】采用组合数学方法；p a t t n a i k 等【6 】将遗传算 第一章绪论 3 法应用到公交线网设计中；s u l l i v a n 等基于g i s 系统，提出了一种公交最佳路径选 择的分析方法【7 1 ) 及数学寻优法( m a t h e m a t i c a la p p r o a c h ) 等五类心】。 而对公共交通的换乘研究多是基于概率统计基础，考虑存在换乘的交通方式和 线路问的换乘等待时间，对车辆到达和开出时间进行优化。如h a l l ( 1 9 8 5 ) 提出了铁 路与公共汽车问换乘的最佳安全极限公式；u s u m t a ( 1 9 8 3 ) 和v u c h i c e t a l ( 1 9 8 1 ) 给 出了换乘时间系统设计指南：a b l o w i t z e t a l ( 19 8 7 ) 对换乘- 枢纽进行了各种调度策略模 拟；l e ea n ds c h o n f e l d ( 1 9 9 2 ) 对同步换乘区间的安全极限和发车间隔同时进行了优 化；s h i h e t a l ( 1 9 9 7 ) 丌发了一种同步换乘区问的出行设计模型：m a g e dd e s s o u k y ( 1 9 9 9 ) 给出了在一定条件下通过一般的同步换乘区间模拟实施动态调度控制的方法【9 】。 1 2 2 国内研究现状 我国进行城市轨道交通和b r t 建设的时间还不长，而近几年很多大城市已经 陆续开始轨道交通、b r t 系统的规划建设和运营，因此如何有效的协调城市三大 公交系统( 轨道交通、b r t 和常规公交) 已成为一项急需解决的现实问题。 我国许多学者从不同的角度对城市公共交通的线网协调进行深入研究和实践。 冯进峰，韩萍对适应城市轨道交通建设的公交线网调整方法进行了研究【lo 】；蒋冰 蕾、孙爱允在“城市轨道交通接运公交线网规划 中提出，合理的接运公交线网 规划是城市轨道交通系统充分发挥作用的保证，其关键环节是接运站点的选取和 接运路线的优化【1 1 1 。宋杨、陈宽民等人提出了配合城市轨道交通建设的常规公交 的起讫点的确定方法【1 2 】；李晓霞等人在“城市轨道交通与其他公交方式的衔接研 究 中对城市公交衔接问题也作了深入地探讨【l3 】；孙壮志等人在“关于b r t 和轨 道交通的理性思考”中认真总结了b r t 和轨道交通各自的优缺点，并提出了b r t 在我国的几种适用模式【l 引。 同时，国内也非常重视城市的交通换乘与衔接问题，同济大学晏克非博士等提 出了广州市交通衔接改善方案【1 5 1 ；北京工业大学任福田教授等对北京城市自行车 与公共交通的换乘进行了分析【l6 】；。覃煜、晏克非在“轨道交通与常规公交衔接系 统分析( 2 0 0 0 ) ”中，探讨了轨道交通与常规公交的衔接关系，并提出其衔接规划布 局的模式及其运行状态的评价指标【1 7 1 ；陆化普对城市交通管理评价方法方面也进 行了探讨【l8 】；王志臣等人“城市轨道与市内交通的衔接规划研究”中对城市轨道 交通换乘衔接的研究作了详细地分析和总结【l 9 1 。 总体来说，随着轨道交通和b r t 在我国许多城市的不断建成与投入使用，城 市公交系统内部的矛盾将突显，协调这些矛盾已经是当务之急。但国内对城市公 交线网协调研究尚处于起步阶段，基础资料还很缺乏，研究成果不多，理论方法 第一章绪论 4 不完善。因此，需要研究如何将城市轨道交通、b r t 和常规公交有机的协调起来， 充分发挥各自的优势并提高城市公交系统的运行效益，探讨、完善公交线网协调 的理论与方法。 1 3 研究目的及意义 以轨道交通为骨干的城市公交线网协调研究，就是研究如何将城市三大公交方 式有效衔接，充分发挥各自优势，取长补短，构建一体化的城市公共交通系统， 提高城市公交系统的运行效率，解决日益严重的城市交通拥堵问题。 本文研究的意义主要有以下三点： ( 1 ) 是提高城市公交核心竞争力的需要 影响居民出行选择交通方式的因素主要包括交通的方便性、快捷性、经济性、 舒适性和安全性等，因此要想引导居民选择公共交通方式出行，就要使公共交通 在居民所要考虑的因素方面优于其他交通方式。而单凭一种城市公共交通方式显 然无法满足居民的所有要求，因为各种公交方式都有自己的优缺点和服务范围。 这就要求能将这三种公交方式整合起来，进行协调，取长补短，实现一体化、高 水平的公共交通服务。 ( 2 ) 是实现城市交通可持续发展战略的需要 随着我国经济持续快速发展，城市化规模不断扩大，城市人口急剧增加，给城 市交通带来了巨大的挑战。通过比较国外以小汽车为导向和以公共交通为导向的 城市发展结构及形态的历史经验，不难发现，公共交通在节约利用土地、维持城 市中心区活力、促使城市形成组团式发展等方面起着重要的导向性作用，并可以 减少大量小汽车交通带来的严重环境污染、能源消耗、交通事故的一系列社会问 题。因此，将城市轨道交通、b r t 和常规公交相协调以提高公共交通的服务水平 是实现城市交通可持续发展战略的需要。 ( 3 ) 是改善城市土地利用开发、优化调整城市布局结构的需要 城市交通与城市土地利用具有互动关系，两者彼此作用，相互影响，土地利用 从宏观上决定了城市交通的结构和基础；而城市交通的发展水平对城市空间结构 及城市的发展规模产生影响。因此城市交通作为构成城市功能的基本要素，势必 影响到城市空问布局和城市的发展。发展城市轨道交通，并通过以轨道交通为骨 架、与其他公交方式相协调，提高城市交通可达性，使城市能够向近、远郊区延 伸，形成新的围绕交通站点而建立的新市镇，并把大城市联系起来，诱导城市人 口和就业岗位的重新分布，从而优化调整城市空间布局。 第一章绪论 5 1 4 主要内容及研究技术路线 以轨道交通为骨干的城市公共交通线网协调，涉及到城市轨道交通、b r t 和常 规公交三大系统的协调问题。研究的主要内容如下： ( 1 ) 系统总结分析轨道交通、b r t 与常规公交三个系统的特性和功能定位， 并提出轨道交通、b r t 规划建设与常规公交线网协调的原则； ( 2 ) 分析探讨以轨道交通为骨干的城市公交线网的协调目标，构建以轨道交 通为骨干的城市公交线网协调模式； ( 3 ) 应用协调性分析方法，探讨以轨道交通为骨干的城市公共交通线网规划 方法； ( 4 ) 建立以轨道交通为骨干的城市公交线网协调性评价指标体系，并运用模 糊综合评价法对线网协调评价进行研究。 ( 5 ) 以重庆市城市公交线网协调性分析为例进一步探讨了城市公交线网协调 的一些理论和方法。 本文运用以自组织理论、协同学和控制论等为基础理论的系统协调方法进行以 轨道交通为骨干的城市公交线网协调性分析，并应用系统工程科学和数学方法构 建城市公交线网协调性评价指标体系，对评价指标进行量化，并建立模型进行公 交线网协调评价。研究技术路线如图1 1 。 第一章绪论 6 问题的提出 上 分析轨道交通、b r t 与常规公交三大公交 系统的特性和功能定位 上 分析以轨道交通为骨干的城市公共交通线 网协调目标，并构建协调模式 土 应用协调性分析方法进行以轨道交通为骨 干的城市公交线网规划研究 土 建立以轨道交通为骨干的城市公交线网协 调性评价指标体系研究 上 主要研究结论及尚需深化的问题 图1 1 论文研究思路框架图 f i g1 1r e s e a r c hf l o wc h a r t 第二章城市公交线网协调的基础理论研究 7 第二章城市公交线网协调的基础理论研究 2 1 三种公交方式的特性及客流分析 ( 1 ) 轨道交通具有快速、准点、大容量、舒适、清洁等特点，发展轨道交通 是提高公交吸引力和服务水平的根本举措。因此轨道交通将成为客运服务系统的 骨干，布设在客流密集的客运走廊上，满足居民中长距离的出行需求。轨道交通 线路是城市交通的骨干线路，采用车辆编组列车化，达到大运量、高速度的目标， 平均旅行速度一般为3 0 k m h - - 4 0 k m h 左右。 ( 2 ) b r t ( b u sr a p i dt r a n s i t ) 是城市快速公交系统的简称，是当前国际上积极 倡导的一种大运量城市客运运输系统。它是一种以常规公交为基础，以地面道路 网为支撑，结合现代巴士技术，吸取轨道交通优点，并获得一定时空优先权( 包 括开设公交专用道和设置公交信号优先) 和政策优先支持的新型城市公交系统。 快速公交具有全面体现“公交优先”、投资省、见效快、容量较大、灵活性好、在 特定条件下可以作为城市客运交通的骨干方式的优点。对于大城市来说，在轨道 交通修建以后，快速公交可以作为辅助骨干，为居民提供更广、更方便灵活的出 行方式。快速公交主要承担居民中长距离的出行。快速公交作为轨道交通的补充， 主要承担大型集散点之间、各功能区之间的联系。车辆配置以大容量的空调车为 主，发车间隔高峰时l 3 分钟，平峰时5 6 分钟，平均站距0 8 1 0 公里左右。 这些线路主要沿公交专用道以及主要城市道路行驶。 ( 3 ) 常规公交具有灵活、便捷、覆盖面广的优点，是与轨道交通和b r t 相匹 配的城市公共交通方式，适合中短距离客运。一方面，常规公交网络覆盖面广， 仍将发挥重要作用；另一方面，常规公交的职能将逐步向短驳运送转移，主要承 担中短距离的客运量，仅在轨道交通和b r t 网络无法涉及的区域承担部分骨干客 流。接驳轨道交通线路与快速公交线路，线路沿大中型集散点、大中型居民区设 置，如大中型商场、公园、综合办公楼、公共活动中心等，与轨道交通和快速公 交相配合构建城市公交网络。车辆配置根据客流大小确定，站点间距以4 0 0 6 0 0 米为宜，市中心站距可加密到3 0 0 米左右，发车间隔高峰时3 4 分钟，平峰时可 适当延长到8 1 0 分钟左右，站点设置与轨道交通和快速公交有较好的换乘，起 到接驳快速线路客流的作用。 第二章城市公交线网协调的基础理论研究 8 2 2 公交线网系统协调的基本概念及特征 2 2 1 协调的基本概念 协调是一个在学术研究和应用中都使用十分广泛的概念，它涉及的学科领域主 要是系统学、控制论、经济学、管理学及人工智能等 2 0 l 。其理论基础为自组织理 论、协同学和控制论等。 系统协调的基本思想是，通过某种方法来组织和调控所研究的系统，寻求解决 矛盾或冲突的方案，使系统从无序转换到有序，达到协同或和谐的状态。系统协 调的目的就是减少系统的负效应，提高系统的整体输出功能和整体效应。 2 1 1 协调除了作为一种调节手段，或一种管理和控制的职能以外，有时也作为一种 状态表明各子系统或各系统因素之间、系统各功能之间、结构或目标之问的融合 关系，从而描述系统整体效应如何。这种状态协调概念有时与和谐、协同等概念 是密切联系在一起的。子系统之间相互作用可能是相互推动，也可能是相互牵扯 约束。子系统之间的这种关系定义为系统集成的“协调程度 并用“协调度 来 定量表示。 2 2 2 城市公交线网协调的基本特征 1 ) 系统性 城市公交线网协调是一个系统问题。该系统是一个开放系统，它不仅由城市轨 道交通、b r t 和常规公交三种公交线网构成，同时还涉及到众多的外部影响因素。 这些内、外部影响因素之间存在着相互制约和相互影响，关系纷繁复杂。 2 ) 全方位性 以轨道交通为骨干的城市公交线网协调具有充分的广度，全方位性指的是其结 构、布局、功能、经济、政策、内外部等方面协调的有机统一。 3 ) 动态性 轨道交通、b r t 和常规公交都是随着时间的变化而动态变化的。因此三者之间 的换乘协调不是一种静止状态，而是实时变化的。这就要求在进行调控过程中， 根据交通需求的变化，实时调整控制参数，使客运系统处于全方位协调基础上的 一种良性循环状态。 4 ) 层次性 整个协调系统包括三个子系统，每个子系统又都可以划分为点、线、面三个 层次，线网的协调规划就是在点、线、面这个层次上完成的。 5 ) 整体性 第二章城市公交线网协调的基础理论研究 9 系统整体功能的完善有赖于子系统功能的健全和协调，子系统功能的协调和有 机的统一将使整体系统功能更加完善，从而产生1 + 1 大于2 ，即大于各子系统功能 的代数和。各种城市公交线网相互配合、相互补充与相互协作，按照一定的要求 和服务目标，才能最大限度的发挥城市公共交通的最优效能，从而形成和实现最 优公交线网的综合运输能力。因此公交线网的协调具有整体性。 2 3 城市公交线网协调的影响因素及涵义 2 3 1 协调的影响因素分析 任何一个开放的复杂系统都要受到各种影响因素的制约，城市公交线网的协调 也不例外。它除了受到轨道交通、b r t 和常规公交等系统内部的影响因素外，还 受到诸多外部影响因素，这些外部影响因素对系统总体目标的实现发挥着极其重 要的作用。这些外部影响因素主要包括：城市社会经济状况、城市空间结构及发 展战略、城市土地利用状况、城市交通布局等。 ( 1 ) 城市经济状况 城市经济对城市客运交通的影响是非常明显的，也是非常重要的。城市经济对 城市客运交通的影响主要体现在城市交通的供、需两方面。一方面，城市经济的 不断增长，加速了城市化进程的步伐，改善了城市居民的生活水平，刺激了居民 的出行，从而产生了大量的交通需求。另一方面，城市经济是城市交通设施建设 的重要保障，没有经济基础，就不可能有大量交通设施的建设，尤其是城市轨道 交通和b r t 公交系统，它们投资巨大；同时城市公交线网的布局形式和规模都要 考虑经济上的合理性和可行性。因此，各城市都要根据自己的实际经济状况，合 理协调各种城市公交方式的客运分担比重，规划具有自身特点的城市公交网络格 局。 ( 2 ) 城市空间结构及发展战略 城市交通线网空问结构要跟该城市空间结构布局相适应，交通线网的空间结构 与城市的空间形态结构的结合程度直接影响到城市交通组织的好坏。因此研究和 分析城市空间结构及发展战略的特点，规划合理的城市公交线网协调体系，有利 于解决城市中心区的交通拥堵状况，缓解城市交通压力，引导城市的向外扩张， 使城市空间结构更加趋于合理。 ( 3 ) 城市土地利用状况 城市土地利用状况对交通的影响是很明显的。城市土地利用是城市交通产生的 根源，其决定了城市交通的交通量、交通方式，也决定了城市的停车需求量及停 第二章城市公交线网协调的基础理论研究 1 0 车场的位置分布。它从宏观上规定了城市交通的结构与基础，对城市客运交通需 求、客运交通网络布局具有决定性的影响。因此，合理的用地结构有利于客运交 通系统的发展，而客运交通系统的发展也将促进用地结构的优化调整。 ( 4 ) 城市交通布局 城市公交线网规划是城市综合交通规划的重要组成部分，是整个城市交通系统 密不可分的组成要素之一。城市公交线网规划既要着眼于现在的城市交通状况， 也要考虑未来城市交通的发展趋势和可能出现的交通问题。 2 3 2 城市公交线网协调的涵义及协调原则 城市公交线网协调系统是由城市轨道交通线网、b r t 公交线网和常规公交线网 三个子系统，以及城市社会经济状况、城市空间布局及发展战略、城市土地利用、 城市交通布局等外部影响因素所构成。城市公交线网协调的任务就是通过各种方 法、手段，合理组织和调整轨道交通、b r t 与常规公交线网，使三种公交线网在 保证自身合理性、与外部环境相适应的基础上，彼此之间最大程度的消除矛盾， 达到协同工作，最终目的是提高城市公交系统的整体功效水平。城市公交线网协 调系统构成如图2 1 所示。 城市社会经济状况 城市土地利用状况 图2 1 城市公交线网协调系统构成图 f 远2 1c o o r d i n a t e ds y s t e mo f u r b a np u b l i ct r a f f i cn e t 城 市 交 通 布 局 第二章城市公交线网协调的基础理论研究 l l 而作为城市公交线网这样一个复杂的系统，该系统协调的原则是： ( 1 ) 各种公交方式线网的协调应充分反映城市交通总体发展战略； ( 2 ) 在实现各子系统自身合理的基础上，要保证系统效益的最大化，解决城 市交通拥堵问题； ( 3 ) 城市轨道交通和b r t 应满足运输需求。城市轨道交通和b r t 是承担城 市综合客运交通的中长距离的客运运输方式，其布局应与城市主客流方向一致， 并应使出行者能够直达或经一次换乘到达，其运载能力应该与交通需求特点相适 应。 2 4 城市公交线网协调目标分析 以轨道交通为骨干的城市公交线网协调，是指为优化城市公交线网结构、充分 发挥城市公共交通的最大效益下拟订城市轨道交通、b r t 和常规公交线网布局的 方案和选择解决线网布局中存在问题的手段。因此，以轨道交通为骨干的城市公 交线网协调的目标，可以从协调的主体和协调的层次两个方面着手进行研究。 2 4 1 从系统的协调主体看 从本质上看，以轨道交通为骨干的城市公交线网协调实际上是对城市轨道交 通、b r t 、常规公交和出行者之间的协调。所以对于协调的目标可以从轨道交通、 b r t 、常规公交和出行者四个方面进行分析。 ( 1 ) 城市轨道交通在城市客运交通中的骨干作用要得到充分实现。 城市轨道交通线网是城市总体规划的重要支持系统；是稳定城市骨架，扩展城 市空问和提升城市功能，充分发挥土地效益，引导城市发展的重要支持条件；是 合理配置资源，发挥多种客运方式综合效应，避免交通阻塞和迂回或引发大拆大 建，建立节约型、环境友好型社会的重要环节。同时城市轨道交通具有运量大、 速度快、安全、准点、节能、环保的优点，适合担当城市客运交通骨干的重任。 但是城市轨道交通要担当城市客运交通骨干的作用还需要具备一定的条件，要有 既能满足其高速优势又能保证充分客流的合理站问距，还需要b r t 和常规公交不 能抢夺其客流并为其接运充分的换乘客流。这些都需要通过轨道交通与b r t 、常 规公交的线网协调规划来实现。 ( 2 ) 充分发挥b r t 在城市客运公交中的优势，协调轨道交通，实现辅助骨干 作用。 b r t ( b u sr a p i dt r a n s i t ) 是城市快速公交系统的简称，其理念起源于拉丁美洲， 第二章城市公交线网协调的基础理论研究 1 2 是当前国际上积极倡导推广的一种以人为本的公共交通模式。由于其投资及运营 远远低于轨道交通，运营和使用效果又接近轨道交通，因此被称为使用公交车的 “铁路 。b r t 具有大容量、投资省、快捷、舒适、安全、高效和环保等优点，它 可以根据城市的发展状况，在城市客运交通担当起辅助骨干作用。要使b r t 充分 发挥其优势，还需要与轨道交通和常规公交密切配合。 ( 3 ) 充分发挥常规公交在城市公交客运中的作用，提高城市公共交通的整体 竞争力。 常规公交具有方便性、可达性高等特点，虽然许多城市都在建设轨道交通和 b r t ，但是常规公交仍然是城市客运交通的主体，它为城市轨道交通、b r t 积聚 和疏散客流，满足居民出行方式的多样性要求，根据我国实际情况及常规公交的 技术经济特征，建立以轨道交通为骨干、b r t 为辅助骨干、常规公交为主体的城 市客运交通体系是未来相当长时期内我国大城市交通体系的发展趋势。充分发挥 城市常规公交的优势，建设以轨道交通为骨干、b r t 为辅助骨干、常规公交为主 体的城市客运交通，提高城市公共交通的整体竞争力，使我国大城市交通向公共 交通的方向转移，实现城市交通的可持续良性发展。 ( 4 ) 实现出行者出行的快捷性、方便性和安全性。 城市客运交通的服务对象为城市居民，所以城市居民的出行要求不能忽略，而 影响城市居民选择出行方式的主要因包括交通的方便性、快捷性、经济性、舒适 性和安全性等。因此衡量城市公交系统协调程度的好坏和效率的高低很大程度上 体现在出行者的感受上。出行者感觉出行快捷、方便、安全，说明城市公交的线 网协调规划达到了预期目标，出行者就会自觉地选择公共交通。反之则说明预期 目标没有达到，仍需分析改进。 上述四方面构成一个完整的协调系统，它们之间相互配合、相互补充与相互协 作，忽视任何一方面都不能达到预期的目标。要实现城市公共交通效率的最大化， 在以轨道交通为骨干、b r t 为辅助骨干的城市公交的线网规划上需要实现以下几 点：形成布局合理、功能明晰、主次有别的线网布局结构；设定各展所长，互补 所短的站问距离；位置合理、换乘便捷的衔接体系。 2 4 2 从系统的协调层次看 以城市轨道交通为骨干的城市公交的线网协调，是一个系统工程，它主要的研 究对象是包含城市轨道交通、b r t 和常规公交的城市客运公交线网。一般来说， 线网都是由点、线、面所构成，因此线网的层次性决定城市轨道交通、b r t 与常 规公交线网协调的目标也具有一定的层次性。下面从点、线、面三个层次来分析 第二章城市公交线网协调的基础理论研究 1 3 以城市轨道交通为骨干的城市公交的线网协调的目标。 ( 1 ) 在点的层次上 主要是从微观上通过合理的进行交通换乘枢纽规划，做到换乘布局合理、层次 分明、规模恰当，达到换乘效率最大化和乘客的换乘时间最省，保障公交方式之 间衔接的流畅性。 ( 2 ) 在线路层次上 从中观角度通过城市轨道交通与b r t 线网规划和基于轨道交通和b r t 的常规 公交线网调整，并对轨道交通和b r t 进行合理的交通站问距设计，既能满足出行 者的要求，又能充分发挥城市公交系统的运输效率，使三种公交方式按照各自的 功能定位合理分工、相辅相承，减小不必要的竞争，发挥互补作用，最大程度的 提高城市公交整体运输效率。 ( 3 ) 在面的层次上 根据城市经济发展水平，从宏观角度出发，通过城市三大公交线网的协调规划， 形成层次分明、规模恰当、布局合理的城市公交线网。使轨道交通承担起城市客 运交通的骨干作用，b r t 担当城市客运交通的辅助骨干作用，而常规公交担当城 市客运交通主体作用。这样，城市公交系统既能满足城市交通发展的需求，又能 起到优化城市布局、引导城市土地利用结构向着更加科学和可持续的方向发展。 要想构建出快捷、高效、安全、便利的公交一体化的城市公交客运交通系统， 就得从以上点、线、面三个角度出发，也就是从城市客运交通系统的宏观、中观、 微观三方面合理的进行线网协调。因此，要做好城市公交的线网协调工作，就需 要将以上三方面贯彻于以轨道交通为骨干的城市公交的线网调整的始终。 综上所述，城市公共交通线网的协调规划就是要从宏观角度把握城市的公共交 通客运供需体系。使该体系供需平衡、层次分明、各要素搭配得当，系统运行通 畅，在客运供需体系和宏观规划的基础上，研究轨道交通、b r t 和常规公交的衔 接规模和衔接布局，对衔接体系进行层次分析，提出具体规划方案，建立以轨道 交通为骨干，以b r t 为辅助骨干、以常规公交为主体、相互配合、共同发展的城 市公交客运体系，以满足城市现代化运输需求。另外根据交通枢纽站的区位、服 务对象和规模，规划为不同等级、不同类别的客运枢纽，发挥各种交通的集聚效 应，加强系统之间的有效衔接，来扩大轨道交通服务范围，提高公交整体运输能 力。从而轨道站点周边土地规划，使其建筑发展与交通发展协调一致；提供良好 的换乘空间和设施，通过对站点综合规划设计，合理组织换乘客流和集散人流的 空间转移，达到系统衔接的整体化目标，实现城市公共交通整体运输效率的最大 化。 第二章城市公交线网协调的基础理论研究 1 4 2 5 以轨道交通为骨干的城市公交线网协调模式研究 根据城市轨道交通、b r t 和常规公交的技术经济特征及功能定位分析，城市轨 道交通建设投资大、技术复杂，一旦建成难以或根本不可能进行改建、重建，而 b r t 和常规公交具有一定的灵活性，其运行线路可以根据道路交通条件和客运发 展需求进行调整。因此决定了首先分别进行城市轨道交通线网规划，然后综合考 虑城市道路交通条件和客运发展需求，合理进行b r t 公交线网规划，再进行常规 公交线网调整，最后进行各种公交方式之间的换乘衔接规划。 轨道交通和b r t 线网规划是指，城市轨道交通和b r t 线网的规划在满足各自 自身合理性的前提下，也要尽量考虑为其它公交方式的发展创造有利空间，预防 或避免后期矛盾产生，创造共赢互利的基础，致力于提高城市公交系统的整体功 效。而基于轨道交通和b r t 的常规公交线网调整是指，在轨道交通和b r t 公交线 网建成以后，优化调整其影响区域的常规公交线路，一方面与轨道交通和b r t 按 各自的功能定位有效的分担城市公交客流；另一方面使常规公交避免与轨道交通 和b r t 争夺客流的同时，又能为轨道交通和b r t 接运充分的换乘客流。 在此基础上，还需要考虑各种公交方式之间换乘的有效衔接问题。通过对城市 轨道交通、b r t 和常规之间的换乘设施进行合理的布局规划、规模规划和层次规 划等，以保证各公交方式间衔接的顺畅性。 因此，以轨道交通为骨干的城市公交线网的协调模式应该如图2 2 所示。首先 进行轨道交通线网规划，再进行b r t 公交线网规划，当轨道交通和b r t 公交线网 建成后，开展该线路影响区域常规公交线网的调整，然后进行各种公交方式的换 乘衔接规划，最后对整个协调体系进行综合评价，如若不协调则返回，继续常规 公交线网的调整，直到协调为止。 第二章城市公交线网协调的基础理论研究 1 5 图2 2 以轨道交通为骨干的城市公交线网协调的工作流程图 f i g2 2t h ef l o wc h a r to fc i t yp u b l i ct r a f f i cn e tc o o r d i n a t i o n w h i c ht a k e st h er a i lt r a n s i ta st h eb a c k b o n e 以轨道交通为骨干的城市公交线网协调最终要体现在“点、线、面”三个层次 上。在“点”上，要求换乘方便、衔接顺畅；在“线”上，要求分工明确、相辅 相承；在“面 上，要求层次清晰，与城市发展协调一致。“点、线、面”三个层 次的协调才是全部工作的理想结果。【1 9 】 2 6 本章小结 本章首先对城市三大公交系统的特性和功能定位进行了分析总结，然后阐述了 以轨道交通为骨干的城市公交线网协调的影响因