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快速公交系统在合肥市的应用研究 摘要 随着城市交通问题的日益突出，大力发展公共交通，实行“公交优先”战 略已成为现代城市发展交通的明智选择。但从目前的状况来看，我国大部分城 市的常规公共交通的服务水平普遍较低，不能满足人们对出行质量的要求，而 轨道交通虽然具有很高的运输效能和服务质量，但其高昂的建设和营运成本又 在很大程度上限制了它的应用和发展。巴士快速公交系统作为一种新型的公共 交通方式，兼具造价低、运量大和服务水平高等特点，为城市发展公共交通提 供了一个很好的选择。但是，b r t 在我国仍然属于新兴产物，对其基础理论的 研究和国外既有理论的本土化研究都还有待于进一步深入，本文在此背景下对 b r t 系统的关键技术进行研究，以期对我国城市发展b r t 提供一定的技术参考。 本文首先回顾了b r t 在国内外的研究发展现状，随后在概括分析b r t 系统 构成的基础上对b r t 系统进行了全面分析，其中包括与其它公交方式的技术经 济对比和t 3 r t 自身的优缺点分析。随后对b r t 系统应用当中的两个关键技术一 一b r t 专用道( 包括b r t 停靠站) 设置、b r t 路口优先通行技术进行了研究：从 客流需求条件、行车速度条件、其他车辆通行条件和道路条件四个方面对b r t 专用道的设置进行了探讨；论述了b r t 专用道四种不同类型的优缺点和使用范 围；分有无中央分隔带两种情况详细阐述了路中式b r t 专用道站点的布设方法； 设计了路中式b r t 专用道乘客过街问题的解决方案；概述了主动优先控制的关 键技术和控制流程；重点研究了b r t 在合肥市的应用。 关键词：巴士快速公交；b r t 专用道；b r t 停靠站；b r t 路口优先 t 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 nh e f e i a b s t r a c t a st h eu r b a nt r a n s p o r t a t l o n si nt h ew o r db e c o m ew o r s ei ti saw 1 s ed e c i s i o nt o d e v e l o pp u b l i ct r a n s p o r t a t i o na n dt oc a r r yo u tt h e “t r a n s i tf i r s t j p o l i c yi no u rm o d e m u r b a nt r a n s p o r t a t i o nd e v e l o p m e n t a c c o r d i n gt ou r b a nt r a n s p o r t a t i o nc o n d i t i o n sa t p r e s e n t ，t h el e v e lo fs e r v i c eo ft r a d i t i o n a lt r a n s i ts y s t e mi nm o s tc i t i e si nc h i n ai s r e l a t i v e l yl o wb e c a u s ec a nn o tp r o v i d et r a n s i ts e r v i c ew i t hs u f f i c i e n tq u a l i t y a l t h o u g h m e t r os y s t e mc a r lp r o v i d eh i g h e rl e v e lo fs e r v i c ea n dm o r ee f f e c t i v et h a nt h a to f t r a d i t i o n a l t r a n s i t ，i t se x p e n s i v e c o n s t r u c t i o na n d o p e r a t i o nc o s t s c o n f i n ei t s a p p l i c a t i o na n dd e v e l o p m e n ti n ag r e a te x t e n t a sat y p eo fb r a n d n e w p u b l i c t r a n s p o r t a t i o n ，b u sr a p i dt r a n s i t ( b r t ) i sr e l a t i v e l yc h e a p e ri nc o n s t r u c t i o na n d o p e r a t i o na n dh a sal a r g e rp a s s e n g e rc a p a c i t ya sw e l la sh i g h e rl e v e lo fs e r v i c et h a n t h o s eo ft h et r a d i t i o n a lo n e s s oi t p r o v i d e s an e ww a yo fd e v e l o p i n gm a s s t r a n s p o r t a t i o n h o w e v e r , s i n c eb r ti s n o tm a t u r e db o t hi ni t s t e c h n o l o g ya n d o p e r a t i o ni t sb a s i ct e c h n i c a la n dt h e o r ya r en o tf u l l ys t u d i e d ，a n dn e e df u r t h e r i m p r o v i n g u n d e rt h eb a c k g r o u n d ，t h ek e yt e c h n o l o g yo fb r ts y s t e mi ss t u d i e di n t h i sp a p e rs ot h a ti tm a k e sh e l pf o rb r t d e v e l o p m e n ti nc h i n a f i r s to fa l l ，t h es t a t eo fa r to fb r t t e c h n o l o g ya r ew o r l d w i d er e v i e w e d ，a n db r t s y s t e mi st h r o u g h o u td e s c r i b e db a s e do ni t sf o r m a t i o na n a l y s i s ，i n c l u d i n gi t st e c h n i c a l a n de c o n o m i c a lc o n t r a s t sw i t ho t h e rp u b l i ct r a n s p o r t a t i o nm o d e l s s e c o n d l y , t w ok e y t e c h n o l o g i e so fb r tr i g h t o f - w a y s ( i n c l u d i n gb r ts t o p s ) a n db r tp r e - e m p t i v er i g h t s o ni n t e r s e c t i o n sa r ef u l l ys t u d i e di n t h i st h e s i s t h ef o u ra s p e c t s ：t h ep a s s e n g e r d e m a n d s ，t h eb r tv e h i c u l a rs p e e d s ，t h ed r i v i n gc o n d i t i o n sf o ro t h e rv e h i c l e s ，a sw e l l a st h er o a dc o n d i t i o n sa r ei n v o l v e di nt h es t u d yo fl a yo u t i n gb r t r i g h t o f - w a y s t h e a d v a n t a g e s ，d i s a d v a n t a g e sa n di t sl i m i t a t i o n so ff o u rk i n d so fb r tr i g h t - o f - w a ya r e d i s c u s s e d ，i n c l u d i n gt h em e d i a nb r tr i g h t o f - w a y sa c c o r d i n gt or o a d sw i t ha n d w i t h o u tm e d i a ns t r i pa n dt h er o a d s i d eb r t r i g h t - o f - w a y s t h es o l u t i o no fp a s s e n g e r c r o s s i n gt h em e d i a nb r tr i g h t - o f - w a yi sp r o p o s e d t h ek e yt e c h n i q u ea n dc o n t r o l p r o c e s so fa c t i v ea n dp r e e m p t i v es i g n a lc o n t r o la r ei n t r o d u c e d e m p h a s e s ，r e s e a r c ht h e a p p l i c a t i o no f b r ti nh e f e i k e yw o r d ：b u sr a p i dt r a n s i t ，b r t ；b r tr i g h t o f - w a y ；b r ts t o p ；b r ti n t e r s e c t i o np r i o r i t y ； 插图清单 图3 - 1 路中式b r t 专用道1 8 图3 - 2 单侧双向式专用道1 8 图3 3 路侧式b r t 专用车道1 9 图3 - 4 左侧开门的b r t 站台示意图2 1 图3 - 5 局部拓宽的左侧开门的b r t 站台示意图2 1 图3 - 6 中央分隔带改为两个右侧式b r t 站台示意图2 2 图3 - 7 无中央分隔带的b r t 专用道路侧式站台示意图2 2 图3 - 8 无中央分隔带的b r t 专用道占道站台示意图2 3 图3 - 9 路中式b r t 专用道天桥式站台2 4 图3 - 1 0 站台区乘客过街设施典型设计( 有中央分隔带) 2 4 图3 1 1 站台区乘客过街设施典型设计( 无中央分隔带) 2 5 图4 - 1b r t 系统采用传统的二相位信号交叉口交通情况2 6 图4 2b r t 立体交叉口设置图2 8 图4 - 3b r t 车辆检测器布置位置示意图2 9 图4 - 4 红灯早断3 1 图4 5 绿灯延长3 1 图4 6 交叉口信号配时3 8 图4 - 7b r t 信号优先配时调整流程4 0 图5 - 1 合肥市公交运营车辆变化图4 1 图5 - 2 合肥市公交客运量变化图4 1 图5 - 3 合肥市近期快速公交线网规划4 4 图5 - 4 徽州大道快速公交线路的组织形式4 7 图5 - 5 常规公交进入专用道方案4 9 图5 6 徽州大道线路走向及站位图5 0 图5 7 徽州大道规划车站示意图5 1 图5 - 8 车站设计方案5 1 表格清单 表2 1 快速公交系统与轨道交通客运能力比较8 表2 2 不同运输方式每1 0 0 万人千米污染与耗能情况8 表2 3 快速公交的土地开发优势9 表2 4 快速公交系统、轻轨和地铁的技术经济比较1 0 表2 5 快速公交与轨道交通运营能力比较1 0 表3 1 不同类型的b r t 专用道特性比较2 0 表3 2 路中型b r t 专用道不同设站方法的特性比较2 3 表4 1b r t 优先控制策略比较3 2 表4 2 信号交叉口服务水平标准3 4 表5 1 现状公交与近期规划方案对比4 1 表5 2 近期快速公交建设实施计划4 5 表5 3 徽州大道客流预测结果4 6 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据 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 盒日曼i ：些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的 材料。与我一同 ：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谢 意。 学位论文作者虢厘埋 签字目期夕垆彳月矿 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解盒目墨互些盔堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权盥 王些太堂可以将学位论文的全部或部分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、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文储虢翟2 互 导师魏 签字日期： | 其i7 日 f 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 签字 电话： 邮编： 、 勿缮 醐彳月吵日 肜降纰秘 砰厂 致谢 值此论文完成之际，谨向我的导师方诗圣教授表示最真诚的感谢，感谢方 老师在学业上及生活上给予我极大的关怀和帮助。 在研究生这两年多的学习时间晕，方老师给予我悉心的指导，本论文的选 题、撰写、修改直至最后定稿都是在方老师的帮助下完成的。方老师严谨的治 学态度、广博的学术知识、科学创新精神，都对我有很深刻的影响，使我受益 匪浅。在此，谨向我的导师表示衷心的感谢。 感谢学友、校友对我的帮助，良好的氛围伴我度过了在校园的美好时光。 特别感谢我的父母，在我多年的求学和成长过程中是你们给予了我无私的 奉献和关爱，在我身上倾注了无数的心血，我所走的每一步无不包含着你们的 辛勤的培养，祝愿你们健康快乐! 感谢所有关心和帮助我的人，感谢合肥工业大学，感谓 土木与水利工程学 院，在这里给我留下无数美好的回忆! 作者：夏正亚 2 0 0 9 年2 月于合肥 1 1 研究背景 第一章绪论 在人口和机动车快速增长的双重压力下，城市交通状况有日益下降的趋势， 主要表现为交通阻塞更加严重、交通事故日益频繁、环境污染越发叫人担忧。 为改善交通拥挤状况各城市都在大兴土木，道路越修越宽，交通设施占用的城 市土地资源比重也越来越大，终有一天会达到甚至超过城市所允许的最大容量， 届时再修建更多的交通设施只会牺牲本就寸土寸金的城市土地资源而不会对交 通状况的改善有多大贡献。为避免城市交通陷入拥挤一修路一再拥挤一再修路 的恶性循环，从现在起就大力发展公共交通，实行“公交优先 战略，让有限 的道路为更多的出行服务，不失为现代城市交通发展的明智选择。 城市公共交通是指在城市及其所管辖范围内为满足城市居民经济、方便、 快捷出行而使用各种客运工具( 包括公共汽车、电车、地铁、轻轨、出租车等) 的旅客运输系统【i 】。公共交通是城市发展到一定规模的必然产物，作为联系社 会生产、流通和人民生活的纽带，它是城市赖以生存和发展所必需的社会公共 基础设施，对国民经济和社会发展具有全局性和先导性的影响。作为国家综合 运输网中的枢纽和节点，公共交通能够承担大部分的城市客运交通，其结构的 合理程度、运输效率的高低都直接影响着城市运作的活力和劳动生产效率。高 效、舒适、便捷的公交系统能够快速、有效地输送客流，尽可能地减少乘客出 行的时间消耗和换乘次数，保证乘客以充沛的精力投入工作，有利于提高城市 生产效率。 公共交通在城市经济建设和社会生活中有着至关重要的作用，决定了它在 城市发展中的不可替代性，在某种意义上说，没有城市公共交通的高效运转就 没有城市的现代化。 在我国，随着城市居民生活水平逐年提高，人们对出行的质量要求也越来 越高，经济、安全、舒适、快捷的出行已经成为现代城市居民追求的出行目标。 但从目前的状况来看，我国大部分城市的常规公共交通并不能满足人们对出行 的要求，公交服务水平普遍较低。主要表现在： ( 1 ) 运力不足。随着我国城市化程度的不断提高和城市规模的不断扩大，城 市人口也随之剧增，远远超过公交车辆的增长速度，各城市的公交运力配备呈 现出了明显的不足。具体体现在：运力和运量不相适应、站点覆盖率低、站距拉 大、超载严重、发车问距大。 ( 2 ) 运行速度不高。拥挤造成的交通阻塞现象闩益严重，已经严重影响了公 交车辆的营运速度。据统计，现在大多数城市的公交车辆营运速度已经从原来的 每小时3 0 公里下降到现在的每小时1 2 公里。在上下班高峰期情况更为严重，营 运速度有时还不及自行车，大大增加了乘客的出行时间，不能满足乘客出行对时 间的紧迫要求。 ( 3 ) 准点率低。我国大多数城市公交车辆只是在公交车辆的首末站进行时 间控制，而在运行中途很少进行时间控制，完全由司机个人掌握，这样就很容易 造成车辆到达停靠站时间的不均衡，乘客很难确定下一趟公车究竟何时能够到 达，自己究竟要等多久，自己能否按时到达目的地，而只能焦急等待，从而给人 们心理上造成很大的压力。 ( 4 ) 公交车型陈旧。目前我国很多城市运营中的公交车辆车型过于陈旧，技 术状况不好，维修率高。那种高底板、无空调、小开窗、大排量的公交车辆还占 有不小的比例，已经满足不了人们对乘车舒适性的要求。城市的发展和时代的进 步也呼唤大型、低地板、环保的新型公交车辆的出现。 ( 5 ) 公交线路不合理。应该说我国很多城市的公交线路不合理在很大程度上 是由于城市道路网结构布局的不合理造成的。公交线路过多的集中于市中心的少 数主要道路上，次干道和支路的公交覆盖率偏低，致使居民出行步行距离过长并 且换乘很不方便。 ( 6 ) 公交吸引力低。我国很多城市的公共交通由于服务水平低下、线路设置不 尽合理加之小汽车和自行车等私人交通工具的竞争，居民出行乘坐公交所占的比 例增长缓慢，甚至停止增长或出现负增长。这些都说明公共交通出行方式对于我 国城市的居民出行吸引力不高。要想吸引更多的居民出行，公共交通系统必须大 力改进。 巴士快速公交系统( b u sr a p i dt r a n s i t ，b r t ) 作为一种新型的大容量快速交 通方式，利用现代巴士技术配合智能交通和运营管理，以较低的工程造价使改造 后的巴士交通系统达到或者接近轻轨交通系统的服务水平为问题的解决提供了 一个很好的切入点，在此背景下研究b r t 在我国城市的应用和发展将对未来的城 市交通产生重大的现实影响。 b r t 系统以常规公交为基础，以地面道路网为支撑，结合现代巴士技术，吸 取轨道交通之优点，并获得一定时空优先权( 包括开设公交专用车道、设置交叉 口公交信号优先) 和政策优先支持的一种新型城市公交系统，它既保持了常规公 交的灵活性、经济性和便利性，又兼具城市轨道交通容量大、速度快的特点。 b r t 在上个世纪3 0 年代由美国人首先提出，7 0 年代中期在南美洲开始大规 模建设，8 0 年代末期建成之后投入使用取得了巨大成功，随后世界其它各国都 纷纷开始筹建b r t 。 本文从快速公交的特性分析出发，对快速公交系统的通行能力进行深入的研 究。通过对快速公交系统通行能力诸多影u 向因素的分析，总结出快速公交系统在 中国城市规划实施的条件以及提高通行能力的方法，为快速公交系统的规划和建 设提供更多的参考依掘。 1 2 国内外快速公交发展概况 1 2 1 国外城市快速公交发展的实践和理论 ( 1 ) 国外快速公交系统发展实践 巴西库里蒂巴市于1 9 7 4 年建成世界第一条快速公交线，被誉为建设快速公 交系统的典范城市1 2 】o 库里蒂巴市采用了t o d ( t r a n s i to r i e n t e dd e v e o p m e n t ) 的城市发展模式，通过构建快速公交系统网络引导城市土地的开发，到二十世纪 八十年代末，建成了完善的快速公交网络。快速公交网络包括5 条放射线和3 条环线。5 条放射性轴线总长5 8 公里，每条轴线包含了3 条平行的道路，中间 主线道路的中央两个车道是快速公交系统专用道，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。3 条环线总长1 8 5 公里，与5 条放射性快速公交道路连成网络。 库里蒂巴市的快速公交系统的运营线路按功能分为快速线、支线、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，绿色的区间线是运行在边远地区的线路。库里蒂巴市 通过筒状车站和综合枢纽站的设计，实现了乘客在公交车站入口的旋转栅门处缴 付车费的方式，避免了在公交车上向乘客收费，乘客换乘不同服务层次的公交线 路不需要额外购票。该系统目前日客运量为2 0 0 万人左右。 哥伦比亚首都波哥大市的“新世纪公交”系统从最初的项目规划阶段到系统 投入运营仅仅用了3 年的时间，目前该系统每天的载客量高达1 0 0 万人次，成为 世界上客运量最大的快速公交系统之一。新世纪快速公交系统的建设充分考虑了 公交优先并强调快速公交系统功能的全面性。该系统在公交专用道设置上采用了 双向四车道，以最大限度的提高公交的运营能力和服务水平；快速公交全线交叉 口禁止机动车左转以提高快速公交的运营速度；系统注重乘客的安全性，设立多 处行人人行天桥；利用快速公交系统的建设对公交线网和运营组织进行全面的调 整。新世纪公交系统包括6 0 公里的双车道中央公交专用车道和5 9 座车站。车站 采用全封闭的方式，平均站间距约为5 0 0 米。公交车站的长度4 0 米至1 8 0 米不 等，可停靠一至三辆公交车辆。快速公交系统还包括行人过街设施、人行道、人 行广场、车辆维修厂以及公交停车场等设施。该系统运营线路包括大站快车线路 和普通线路。大站快车线路仅停靠部分车站，为乘客提供快捷的服务，并改善公 交车的运营效率。普通线路停靠每个车站。这种线路组合使得该系统单方向每小 时载客能力高达4 5 ，0 0 0 人次。 ( 2 ) 国外快速公交系统发展理论 对快速公交系统进行大量研究始于2 0 世纪6 0 年代。在随后的1 0 年时问里 研究主要关注快速公交系统设施的研究，美国列。l 夹速公交系统与城市高速公路结 合的研究较多。1 9 6 6 年美国汽车商协会的研究报告城市未来交通和停车问题 中指出：快速公交系统在中低人口密度的地区采用更为适合，而且较之轨道交通 更易于根据土地可利用资源和人口情况作相应的规划或模式调整。1 9 7 0 年美国 汽车商协会在快速公交系统的潜能研究报告中指出可以开发高速公路系统潜 在的利用价值，如建设快速公交，或修建公交专用道路或车道。1 9 7 3 1 9 7 5 年 n c h p r 的研究报告公交利用高速公路运营详细讲述了快速公交系统的发展状 况，并提出了规划和设计指南。报告中以尽可能降低乘客因为乘车延迟为指标， 提出了高峰时段“公交优先”设施的车辆应有的客流容量范围。2 0 世纪7 0 至8 0 年代，拉丁美洲的一些城市开始探索t o d ( t r a n s i to r i e n t e dd e v e l o p m e n t ) 城市 发展模式，建立以快速公交系统为骨架的城市公共交通系统，建成完备的快速公 交系统网络，收到良好的效果。在此期间，美国等发达国家则将研究精力转向“高 载客车辆车道h o v ”和轻轨交通上。自9 0 年代初开始，随着拉丁美洲快速公交 系统的建成，在世界范围内掀起了建设、研究快速公交系统的热潮，许多城市纷 纷将快速公交系统纳入城市交通规划中。同时诸如世界银行( w b g ) 、国际能源署 ( i e a ) 、交通发展政策研究所( i t d p ) 等国际组织把快速公交系统作为解决城市 公共交通问题的革命性方案，积极地向世界各大城市推荐，并组织人力、物力开 始全面、系统的研究快速公交系统。2 0 0 1 年美国国会审计办公室向国会提交了 一份研究报告，对比了全美1 3 个城市的轻轨交通项目和1 7 个城市的快速公交系 统示范项目，其基本结论是快速公交系统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轻轨交通。2 0 0 1 年国际能源署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快速公交系统，并将其 与其它公交方式进行比较，详述了未来的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、降低污染所得到的效益。后 续的研究多集中于对快速公交系统的车辆、车站、服务、及标识设计、规划等问 题的研究。2 0 0 4 年德国科技合作公司出版的快速公交系统规划设计指南，对 于快速公交系统的规划、设计以及运营等方面做了全面深入的研究。 1 2 2 中国城市快速公交发展的实践和理论 ( 1 ) 中国城市快速公交发展实践 北京在城市交通面临巨大压力的情况下，认识到发展多元化公共交通是解决 城市交通问题的有效途径。在北京市交通委员委、北京公交总公司以及能源基金 会等多方的共同努力下，北京市相关部门对快速公交系统在公共交通的中的重要 作用达成共识。北京的城市交通规划已经确定了1 8 条线路，总长达3 0 9 公里的 快速公交系统线网规划1 3 】。北京b r t 系统将成为轨道交通系统的重要补充，并结 合其它公共交通方式共同为北京居民的出行服务。北京快速公交1 线已于2 0 0 5 年1 2 月3 0 日建成投入使用，线路穿越大兴、丰台、崇文三个行政区，起点为德 茂庄，终点为前门，全长1 5 8 公里，共设车站2 0 座。 台肥的徽州大道是合肥市城市道路路网的重要交通动脉，是一条连接主城区 与规划滨湖新城的城市主干道。同时，也是规划快速公交的重要通道。该路为南 北走向，起点为东流路( 二环南路) ，二期预实施终点为规划香山路，全长1 5 。4 公里。其中，一期自东流路( 二环南路) 至鄱阳湖路( 方七路) 1 2 4 公里已竣 工，该路段相交规划主次干道及支路共计3 3 条，平均间距3 7 5 米。二期将改建 主城区的部分道路，使之进入城市中心地带。一期设b r t 站台共7 对，平均间距 2 公里，今后视情可在两站之间增加站台。b r t 专用道位于道路中央，总宽1 0 米，站台为侧式站台，上下行交错布置，站台每侧宽度为3 米，长度7 0 米。 ( 2 ) 中国快速公交系统发展理论 近年来在我国举行的一些国际性快速公交研讨会也为我国快速公交的发展 起到很大推动作用。2 0 0 2 年1 1 月1 8 日国际公共交通联合会组织在上海召开的 第3 届u i t p 亚太区大会上，澳大利亚的布里斯班、悉尼以及印度的班加罗尔介 绍了各自发展快速公交系统的经验。2 0 0 3 年3 月1 9 目北京市快速公交系统发展 战略研讨会特别邀请被誉为“快速公交之父”的巴西库里蒂巴原市长吉米勒纳以 及来自世界银行和美国能源基金会的诸多国内外专家，介绍国际城市公共交通的 发展趋势及其它国家应用快速公交的成功经验，并就北京该如何借鉴国际经验实 施快速公交进行讨论。2 0 0 3 年1 2 月9 日在成都召开的成都大容量快速公交国 际研讨会邀请了一批国内外专家针对快速公交在中国城市的发展进行了广泛讨 论，北京、昆明、西安、成都分别介绍了各自的相关研究成果，并总结经验教训i ， 为快速公交在我国的顺利实施奠定基础。2 0 0 3 年1 2 月1 3 日在昆明召开的中 国巴士快速交通发展战略研讨会上，国内外专家又就快速公交各方面的技术特 性展开深入探讨。2 0 0 4 年1 1 月1 0 日，昆明召开的国际城市可持续发展市长 论坛上，诸多国外知名专家和市长的对话对我国快速公交步入实践阶段起到了 很大推动作用。2 0 0 7 年8 月1 日，由建设部城建司主办的全国快速公交系统( b r t ) 发展研讨会在北京召开，建设部城建司李东序司长莅临会议，来自北京、杭州、 昆明、深圳、济南、合肥、西安、大连等城市的公交集团领导，以及地方城市建 设与规划设计研究院代表等1 0 0 多人参加了此次会议，各城市纷纷介绍了各自 的快速公交系统的规划及建设情况。 快速公交系统在中国从概念引入到实践发展不过6 年左右的时间【4 】，大多数 的文献都是对快速公交理念的引入和国外实践经验的介绍。文献巴士快速交通 指南对我国北京、昆明、重庆目前开展的快速公交研究和实施项目现状进行了 总体概括，文献北京大容量快速公交系统的发展思路和初步行动以对北京交 通问题的分析为切入点，在快速公交特点及优势分析基础上提出了北京快速公交 发展的基本思路和科研实践中着重处理的问题。快速公交站距优化研究对快 速公交站点纵向布设以及站距优化进行详细研究分析。 1 3 本文研究目的和意义 快速公交系统具有缓解城市交通压力，提升公交服务品质的优点，但如何充 分发挥快速公交系统优势则需因地制宜，生搬硬套国外实践经验导致的结果往往 适得其反。因此，需要在充分接纳快速公交系统理念及国外研究成果的基础上， 结合中国城市交通环境的具体特点，积极开展快速公交系统理论研究，以更好的 指导中国城市快速公交系统的规划建设。 快速公交系统投资及运营成本比轨道交通低，但运营使用效果接近轨道交 通。对快速公交系统的通行能力进行深入细致地研究，更好的为我国城市公共交 通建设提供决策支持。 1 4 本文研究的主要内容 围绕如何提高快速公交系统通行能力问题，本文主要从以下几个方面开展研究： ( 1 ) 快速公交系统的特点及在合肥市的实施优势分析； ( 2 ) 快速公交系统通q ”丁她f j r _ , 力影响因素分析； ( 3 ) 快速公交系统专用道的设计； ( 4 ) 快速公交系统交叉口信号控制的优化； ( 5 ) 合肥市快速公交系统的应用研究。 6 第二章快速公交系统分析 2 1 快速公交系统的组成 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，快速公交系统应该包括道路空间、车辆、车站、线路以及运营 管理系统五个组成部分【1 】o ( 1 ) 专用的道路空间 快速公交系统的运营速度与运营能力主要取决于公交专用道的设置方式。通 过设置全时段、全封闭、形式多样的公交专用道( 专用路) ，避免公交车辆与机 动车辆混合行驶，可提高快速公交的运营速度、准点率和安全性。公交专用车道 的设置方式一般包括如下几种形式： 路中式公交专用车道 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 ( 2 ) 先进的大容量公交车辆 配置大容量、高性能、低排放、舒适的公交车辆确保快速公交的大运量、舒 适、快捷和智能化的服务。 ( 3 ) 设施齐备的车站 提供水平登乘、车外售检票、实时信息监控系统和具有景观特色的建筑为乘 客提供安全、舒适的候车环境与快速方便的上下车服务。 ( 4 ) 多样化的运营线路 采用直达线、大站快线、常规线、区间线和支线等灵活的运营组织方式，更 好地满足乘客的不同出行需求。 ( 5 ) 智能化的运营管理系统 运用自动车辆定位、实时营运信息、交通信号优先、先进的车辆调度，提高 快速公交的营运水平。 2 2 快速公交系统特性分析 总结国内外快速公交系统的实践经验，快速公交的优势体现在以下6 个方 面： ( 1 ) 最有效的利用城市道路资源 快速公交系统采用全封闭的道路空间，采用大容量的公交车辆，其运营速度 可高达每小时3 0 公里，其通行能力可达每小时2 万至6 万人次，与大部分轨道 交通系统的通行能力相当f 5 】。运送相同数量的乘客，小汽车所占用的道路资源将 是快速公交系统的2 0 倍左右。快速公交系统与轨道交通客运能力比较如下表2 1 所示： 表2 1快速公交系统与轨道交通客运能力比较 ( 2 ) 低能耗、低污染 快速公交系统通过有效的运营管理，最优的利用新型大容量、环保型公交车 辆，使得快速公交成为人均能耗最低的机动化交通方式之一，也君人均碳排放量、 常规污染物最低的机动化交通方式之一。同时公交专用道和路信号优先的引 入，提高了快速公交的车速，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“新世纪公交系统”比普通公交的 染降低了4 0 ， 库里蒂巴的快速公交比普通公交节省用油3 0 6 1 。根据1 9 9 9 年台l k , 以te 基金会的统计， 几种主要客运方式的耗能与污染物排放情况如表2 2 所示，从该：! 中可以直观地 看出快速公交是一种低能耗、低污染的公交方式。 表2 2 不同运输方式每1 0 0 万人千米污染与耗能情况 通摩托车 6 2 9 0 2 1 8 ( 3 ) 减少城市的财政负担 实施快速公交的最大优势在于项目建设的投资以及运营与多修成本与轨道 交通相比要低得多，同时建设周期短、见效快。在中国建造地铁j 成本每公里大 约为2 至7 亿人民币，建造轻轨的成本为每公里1 至2 亿人民币。而建造快速公 交系统每公里成本大约在4 千万至8 千万人民币吲。快速公交的建设和运营成本 仅为城市轨道交通的十分之一，轨道交通投资的两年利息就可以建设同等规模的 快速公交系统。条轨道交通的投资可以用来建成覆盖全市的快速公交网络， 个完善的快速公交网络对整个城市公共交通系统所起的作用往往高于一条单独 的轨道交通走廊。 、 8 ( 4 ) 建设实施灵活 与轨道交通相比，快速公交系统不使用轨道，其线网可分阶段投入运营，而 不必等整个系统建成才能运营。快速公交系统的线路可以根据客流变化作出相应 的调整，甚至在所吸引的客流量达到系统上限时，可以建设容量更高的轨道交通。 快速公交系统在城市公共交通系统中运用的形式灵活，可以根据城市的交通需 求、城市土地规划以及城市的财政状况来决定，具体可以归纳为5 种：快速公交 是城市整个公共交通系统的主体、快速公交是轨道交通系统的延伸、快速公交作 为轨道交通的过渡交通方式、快速公交与轨道交通系统的混合使用、建设初期的 单独快速公交系统。 ( 5 ) 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作为公共交通引导城市土地发展模式 的一种模式【8 】，美国公交协会的一份报告以3 个城市为例显示了快速公交具有的 有利于土地开发的优势，可参见表2 - 3 表2 - 3 快速公交的土地开发优势 城市线路快速公交土地开发优势 美国匹兹堡 快速公交东线 加拿大握太华 快速公交线 澳大利亚布里斯本 快速公交东南线 以站点为中心，方圆约0 5 k m 的范围内有5 9 个新开发项目， 共计3 0 2 亿美元。其中2 7 5 亿美元为新增建设项目，8 0 的项目在站点附近。 沿线站点共有价值1 0 亿加元的新建项目。 快速公交专用道附近的地价上升了2 0 ，站点周边l o k m 范围 内房地产价格较范围外的房地产价格上升了2 - 3 倍。 由表2 - 3 可以看出快速公交和轨道交通一样，对沿线土地开发具有影响，有 些城市也会出台一些配套土地使用规划政策以鼓励快速公交的使用。库里蒂巴要 求快速公交建设在人口密集的地方，握太华地区要求将区域性购物中心等重点项 目建设在快速公交线路附近。 ( 6 ) 体现社会公平性 快速公交系统的高性价比能让政府为低收入、老年人和残疾人群体提供低 票价、高品质的公共交通服务。真e 体现了公共交通发展的终极目标：快速、高 效、经济地使人流动起来。 2 3 快速公交系统的优点 在现有的各种公共交通运输方式中，地铁、轻轨、普通公交等交通方式在各 种技术指标上面各有优缺点，表2 4 为快速公交系统与地铁及轻轨在技术经济指 标上的对比情况。 表2 4 快速公交系统、轻轨和地铁的技术经济比较 由此可见，b r t 系统通过新型大容量的交通工具、专用路权、交叉口信号优 先、i t s 等交通运营管理方式，与其他交通方式相比具有以下优点： 1 、容量大 b r t 系统独特的大容量公交车辆使得单车载客率上升，同时公交专用道的采 用和交叉路口优先权的赋予使公交系统的车速加快，因此b r t 系统单方向小时断 面流量将有较大的提高，可达到与轻轨系统大致相当的运力。具体如表2 5 所示。 表2 - 5 快速公交与轨道交通运营能力比较 2 、投资低 b r t 系统采用路面行驶的方式，一方面不需引入轨道专用的车辆，另一方面 只需对现有的道路进行改进，不用修建轨道，土方工程量较小，因此系统的初期 l o 成本较低，建设速度快。2 0 0 1 年9 月，美国通用会计师事务所受美国联邦运输 管理委员会的委托，对美国1 3 个城市己建的1 8 条轻轨和4 个城市中的9 条公交 专用线的调查统计，轻轨系统每英罩的平均投资3 ，5 0 0 万美元，公交专用线每 英里投资1 ，5 0 0 万美元【9 】。 3 、灵活性好 b r t 系统不使用轨道，因此无需形成完备的专用道网络，所以线网分阶段实 施，交叉口信号优先、乘客信息系统等技术也可以逐步引入。同时，路面行驶方 式保证了线路可以被较方便的修正或更改，甚至在所吸引的交通流量达到系统上 限时，可利用专用道建设容量更高的轨道交通系统。 4 、充分考虑到了乘客的需求 新型的公交车辆车内宽敞、噪音振动减少，乘坐更为舒适；而水平登车系统 的采用，使公交乘客能够方便的登车，尤其是对携带包裹的乘客和行动不便者更 是如此。此外乘客信息系统的采用，使乘客能了解公交系统乃至整个交通系统的 情况，减少了不确定性，有效增加了乘客对公交方式的信任度。 5 、速度快，准时性高 b r t 系统采用公交专用道行驶，并在交叉口处具有优先权，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。此外水平登车系统 和车外售票系统使公交车辆在车站内的等待时间减少，行程时间缩短，车辆的平 均速度提高。 6 、安全性高 专用道和交叉口优先使b r t 系统与其它交通方式完全分离，减少了拥堵时可 能发生的追尾、碰撞等事故的可能；而车队管理系统中车内及站内安全系统的设 置，更进一步减少了抢劫等暴力行为的发生；同时车辆追踪系统和交通事故管理 系统的采用，使得在事故发生时能够及时迅速的救援，增加了对乘客人身安全的 保护。 7 、污染小，耗能少 新型公交车辆的设计，使得低耗能、低排放成为可能n 引；同时专用道和路口 优先提高了车速，避免了拥堵时反复的加减速和停车，也能有效的减少车辆的废 气排放。 2 4 快速公交系统的适用模式 快速公交在城市公共交通系统中的运用的形式可以根据各个城市的交通需 求、城市土地规划及城市的财政状况来决定。快速公交的适用模式可以归纳为： l 、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城市的大部分区域。快速 公交网络主要包括b r t 专用道以及b r t 换乘设施。同时b r t 系统的票价政策可采 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。 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 缘或是城市新的可开发区域，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就是 采用这一形式【2 】o 该市的1 3 6 公里的边侧快速公交专用道造价为8 5 0 0 万美元， 如建地铁其造价将高达9 亿美元，建轻轨造价将高达4 亿美元。该市的b r t 系统 建成以后乘客数提高了4 0 。 3 、快速公交作为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。他们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。巴西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。 4 、快速公交与地铁和轻轨的混合使用 地面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 已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。实施这一发展模式即 可以充分发挥轨道交通的优势，同时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。