（城市规划与设计专业论文）快速公交（BRT）在我国大城市的应用研究.pdf

西安建筑科技大学硕士论文 快速公交( b r t ) 在我国大城市中的应用研究 专业：城市规划与设计 硕士生：陈磊 指导教师：罗西 摘要 随着城市经济的发展，城市交通问题日趋严重，大力发展公共交通是解决城 市交通问题的根本途径。轨道交通具有容量大、运行速度快等优点，但轨道交通 的成本高、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( b r t ) 运营特征接近轨道交 通，而成本远低于轨道交通，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。 本论文首先以我国城市化、机动化为背景，分析了在我国发展b r t 的必要性， 然后在介绍b r t 系统构成及系统特性的基础上，探讨了发展b r t 的可行性条件， 接下来重点对b r t 应用中的4 个关键问题( b r t 专用道设置技术、b r t 交叉口优 先通行技术、b r t 停靠站设置技术及b r t 车辆容量确定方法) 进行了研究。在 b r t 专用道设置技术研究中，重点介绍了路中型b r t 专用道的布詈形式，研究了 b r t 线网规划方法及专用道效益，阐述了专用道的管理措施。在b r t 交叉口优先 通行技术研究中，分别讨论了为实现b r t 交叉口空间优先及时间优先的方法 b r t 专用进口道设置及b r t 交叉口信号优先设计方法。在b r t 停靠站设置研究中， 探讨了各类b r t 停靠站的设置原则及适用范围，研究了停靠站的空间设计原则、 位置南设及间距确定方法。在b r t 车辆容量研究中，根据国内外研究资料，结合 容量影响因素，给出了计算车辆容量的方法。 最后，以西安市为例，结合其交通现状，将上述b r t 应用方法作了验证。 关键词：快速公交，公交专用道，交叉口优先，停靠站，车辆容量 t _ 、 自缸， j 箩 西安建筑科技大学硕士论文 1 1 t h er e s e a r c ho nt h ea p p l i c a t i o no fb u sr a p i dt r a n s i ti nb i g c i t i e so fo u r c o u n t r y s p e c i a l i t y ：u r b a np l a n n i n g m a s t e r ：c h e n l e i s u p e r v i s o r ：l u o x i a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fe c o n o m y , t h eu r b a nt r a f f i cp r o b l e mi sb e c o m i n gs e v f f r e t h eu l t i m a t em e t h o dt os o l v i n gt h et r a f f i cp r o b l e mi sp u b l i ct r a f f i c r a i l w a yt r a n s i th a s m a n ya 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 e d i s a d v a n t a g e so fh i g hi n v e s ta n dl o n gc o n s t r u c t i n gp e r i o d t h ed e v e l o p m e n to ft h e t 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 ws p e e da n db a ds e r v i c e t h e t 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 t ( b r t ) i sc l o s et ot h er a i l w a yt r a n s i t ， b u ti t sc o s ti sf a rb e l o wt h er a i l w a yt r a n s i t , s oi ti sp o p u l a r i z e dt os o l v et h et r a f f i c p r o b l e mb yt h en a t i o n a le n g i n e e r i n gf i e l d t h ea p p e a r a n c eo fb r tb r i n g sc h a n c et o s 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 b a s e do nt h ec o n t e x to fc i t i l i z a t i o na n dm e c h a n i z a t i o n , t h et h e s i sf i r s ta n a l y s e st h e n e c e s s i t yo fd e v e l o p i n gb r t i no u rc o u n t y , t h e nd i s c u s s e st h ef e a s i b i l i t yo fd e v e l o p i n g b r t n e x t , t h et h e s i sw o r ko v g rf o u rk e yp r o b l e mo ft h ea p p l i c a t i o no fb r t - t h e t e c h n i q u eo fc o n s t r u c t i n gb u sl a n e ，t h et e c h n i q u eo fi n t e r s e c t i o np r i o r i t y , t h et e c h n i q u e o f c o n s t r u c t i n gb r ts t o pa n dt h em e t h o do f a s c e r t a i n i n gt h ec a p a c i t yo f b r tv e h i c l e i n t h er e s e a r c ho fb u sl a n e ，t h et h e s i sd i s c u s s e st h ef o r mo fb u sl a n e ，t h em e t h o do fb r t l a n en e tp l a n n i n g ，t h ee f f i c i e n c yo fb u sl a n e ，t h em a n a g em e a s u r eo fb u sl a n e i nt h e s t u d yo ft h et e c h n i q u eo fi n t e r s e c t i o np r i o r i t y , t h et h e s i sw o r ko v e rb r ti n l e ta n dt h e m e t h o do fi n t e r s e c t i o np r i o r i t y i nt h er e s e a r c ho fc o n s t r u c t i n gb r t s t o p ，t h et h e s i s d i s c u s s e st h ep r i n c i p l eo fc o n s t r u c t i n gt h eb r t s t o p ，t h es c o p ei np o i n to ft h ev a r i o u s b r ts t o p ，t h ep r i n c i p l eo fd i m e n s i o n a lp l a n n i n go fb r t s t o p ，t h ep o s i t i o no fb r ts t o p a n dt h em e t h o do f a s c e r t a i nt h es p a c eb e t w e e nb r t s t o p i nt h es t u d yo f t h ec a p a c i t yo f b r tv e h i c l e s ，t h et h e s i sb r i n g sf o r w a r dt h em e t h o do fa s c e r t a i nt h ec a p a c i t yo fb r t v e h i c l e sb a s e do nt h er e s e a r c hd a t ao fd o m e s t i ca n di n t e m a t i o n a l 土 ， 1 1 1 西安建筑科技大学硕士论文 f i n a l l y , c o m b i n i n gw i t ht h ea c t u a l i t yo ft r a f f i ci nx i a n , t h et h e s i sv a l i d a t e st h e t e c h n i q u ea b o v e k e yw o r d s ：b u sr a p i dt r a n s i t ；b r tl a n e ；b r ti n t e r s e c t i o np r i o r i t y ；b r ts t o p ； c a p a c i t yo f b r tv e h i c l e ，f、谚o q ： # 声明 y 9 7 0 弘2 本人郑重声明我所呈交的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，也不包含本人或其他 人在其它单位已申请学位或为其它用途使用过的成果。与我一同工作的同 志对本研究所做的所有贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名：能磊 关于论文使用授权的说明 日期：硎季伽朗、 本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留送交论文的复印件，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、缩印或者其它复制手段保存论文。 ( 保密的论文在论文解密后应遵守此规定) 沦文作者签名：f 噫磊、 导师签名日期：州细 ： 飘 “ 西安建筑科技大学硕士论文 ! 1 绪论 1 1问题的提出( 发展b r t 的必要性分析) 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”。随着时间 的流逝和社会的进步，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的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。 在我国，城市交通的现状并不乐观。自本世纪8 0 年代起，特别是近几年来随 着改革开放的深入，我国经济发展迅速，城市化进程不断加速：根据国家统计局 2 0 0 4 年1 1 月3 0 日公布的数据显示，中国城市化已进入加速发展期，城市化率已 由1 9 9 3 年的2 8 提高到2 0 0 3 年的4 0 5 ，有专家预测到2 0 2 0 年中国的城市化水 平将超过5 0 。经济的发展和城市化水平的提高给人们的生活质量、生活方式带 来了巨大的变化，也为交通发展和城市扩张提出了新的挑战。一方面，城市机动 车拥有量在迅猛增加：1 9 8 4 年至1 9 9 9 年期间，中国民用机动车和私人机动车的年“ 均增长率分别为1 2 1 5 和2 5 6 4 ，近1 5 年来，全国交通量年均增长率2 2 ，近 1 0 年来，机动车保有量年增长超过1 4 ，北京在2 0 0 3 年8 月更是超过了2 0 0 万辆。 1 1 特别是我国加入w t o 后，汽车价格有所下降，我国城市机动车数量特别是私 人小汽车的增加更为迅速。而另一方面，我国城 道路数量严重不足，人均道路面积仅6 5 m 2 ( 发 达国家一般为2 0 m 2 ) ，道路网密度仅为4 ( 发 达国家一般为2 0 ) ，九十年代我国道路增长率 每年仅为7 3 ，道路增长速度远远赶不上城市 交通量的增长速度，交通需求的增长幅度远远 大于交通供给的改善程度，城市交通状况日趋 紧张。由此而带来的交通拥堵造成巨大的经济 损失。据估算，在北京的2 5 0 个主要路口，如 果每辆车多延误半分钟，一年的损失近亿元“。 图1 1 日渐严重的交通问题 交通拥堵还会严重污染城市环境。由清华大学和哈佛大学联合开展的研究表明， 大城市中由于机动车排放造成的人体健康损失占全部排放污染源的一半以上。目 前，中国有三分之二的城市空气质量超过国家标准，在大城市中，机动车的污染 贡献率已经超过5 0 。3 1 机动车交通引起的噪声污染也相当严重。全国8 0 以上的 、ht，i， ! 西安建筑科技大学硕士论文 大城市交通干线噪声超标( 大于7 0 分贝) 。 为解决交通拥堵问题，我国各级政府开展了大量的工作，并将道路建设作为 其中的一个主要手段，然而，事与愿违，城市交通拥挤在得到一定缓解后不久又 再次陷入交通拥挤的尴尬局面，形成了拥挤一建设一再拥挤的恶性循环世界上 许多城市的道路建设经验表明，修建道路对改善交通的效益是无法持续的，其原 因是中国大城市高密度的土地利用模式决定了道路空间资源的有限性，而且修路 所带柬的短期效益会进一步刺激私人汽车的使用，所以道路的建设速度不可能赶 上车量的增长速度，仅仅通过修建道路的方法只会使交通拥挤的状况日趋严峻， 世界上许多城市如曼谷、墨西哥城、马尼拉和洛杉矶等都是一些典型的例子。 长久以来，各国城市政府一直在孜孜不倦地寻求着改善城市交通的途径和方 略。1 9 9 5 年1 1 月8 日到1 0 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。因此，城市交通政策应根据人口、环境、能源及道路空间等因素来确 定，其核心应是根据各种交通方式运送入和物的效率来分配优先权。在相同的服 务水平下，一辆公共汽车占道面积约等于两辆小汽车，而载客数量却是两辆小汽 车的4 0 倍左右。( 图l2 、表1 1 ) 从环保方面的空气污染和热源污染方面看。公 交车辆又比小汽车人均低9 0 左右。“1 因此在人口密度高而交通用地少的城市中。 优先发展大运量公共交通是解决城市交通问题的根本出路，也是实现城市交通可 持续发展的必然选择。 表1 1 各种交遁方式动态占用道路面积情况比较 交通方式入均占道面积( 舻人)以轿车为1 的比例 步行 0 7 5 o 0 2 5 公交车4 5 00 1 5 摩托乍 1 8 o o o 6 0 有轨电车 1 5 0 0 0 5 地铗 0 o 自行车8 0 00 2 7 小汽车 3 0 0 0 一。 1 ，0 0 随着经济的迅速发展和城市化进程的加速，居民出行量迅速增加，出行距离 增长，居民时间观念增强。对公共交通的服务质量提出了更高的要求。从作者在 2 0 0 6 年对西安公交进行的问卷调查统计结果中发现( 表1 2 ) ：公交出行者普遍认 为最重要的服务项目为运行频率( 占4 2 ) 、运行速度( 3 9 ) 、运行准时( 3 7 ) 。 西安建筑科技大学硕士论文 图1 2 运送同样数量的乘客所需的空间：小汽车，自行车和巴士 表1 2 西安市公交利用者认为重要的服务项目 服务项目 百分比( ) 路线数 9 0 运行频率 4 1 6 速度3 8 6 车费6 8 准时性3 6 8 9 6 车内舒适性 2 4 4 车内安全性 1 8 2 驾驶员职业道德 1 5 6 合计2 0 0 0 双项选择作答调查时间：2 0 0 6 年4 月5 日7 日； 调查份数：1 0 0 0 份；有效回收表数：1 0 0 0 份；调查对象：乘坐公交的市民 但是，中国许多城市没有真正建立起城市公交优先通行的城市道路、信号网 络，城市公交在城市道路空间和时间上没有特殊的优先使用权，由于城市交通拥 挤程度的日益加剧，从8 0 年代中期开始，大城市的公共交通相继萎缩，公共交通 的运营效率、经营管理、服务水平及经济效益出现了全面的衰退。1 9 7 8 年1 9 9 5 年的1 7 年间，全国的公共交通车辆和线路长度增长了2 5 倍和2 8 倍，公共交通 车辆拥有率达到0 6 2 辆千人，但公共交通车辆的营运速度由每小时1 2 1 4 k m 下 降到5 l o k m ，新增的运力被运输效率的下降所抵消。从1 9 9 2 年到1 9 9 7 年。城市 人口增长了2 0 9 6 ，城市数量增长了3 0 ，大城市公共交通的客运量却下降了1 3 7 ， 公交客流流失严重( 表1 3 ) 。流失的乘客转乘其它交通方式( 特别是小汽车交通) ， 对现已超负荷的道路系统产生更大压力，反过来又使公交运行的道路环境更加恶 一4西安建筑科技大学硕士论文 ! ! ! ! ! | ! ! ! ! | 目目e ii i | e ! 自! ! g ! ! e ! 目! 目j 目皇 劣，这种现象，已成为城市公共交通的“恶行循环”。 表1 3 我国2 0 城市公共交通汽( 电) 车的服务水平统计表 指标名称2 0 个城市情况统计结果 运送速度( k m h ) 1 l 2 4 行车准点率( ) 7 9 9 2 平均站距 5 0 0 9 0 0 换乘率( ) 2 2 8 0 换乘距离( m )7 0 5 0 0 ( 一般2 0 0 3 0 0 ) 高峰满载率( )8 0 1 1 5 全日满载率( ) 3 6 8 1 乘客候车时间( m i n )3 2 0 ( 一般5 1 0 ) 居民公交乘用率( 次人年)1 2 0 7 6 0 ( 一般2 0 0 4 0 0 ) 目前，各个城市正在采用不同的方式来改善公共交通，有的城市选择了建设 造价巨大的地铁和轻轨系统。轨道交通有着容量大，占地少，运行速度快，污染 低等优点，受到了世界许多经济发达城市的青睐。但轨道交通有着很多缺点：以 地铁为例，其建设周期长( 建成单条线路需要8 1 0 年，形成网络约需2 0 3 0 年) ， 短期内改善城市交通有限；建设期投资大( 约为2 1 0 亿元公里) ，运营期成本 高昂( 世界上除香港主要依靠土地收益补偿外其它城市地铁都亏损，北京5 0 公罩 地铁2 0 0 2 年需要政府财政补贴4 亿元) ，需要政府巨额财政投入( 表1 4 ) 。轨道 交通并不是近期我国各大城市解决城市交通问题最佳方案。 表1 4 案例城市轨道交通建设成本( 1 9 8 3 ) 线路长度总成本单位成本 城市线路结构轨道交通 车站 百万美元百万美元k m k m h a n n o v e r地面轻轨6 9 o1 1 07 5 01 0 9 h a n n o v e r地下轻轨2 81 0 83 8 5 马尼拉高架 轻轨1 5 o1 82 0 01 3 3 n a g o y a 地面郊区铁路4 1 4 02 9 11 3 6 6 83 3 o 巴尔的摩 地面下地铁1 8 11 29 9 65 5 o 香港地下地铁1 2 5 1 21 4 0 0 1 1 2 0 改善城市公共交通的总目标，可归纳为尽量降低居民出行的时间与费用，提 供与城市经济水平和居民可承付水平相当的优质服务。同时平衡公共交通运营的 成本。中国作为一个发展中国家，解决交通问题应本着经济、见效快的原则，因 而，最理想的是找到一种投资及运营成本比轨道交通低，但是运营使用效果接近 西安建筑科技大学硕士论文 轨道交通、比普通公交优良的改善措施，本文论述的“巴士快速公交”( b u sr a p i d t r a n s i t - - b r t ，本文中简称快速公交) ，即是这样一种方式。b r t 系统是指利用改良 型的公交车辆，运营在公共交通专用道路空间上，保持轨道交通特性且具备普通 公交灵活性的一种便利、快速的公共交通方式。b r t 系统整合了车站、车辆、线路、 公交车道和公交智能系统等多个元素，是可以提升公交运营速度与可靠性，改善 公交系统状况的综合系统。其形式与普通公交相似，但其运送能力接近轨道交通， 而投资及运营成本较轨道交通低，而且建设周期短、见效快，是当前国际交通工 程界大力推广的一种公共交通模式，也是城市公共交通优选方式之一。b r t 的实施 有可能缓解我国当前的城市交通问题，改善公交服务水平，从而实现提高城市经 济效率、保护城市环境、促进城市可持续发展等客观要求。 1 2b r t 应用现状 1 2 1 国外应用现状 美国上世纪3 0 年代首先提出b r t 理念。7 0 年代中期南美洲一些城市开始大 规模建设b r t ，8 0 年代末建成，取得了瞩目的成绩。随后世界上其它国家城市也 纷纷开始建设b r t 。 ( 1 ) 美国 1 9 3 7 年，美国芝加哥市首先提出了建设b r t 的理念。2 0 世纪9 0 年代以来，美国 越来越多的城市建设了1 3 r t ，b r t 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b r t 的城市几乎遍布全国，已成为拥有b r t 城市最多的国家。美 国建设b r t 的城市中比较有代表的有匹兹堡市和洛杉矶市( 图1 3 ) 。 表1 5 美国快速巴士系统带来的初步积极成果( 美国联邦公共交通管理局) 城市旅行时间减少率乘客增长率 匹兹堡 5 0 8 0 1 0 0 洛杉矶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 芝加哥 2 s 7 0 匹兹堡市现有3 条巴士专用道在运行：1 9 7 7 年开始运行的南部专用道全长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 5 0 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 8 6 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 ! 西安建筑科技大学硕士论文 客量为8 0 0 0 人次。 图1 3 洛杉矶的b r t 洛杉矾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b r t 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，b r t 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 。”1b r t 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。 ( 2 ) 巴西 巴西是拥有世界上最完善的b r t 系统网络的国家。”钉“1 巴西建设b r t 的城市 中最有代表性的为库里蒂巴。 巴西库里蒂巴市是联合国推荐的“公共交通示范城市”，联合国和世界银行专 家都一致评价它所倡导并坚持推广的b r t 系统是“当今世界最好和最实际的城市 交通体系”，是“实现城市可持续发展的典范”。该市于1 9 7 4 年开始建设b r t ，至 2 0 世纪8 0 年代末建成了完善b r t 网络。完美的公共交通网络使城市中7 5 的居民 上下班乘坐公共交通工具。库里蒂巴市采用了t o d 的城市发展模式，通过构建b r t 网络引导城市土地的开发，城市交通轴线是由5 条放射线和2 条环线组成。5 条放 射线包含3 条平行的道路，中间主线道路的中央两个车道是b r t 专用道，其两侧 为供短途交通服务的地方车道，在这条道路两侧一个街区外是一对单向的快速道 路，为进出市中心区的过境交通服务。库里蒂巴市的b r t 系统网络线路按功能分 为快速线、支线和区间线，车辆外部颜色是根据线路的服务层次来决定的。红色 的快速线是在轴线上行驶，黄色的支线是在城外环线行驶，绿色的区日j 线是运行 在边远地区的线路，乘客换乘不同服务层次的公交线路不需要额外购票，也就是 城市任意两点公交出行采用单一票价制度。 库罩蒂巴的b r t 系统对促进城市紧凑发展起到了良好的作用，结合其他有关 公共设施、商业设施等土地利用政策，到1 9 9 2 年约有4 0 的人口分布在三个主要 西安建筑科技大学硕士论文 ! 由b r t 系统联系起来的组团内，每年小汽车出行次数减少了2 7 0 万次，每年燃油 消耗量下降了2 7 0 万升。由此带来的结果是，库里蒂巴成为巴西环境污染程度最 低的城市，这完全归功于5 5 的公共交通分担率。 ( 3 ) 其他国家巴士快速交通 加拿大渥太华拥有北美最完整和使用率最高的巴士专用道( 图1 4 ) 。“1 渥太华自1 9 8 2 年以后就开始建造巴士 专用道，包括1 5 1 5 英里长的高速公路巴士 专用道、7 1 5 英里长的地面道路巴士专用道 以及2 英里长的市中心巴士专用道，共有2 2 个车站和沿线的停车换乘设施，巴士专用 道每天的乘客量为2 0 万人次。在巴士专用 道的建设步骤上，渥太华采取的是城市外 围地区先行建设，城市中间的密集地区有 图i 4 渥太华的巴士专用道 计划地拆迁和预留，这样就避免了一些不 必要的重复建设和浪费。他们还借用了城郊部分路段的高速公路路肩作为巴士专 用道，取得了很好的效果。 英国、德国和法国均有巴士专用道， 其中法国里昂的巴士专用道还安装了光学 导航系统。澳大利亚布里斯本的i 0 1 5 英里 长的巴士专用道每天的乘客量为6 万人次， 阿德莱得( a d e l a i d e ) 的装有自动导航系统 的巴士专用道拥有3 个主要车站，每天的乘 客量为2 万人次( 图1 5 ) 。在高峰时段，该 巴士专用道用作快速公共交通之用，在非 高峰时段，普通的巴士也可以使用专用 图1 5 阿德莱得的自动导航巴士专用道 道，这一系统目前正在扩建中。 哥伦比亚的首都波哥达用了3 年时间建成了一条被誉为“新世纪公交”的b r t 线路，2 0 0 0 年1 2 , 9 这条长3 7 k m 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) 。 此外，英国的利兹，法国的巴黎、雷恩、鲁昂等城市，德国的埃森，土耳其 的安卡拉、伊斯坦布尔，日本的名古屋，韩国的汉城，印度尼西亚的雅加达和苏 腊巴亚，孟加拉国的达卡，印度的班加罗尔都已建设了b r t ，并取得了良好的效果 ( 表1 - 6 ) 。还有更多的城市开始规划建设b r t ，世界各地将有越来越多的城市加入 至i j b r t 的行列，b r t 在世界上己形成了一股新的潮流。 8 西安建筑科技大学硕士论文 表1 6 国外部分城市b r t 运营状况 中心城市人口运行时间缩短 高峰小时客流量 城市 ( 百万) ( ) ( 万人次h ) 库里提巴2 。68 0 0 0 一2 0 0 0 0 西雅图1 83 3 波哥大 5 o3 2 2 0 0 0 0 以上 洛杉矾 9 62 3 - 2 8 渥太华 0 7 8 0 0 0 一2 0 0 0 0 1 2 2 国内应用现状 近年来，b r t 的概念在中国得到高度重视，国务院研究室决策参考总5 2 0 号提 出“加快发展城市快速交通系统的建设”，建设部建城 2 0 0 4 3 8 号建设部关于 优先发展城市公共交通的意见也提出了“具备条件的城市应结合城市道路网络 改造，积极发展快速公交系统”的意见。 目前国内很多城市正在致力于b r t 系统的实施。中国现拥有两条b r t 线路：北 京南中轴快速公交l 号线和杭州快速公交b 1 线。 ( 1 ) 北京南中轴快速公交l 号线 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，首日客流量突破l o 万人次。该线路南起德茂庄，北至前门，全长1 6 公里， 途经二环，三环，四环和五环路，共设站1 7 座，平均站距9 4 0 米，并在前门站实现 了与地铁环线的接驳。该系统为沿线近2 0 万居民提供出行便利，并有效地改善南 中轴路的交通环境，为北京南城的经济发展提供有力的交通支持。 南中轴路大容量快速公交系统的设计中体现了“群众优先、以人为本、和谐 交通”的理念： 专用的路权：系统有近1 4 公里的路段采用全时段、全封闭的中央专用道，交 叉口处设有感应式信号优先装置，以保障快速公交的运营速度、准点率和安全性。 ( 图1 6 ) 先进的车辆：配备1 8 米长的左开门低底板铰接式客车，每辆车最高载客人数 可达1 8 0 人；车上配有全球卫星定位终端设备以及先进的通信设备；宽敞明亮的车 内空间、完善的空调设施、先进的乘客信息发布设备、体贴的轮椅空间和儿章座 椅为乘客提供了舒适的乘坐环境：车辆达到欧i 排放标准；车辆现代化的形象也 将成为南中轴路上的活动风景，提升公共交通系统的整体形象。( 图1 8 、图l9 ) 设施齐备的车站；车站采用封闭式设计，站台设有护栏和宽大的顶棚；站台 设置售检票系统，乘客在站台买票后进入车站候车区；快速公交站台大都为长6 0 米、宽5 米的中央岛式站台，为快速公交车辆停靠与乘客候车提供了足够的空日j ； 部分车站的超车道设计使灵活的线路组织成为可能；站台与快速公交车辆地板平 西安建筑科技大学硕士论文 ! 齐，乘客上下车可水平登降；车站还设置了专门的残疾人进出站坡道、盲道、以 及广播报站系统；简单易懂的线路图和自助式查询机使乘客能够方便获取系统的 相关信息；为了减少乘客步行至车站的距离和实现设计的运营速度，该线路还为 乘客提供了完善的过街设施，乘客通过设置过街地道或过街天桥方便乘客进入站 台候车，实现了人车分流的设计目标。( 图1 7 ) 先进的管理调度系统：车站的视频监控装置和车载g p s 卫星定位装置使得调度 中心能够实时获得运营信息，并及时对运营计划进行调整，以更好地利用系统资 源满足乘客出行需求需求。 快速公交采取站台售票方式，通用月票有效，普票实行单一票价2 元。 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，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。 图1 6 南中轴路快速公交专用车道和车站图1 7 连接快速公交车站的地下人行道 图1 8 快速公交车辆设置的残疾人上下车装置图l - 9 宽大的车门及水平上下车保障乘客 方便和快速上下车 ( 2 ) 杭州快速公交b l 线 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。( 图1 1 0 图1 1 3 ) 竺 西安建筑科技大学硕士论文 杭州快速公交b 1 线的筹备工作于2 0 0 4 年1 2 月份开始，整个项目的工期从规 划、设计至运营仅仅用了1 6 个月。杭州快速公交一号线按“快速公交”的基本要 求，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 8 公里西端位于黄龙体育中心附近的黄龙公交站，距西湖北线景区2 公里，是 通往城西的主要交通换乘点。东端位于国家级经济技术开发区和大学城所在地下 沙高教东区。 虽然杭州的快速公交专用道采用边侧专用道对充分发挥快速公交的运营服务 水平有限制，但是杭州快速公交项目也有许多值得其它城市学习的亮点。首先杭 州市政府采用土地转让金的固定比例用于整个快速公交项目的土建和车辆购置费 用，是财政上落实公交优先的一个具体保障。杭州快速公交项目的另一个重要发 展理念是采用快速公交引导城市发展，特别是发展快速公交连接新城( 城市边缘 的大学城和经济发展区) 和母城的通勤交通。杭州快速公交的车辆引进了国外的 一些关键技术，同时结合国内的实际生产出了符合中国国情的车辆，为杭州和其 它城市发展快速公交项目提供了备选车型。杭州的快速公交项目在运营管理机构 安排、车站设计、售票系统及智能公交等许多方面都有独特的一面值得学习。 杭州快速公交b 1 线的开通，为中国其它城市发展资源节约型和环境友好型的 城市交通系统作了一个典范。 图1 1 0 边侧专用道图1 1 1 快速公交车辆 图1 1 2 快速公交车辆内景图1 1 3 快速公交车站 ( 3 ) 国内其他城市的b r t 发展情况 虽然b r t 在中国尚处于起步阶段，但已经出现了良好的发展态势：北京市将在 南中轴路快速公交线路的基础上于2 0 0 8 年奥运会前建成长约6 0 公里的放射形快速 西安建筑科技大学硕士论文 旦 公交网络。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。成都 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 市主干道，以大成都( 一个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) 为基础规划了全长3 1 3 k m 的两环加1 3 条放射线的b r t 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b r t 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 3 公里的快速公交网络。济南市北园 路快速公交系统正在紧锣密鼓的筹备之中，预计将于2 0 0 6 年底建成。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。 1 3 本文的研究意义 近些年，在机动车交通的冲击下，国内大城市的交通供需矛盾日益突出。其 中许多城市纷纷着手规划和建设城市轨道交通，但由于轨道交通自身存在建设与 运营成本高、建设周期长等局限性，在一定程度阻碍其应用；与此同时，对公共 汽车的重视不足和投资减少以致其效率低下，进一步加剧交通出行向个体机动车 偏移。b r t 理念的产生为问题的缓解带来新的契机，在此背景下，研究b r t 在我国 大城市的应用与发展具有重要的现实意义。 b r t 的系统理念是在最近几年引入到国内，并迅速引起相关部门和学者的关 注，但目前尚未进行全面系统的理论研究，如b r t 的限制条件有哪些? 什么样的 环境适合修建b r t ? 路口路段应采用何种设置形式? 如何设计停靠站和选择b r t j 。 车辆? 这些问题都有待做深入探讨。尽管国外在b r t 领域已取得了大量的研究成 果和丰富的运营经验，但由于国内外的环境条件和交通特点存在诸多差异，因此， 有必要在借鉴国外成功经验和现有理论的基础上，针对国内情况建立一套切实可 行的理论方法体系。 任一个交通系统都不是孤立的，b r t 的设置必然对城市路网和其它交通方式 产生一定影响。因此，有必要全面掌握b r t 的系统特性及各项关键技术，并深入 分析其适应条件，从而避免因盲目随从带来决策失误。本文的研究将对国内正在 和将要实施b r i 的城市提供一些参考。 1 4 本文研究内容及框架结构 本论文首先以我国城市化、机动化为背景，分析了在我国发展b r t 的必要性， 然后在介绍b r t 系统构成及系统特性的基础上，探讨了发展b r t 的可行性条件， 接下来重点对b r t 应用中的4 个关键问题( b r t 专用道设置技术、b r t 交叉口优 先通行技术、b r t 停靠站设置技术及b r t 车辆容量确定方法) 进行了研究。在 三兰 西安建筑科技大学硕士论文 b r t 专用道设置技术研究中，重点介绍了路中型b r t 专用道的布置形式。研究了 b r t 线网规划方法及专用道效益，阐述了专用道的管理措施。在b r t 交叉口优先 通行技术研究中，分别讨论了为实现b r t 交叉e 1 空间优先及时间优先的方法 b r t 专用进口道设置及b r t 交叉口信号优先设计方法。在b r t 停靠站设置研究中， 探讨了各类b r t 停靠站的设置原则及适用范围，研究了停靠站的空间设计原则、 位置白设及间距确定方法。在b r t 车辆容量研究中，根据国内外研究资料，结合 容量影响因素，给出了计算车辆容量的方法。 最后，以西安市为例，结合其交通现状，将上述b r t 应用方法作了验证。 论文的框架结构如下： 西安建筑科技大学硕士论文旦 2 b r t 系统简介及其可行性分析 2 1b r t 系统的主要组成部分 美国f t a 的b r t 专题研究报告认为b r t 的系统特征主要体现在；b r t 专用道、 独特站点、新型b r t 车辆、车外售票、i t s 应用、优质服务六大方面，“”并统 计分析目前世界上主要的2 6 个城市的b r t 应用情况： 袭2 1b r t 系统特性的应用情况 调查区域北美洲澳大利亚欧洲南美洲汇总应用比例 ( 城市数) ( 1 4 个)( 3 个)( 3 个)( 3 个)( 3 个)( 3 个) b r t 专用道 1 43262 59 6 独特站点1 42 2 32 l 8 l 新型车辆 70131 14 2 车外售票 20 0 35 1 9 i t s 应用 7 2131 35 0 高频率全天服务 1 123 5 2 l8 l 国内对b r t 的研究主要基于国外应用情况，有学者把b r t 的核心组成内容归 结为以下七点：专有路权、现代化的b r t 车辆、水平登车、车外售票、路口优先、 乘客信息和车队管理系统。”1 对于b r t 的核心内容虽有不同提法，但包含内容基本相同。作者归结为以下 六点： 2 1 1b l i t 专用道 b r t 专用道是确保b r t 快速通行的最基本要素，这一点可从表2 1 的统计数 据中得出。b r t 的专用道路使得b r t 系统与其他交通方式得到了分离，体现了道 路使用权的优先分配，从而确保了b r t 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，而无助于从根本上解决公共交通问题。为了解决公共交通与私人 交通的相互影响，b r t 系统采用专有路权，它以相对较少的投资有效提高了b r t 运行的独立性和可靠性。 需要明确的是，这里研究的b r t 专用道有别于传统的公交专用道，后者通常 是为沿线所有线路的公交提供快速通行平台，而b r t 专用道既可以为全部公交也 可以只为部分公交提供平台，即允许b r t 与普通公交分离的情况。 b r t 专用道根据不同需求和道路条件可采用不同的设置形式，具体设置分类 1 4 西安建筑科技大学硕士论文 及其优缺点将在3 1 中进行介绍。b r t 专用道在改善公交通行条件的同时，也给路 网和机动车带来一定冲击，而这种冲击是否在可接受范围内是b r t 可行性论证的 重点研究内容。 2 1 2b r t 系统的线路 b r t 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。 b r t 线路的组成比轨道交通具有更多的灵活性，因为b r t 系统的线路可以在主 干线上互相组合以及在主干线的起点或终端向外进一步延伸。 两种线路组织形式优缺点： 第一种线路组织形式特点：它的优点是提高干道上的运送效率，b r t 和普通公 交发车频率均可较高，单车运能均得到充分利用；缺点是增大乘客的换乘系数。 第二种线路组织形式特点：提高两端乘客出行的直达率，但由于单条线的运 营长度较长，发车频率可能较低，准时性也难以保证；同时由于多条线路组合， 系统运行稳定性不如第一种形式。 上图为支线与干线的组合，f 图为复合线路，红色线路代表b r t 线路 图2 1b r t 线路组织图 2 1 3 路口优先通行技术 路口优先通行技术是b r t 应用的又一核心技术，它与b r t 专用道共同为b r t 快速行驶创造了优先通行环境。实践表明，仅设置b r t 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。”因此，在路1 3 处运用优先通行技术， 将对提高b r t 的运营速度、可靠性和竞争力起到关键作用。由于路e l 优先通行技 术受诸多因素影响，该项技术在b r t 中的应用也是个难点问题。路口优先通行技 术将在本文第四章进行介绍。 ， ，、- ? _ 西安建筑科技大学硕士论文 堡 2 1 4 新型大容量b r t 车辆 b r t 的车辆往往采用不同于普通公交的改良公交车辆。这种车辆多以让乘客 感觉方便、舒适为设计准则，解决了当前很多城市公共汽车的低容量、舒适性差、 污染严重等问题。以库里蒂巴已投入使用的双关节通道式客车为例，它总长度为 3 0 米，载客量可达到3 0 0 人，是普通公共汽车的三倍。车厢前后有四个车门，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，操作也更为 简单。尽管双关节b r t 车辆身很长，但其转弯半径( 前轮处1 1 2 米) 却很小，因 此灵活性较强。尾气排放也通过净化系统得到有效的控制。这种大容量现代化公 交工具的采用将提高公交对乘客的吸引力，而载客能力可以