（森林工程专业论文）城市快速公交线网规划研究.pdf

摘要 近年来，如何解决日益拥堵的城市交通问题，城市的规划者面临着困难的选择。利 用现有的地面公交客车，并加以改善和提高，在对城市道路建设不用过度投入的情况 下，提高人们的出行效率和质量，这将是一种极具潜力的公交方式，这就是巴士快速公 交系统( b r t ) 。本文就是针对我国城市公路交通现状对城市快速公交线网规划进行 了系统的研究。 快速公交需求预测是快速公交线网规划的基础，传统的城市客运交通需求预测是 以城市土地利用为基础的“四阶段预测法”，本文在此基础上提出了一种适合快速公 交线路规划的简单可行的客运量调查和预测方法，并给出了适合的预测模型，在大量 调查数据的基础上，通过合理的预测，获得快速公交的o d 分布量，力争使得预测结 果更加可靠、准确。 接下来分析了快速公交的特性和现有公交网络存在问题，建立了合理的快速公交 层次结构，依据合理结构提出了快速公交线网规划模型。并根据旧有道路的形式，研 究了快速公交专用道的设计，重点给出了六种b r t 中央专用道和三种b r t 路侧专用道 的设置方法。同时基于现有文献的研究，归纳了快速公交专用道交叉口的处理方法和 快速公交停靠站的设置，探讨了快速公交与其它公共交通方式的换乘衔接。 根据快速公交网络系统的特点，分析了建立公交网络评价指标体系的原则，并在 此原则基础上提出了一个较为可行的快速公交网络指标评价体系，给出了对快速公交 网络服务水平进行评价的模糊综合评价法的数学模型。最后，结合济南市北园大街 b r t 规划，进行了实例分析。 关键词：快速公交；需求预测；公交专用道；线网规划；换乘衔接 s t u d yo nb r t n e t w o r k p l a n n i n go fc i t y a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，h o wt or e s o l v et h ep r o b l e mo fi n c r e a s i n g l yb l o c k i n gu pc i t y t r a n s p o r t a t i o n ，t h ec i t yp l a n n e r sh a v et of a c ed i f f i c u l tc h o i c e s m a k i n gu s eo f t h ee x i s t i n g p a s s e n g e rc a r ，a n dt a k e si n t ot h ei m p r o v e m e n tw i t hi n c r e a s e s ，i m p r o v ep e o p l e so u t i n g q u a n t i t ya n de f f i c i e n c yi na d d i t i o nt h a tn o tt oe x c e s s i v ei n c r e a s ed e v e l o p m e n t sf i n a n c i n go f c i b r o a d s n l i sw i l lb eap o t e n t i a lf o r mo fp u b l i ct r a f f i c t h eb r t i st h a tk i n do fm e t h o d t l i sp a p e rs t u d i e st h eb r tn e t w o r kp l a n n i n go f c i t y 、 t h eb r td e m a n df o r e c a s ti st h eb r tf o u n d a t i o n t r a d i t i o n a l t h ec i t yp a s s e n g e r t r a n s p o r t a t i o nn e e d se s t i m a t em e t h o di s “f o u rs t a g e sm e t h o d 一t h i sp a p e rp u tf o r w a r da k i n do fs u i t a b l em e t h o df o rb r tt oi n v e s t i g a t ea n dp r e d i c t 一“t h r e es t a g e sm e t h o d ”，a n dp u t f o r w a r dt h es u i t a b l ef o r e c a s tm o d e lo fe a c hs t a g e a n da c q u i r et h eb r to dt h r o u g hi n l a r g eq u a n t i t yo ft h ed a t aa n dt h er e a s o n a b l ef o r e c a s t ，m a k e st h er e s u l tm o r ed e p e n d a b l e a n da c c u r a t e b a s e do nt h es t u d yo f b r tc h a r a c t e r i s t i ca n dt h ee x i s t i n gb u sn e tp r o b l e mt oe s t a b l i s h t h er e a s o n a b l eh i e r a r c h yo fb r t ，p u tf o r w a r dt h el i n en e tp r o g r a m m i n gm o d e lo fb r t a c c o r d i n gt ot h er e a s o n a b l eh i e r a r c h y ：t 1 i sp a p e rs t u d i e st h ed e s i g no fb r ta c c o r d i n gt o t h ef o r mo ft h eo l dr o a d a n dg i v e ss i xk i n d so fb r tc e n t r a lr o a da n dt h r e ek i n d so fb r t s i d er o a ds e x i n gm e t h o d a tt h es a m et i m e ，a c c o r d i n gt ot h er e s e a r c ho f t h ec u r r e n tc u l t u r a l h e r i t a g e ，i n d u c et h eb r t c r o s st oh a n d l em e t h o da n db r t s t o pt os e r i n gm e t h o d ，d i s c u s s t h em e t h o do f c h a n g e st ol i n ku po f t h eb r ta n dt h eo t h e rp u b l i ct r a n s p o r t a t i o n a c c o r d i n gt ot h eb r tc h a r a c t e r i s t i c s ，t h i sp a p e re s t a b l i s h e st h ep r i n c i l ：) l eo fb r t n e t w o r ke v a l u a t i o ns y s t e m ，a n dp u tf o r w a r dam o r ev i a b l eb r tn e t w o r ke v a l u a t i o ns y s t e m f i n a l l y ，a n a l y z e dt h eb e i y u a ns t r e e tb r tp r o g r a m m i n go f j i n a nc i t y k e yw o r d s ：b r t ：d e m a n df o r e c a s t ：p a t h f o r p u b l i ct r a f f i co n l y ：n e t w o r k p l a n n i n g ： c h a n g e sa n di i n ku p d ir e o t e db y ：p r o f 0 ic h u n h u a a p p ii c a n tf o rm a s t e rd e g r e e ：d i l ip in g ( f o r e s t r ye n g i n e e r i n g ) ( f o r e s t r ye n g i n e e r i n gc o l l e g e ，i n n e rm o n g o l i a a g r i c u l t u r a lu n i v e r s i t y , h u h h o t0 1 0 0 1 8 ，c h i n a ) 内蒙古农业大学硕士学位论文 1 绪论 1 1 研究的背景及意义 城市交通是城市经济生活的命脉，它作为城市动态大系统中的一个重要组成部 分，是联系社会生产、流通和人们生活的纽带，它的良性循环对实现城市功能、促进 城市经济发展具有重要意义。 城市交通综合系统由道路交通条件和交通环境条件两部分组成，在我l 亘经过2 0 多年的发展，已取得了长足的进步，特别是改革开放以来，城市交通建设得到了很大 发展，在某种程度上缓解了城市交通以前的紧张局面，但我国的城市交通问题仍很严 重：城市交通结构极不合理，在城市居民出行中，道路利用率最高的公交出行逐年 萎缩，而道路利用率较低的自行车出行成了城市居民出行的主体；我国城市道路建 设跟不上交通需求速度；许多城市政府部门只重道路建设，不抓交通管理，导致城 市交通系统运行效率较低；市民的现代交通意识淡薄，交通违纪现象严重，造成交 通秩序混乱，影响了已有道路的利用率。随着改革开放的深入和城市化进程的加快， 我国社会经济发展迅速，城市人口以及机动车的数量快速增长，城市交通需求也快速 增长。在城市化和汽车化浪潮的冲击下，为城市交通带来了更大的压力，主要表现在 交通堵塞、环境污染、噪声等方面。最新的研究表明，我国的城市交通拥挤问题不仅 仅在北京、上海等特大城市表现突出，在许多大、中等城市也都存在，它们不仅严重 影响到了居民的正常出行和工作，而且也严重影响城市功能的发挥和城市的可持续发 展，已经成为我国经济发展迫切需要解决的问题。而作为城市交通方式之一的城市公 共交通在占用道路空间、道路环境污染和能源消耗等三个方面，具有其它交通方式无 法比拟的优越性，它可以优化城市交通结构，缓解交通拥挤。但由于常规公共交通在 服务水平方面的欠缺，仅仅依靠现有的公交方式根本无法与自行车和私人小汽车进行 全面竞争。因此，必须转向具有大运量的快速交通方式，这里所说的快速交通方式主 要包括城市轨道交通和公交专用道( 路) 。 城市轨道交通包括地铁和轻轨。目前，世界上已有i 0 0 多个城市拥有了自己的地 铁交通，有的城市轨道交通载客量已占到整个城市客运量的5 0 8 0 ，成为城市交 通的骨干。而我国的轨道交通早在2 0 世纪3 0 年代的北京、上海、天津、沈阳等城市 就出现过有轨电车，随后又相继淘汰。1 9 6 5 年7 月1 日，中国第一条地铁在北京动 工，4 年后一期线路正式建成。1 9 8 4 年天津地铁正式建成通车，之后随着国家政策的 出台，一批特大城市纷纷筹建地铁交通，现在，北京、天津、上海、广州等大城市都 已开通了城市地铁。那么轨道交通为什么会如此吸引各大城市呢? 根本原因就在于其 2城市快速公交线网规划研究 的大运量和快速度。地铁的单向运输能力平均可达3 4 万人次4 , 时，轻轨平均可达 1 2 万人次4 , 时；就车速而言可达3 0 4 0 公里4 , 时，而普通公交的车速己下降到 l o 1 3 公里4 , 时，个别路段只有5 公里4 , 时。另外，轨道交通还有乘坐舒适、安 全准点、能耗低、无污染等优点，这些都是普通公交无法比拟的。轨道交通虽然优点 突出，但也有令人头疼的难题：那就是投资额巨大、建设周期过长、系统灵活性低。 地铁的公里造价可达j 6 亿元公里，而轻轨也要1 5 2 亿元公里；地铁的建设周 期一般需5 6 年，轻轨则要3 4 年；再有，轨道建成后，几乎无法改线，也不能随 城市客流量分布的变化而变化”。 正是因为上述原因，我国绝大部分城市就目前的经济实力而言，无法在短期内建 成完善的轨道交通系统，不具备建设快速轨道交通系统的条件。那么，我们能否找到 一种既可以解决城市交通拥挤问题，同时又可以为将来建设轨道交通准备条件的方式 呢? 回答是肯定的，那就是在国外已有成功案例的快速公交( b u sr a p i dt r a n s i t ) ， 简称b r t 。 b r t 是一种介于轨道交通与常规公交之间的新型运营系统，它利用现代公交技术 配合智能交通的运营管理，再加上利用先进的公交车辆，在公共交通专用道路空间上 进行运营并由专用信号控制从而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“1 。它具有快捷、舒适、高效等特点，同时又具有投资低、 建设周期短、见效快的优势，己成为当前国际交通工程界大力推广的一种公共交通模 式。 表1 i1 大运量交通系统比较表“1 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的要求。然而b r t 在中国 的发展还处于起步阶段，因此，尽快建立符合我国城市特色的b r t 体系，推动b r t 在我 国城市实施已经成为我国城市交通的当务之急。 发展b r t 就是要结合城市发展的需要，依托现有常规公交网络，提升公共交通吸 引力。但我国现状公交网络又有许多不合理的地方： ( 1 ) 公交线网布局结构不合理、密度低、重复率高、很容易产生公交服务盲区。 内蒙古农业大学硕士学位论文 3 ( 2 ) 公交停车场规模偏小，首末站用地没有保障，缺乏必要的换乘设施，如非 机动车停放场地、公交信息表等。 ( 3 ) 道路交通环境不良，缺乏广泛的公交优先通行保障措施，公交服务指标低 下，线路普遍存在行程延误。 ( 4 ) 缺少信息服务系统，系统智能化程度很低。 这些问题必将影响到b r t 的实施，因此，我们必须通过科学、合理的规划，优 化公交线网，建成一套有生命力的城市b r t 体系。而b r t 线网规划就是实现这一体 系的一项基础工作，也是保障b r t 体系发挥效益的关键环节。但目前国内还未有专 门的b r t 线网规划方法，本文拟通过对b r t 特性的分析，针对我国城市的特点对 b r t 线网规划方法进行探讨，希望能对国内正在和将要实施b r t 的城市提供一些参 考。 1 2 国内外研究概况 b r t 的概念源于国外，是2 0 世纪兴起的城市化运动的产物。大量的研究开始于 2 0 世纪6 0 年代，在之后近1 0 年的时间里美国对b r t 与城市高速公路的结合进行了 大量研究，形成了一些自己的理论，如建设快速公交、修建公交专用道路或车道以及 高峰时段“公交优先”设施的车辆应有的客流容量范围等。 从7 0 年代中期到8 0 年代末拉丁美洲的一些城市开始探讨以城市交通为中心的 t o d ( t r a n s i to r i e n td e v e l o p m e n t ) 城市发展模式，建立以b r t 为骨架的城市公共 交通系统，建成完备的b r t 系统网络，收到良好效果。比较典型的例子就是巴西的库 里蒂巴市及哥伦比亚的波哥达市，它们具有世界上最完善b r t 系统网络，得到了世界 范围的认可“”。 2 0 0 1 年美国国会审计办公室( g a o ) 向国会提交了一份报告，对比了全美1 3 个 城市的轻轨交通项目和1 7 个城市的b r t 示范项目，得出的基本结论就是：b r t 在成 本上低于轻轨交通，而在运载客流量和运行速度上接近于轻轨交通”3 。 2 0 0 1 年国际能源署( i e a ) 在它的研究报告“未来的城市公共车，实现全球的可 持续发展”中论述了拉丁美洲成功的b r t 系统j 并将其与其它公交方式进行了比较， 详述了未来的b r t 专用公交车辆可能采用的清洁燃料和先进技术，并设想了改善公交 车辆技术能够减少能源消耗、降低环境污染所能得到的效益“。 我国是在二十世纪末开始引入b r t 理念，公开发表的文章也都是介绍国外b r t 发 展的历史和经验，理论的发展尚处于国外理念引进期与国内理论分析的萌芽期。只是 2 0 0 2 年，2 0 0 3 年分别在上海、北京、成都、昆明召开了中国快速公交研讨会，还未有 4城市快速公交线网规划研究 成熟的理论”“。 2 0 0 3 年儿月底北京完成南中轴1 6 k mb r t 示范线路的方案研究”1 ，2 0 0 4 年4 月 开工，同年1 2 月2 5 日开通一期由前门到木樨园5 公里路程，其中快速公交专用线为 2 5 公里，经过试运营，反响很好。2 0 0 5 年1 2 月3 0 日全线开通。 国外对公交线网的研究起步比较早，目前在公交线网的优化技术领域有广泛而深 入的研究。基于公交线网的规划一般过程，形成了多种线网规划方法“。 从战后至6 0 年代初，由于科技发展水平和投资条件的限制，公交线网规划采用规 划手册法( 经验法) 。这种方法有两种形式：1 ) 自然演变，随着城市的扩大使公交线路 逐渐增加，线路布设的主要依据是市民的反映和公交公司的观察和经验。2 ) 专家定线： 在线网布设过程中，采用某权威机构或专家意见确定线网布局。这种方法只定义了布 设公交线网应当遵循的原则，多数为线网功能特性的叙述，很少使用量化的分析。线 网规划人员根据这些原则形成路网方案，大多仅凭个人的专业经验和主观认识来判断 公交线路合理与否，缺乏科学依据，因此形成的线网往往效率不高。然而这种方法具 有操作简单、费用低廉的优点，所以公交营运者使用普遍。 从6 0 年代至8 0 年代初，随着运筹学和系统工程学科的迅速发展，线路网的确定多 是采用系统分析法( s y s t e m a n a l y s i s ) ，它运用系统工程和运筹学的有关原理、方法， 在既定的目标函数下进行线网的优化布设。规划方法一般是依照一套程序步骤制定公 交线网方案后，再使用交通规划的分配方法来预估各条线路的流量，以此作为线网方 案的评价依据。在公交线网规划上，着重于评价模型的建立，但缺乏较明确的设计方 法与步骤。具体有l a m p k i n 等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 等所作的公交网络优化问题研究，他们把公交线网优 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 ) 类似于系统分析法。它将影响现状 收益、成本关系的所有因素进行研究分析后，重新拟定方案并预测未来线路的收益和 成本，然后反复寻找最优方案并评价方案直到满意为止。这种方法需要大量详实、准 确的数据，而且不考虑线网其它方面的优化约束，因此对于都会区域复杂的线网，准 确性比较低，通常适用于乡村或城际间线网布设。 数学寻优法( m a t h e m a t i c a la p p r o a c h ) 是指将公交线网的结构抽象为简单几何形 状，在对出行供需关系分析的基础上，建立数学模型来确定最优的公交线路。这种方 法可以适用于简单的路网。对于复杂的公交系统，如果将其过于简化，应用这种方法 所得到的结果将很难反映实际情况。 从8 0 年代至今，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 e g r a p h i c s ) 是研究的高潮，这一阶段规划方法多与计算机技术相结合，并在模型的建 立和求解时大量使用了遗传算法，神经网络等先进技术。j a n a r t h a n a n 等设计了公交 内蒙古农业大学硕士学位论文 5 线网设计的辅助专家系统：专家系统可以提供交互式图形支持，并对设计方案进行模 拟分析，这一系统可以有效提高公交网络的设计效率“。f e r n a n d e z 等采用组合数学 方法，模拟决策者的决策过程建立了大容量公交站点布局和设计专家系统“”。 p a t t e a i k 等将遗传算法应用到公交线网设计中。该模型以系统中乘客出行费用和运营 费用综合最小为目标，首先生成各选线路集，然后通过遗传算法进行优选1 7 o s u l l i v a n 等基于g i s 系统，对生成等时线地图的可行性进行分析，提出了一种公交最佳路径选 择的分析方法“。 国内关于公交线网优化的研究始于8 0 年代，目前主要集中于数学寻优法的模型及 已有模型算法的研究。 较早进行这方面研究的吴稼豪、李硕、夏伟民等比较系统的叙述了有关城市公共 交通网络优化问题的模型和方法“”3 。杨兆升，张启人等根据不同的约束提出了不同 的公交线网优化模型“2 。 1 9 9 2 年刘清等基于人工智能理论，采用启发式算法，从每对端点搜索出满足有关 约束条件的各选线路，按二进制理论将备选线路组合成若干优化网络，然后评价比较 确定最优“”。 1 9 9 2 年张国伍等充分考虑了公交线网的特性，在扩展福劳德算法的基础上，消除 原有算法中的回路，进行中间点和换乘点的识别，设定换乘次数的上限参数等：提出 了公交线网的多条最短路径算法“1 。 1 9 9 7 年王志栋提出了以乘客总出行时间最小、客流直达率最高、线网覆盖率最高、 线路重复系数最低、公交经济效益最高为目标的多目标公交网络优化模型，但这种模 型是无法求解的，最终仍归结为一种单目标的优化模型。“。 1 9 9 8 年杨超、李彬用图论的方法，以城市客流o d 分布为基本依据，给出了城市公 共交通线网优化的图论模型。并对k u h n m u n k r e s 算法作了一些改进，使之适应双向约 束条件，提高了运算速度，可适用于大、中城市公共交通线网的优化。”。 1 9 9 9 年林柏粱等从组合优化的角度，提出了公交网络优化设计的非线性o 1 规划 模型，以乘客的出行时间最短和实现公交网络的资金投入最少为目标函数，在满足车 站容量限制的条件下，获得公交线路的优化决策“”。 1 9 9 9 年唐利民等通过对上海市公交问题的分析，提出了一种新的客流分流模型 一f l a p t ( f r o gle a p i n ga n dp e r m e a t i n gt r a n s f e r ) 。该模型按一定的标准将上海 市划分成2 3 个层次，运用蛙跳式转移和渗透式转移的方法，充分利用现有资源。根 据f l ap t 模型选定梯度中心和区域后，为了对各梯度中心和区域进行布线，文中还 提出公交网络优化模型，并给出相应的算例。计算结果表明，动用f l ap t 模型能明 显缩短出行时间”。 2 0 0 0 年单连龙等根据城市公交网络的具体特点，对公交网络进行了系统的描述， 6城市快速公交线网规划研究 提出一个双层规划模型来描述连续平衡公交网络设计问题。在双层规划模型中，上 层模型为一个标准的公交网络设计模型，下层模型是一个公交网络平衡配流模型，针 对所提出的模型，设计了基于灵敏度分析的求解算法呻1 。 2 0 0 0 年孙艳丰等对基于遗传算法的城市交通运输网优化问题进行了研究，并使用 遗传算法对规划模型进行求解。 2 0 0 1 年陈洪仁等分析城市公交线网的组成以及线网优化的约束及目标，从节点、 线路和线网三方面对约束条件和目标函数进行研究探讨，以居民乘车出行时间最短和 公交部门投入最少为目标建立公交线网优化的模型。通过对模型的分析，指出可用优 化方法中的全局最优方法一遗传算法对模型进行求解。 2 0 0 1 年钱大琳等在分析现有的公交网络设计的研究成果及基础上，提出了离散非 平衡公交网络优化模型。考虑到公交网络优化的复杂性，该模型分成两个子模型：一 个子模型确定公交线路的起讫点和备选线路的出车频率，另一个子模型确定公交线网 优化方案。并采用遗传算法进行了求解。 2 0 0 2 年王炜提出一种相对比较实用的公交网络逐条布设方法，这种方法以直达客 流量最大为目标，采用“逐条布设，优化成网”的思路进行线网优化。 国内外对于公交线网优化的研究已经有了几十年的历史，理论方法也都比较成 熟，但对于b r t 线网规划的研究还处于起步阶段，相关研究较少本文希望通过一系 列研究能在这方面有所建树。 1 3 研究的目标、主要内容和创新 根据我国城市的发展特点，针对处于快速发展阶段的城市客运交通规划还缺乏深 入系统研究的实际情况，通过对快速公交系统的深入探讨及国内外成功案例的分析研 究，就如何选择和建立适宜我国城市客运交通发展的大运量快速公交线网规划展开讨 论，力求形成一套方法能够改善我国城市目前城市交通中存在的交通拥堵、环境污染 严重、公交服务水平低等不足，并希望这种方法能为城市规划部门及交通管理规划人 员在研究快速公交线网规划的实施问题时提供一种有用的思路。 快速公交在我国还处于起步阶段，而国外从上世纪6 0 年代就开始了快速公交的 研究，经过几十年的发展，在部分城市已经获得很大成功。因此，对快速公交线网规 划的研究首先应加强国外成功经验的分析，深入了解快速公交系统的特点与模式。通 过分析，我们可以借鉴国外成功经验，结合国内现有的研究及实际情况，更好的发展 我国的城市交通。本研究内容主要包括以下几个方面： ( 1 ) 目前我国大多数城市的客运公交系统还未真正形成个有主次之分、能均 内蒙古农业大学硕士学位论文 7 分配运能的线网结构，本文首先要分析我国现状公交线网存在的一些问题，从而建立 一个合理的公交线网结构。 ( 2 ) 针对我国现有的道路情况，提出b r t 专用道的设置形式和设置方法，为城 市快速公交专用道的改造提供借鉴。 ( 3 ) 结合城市布局特点，构筑快速公交网络和换乘设施，使其能与其他交通方 式整合为一体，实现城市交通的可持续发展。 ( 4 ) 对建立的快速公交系统提出一套合理的评价体系和评价方法。 在研究过程中，力求在b r t 专用道的设置形式和设置方法的研究中有所创新，可 以为城市快速公交专用道的改造提供借鉴。 文章的整体思路如图1 1 所示： 图1 1 论文的框架结构 8 城市快速公交线网规划研究 2 快速公交系统简介 快速公共汽车交通( b u sr a p i dt r a n s i t b r t ，简称快速公交) 系统，是一种介于 轨道交通与常规公交之间的新运营系统，它是利用现代公交技术配合智能交通的运 营管理，再加上利用先进的公交车辆，在公共交通专用道路空间上进行运营，并由专 用信号控制从而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，又被称为使用公交车的路面“地铁”“1 。 2 1 快速公交系统的构成 快速公交系统( b r t ) 是高质量的，消费者导向的，提供快速、舒适和低成本 的城市灵活便捷的交通服务的公共交通方式。为了保障快速公交系统的运营速度、运 营能力、服务水平与质量的可靠性以及运营的有效性，快速公交系统包括六个组成部 分：道路空间；车站与枢纽；线路；车辆；收费系统以及运营保障体系“1 “。 ( 1 ) 快速公交系统运营的道路空间 快速公交系统的公交车辆主要运行在专设的公共交通专用的车道或道路上。公交 专用车道的设置方式一般包括如下几种形式：中央公交专用车道；单侧双向公交专用 车道：边侧公交专用车道；逆向公交专用车道：城市高架路下的公交专用道。公交专 用道路的设置方式包括：全封闭的高架公交专用道路；全封闭的公交专用地道；公共 交通专用道路。不同区域间采用快速公交系统道路设施情况差别很大，车道宽度一般 是3 3 0 3 7 5 米，有空间的情况下应该提供路肩，在公交车站，道路应该拓宽到1 5 米左右，以保证超车。 ( 2 ) 快速公交系统的车站与枢纽 快速公交系统的车站与枢纽设施包括交通功能及与城市土地使用相结合二大功 能。其交通功能包括为公交乘客提供上下客，集中换乘以减少乘客的换乘距离与时间。 快速公交的车站还包括许多轨道交通车站的特性如岛式站台，在车站上设置收费系 统，公交运营的信息管理系统以及乘客辅助设施：舒适的换乘枢纽设施，电梯，自动 扶梯和人行道。快速公交系统车站的设计一般需要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 一般需要适合城市的土地规划与使用的调整。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，同时也为快速公交系统提供了客流需求。车站间距一般为6 0 0 - ， 内蒙古农业大学硕士学位论文 9 2 2 0 0 米，站台的长度与公交车客容量及车辆长度有关，一般需容2 3 辆公交车。为 了便于不进站公交车顺利超车，在车站处的专用道一般要由2 个车道拓宽到4 个车道。 站台的高度应与新型公交车的地板齐平。 ( 3 ) 快速公交系统的线路 快速公交系统的线路可以采用与轨道交通类似的单一线路，也可以是多条组合线 路。快速公交线路的组成比轨道交通具有更多的灵活性。因为快速公交系统的线路可 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。线路设置主要依 赖于当地实际情况，成功的快速公交系统往往结合以公共交通为发展主轴的城市用地 发展原则( t r a n s i t - o r i e n t e dd e v e l o p m e n t ) 。 ( 4 ) 快速公交系统的车辆 快速公交系统的车辆往往采用不同于普通公交的改良型公交车。增加车身长度和 车体宽度以满足大运量的要求：增加车门数、使地板高度与站点齐平以节省上下客时 间：改善车辆内部空间设计、提高车内设施质量以增加乘坐舒适性；更新公交车辆的 外部造型设计以增加公交对乘客的吸引力。采用大型铰接车，提高系统的运输能力， 降低平均运营成本。目前许多城市的快速公交系统采用的对环境影响比较小的环保型 动力系统公交车还起到了节约能源、降低环境污染的双重效用。 ( j ) 快速公交系统的收费系统 快速公交系统的收费系统一般采用与轨道交通类似的收费体系。收费往往是在车 站或枢纽点上完成的，以便于乘客快速上下车。如快速公交采用大型铰接车辆，站下 收费可以保证所有车门同时上下客，以提高整个系统的运营能力与效率。快速公交的 收费系统一般需要与整个快速公交系统的运营管理体制相一致。目前主要的收费系统 有：硬币或筹码系统，磁条技术，智能卡技术和支付证明系统。现在拉美城市采用的 单票价征收系统比较简单，使用投币方式即可，资金投入和运营费用少，而且能从 机制上确保在公交服务上体现社会公平。 ( 6 ) 快速公交系统的运营保障体系 快速公交系统的运营保障体系包括运营组织机构以及运营保障设施。运营组织机 构包含项目前期规划与实施的管理机构以及快速公交系统运营期的管理以及运营机 构。快速公交运营保障设施一般包括智能化的交通管理手段如：道路交叉口的交通信 号灯系统，公交车辆全球定位系统，公交运营车站信息管理系统等。快速公交系统的 建立不仅涉及到规划和建设，监管机制的建立、票制和运营系统的管理，相应的交通法 规，投融资机制等等都对快速公交系统的成功运行起着举足轻重的作用。政府应该开 展法规研究，推动上述政策和机构改革，完善城市交通法规和管理系统，保障城市快速 公交系统的顺利发展。 1 0城市快速公交线网规划研究 2 ，2 快速公交系统的特点 快速公交系统是一种新型城市公共交通系统，它在闻名世界的环保城市一巴西 库里蒂巴市进行了成功的实践。为使该系统获得成功，它一方面强化了系统本身，即 高容量的交通工具、快捷方便的水平上下车和车外售票等，另一方面又充分考虑了交 通管理对策和交通管理的现代化，即路段上的专有路权和在交叉口实现真正的公交优 先。总体来看，快速公交系统具有以下特点。、“1 ： ( 1 ) 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，t 通常可以用来建设十公里左右 的快速公交系统。 ( 2 ) 见效快，建设周期短 单条线路从立项到完工的时间，快速公交可在l 2 年完成，轻轨系统需要3 4 年，地铁系统需要5 6 年。相比之下，快速公交系统的建设周期比轨道交通要短， 对解决城市的交通问题见效快。 ( 3 ) 速度快、可靠性高 快速公交系统运营在公交专用道上，因此受其它交通方式的干扰较小，车辆速度 高，易于和计划时间表保持一致。此外水平上下车和车外售票系统使公交车辆在车站 内的等待时间减少，行程时问缩短，车辆的平均速度得以进一步提高。 ( 4 ) 灵活性好 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。快速公交系统不需要 象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。 ( 5 ) 对用户友好 改良型的高档次的公交车辆噪音低、振动小、车内宽敞，乘坐舒适；水平登车系 统的采用，方便乘客登车，尤其是对携带包裹和行动不便的乘客更是如此。此外乘客 信息系统的使用，使乘客对公交系统乃至整个交通系统的情况有更清晰的把握，减少 内蒙古农业大学硕士学位论文 11 了不确定性，可有效地增加乘客对公交方式的信任度。 ( 6 ) 污染小、耗能少 新型公交车辆耗能低、排放低；车速的提高；避免了拥堵时反复的加减速和停车， 有效地减少车辆的废气排放。据统计，波哥大“新世纪一陕速公交系统比普通公交的 污染降低了4 0 ，库里蒂巴市的快速公交比常规公交节省用油3 0 。根据1 9 9 9 年美国 能源基金会测算，几种主要客运方式的耗能与污染物排放情况如表2 1 所示，可以看 出快速公交是一种污染小，耗能少的公交方式。 表2 1 不同运输方式每i 0 0 万人千米污染与耗能情况 式 私家车出租车 普通公交 b r t 轨兰芋通 摩托车 污染八电力 c 0 2 ( t o n )1 4 0 21 1 6 91 9 84 77 56 2 0 n 0 ，( k g ) 7 4 6 06 6 2 0 1 6 8 44 2 01 7 59 0 o 油耗( t o n )4 9 24 1 06 91 62 62 1 8 ( 7 ) 安全性高 快速公交与其它交通方式完全分离，减少了拥堵时可能发生的追尾、碰撞等事故： 车辆追踪系统和交通事故管理系统的采用，使事故发生时，能够及时迅速的施以救援。 波哥大的“新世纪”公交线开通后，该道路死亡事故率降低9 3 。 ( 8 ) 有利于城市土地开发 与轨道交通一样，快速公交系统也可以促进以公交为轴心的城市土地发展模式 ( t r a n s i to r i e n t e dd e v e l o p m e n t ) 发展，在快速公交系统沿线修建高密度的建筑， 可以缩短乘客步行至公交车站的距离，增加公交出行方式的吸引力，为快速公交系统 提供充足的客源，形成土地发展和交通系统的良好结合。 ( 9 ) 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公交略有不同，但是诸如线路的运营 管理、司售人员的管理体制、运营调度和车辆维修方式与普通公交管理方式大致相同。 因此，公交运营部门可以充分利用现有公交运营管理经验对快速公交系统运营人员进 行培训。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一般需要3 至6 个月。 2 3 。决速公交在公共交通系统中的运用形式 快速公交在城市公共交通系统中的运用形式可以根据各个城市的交通需求，城市 1 2城市i 突速公交线网规划研究 土地规划及城市的财政状况来决定。快速公交的形式可以归纳为：快速公交成为整个 公交的主体；快速公交应用于地铁或轻轨的延伸；快速公交作为今后建设地铁或轻轨 的过渡交通方式；快速公交与地铁和轻轨的混合使用；独立式的快速公交系统五种。 这几种形式可以混合使用，也可以单独使用“、。 ( 1 ) 快速公交成为整个公交的主体 这种公交发展模式是建立完整的快速公交网络覆盖大部分的城市。快速公交网络 包括公交专用道系统以及公交换乘设施。同时公交票价政策可采用与地铁类似的收费 办法，即在整个系统中采用统一的收费标准。巴西库里蒂巴市是世界上运用这种公共 交通形式最成功的城市。自从1 9 7 4 年以来，库市成功地修建了称为“地面上地铁” 的快速公交系统。库市修建了在道路中央的快速公交专用道来提高公交的运营车速， 并且采用大型的铰接车以提高通行能力与降低运营成本。目前库市共有5 8 公里的快 速公交专用道路覆盖整个市区的主要交通走廊。该市的公交系统中2 7 0 公里的支线普 遍公交与1 8 5 公里的环城公交线路与快速公交系统形成一个完整的网络。公交的票价 政策采用一票制，乘客购买一张车票可以到达公交系统覆盖的任何地点。库市的票价 政策为低收入长距离的居民提供了便利。 ( 2 ) 快速公交应用于地铁或轻轨的延伸 有些城市在建设轨道交通时盲目地将线路延伸到城市边缘，从城市用地，客流需 求或是道路交通状况等方面可能建设轨道交通是不经济的。因为虽然根据城市的远期 总体规划，在轨道交通服务范围内会有较大幅度的土地开发以及人口与职工数的增 加，但是近期的客流需求可能不需要使用轨道交通。另外由于是城市边缘或是城市新 开发区，建设快速公交所需要的道路条件较成熟。因此可以使用快速公交作为轨道交 通的延伸来降低投资与公交运营成本。快速公交的终点与轨道交通的起点紧密地结合 在一起。美国迈阿密市的第一条快速公交走廊是采用这一形式。该市的1 3 6 公里的 边侧快速公交专用道造价为八千五百万美元。如建地铁其造价将高达九亿美元。建轻 轨造价将高达四亿美元。该系统建成以后乘客数提高了百分之四十。 ( 3 ) 快速公交作为今后建设地铁或轻轨的过渡交通方式 巴西大多数城市建设快速公交的初衷是希望为今后建设轨道交通保留必要的道 路用地。将公交专用道建设在道路中央，为今后建设高架轨道交通保留空间。他们建 设快速公交是为了降低项目建设的初期投资与运营费用。目前中国的一些城市正在计 划实施一些高架轨道交通项目。这些城市的决策部门应该考虑是否可以选用地面快速 公交作为建设轨道交通的过渡方式以减低建设的初期投资与运营成本。 ( 4 ) 快速公交与地铁和轻轨的混合使用 快速公交与轨道交通共同组成城市公共交通系统的网络。这一发展战略己被世界 上许多大型城市广泛应用。香港是采用这种发展模式的典范城市之一。这些城市在规 内蒙古农业大学硕士学位论文 1 3 划与建设轨道交通的同时大力推广地面快速公交系统的建设。快速公交线路的布置以 及与轨道交通的换乘都是紧密结合起来。实施这一发展模式既可以充分发挥轨道交通 的优势同时又可以充分发挥地面快速公交的优势。并且可以减低建设公共交通系统的 建设成本与运营维修费用。 ( 5 ) 独立式的快速公交系统 独立式的快速公交系统指的是建设一条或多条互不关联的快速公交走廊，从技术 角度来说主要是建设几条主要客运走廊的公交专用道。这种系统往往在快速公交建设 初期被广泛使用。中国目前大部分的快速公交系统采用这种形式。随着快速公交系统 的逐步发展与健全，独立式的快速公交可以改变成快速公交网络。为了尽量避免今后 转变时可能面临的困难，最理想的发展模式是先编制城市总体的公共交通网络发展规 划，然后根据城市财政状况与交通的实际需求分阶段的实施不同的走廊。这种发展模 式可以保证这些独立的快速公交走廊是整个公共交通系统中不可分隔的组成部分。目 前在这方面有较好研究的城市有北京、上海、济南、沈阳、深圳、厦门等城市。 2 4 快速公交在我国城市的发展前景 推广快速公交应该作为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 外实施快速公交系统的成功经验以及教训；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 速公交系统的实施：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。 快速公交在我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，在北京长安街上实旌边侧快 速公交专用车道，在昆明实施了中央快速公交专用车道，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。 不同的城市在不同的时期，根据城市不同的土地使用、城市的财政状况以及居民 出行的特征可以采用不同的快速公交发展模式。目前我国大多数的城市采用二种常用 的公共交通发展模式：第一种模式是普通公交运用于整个公共交通系统，由于受资金 和公共交通客流需求等限制，这些城市尚无建设轻轨与地铁的计划。同时由于受道路 与交通条件以及对快速公交的重视程度的不够，这些城市也没有实施快速公交的计 1 4 城市快