（交通运输规划与管理专业论文）城市主干道公交专用道交通组织与设计方法.pdf

l i i i i i iii i i i i i i ii ll i i i i1 1 0 17 5 3 813 t r a n s p o r t a t i o no r g a n i z a t i o n a n dd e s i g nm e t h o d so f b u sl a n e so nu r b a n a r t e i u a lr o a ds ad i s s e r t a t i o ns u b m i t t e dt o s o u t h e a s tu n i v e r s i t y f o rt h ea c a d e m i cd e g r e eo fm a s t e ro f e n g i n e e r i n g b y l iq i a n s u p e r v i s e db y p r o f l it i e z h u s c h o o lo f t r a n s p o r t a t i o n s o u t h e a s tu n i v e r s i t y j a n u a r y 2 0 1 0 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。 研究生签名： 东南大学学位论文使用授权声明 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。 芥肚 研究生签名：丝导师签名：嚏戳日期：礁! 勉! 兰 摘要 摘要 ，公交专用道已成为各城市推行公交优先的首选措施。虽然国内很多大中 道，但是与公交专用道相配合的交通管理设施及交通组织设计并不健全。 问题，本文主要研究城市主干道公交专用道交通组织与设计方法。 路段公交车辆基本行程时间入手，将已有中央分隔带的城市道路路段分为 已设公交专用车道及未设公交专用车道两种类型，分别研究了路段社会车辆及公交车辆速度流量关 系，公交车与其他两个车道社会车辆的速度相关性，并根据现有道路阻抗函数模型，给出了有中央 分隔带的路侧式公交专用车道公交车路段行程时间函数模型。 在实际调查的基础上，分析了行人过街需求特性、行人过街可穿越间隙及公交车流量特性，根 据分析结果对v i s s i m 仿真软件进行了参数修正，运用v i s s i m 仿真软件对理想情况下，不同行人 过街交通量影响下的公交专用道公交车路段行程时间进行了仿真分析，根据仿真分析结果得到理想 条件下行人过街影响的公交车路段行程时间函数。并研究了公交专用道行人过街组织优化设计方法， 以龙蟠中路为例提出错位式行人二次过街与公交优先信号协调控制方法，并运用v i s s i m 仿真软件 对方案的时间效益进行了评价，从分析交叉口人总延误、社会车辆及公交车路段行程时间、行人过 街延误的结果可知优化效果明显，方案可行。 最后，对路边停车及出租车停靠对路段公交车路段行程时间的影响进行了分析，研究了公交专 用道出租车停靠站优化设计方法。仿真分析在公交专用道上社会车辆流量及停靠次数一定的条件下， 不同公交车流量、出租车停靠站与公交停靠站距离不同的情况下，出租车停靠对公交车及社会车辆 的路段平均行驶时间的影响，并提出出租车停靠站与公交车停靠站距离的建议值。 关键词：公交专用道、行程时间函数、行人过街、绿波控制、出租车停靠、组织优化 东南大学硕士学位论文 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fp u b l i ct r a n s p o r t , m a n yc i t i e si nc h i n ah a v ea d o p t e db u sl a n e sa sap r e f e r r e d m e t h o dt oa l l e v i a t et h ep r o b l e m sa s s o c i a t e d 谢t hh i g ht r a f f i cd e m a n da n dc o n g e s t i o n t h o u g hm a n yc i t i e s a l r e a d yh a v es e tb u sl a n e s ，t h e r ei ss t i l lag r o w i n gc h a l l e n g ei no r g a n i z a t i o na n do p t i m i z a t i o no fb u sl a n e s a n dv e h i c l e s ，p e d e s t r i a nc r o s s i n g ，c u r b s i d ep a r k i n g ，e t c i nt h i sd i s s e r t a t i o n ，t r a n s p o r t a t i o no r g a n i z a t i o na n d d e s i g nm e t h o do f b u sl a n e so nu r b a na r t e r i a lr o a d sa r er e s e a r c h e d t h i sp a p e rm a i n l yf o c u s e so nt h e f o l l o w i n ga s p e c t s ： ( 1 ) r e s e a r c ho nb a s i cb u st r a v e lt i m ea tu r b a nr o a dl i n k s b ya d o p t i n gf i e l dd a t ao nt h eb a s i cr o a dl i n k sa n dt h er o a dl i n k sw i t hb u sl a n e so fn a n j i n gc i t y , t h e p a p e rd e s c r i b e st h es p e e dv a r i a t i o nt e n d e n c yw i t hf l o wo fv e h i c l e sa n db u s e si nr o a d sd i v i d e db yam e d i a n b a r r i e r t h ed e s c r i b e dr e s u l t sa r et h e nc o m p a r e db e t w e e nt h eb a s i cr o a dl i n k sa n dt h er o a dl i n k sw i t hb u s l a n e s c o r r e l a t i o no fs p e e do fb u s e sa n dv e h i c l e so nd i f f e r e n tl a n e si sa n a l y z e d b a s e do np r e v i o u s s p e e d - f l o wr e l a t i o nm o d e l s ，t h eb a s i cb u st r a v e lt i m ef u n c t i o nm o d e li nr o a d sd i v i d e db ym e d i a nb a r r i e r si s p r o p o s e d t h ep a r a m e t e r so f t h ef u n c t i o na r es e t t i n gb yu s i n gt h em a t l a b s o f t w a r e ( 2 ) r e s e a r c ho nb u st r a v e lt i m ea tu r b a nr o a dl i n k sw i t hb u sl a n e sa f f e c t e db ym i d - b l o c ks t r e e tc r o s s i n g b a s e do nf i e l d i n v e s t i g a t i o na n ds u r v e y , t h ep e d e s t r i a na r r i v i n gc h a r a c t e r i s t i c s ，b u sa r r i v i n g c h a r a c t e r i s t i c sa n dt h eg a pa c c e p t a n c ea r ea n a l y z e d a f t e rs e t t i n gt h ep a r a m e t e r so ft h es i m u l a t i o n , v i s s i m i sa p p l i e dt os i m u l a t et h et r a f f i cc o n d i t i o n so fb a s i cr o a dl i n k sw i t hb u sl a n e s ( o n l ya f f e c t e db ym i d - b l o c k s t r e e tc r o s s i n g ) a n da n a l y z e sb u st r a v e lt i m ea tu r b a nr o a dl i n k sw i t hb u sl a n e su n d e rd i f f e r e n tv o l u m e so f p e d e s t r i a n s t h e nt h eb u st r a v e lt i m ew i t hb u sl a n e su n d e ri n f l u e n c eo fm i d - b l o c ks t r e e tc r o s s i n gi sg i v e n b a s e do nt h er e s u l to fs i m u l a t i o n u s i n gt h ee x a m p l eo fl o n g p a nr o a di nn a n j i n g ，t h eo p t i m u mm e t h o di s p r e s e n t e d , w h i c hi st oc o o r d i n a t et h es i g n a l sb e t w e e nt h ep e d e s t r i a nt w i c ec r o s s i n g ( p t c ) a n di n t e r s e c t i o n s u n d e rt r a n s i ts i g n a lp r i o r i t y t h e nt h ee v a l u a t i o no ft h em o d e li su n d e r t a k e nt od e t e r m i n et h ev a l u e so ft o t a l p e d e s t r i a nd e l a y , t o t a lv e h i c l ed e l a ya n dt o t a li n t e r s e c t i o nd e l a y t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h eo p t i m u m m e 也o di sf e a s i b l e ( 3 ) r e s e a r c ho nb u st r a v e lt i m e sa tu r b a nr o a dl i n k sw i t hb u sl a n e sa f f e c t e db yc u r b s i d ep a r k i n g t h ep a p e rt h e na n a l y z e sc u r bp a r k i n gi m p a c to nt r a n s i tt r a f f i cf l o wo nu r b a nr o a d sw i t hb u sl a n e sa n d o p t i m u mo r g a n i z a t i o no ft a x ip a r k i n g u n d e rt h ec o n d i t i o no fg i v e nv e h i c l ef l o wa n dp a r k i n gt i m e s ，t h i s c h a p t e rs i m u l a t e sa n da n a l y z e sb u st r a v e lt i m ea n da u t o m o b i l et r a v e lt i m eu n d e rt h ei n f l u e n c eo ft a x i c u r b s i d ep a r k i n g ，u n d e rs u c hv a r i a b l e sa sd i f f e r e n tb u sv o l u m e sa n dd i s t a n c e sb e t w e e nt a x ip a r k i n gs t o p s a n db u ss t o p s t h e nt h ep r e f e r a b l ed i s t a n c eb e t w e e nt a x ip a r k i n gs t o p sa n db u ss t o p si sr e c o m m e n d e d k e yw o r d s ：b u sl a n e s ，t r a v e lt i m ef u n c t i o n ，m i d - b l o c ks t r e e tc r o s s i n g ，g r e e n - w a v es i g n a lc o n t r o l ，t a x i c u r b s i d ep a r k i n g ，o p t i m u mo r g a n i z a t i o n 目录 目录 1 1 研究背景及意义1 1 2 国内外研究现状概况2 1 2 1 国外研究现状概况2 1 2 2 国内研究现状概况2 1 3 研究目标5 1 4 研究内容5 1 5 研究方法及思路5 1 6 本章小结6 第二章城市路段公交车辆基本行程时间研究7 2 1 有中央分隔带路段速度一一流量关系分析7 2 1 1 数据来源7 2 1 2 数据样本选择8 2 1 3 调查统计间隔选取8 2 1 4 速度- 流量关系分析1 0 2 1 5 速度相关性分析1 3 2 2 现有道路阻抗函数模型仃 2 3 公交专用道公交车路段阻抗函数模型1 8 2 3 1 基于b p r 的公交专用道公交车路段阻抗函数模型1 8 2 3 2 公交专用车道通行能力确定1 8 2 3 3 其他机动车道通行能力确定1 9 2 3 4 模型参数标定2 1 2 4 本章小结2 5 第三章行人过街影响公交车行程时间研究及优化设计2 6 3 1 行人过街对公交车路段行程时间影响分析2 6 3 1 1 行人过街需求特性分析2 6 3 1 2 行人过街可穿越间隙2 8 m 东南大学硕士学位论文 3 1 3 公交车流量特性分析2 9 3 1 4 行人过街对公交车路段行程时间影响仿真分析3 0 3 2 公交专用道行人过街组织优化3 4 3 2 1 路段行人过街物理设施优化3 4 3 2 2 路段行人过街交通控制设施优化3 6 3 2 3 路段行人二次过街与公交专用道信号联动控制3 8 3 2 4 行人二次过街信号与公交优先信号联动控制仿真3 9 3 3 本章小结“ 第四章路边停车与停靠影响公交车行程时间研究及优化设计4 5 4 1 路边停车及停靠对公交车路段行程时间影响分析4 5 4 1 1 路边停车及路边停靠对路段上公交车流的影响分析4 5 4 1 2 行程时间函数模型4 5 4 2 公交专用道出租车停靠组织优化4 8 4 2 1 公交专用道出租车港湾式停靠站设计方法4 8 4 2 2 公交专用道出租车港湾式停靠站设计方案5 1 4 2 3 出租车港湾式停靠站模型算例分析5 1 4 3 本章小结5 4 第五章结论与展望5 5 5 1 主要研究成果和结论5 5 6 2 研究展望5 5 致谢5 7 参考文献5 8 作者攻读硕士学位期间发表论文和参与项目6 1 l v 采用适当的交通管理和道路工程措施，给公共汽车、电车道路优先通行权。具体措施包括开辟公交 专用道、专用路，实现公共电汽车在路段的优先通行权：设置公交专用信号实现交叉口的优先通行 权；还有通过交通法规实现公交停靠、路口转弯等优先权。 公交专用道( b u sl a n e ) 指在特定路段上，通过标志、标线等划出一条或几条车道给公交车专用， 同时公交车享受在其他车道行驶的权利。目前公交专用道是世界各大城市普遍采用的公交优先措施。 最早设置公交专用道的不是美国、日本、欧洲等发达国家城市，而是拉美的巴西城市库里蒂巴 ( c u r i t i b a ) ，于2 0 世纪7 0 年代，伴随着快速公交系统( b r t ) 的发展而产生的。我国于1 9 9 7 年在 北京长安街开辟了我国国内的第一条公交专用道，西起复兴门东至建国门，全长为6 5 公里，仅供 公共汽车和批准运营的小公共汽车行驶【1 1 。目前国内已有很多大城市设置了公交专用道，如北京、 上海、昆明、西安、杭州、南京、广州、深圳等。伴随着这些城市公交专用道的设置，出现了很多 交通组织管理问题。如公交专用道行人过街组织、社会车辆越道停车组织、出租车停靠组织、其他 社会车辆路段进出组织及与公交专用道相配合的交通管理设施设计等问题。 城市道路交通中，城市主干道为连接城市各主要分区的道路，承担了大量的交通负荷，在城市 道路网中起到骨架作用，是构成城市交通的大动脉。城市主干道上客运需求量较大、公交线路多、 交通流量大，在主干道设置公交专用道对疏散客流、缓解城市交通拥挤、降低运输成本、提高公共 运输效率、节约能源、减少空气污染物的排放、降低噪声，体现“以人为本”的理念及促进城市交 通的可持续发展具有重要意义。 根据路段上设置公交专用道的横向位置不同，可以将公交专用道分为路中型和路侧型两种形式。 其中路侧型公交专用道又分路内侧型公交专用道和路外侧型公交专用道两种。本文以路外侧型公交 专用道为研究对象，调查南京市已设公交专用道及未设公交专用道的多条路段，调查内容包括路段 交通量、公交车车速、社会车辆车速、公交车车头时距、社会车辆车头时距、公交车路段行程时间、 公交专用道行人过街交通量及公交专用道行人过街时间等。在道路交通调查的基础上，研究城市道 路只有同向社会车辆干扰下公交专用道公交车路段阻抗函数模型。分析行人过街、路边停车及出租 车停靠交通组织对路段公交车流的阻滞，提出已设公交专用道路段行人过街及出租车停靠的组织优 化设计方案，运用仿真手段评价分析公交专用道行人过街组织优化方案的时间效益，及公交专用道 出租车停靠组织优化方案实施条件。 东南大学硕士学位论文 1 2 国内外研究现状概况 1 2 1 国外研究现状概况 公交专用道的组织与设计大多与渠化设计及信号控制有关，并运用仿真手段分析设置公交专用 道对延误的影响，在公交专用道优化效果分析及服务水平评价方面取得了不少成就，如d a h l g r e n ( 1 9 9 8 ) 提出了公交专用道的设置并不总是使延误减少，分析了保证公交专用道高效的因素，并进行了仿真 分析【2 】。随后v i e g a s 和1 1 1 ( 2 0 0 1 ) 首次提出了间歇式公交专用道( m l ) 这一概念，即公交专用道只有在需 要公交优先的时候才发挥公交专用道的优先作用，减少延误，并于2 0 0 4 年给出基于此概念的信号设 置方法，参数计算及某一区域仿真结梨玉4 1 。e i c h l e r 和d a g a n z o ( 2 0 0 6 ) 对设置间歇式公交专用道的信 号控制主干道进行了评价，得到了影响间歇式公交专用道的主要因素，并分析了间歇式公交专用道 的通行能力及服务水平【5 】。d e s a u l n i e r s 和h i c k m a u ( 2 0 0 7 ) 在h a n d b o o k si no p e r a t i o n sr e s e a r c ha n d m a n a g e m e n ts c i e n c e 一书中，说明了公共交通的规划及控制方法，突出了公共交通管理与实施之间相 辅相成的关系【6 】。 停车管理方面，m a t s o u k i s ( 1 9 9 5 ) 提出了新的停车管理方法，将停车区域分为橙、绿、红三种停 车区域，不同区域限制不同停车数与停车时长【7 】。 行人过街交通组织方面，提出了新的行人过街信号组织方法及行人过街交通设施设计，如 h a k k e r t 和g i m l m a n 等( 2 0 0 2 ) 评价了无控制行人过街设施即过街警告系统对行人及驾驶员行为影响 的效果【s 】。m c l e o d 和h o u n s e l l 等( 2 0 0 4 ) 提出了行人过街信号新的组织方法：可变机动车间距探测器 及根据过街行人量调节过街信号绿灯时长，这两种方法均可有效减少过街损失时间 9 1 。f a n p i n gb u 和c h i n g y a oc h a r t ( 2 0 0 5 ) 提出了行人感测器在公共交通应用方面的感应技术及安全效果，分析了公 共交通运行环境对远距离与近距离探测的影响【l o 】。 标志标线设置方面。c h a r l t o n ( 2 0 0 6 ) 通过摄录驾驶员对各种形式危险警告标志的反应，分析了不 同警告标志的有效性，得到反光板型的警告标志能更好传达潜在危险信号 i l l 。c h a r l t o n ( 2 0 0 7 ) 通过调 查驾驶员在平面弯曲道路上的驾驶行为，分析驾驶员的注意力、反应力及道路布置因素对在弯曲道 路行驶安全性的重要性，研究表明普通预警告标志在降低速度方面没有v 型可视板或带中继箭头的 预警告标志有效，道路标线中只有停车振动带在降低速度方面能够起到不错的效果。另外提出一种 箭尾型道路标线可以有效的降低通过平面弯曲道路行驶路径的弯曲度【1 2 1 。 行程时间研究方面，提出用于计算行程时间方法论。如b a y h a n 等( 2 0 0 6 ) 提出了基于离散事件的 仿真和响应表面方法论来解决人均行程时间最优化问题的模型及解决方法【1 3 1 。e t t e m a 和 t i m m e r m a n s ( 2 0 0 6 ) 提出在行程时间不定的情况下离开时间选择的概念模型，旨在评价行程时间不定 的负影响及行程时间信息的效益【1 4 】。c r u z 和w o e n s e l 等( 2 0 0 9 ) 提出了在路网所有路径均服从m g c c 排队模式下计算出行费用的系统优化新模型，及考虑拥挤效果的随机行程时间估计公式【l 卯。h e n r y 和w e n t e n gm a ( 2 0 0 9 ) 运用有效探测器基于现有信号控制机及车辆探测系统计算时时干道行程时间， 并提出将此探测器法应用于评价其他特性中如停车次数、交叉口信号控制延误、服务水平等【1 6 】。 1 2 2 国内研究现状概况 2 兰= 皇丝丝 公交专用车道组织与设计方面，在公交专用道设置条件、公交专用道对道路交通的影响分析等 方面都取得了不少成就。如陆建( 2 0 0 3 ) 研究了公交专用道的设置条件，分析设置公交专用车道后道 路条件改善效果及与交通流量的关系【l7 1 。黄艳君和陈学武等( 2 0 0 3 ) 通过对实际调查数据的分析，建 立了路段上无公交专用道及设置不同形式的公交专用道条件下公交车与社会车辆的速度模型，对比 分析了车辆的运行状态和车速变化特征【1 8 】，之后，又研究了公交车与社会车辆混合行驶下的交通流 模型，分别建立了公交车与社会车辆在三幅路与四幅路上的速度模型【l9 】。黄晓强( 2 0 0 7 ) 从整体把握 对公交专用道系统进行研究，分析在公交专用道的建设过程中存在的重点问题，尤其是在公交专用 车道形式选择及公交专用停靠站的选取方面 2 0 1 。雷莲桂( 2 0 0 8 ) 针对公交专用道对道路交通影响方面 进行了研究，分析了公交专用道路段车速影响模型及交叉口公交专用道对交通运行的影响【2 1 1 。 行人过街交通组织方面，在行人过街信号联动控制控制方法、行人过街特性分析及行人过街效 益定量分析等方面做了很多研究。如李娜( 2 0 0 4 ) 研究了路段行人过街信号与交叉1 3 信号协调控制， 对路段平面行人过街通行进行系统性分析，并对行人过街信号与交叉口信号协调控制的方法及效益 分析进行了研究阎。w a n gj i a n c o n g 等( 2 0 0 6 ) 研究了公交换乘站点附近行人与车流的穿越i 口- j 题，对 穿越距离与时间进行了仿真分析【2 3 1 。郑长 1 ( 2 0 0 6 ) 从模型方面研究了行人过街信号与交叉i z i 信号联 动的控制方法，分析了路段平面行人过街交通流运行特性、人行横道的通行能力、人群中行人的动 态交通流模型、路段机动车流交通特性，基于实时模糊控制方法对路段行人过街信号与交叉口信号 联动控制进行研究，并建立了评价指标体系【2 4 】。何雅琴( 2 0 0 6 ) 对城市干道信号交叉i ：i 行人交通组织 方法进行了研究，分析了行人过街速度分布规律以及不同条件下的速度值、交叉口行人违章的客观 原因，讨论了二次过街横道的设置以及二次过街条件下行人相位设计，定量分析了二次过街方法的 效益，得出了主次流量比、交叉口交通量、车道数对设置二次过街前后机动车和行人延误的影响， 提出了设置二次过街的条件 2 5 1 。c h e nz h e n q i 等( 2 0 0 7 ) 研究了在大型信号交叉口行人二次过街信号 相位设计仿真分析，强调了行人与机动车信号相位的协调，提出了行人二次过街新的相位方案【2 6 1 。 韩慧敏和彭宏勤( 2 0 0 7 ) 对行人过街设置的设置依据与措施进行了研究，分析了国内行人过街设施存 在的问题，提出了设置人性化、科学合理的行人过街设施的一些措施【2 - q 。薛智规和胡列格( 2 0 0 7 ) 研 究了优化行人过街交通组织方法，以长沙市为例，分析了大城市行人过街交通存在的主要问题，从 交通工程和交通心理学的角度提出了优化路口、路段行人过街交通组织的方法【2 8 】。m aw a n j i n g 等 ( 2 0 0 8 ) 对行人过街模糊逻辑控制方法进行了评价，基于行人过街交通量的大小，提出了新的行人过 街模糊逻辑控制方法【2 鲥。王学勇( 2 0 0 8 ) 对行人二次过街交通组织方法与适用性进行了研究，在总结 行人过街交通特性与行人心理特征的基础上，分析了二次过街方式的设置需求，提出了二次过街交 通组织方式p o j 。 标志标线设置方面，袁修荣( 2 0 0 5 ) 对城市道路交通标志的设计与设置进行了研究，构建了驾驶 员视觉模型、车辆行驶模型和道路环境模型，推导出城市道路交通标志设计的三个主要技术参数， 提出了在不同情况下的标志需求【3 1 】。袁满荣( 2 0 0 6 ) 等根据交通管理中的经验和体会，介绍了四种交 通指路标志的设计新思路【3 2 1 。2 0 0 7 年城市公共交通标志，运行线路图形符号正处于在全国征求意见 阶段【3 3 】。而国家标准城市公共交通标志公共汽电车站牌和路牌已于2 0 0 7 年1 2 月通过审查3 4 1 。 停车管理方面，在路边停车对路段交通流影响分析、路边停车设置条件及方法等方面提出了很 多分析模型及评价指标。如梁军和李旭宏等( 2 0 0 3 ) 研究了路边停车对路段交通流的影响，针对双向 3 东南大学硕士学位论文 两车道采用路边垂直式停车方式的情况，建立了计算停车到达和出发导致路段交通流延误的模型和 公式3 5 1 。徐亚国( 2 0 0 3 ) 研究了城市道路路边停车的设置方法，提出了路边停车设置条件和方法，规 范了路边停车设置和管理，改善了道路交通秩序【3 6 1 。陈峻和王炜( 2 0 0 5 ) 分析了路边停车带设置对混 合车流速度的影响，建立设置路边停车带前后，机动车与非机动车车速与车流饱和度问的关系模型， 分析了路边平均停放次数和平均停放时间对车辆行驶速度的影响，并提出混合交通流条件下设置路 边停车带的车流饱和度指利3 7 1 。陈嫒( 2 0 0 5 ) 对城市停车设施规划问题进行了研究，分析了城市停车 的特性及公共停车需求预测模型的使用条件和优缺点，建立了基于机动车延误时间最小的路边停车 规模模型【3 8 】。邵正刚( 2 0 0 5 ) 对杭州市中心区路边停车规划与管理进行了研究，对杭州市中心区道路 的几何特征、车位布置方式和路边停车的优劣性进行了分析，确定了路边停车规划的定量控制指标 即交通障碍率和道路服务水平，总结了路边停车各个方面现状存在的主要问题 3 引。杨伟亮( 2 0 0 7 ) 研 究了路边停车对动态交通的影响，定性分析了路边停车对城市道路交通流的影响，确定了允许两侧 设置路边停车的道路最小宽度，根据居民与行人的心理感受以及道路空间占有率推算出路边停车的 允许数量。王小生和廖苑伶( 2 0 0 7 ) 对出租车港湾式停靠站设计方法进行了研究，对出租车港湾式 停靠站点各部位尺寸选取进行了详细的计算分析，并给出了推荐值【4 。冯伟( 2 0 0 8 ) 研究路边停车带 与路段机动车流速度、行程延误和通行能力等方面的影响关系，构建了城市道路一幅路双向两车道 路段设置路边停车带时的路段交通流速度流量关系模型，并对模型中各参数进行了回归标定； 推导了路边停车带对车辆受到阻滞干扰后的减速、加速延误模型和跟驰延误模型，并对这些模型中 的参数进行了标定【4 2 】。 交通组织优化方面，瞿忠民( 2 0 0 4 ) 著道路交通组织优化以大量丰富的实例，全面论述道路 交通组织优化的理论与方法 4 3 1 。刘荣华( 2 0 0 7 ) 研究了城市主干道交通组织优化问题，对主干道路段 交通组织，包括路口路段结合部车道组织、路段行车道组织、行人过街组织、公交组织、路段车速 组织等交通组织进行深入分析，给出了路段交通组织优化流程州。 在效益评价方面，研究方法主要包括仿真分析法和模型法。葛一t ) , ( 2 0 0 6 ) 对城市道路路段不同组 织下的行程时间进行了研究，从交通组织的角度对几个主要影响因素进行分析，分析了不同的交通 组织形式对路段行程时间的影响机理，并对行程时间函数模型进行修正【4 5 1 。李良和邹志云- ( 2 0 0 6 ) 对 城市道路路段和交叉口阻抗函数进行了探讨，提出了隐性冲突点的概念，对信号交叉口阻抗函数中 添加了与流向有关的心理参数项，并进行了分析和标定州。 综上所述，前人在公交专用道组织设计、公交优先信号设计、路边停靠对交通流的影响方面、 行人过街组织优化及公交车流与非机动车流、社会车辆车流影响分析已做了不少工作，减少了在数 据样本选择、统计间隔选取、统计分析方法的盲目性。提出了公交优先信号设计方法，行人过街与 交叉口协调控制方法，但没有将这两种优化组织方法结合起来。分析了公交车辆对非机动车流、社 会车辆交通流的影响，并对其作了定量分析，但并未分析已设公交专用道路段，许多方面还有待进 一步研究和探讨，如公交专用道公交车路段阻抗函数模型建立、公交专用道行人过街组织优化及效 益分析、公交专用道出租车停靠组织优化及设置条件定量分析，这些方面还需要这些方面还需要进 行深入分析并建立相应的理论体系。 4 第一章绪论 前人研究成果的基础上，结合对南京市道路交通调查，提出有中央分隔带公交专 抗模型。根据对影响公交专用道公交车行程时间主要因素分析，提出公交专用道 方法、公交专用道路边停车及出租车停靠组织优化方法，通过模拟仿真手段，验 道路公交专用道上公交车辆的基本行程时间，以及不同交通组织影响下的路段公 交通组织优化方法。所要分析的交通组织包括路段行人过街组织、路段出租车停 边停车组织。以优化为目的，行程时间为评价手段，从空间和时间上实现交通流 的合理、有效、快速通过。 ( 1 ) 公交专用道上公交车辆的基本行程时间研究 为正确反映公交车辆在路段公交专用道上的运行状态，及为后续模型建立提供数据支持。对城 市道路纯路段( 即没有停靠站、交叉口和其他横向干扰影响的路段) 公交专用道上( 路外侧型) 实 际交通流进行调查，得到车速、车头时距等基本参数。分析调查数据，基于美国联邦公路局( b p r ) 路阻函数模型，构建城市道路公交专用道上公交车辆的基本行程时间函数模型，并标定模型的参数。 ( 2 ) 交通组织对公交车辆路段行程时间的影响研究 应用排队论理论和交通波模型，分析不同交通组织，对路段公交车辆行程时间的影响进行研究。 影响因素可以分为两大类：交通条件影响( 如交通流量、速度、密度以及交通流构成) 和道路条件 影响( 如道路几何形状、道路类型、道路宽度) ，本文主要分析交通条件影响，主要有以下几种：行 人过街的干扰；出租车停靠的干扰；路边停车的干扰，建立公交车辆路段行程时间函数模型。 ( 3 ) 公交专用道路段交通组织优化 公交专用道路段交通组织优化，包括路段行人过街、出租车停靠、路段上路边停车的优化组织 方法。以南京市龙蟠中路( 已设公交专用车道) 为实例研究，对其路段上不同交通组织进行调查， 优化其路段上交通组织，提出优化方法及优化方案。 1 5 研究方法及思路 在以往对公交车行程时间的研究中，主要从道路断面形式及公交车交通条件( 如流量、流速、 车头时距等) ，本向或对向社会车辆交通条件( 如流量、流速、车头时距等) 。然而这些并不全面， 实际道路中的行人过街、社会车辆路边停车或出租车停靠都会对公交车的运行产生较大的影响。本 文将以时间效益为评价指标，结合南京市城市调查数据，对以上交通组织影响下的公交车行驶时间 进行分析，提出并评价公交专用道行人过街及出租车停靠组织优化方案。 目前行程时间函数的研究一般有以下两种方法：一是根据大量的车速、流量、道路几何条件等 实测数据，建立这些变量与交通负荷之间的线性或者非线性模型。现有的大多数模型都是采取的这 5 东南大学硕士学位论文 个方法。二是根据交通流三参数之间的关系模型，推导出交通负荷与速度之间的关系，通过对实际 道路条件和交通条件修正得到。方法一工作量很大，但因来源于大量的实际数据，因此所建立的模 型精度可靠，实用性强；方法二不需要大量调查，由于采用现有的交通流模型未必符合实际情况， 而模型的精确性不能保证。 考虑到进行大量的调查并不实际，又要保证模型的准确性，因此本文采用以下的研究思路：首 先对有中央隔离带的公交车基本行程时间进行研究，将城市道路的路段分为已设公交专用车道和未 设公交专用车道两种情况，采用实际调查的数据得到社会车辆及公交车的速度一流量关系，由路段 距离与速度之比得到行程时间。分析行人过街组织、路边停车停靠对公交车行程时间的影响，建立 行人过街组织、路边停车组织影响下的公交车路段行程时间函数模型，并针对不同交通组织提出优 化方法。 基于以上研究思路，论文共分五章展开： 第一章绪论。本章提出研究背景及意义，并在分析国内外研究现状的基础上提出研究的目标、 内容、方法、思路及技术路线。 第二章城市路段公交车辆基本行程时间研究。本章从分析有中央分隔带公交车路段行程时间着 手，将城市道路路段分为未设公交专用车道和己设公交专用车道两种，分析城市基本路段公交车及 社会车辆的速度流量关系，研究有中央分隔带已设公交专用车道公交车路段阻抗函数模型。 第三章行人过街对路段公交车流阻滞分析。从分析行人过街对公交车路段行程时间影响入手， 得到理想情况下，行人过街交通量影响公交车路段行程时间函数模型。提出公交专用道行人过街组 织优化方法及路段行人二次过街与公交专用道信号联动控制优化方案，并运用模拟仿真手段评价方 案的时间效益。 第四章路边停车及出租车停靠对路段公交车流阻滞分析。本章分析路边停车及出租车停靠对公 交车行程时间的影响，提出公交专用道出租车停靠的组织优化方法及方案，并运用仿真手段分析公 交专用道出租车停靠组织优化方案实施的条件。 第五章全文总结。概括论文所取得的进展、创新之处及其意义和应用价值，并进一步指出后续 研究工作方向。 1 6 本章小结 本章明确了公交专用道上公交车行程时间影响研究是一项有实际应用价值的课题；系统而深入 的了解了该课题相关的国内外研究现状和主要成果；明确了研究的目标、内容、方法及思路。为本 研究奠定了思想理论基础。 6 公交车辆基本行程时间研究 一流量关系入手，对公交专用道路段公交车辆的基本行程 的设置及调查，将已设中央分隔带的城市道路分为有无公 时间与流量关系。根据现有行程时间函数模型，推导理想 时通过实际路段车速、流量、车头时距等数据的调查，对 条件下公交车路段行程时间函数模型。 2 1 有中央分隔带路段速度流量关系分析 2 1 1 数据来源 为了研究城市有中央分隔带路段公交车及其他社会车辆车流的微观和宏观行为，首先比较分析 道路横断面相似( 都具有中央隔离带及机非隔离带) 的情况下，已设及未设公交专用车道路段，公 交车与社会车辆流量速度关系。再分析已设公交专用道路段公交车行程时间与公交车流量及社会车 辆流量之间的关系。对南京市有中央分隔带已设公交专用道的龙蟠中路及有中央分隔带未设公交专 用道的太平北路分别进行了调查。调查时间分别为，2 0 0 9 年5 月2 2 ( 龙蟠中路，北京东路至珠江路段) 上午6 ：0 0 11 ：0 0 ，2 0 0 9 年5 月1 4 日( 太平北路，北京东路至学府路) 上午6 ：0 0 1 1 ：0 0 ，调查位置 如图2 1 及图2 2 所示： 图2 1 龙蟠中路路段调查示意图 北 东南大学硕士学位论文 北 紊 鹭 太 曩 羹 吾 南 口 图2 2 太平北路路段调查示意图 对公交车及社会车辆到达两个调查位置( 车牌号法调查位置) 的车牌号以及到达时刻进行记录， 统计两种车辆通过此段的行程时间。同时对到达气压管的车辆利用m e t r o c o t m t 进行记录，统计通过 气压管车辆的车型、车速、车头时距等基本参数。 2 1 2 数据样本选择 由于本次建模分析中考虑的路段行程时间、交通流量等关键参数都是随机变量，根据统计学原 理，对于任意随机变量，为了保证调查数据的范围和建模的精度，对样本容量和采集数据效果有一 定的要求。 如果以实测公交车路段行程时间作为必须保证的精度的参数，理想条件下的最小观测样本量可 以按照下式计算 4 - q ： ( 等) 2 协， 式中：n 样本量； s 样本标准差，一般取速度标准差为5 0 k m h 一1 0 0