《公交线网规划》word版.doc

第1章 绪论1.1 研究的意义 近年来，随着改革开放的深入和社会主义市场经济体制的逐步确立，我国城市的经济建设迅猛发展，基本建设规模不断扩大，给城市发展带来了无限生机。经济的迅速增长与发展，城市交通量急剧增长，同时也给我国城市带来了一系列的交通问题，诸如：交通阻塞、交通噪声和废气污染严重等等。 目前，我国大中城市几乎都面临着交通拥挤、道路堵塞、事故增多等交通问题。这些问题不仅影响城市居民的生活，也制约了城市经济的发展。究其原因，除城市交通基础设施建设不能满足快速增长的交通需求外，城市交通结构不合理、自行车拥有量居高不下以及私人小汽车数量猛增都促使了城市交通问题的日益严重。随着经济的增长，我国的机动车拥有量将进一步增长，在机动化迅速发展的背景下，城市交通需求与基础设施供给之间的矛盾更加突出。因此，发展城市公共交通是解决大中城市目前存在的严重问题的最佳策略，也是城市可持续发展的必由之路1。 解决城市交通状况的措施和方法是多方面的，首先必须对各城市目前的交通状况进行全面调查、分析和研究，寻找出关键的问题，充分利用现有公交设施来提高现有车辆的营运效率。大量资料表明，公交线网布局不合理是目前我国城市公交存在的主要问题之一，因此，研究城市公交线路网布局具有普遍的现实意义2。它的主要意义归纳如下： (1)城市公交营运线网的合理规划，具有提高公交营运效果和改善服务质量的双重意义，现阶段公交紧张状况普遍存在，优化线网是缓解公交紧张的主要措施。 (2)公交线路网优化与静、动态公共汽车运行优化一起构成公交系统的基础，它对公交系统的有效性、经济性、安全性和可靠性起到重要的作用。 (3)线网方案确定后，可直接确定公共汽车的性能和数量，即可以基本上确定公交公司的规模。所以，未来线路网规划是其他规划的基础和前提。1.2 国内外研究概况 公交线网优化方法的发展，可以分三个阶段：第一阶段，战后至60年代初，本阶段主要是采取经验定线法，该方法两种形式：1、自然沿变法：主要是随着城市的扩大而使公交线路逐渐增加，主要依据是市民的反映和公交公司的观察及经验的总结；2、权威定线法：主要是依靠某些权威机构或个人经验或知识来确定线路网方案。该法主要优点是：速度快，程序简单；费用低；较符合局部居民的出行习惯，缺点是：缺乏整体性；随着城市规模的扩大难免带有一定的盲目性。 第二阶段，60年代至80年代初，这一阶段随着系统工程这门学科的发展应用，线路网确定方法也进一步改善，其中主要方法是系统分析法，所谓系统分析法是指利用系统分析的方法把城市公交系统分解成几个子系统，并进一步分解成影响各子系统的元素，然后利用往年的统计资料，对各个元素进行定量计算分折，然后根据计算结果逆行布线，并用一定的指标进行评价，之后确定优化方案，这个阶段的优点是：布线成本低；若统计资料准确，具有一定的优化效果，特别是小城市，基本上能够说明问题，缺点是：需要的统计资料过多；过于粗线条和理想化；城市规模太大时人工计算量也大，并且难以保证准确度。第三阶段，上个世纪80年代至今，这阶段是世界研究城市公共交通的高潮，到现在，大概有十几种方法出现。1.2.1 国外研究成果国外研究公交网络的配流问题，国外有大量的文献和研究成果。其中最为典型的是80年代提出的出行策略理论。基于出行策略理论的典型分配模型是Spiess和Florian (1984、1989)提出的适用于非拥挤公交网络的客流分配模型。针对传统网络表示方法的不足，Nguyen和Pallottino在1988年引入了超级路径的概念。在线路选定方面，比较具有代表性的有：Newell(1979)和Ceder(1986)等，这些研究只是局限于单一线路的设计和重新设计，没有考虑整个公交网络的设计或重新设计，也没有考虑公交用户的线路选择行为。1.2.2 国内研究成果国内分为两大类型：一类是单纯的定量模型，由上个世纪80年代杨兆升、吴稼豪、熊桂林等设计的多种公交线网优化模型，这些模型基本上是围绕总出行时间、总出行距离或总直达客流量最大等为目标，运用数学规划理论和方法建立的模型，其目标函数较为单一。90年代，由于解决复杂模型的求解算法不断被提出或完善，现在，人们设计的公交网络优化模型也相对复杂一些，考虑问题全面一些，如运用0-1规划问题模型设计的公交线网的非线性0-1规划模型，相应的还有运用双层规划方法建立的模型等。 另一类是以定性为主的模型在实际中运用最多。这类模型有“逐条布设，优化成网”，该方法在定线过程中，选取与客流走向一致的线路方向，通过采取线路长度限制、线路运载能力限制、复线数量约束等措施，基本上满足乘客量最大化、线路均匀分布、客流分布均匀等优化目标，比较实用。城市公交线网调整PSO算法，也是一种逐条、预选与搜索、优化成网方法。1.3 研究内容本文将对城市公交线网优化进行研究，主要内容7有：1）交通需求分布预测获得交通需求分布量（O-D矩阵）一般有两种方法： 按传统方法，根据居民出行调查和城市土地利用状况按“四阶段法”进行预测。 由于居民出行调查工作量较大，公交系统内部规划和近期规划常常采用基于线路客流量调查的客流估算方法。2）线网的优化布设线网优化布设一般在单条路线优化的基础上，考虑整体线网优化，常采用以下方法：“逐条布设，优化成网”法，按路线直达客流量最大布线，将城市公交线网规划分为起讫点拟定和线网生成两个部分，对所有起讫站点间可能的路线按直达客流量最大“逐条布设”。 经验法。如“台北市大众运输路线研究规划”采用事先设定的公交线网方案。 拟合客流法。1.3.1 公交线网优化的基础研究 (1)路网的分析，对于常规公交线网来说，道路网是公交网络的基础，但并非所有道路都适合公交车辆行驶。要考虑道路集合线形、路面条件和容量限制等因素，并将所有适合公交车辆行驶的道路定为“基础道路网”；(2)根据居民出行的O-D调查分析及城市土地利用状况等有关数据的调查分析，用“四阶段法”预测交通需求分布量(O-D矩阵)，遵循理论与实践相结合、宏观与微观相结合、定量与定性相结合、发展与控制相结合等原则，从全方式居民出行生成预测着手，至居民出行分布预测，再至居民的交通方式划分，从而得到规划年的公交出行分布O-D矩阵。(3)公共交通需求预测的内容包括社会经济预测和公共交通需求预测两大部分。其中公共交通需求预测包括城市居民公共交通出行预测、城市流动人口公共交通出行预测和城市对外公共交通出行预测。1.3.2 城市公共交通网络优化模型研究1）以公交乘客分布量(O-D矩阵)为依据，以方便居民出行为目的，并兼顾公交公司的利益，对公交线网进行优化，遵循以下原则：为更多的乘客提供服务；使全体乘客的总出行时间最少，减少换乘次数；线网的效率最大；保证适当的公交线网密度，即良好的可达性；保证线网的服务面积率，减少公交盲区。2）确定本论文对公交线网优化的主要目标集中在：乘客直达率尽可能高；公交线网营运收入尽可能高；线路的断面流量尽可能均匀。1.3.3 对城市公共交通网络优化内容进行评价依据国家规范标准，对现有公交发展水平以及公交线网优化的一些总体性指标进行评价，选择公交线路总长度、线路重复系数、线路网密度等指标进行评价。第2章 城市公交网络对道路网的基本要求2.1 城市公交网络概述 目前我国许多城市由于适合布置公共交通线路的道路少，公共交通线路网稀，使乘客两端步行到站和离站的总时间长，再加上换乘不便，候车时间长，使公共交通出现亟需解决的问题。因此，保证公共交通行驶所需的道路网密度，是优先发展公共交通的前提，也对城市道路网有着一定的基本要求。2.1.1 城市道路网络概述 1963年柯林布卡在城市汽车交通中明确提出道路网分级组成的方法，并被英、美等国的道路规划手册采用，然而世界各国道路等级多以“快速路”，“主干路”、“次干路”等加以称呼，但其内涵却各不相同。1) 美国方法美国是汽车交通十分发达的国家，城市道路分类方法极具代表性。表2-1是美国城市道路详细分类及功能要求。从表中可以看出美国城市道路依据道路交通流特性、道路两侧用地、道路间距、交叉口间距、交通流分担比例、车速限制及停车限制等特征和条件分为高速路(Freeway and Expressway) 、主干路(primary arterial) 、次干路（secondary arterial)、（collectors）与地方道路（Local）五个等级。具体见表2-1 美国城市道路分类一览表 表2-1 等级占道路的比例连续性间 距（英里）承担比例最小交叉口间距车速限制停车备注高速路5-10连续41英里45-55禁止对干道系统通行能力的补充主干路5-10连续1-240-650.5英里35-45禁止次干路10-20连续0.5-125-400.25英里30-35一般禁止道路系统的骨架集散道路5-10可连续2008060403020060-8040-604030中等城市404030道路网密度（km/km2）大城市2000.4-0.50.8-1.21.2-1.43-42000.3-0.40.8-1.21.2-1.43-4中等城市1.0-1.21.2-1.43-4道路中机动车车道条数（条）大城市2006-86-84-63-42004-64-64-62中等城市42-42道路宽度（m）大城市20040-4545-5540-5015-3020035-4040-5030-4515-20 (1)要求街道位置合理、主次分明、功能明确，使城市各区能有流畅、安全、迅速和符合运输经济要求的交通系统。同时，合理确定街道性质和路幅布置、适当放大交叉口间距、妥善组织平交叉口的车流、布置必要的立体交叉，力求快慢车分流、人车分隔，以实施车流、行人“各从其类、各行其道”。 (2)城市各区之间的道路数量和宽度要满足迅速疏散高峰车流量和客流量的需要。如果市内某些吸引人流地区的干道数量不够，就会影响全市道路网络的合理布局。 在研究公交线网中，首先就是调查道路的宽度等因素，如果道路太窄，公共汽车的运行速度将大大降低或者不能通行，在这种情况下开设线路是不经济不实际的，因此，除了在一些比较特殊的地区，我们通常只在快速路、主干路和次干路上布设公交线路，而尽量避免在路宽不到米的支路上布线。当宽度小于理想值(3.75m)时，有可能使通行能力降低，一般是当道路宽度小于3.5m时，就应考虑采用车辆通行能力折减系数，见表2-3 车道宽度对通行能力影响的折减系数 表2-3车道宽度(m)3.53.253.002.752.50通行能力Q的折减系数1.000.9430.8520.7740.750(3)道路网密度要适当。城市道路系统中干道数量应占很大比例，以适应通行汽车交通的需要。作为城市总平面规划骨架的干道数量及分布，既要满足交通发展的需要，也要结合城市规模、现状和地形，尽能有利于建筑布置和环境保护等方面的要求。干道系统密度越大，交通联系也就越方便；但密度过大，则交叉口增多，影响行车速度和通行能力，同时也造成城市用地不经济，增加道路建设投资和旧城改造拆迁工作量，并给居民生活环境带来很大干扰。 2）各类路网承担的机动车交通流比例应恰当。如果道路网各类道路（快速路、主干道、次干道、支路）承担的机动车交通流比例为：Q1：Q2：Q3：Q4 = a1 :a2 : a3:a4 ，则道路网等级结构（各级道路长度比例）应为： (2-1) 式中：为城市各级道路有效长度系数 对于我国中等城市，合理的城市道路网比例应趋于快速路：主干路：次干路：支路1：2：3：6，即呈三角形分布。3）路网连接度指数也从总体上反映了一个网络的成熟度。路网连接度指数定义为： (2-2) 式中：J路网连接度指数； N路网总的节点数； Mi第i个节点所邻接的边数； 路网的J值越高，表明路网断头路越少，成环成网的程度越好，反之则越差。根据研究，一般大中城市的路网连接度指数应在3.63.9之间。 4）机动车高峰小时道路网流量应小于理论路网容量。当城市道路单位服务时间为小时时，容量量纲为pcu/h：当单位服务时间为天时，容量量纲为pcu/h。本文所指容量为机动车高峰小时道路网容量。 5）尽量使大量的客货流能沿着最短的路线通行，达到运输工作量最小，交通运输费用最省，用非直线系数来衡量。非直线系数为街道起、终点间实际交通距离与两点间直线距离之比值。一般应使主要干道的非直线系数尽量接近于1，而次干道的非直线系数也不能超过1.4，即不出现迂回的路线。6）充分结合城市自然特性，合理规划干道系统，自然地形对城市道路系统有很大影响，按交通运输的要求，城市干道线形宜平而直。在地形起伏较大的地区或山区城市，不宜达到平直的线形，这时，干道的线形应结合地形、地貌与地质水文条件，适当调整干道的走向和位置。第3章 交通需求预测 交通需求预测3，就是根据交通系统及其外部系统的过去和现状交通信息预测未来的交通信息，根据历史经验、客观资料和逻辑判断，寻求交通系统的发展规律和未来趋势的过程。3.1 交通分布的影响因素公共交通和其他客运的OD分布量预测是城市客运交通预测的重要部分，也是公共交通线网规划的基础。城市客流的发展趋势和时空分布规律，与以下几点主要的影响因素有关：(1) 城市土地利用 (2) 城市社会经济的发展(3) 城市家庭特征的变化 (4) 外向型经济的发展(5) 城市道路基础设施的建设 (6) 城市大型人流集散点的分布和建设3.2 客运交通需求预测方法 目前，国内外交通需求方法多种多样，各具特色，也存在一些问题。非聚类模型就是其中之一，它容易考虑多种因素并能充分利用数据资料，从而具有较好的可操作性，适用于探讨短期性的交通政策。四阶段预测法4经过多年的改良和发展，现在仍是普遍采用的方法。虽然它工作量大、预测结果可靠度不一定高等，但可通过开发简便的预测模型、改进数据方法，在预测过程中不断反馈信息等来提高精度。所以，本文在选择城市交通需求预测方法时，还是考虑了“四阶段法”。图3-1给出了用阶段法预测城市客运交通需求的框架。确定规划区域出行发生量出行OD矩阵出行方式划分划分交通小区区土地使用分析出行分配量出行分布量 图3-1 城市客运交通需求预测“四阶段法”框架3.3 客运交通需求预测基本步骤4 基本步骤大致可分为： 1）交通小区划分以城市用地为特征的交通小区划分，是研究城市客运交通的基本单元，其中，考虑和现有行政相结合；考虑自然河流山脉的分割及铁路等屏障；考虑与路网布局相一致。2）交通调查 城市公共交通交通调查的内容包括城市社会经济及土地利用基础资料调查、城市居民出行O-D调查、城市流动人口出行O-D调查、机动车出行O-D调查、城市公共交通现状调查、城市道路流量调查、城市道路设施调查等方面。流量预测时可充分应用交通调查所用的参数，建立各类预测模型。 3）城市居民出行生成预测 城市居民出行发生预测按出行目的，进行，预测的模型有家庭类别生成模型法、回归模型法、增长率法、发生率法、时间序列法等。 4）客运吸引量预测 与居民出行发生预测类似，但一般来说，对于一个城市，吸引总量与发生总量是平衡的。因此，客运吸引量通常根据交通区的商业、文体、医疗、旅游等用地面积，采用土地利用类别吸引率法确定。 5）居民出行分布预测 出行分布是“四阶段法”的一个重要组成部分，居民出行分布是将预测的各小区客运产生量、吸引量转化为未来各交通小区之间的出行交换量的过程，即得出由出行生成模型所预测的各出行端交通量与区间出行交换量的关系问题。预测的方法有很多，大体上分为三类：增长率法；重力模型法；概率模型法。 对于我国中等城市，应用最广泛、精度最好的是双约束重力模型，对单约束的重力加上约束条件，保证出行分布后的O-D矩阵中，满足以下条件： (3-1) (3-2)双约束重力模型的基本形式为： (3-3)式中： (3-4)其中：从交通小区到的出行量； 交通小区的出行发生总量； 交通小区的出行吸引总量； 平衡系数； 阻抗函数 6) 居民出行方式分担预测 交通方式分担预测指在进行了出行分布预测得到全方式O-D矩阵之后，确定不同交通方式在小区O-D量中所承担的比例。现行的常用方法有转移曲线法、回归模型法和概率模型法等几种。 首先在宏观上考虑该城市现状居民出行方式结构及内在原因，定性分析城市未来布局、规模变化、交通系统建设发展趋势、居民出行方式选择决策趋势，结合城市交通发展政策的制定，初步估计规划年城市交通结构可能的取值。其次在微观上根据城市居民出行调查资料计算出不同距离下各种方式分担率，然后考虑各交通方式特点、优点、缺点、最佳服务距离，不同交通方式之间竞争转移的可能性及居民出行选择行为心理等因素，对现状分担率进行修正，若干次试算，使城市总体交通结构分布值落在第一步所估计的可能取值范围内。第4章 城市公交网络优化模型4.1 城市公交线网优化模型综述 改善公交营运系统，提高运输效率十分重要。如何改进公交线网，优化整个交通网络，很多人对此都进行过有益的探讨。至今为止，对公交网络优化的研究分两大类：一类是单纯的理论研究，即试图以单纯的定量模型解决公交网络优化问题；另一类是以定性为主兼顾定量，在网络优化过程中一部分由定量模型解决。 单纯的定量模型有80年代中杨兆升6、吴稼豪7等设计的多种公交线网优化模型，这些模型基本上是以总出行时间、总出行距离或总直达客流量最大等为目标，运用数学规划理论和方法建立的模型，其目标函数较为单一，这对于复杂的公交线网系统过于简单，且未考虑线路的发车频率、路段的共线问题。90年代，由于解决复杂模型的求解算法不断被提出或完善，如模拟退火法、高级神经网络法、遗传算法。但这些模型设计出的公交线网与实际有很大的出入。 实际以定性为主的模型在运用中最多。这类模型有“逐步设计、优化成网”方法4，该方法在定线过程中，选取与客流走向一致的线路方向，通过采取线路长度限制、线路运载能力限制、复线数量约束等措施，基本上满足乘客量最大化、线路、客流均匀分布等优化目标，比较实用。城市公交线网调整优化PSO算法15，也是一种逐条预选与搜索、优化成网方法，该方法通过人工选取线路，选取的线路满足客流量均匀分配、乘客换乘次数、公交线路长度等约束，考虑了平均乘距最短、直达率最高、线网日均满载率最高的目标。但由于是人工预选，无法确定是否达到或局部达到目标。这两种方法均未考虑公交线路的共线、发车频率等问题。“在评价基础上的线网优化调整”，是一种典型的运用专家经验法调整线网的方法，通过设立评价指标对现行公交网络的评价，在征求专家建议的基础上调整公交网络，改善网络性能，达到优化目的，这种方法虽然提出优化的目标，但由于是人工调整，无法进行整体优化，也无法考虑资金的最佳利用。4.2 公交线网优化的原则、目标及约束4.2.1 公交线网优化的原则41)方便顾客出行线路走向必须与主客流流向一致，为更多的乘客提供乘车服务。按最短距离布设线路，使全服务区乘客总出行时间最小，方便居民出行。2)提高公交企业效益使规划区域的线路网络覆盖率大、路线重复系数低，尽可能地利用城市已有道路，使线路上客流分布均匀，充分发挥运载工具的运能。3)考虑城市交通的可持续发展公交线路系统的布设不仅符合当前城市客流发生和分布的客观规律，而且反映城市未来发展的交通变化。即城市交通的发展适应城市的发展，与城市总体规划相匹配，引导城市空间向合理方向发展。4.2.2 公交线网优化的目标 1)乘客总出行时间 (4-1)式中，为每位乘客从出行点到相应车站的平均步行时间且，其中为乘客从出行点到相应车站的最短距离，为乘客步行的平均速度；为从出行点到相应车站后的平均候车时间且，其中为平均发车间隔时间，为平均留站率(,可取经验常数）；为中转换乘的平均时间且，其中为从下车站到上车站的中转时间；为车辆行使的平均时间且，其中为车辆平均旅行速度，为第区形心节点到第区形心节点公交线的长度；为下车后乘客步行到达目的地的平均时间且，其中为乘客从车站下车后步行目的地的最短距离。2)乘客直达率 (4-2)式中，为线路起终点(,)之间直达乘客量；为交通小区至交通小区间的量；为通行公交车辆的道路网结点数；为交通小区总数。3)线网日均满载率 (4-3)式中，为第条线路的节点至路段客流量；为第条线路的节点至路段车容量；为第条线路的节点至路段客流量间距；为公交线路数；为通行公交车辆的道路网节点数。4)公交企业收益率 (4-4)式中，为公交公司年均经济收入；为年均公交网络建设费用；为年均公交网络维修费用；为年均公交车辆购置费用；为年均公交车辆维修费用；为年均工作人员工资福利等费用；为年均公交公司其他费用。5)污染物排放量 (4-5) 式中，分别表示和；为第条线路的节点至路段的长度；表示第条线路上的车速行驶情况下第种污染物的排放因子函数。 6)线网效率 (4-6)式中，为线路从站点至站点的客流量；为经过节点至节点的客运需求量在线路上的分配比例；为线路的长度。4.2.3 公交线网优化的约束条件1)线路长度 式中：、路线长度的上、下限(km)根据各个城市的实际情况，应限制在515 km内最为适宜7。2)线路非直线系数 城市道路交通规范设计规范规定不宜大于1.4。 (4-7)式中，为线路的长度；为线路起、终点站间的空间直线距离。 3)线路客流量不均匀系数一般规定线路客流量不均匀系数不应该大于1.6。 (4-8)式中，为线路中最大断面客流量；为平均断面客流量。 4)乘客平均转换次数一般情况下要求城市居民单程出行换乘次数不超过两次。 (4-9)式中，出行总人数；为第位出行者的换乘次数。5)线路负载效率系数一般情况下要求线路负载效率系数应该达到70%以上。 (4-10)式中，为第条线路上第个和第个站点之间两个方向的客流量；为第条线路上第个和第个站点之间的线路长度；为第条线路上的最大流量；为第条线路的长度；为第条线路上站点的总数；为路网的线路条数。 6)总步行时间乘客平均步行时间应该限制在5.009.00min最佳。 (4-11)式中， 为总出行人数；为第位出行者的步行时间。4.3 公交线网优化模型及算法4.3.1 公交线网优化模型的建立 在6个目标函数中，乘客出行时间和污染物排放量为成本型（越小越好）指标，其余4个目标函数均为效益型（越大越好）指标。为消除不同指标量纲的差异，利用经济转化系数，将目标函数都转化为同一单位考察。由于公交线网优化是一个多目标规划问题，为使问题简单化，将多目标规划问题转化为单目标规划问题来处理，然后用启发式算法进行求解优化。则公交线网优化的数学模型为： (4-12)其中，(=1,2,3,4,5,6)为6个目标函数的经济转化系数；(1,2,3,4,5,6)为6个目标函数的权重系数，其值利用标准差法16来确定。 公交系统是一个复杂的、多因素、多目标和多功能的随机动态系统，宜用大系统的理论和方法进行多层次、多方位的综合型研究。但在实际生活中，由于公交线网优化是一个多目标、非线性规划问题，而且是动态规划，目标函数多且杂，约束条件也多，因此很难有一种很好的方法供大家通用。本文在定量分析的基础上，以柳州市为例，对其现有的公交线路网络建立优化模型，并利用启发式算法对其进行研究，最后取得了比较满意的结果。具体的线路布设模型及优化方案将在第六章给出详细解释。第5章 城市公共交通线网的评价 涉及公共交通的评价指标至少有几十种，评价是为规划和决策服务的，评价指标选取的原则是尽量少的指标，反映最主要和较全面的信息，还应具有独立性、可量化、通用。本文选取城市公共交通发展水平评价指标和公共交通线网优化评价指标进行分述。 5.1城市公共交通发展水平 进行公交线网优化的前提是，找到公交系统中不适应于城市发展的部分，因此，对公共交通水平进行综合评价就显得尤为重要。 针对公交发展整体水平评价而建立的多层次综合评价指标体系见图5-1，它的子目标层由设施水平、服务水平、效益水平构成，衡量指标层由12项指标构成，而指标项层由30项指标构成。由该体系来评价，就能找出在城市公交发展中存在的问题，并针对这些问题进行更深的合理优化。 以柳州市为例，利用两个评价指标就可以很直观地说明现状问题。柳州市现状市区建成区面积115km，人口102万，公交线路网密度2.1km/km，低于规范推荐的2.5 km/km2。柳州市现状公交线路网密度偏低，一些路段上公交线路相对集中，而一些路段却存在公交盲区，线网布局有待优化。城市公交发展水平设施水平设施水平设施水平车辆配置站点设施配置公交投资规划安全方便迅速准点舒适经济公交利用程度经济效益社会效益公交车辆拥有量车站设施齐全率年度基建投资额行车责任事故间隔里程数以及死亡频率平均站距、换乘率及距离、乘客候车时间平均站距、换乘率、换乘距离行车出准点率高峰满载率、全日线路平均满载率、车厢服务合格率月票交通费率、零票交通费率居民年乘车次数上下班出行时耗与制度工时之比、平均运距完好车率、工作车率、车日行程、里程利用率、运营成本、运营收入、运营利润、全员劳动生产率 图5-1 公共交通发展水平评价指标体系5.2 公交网络优化评价 公共交通线网优化拟从技术性能、经济效益、社会环境影响三个方面进行研究，建立一套科学、实用的评价指标体系，可供城市公共交通规划评价使用。 按照系统分析原理，以综合性、实用性、可测性及可比性为原则，从公交总体发展水平、公交出行的便捷性、舒适性和安全性等四个方面，选定评价指标进行定量评价其中总体发展水平选定公交线网密度、公交车辆拥有率和车时利用率等三项指标，分别从线网、车辆、运营效率等角度来标定；便捷性选用公交出行比例、公交线网覆盖率、公交线路重叠系数和公交车辆行车准点率来描述；舒适性则选用公交车辆满载率和完好车率从拥挤程度、车况、车辆性能等角度来反映，而安全性主要用公交车安全间隔里程来测度。5.2.1 技术性指标 公共客运交通的技术性能指标反映了自身的主要状况。公共交通技术性能可通过道（线）路网、客运能力、站点设置、运输效果和公交服务状况等五个方面来衡量。 1）线路网线路网主要的指标有公共交通的密度线路密度，是指每km2城市用地面积上有公交线路经过的道路中心线长度，城市公交线网密度以下两种算法： 公交纯线网密度()公交纯线网密度指有公交服务的每平方公里的城市用地面积上，有公交线路过的道路中心线长度，即： (5-1) 公交运营线路网密度()公交运营线路网密度是计算方法是用各公交线路的实际长度除以所经过地区的面积。即： (5-2)2）客运能力 客运能力主要由公交车辆的保有量、公交车辆拥有率和客运周转量来表示。 公交车辆拥有率是城市总人口与公交车辆保有量之比，它可反映高峰时段公交车辆上乘客的拥挤情况，其中； (5-3) 其中，一辆标准车按80客位计。单纯公交车辆的绝对数不能反映城市公交设施的水平，而要用单位人口拥有公交车辆数作为标准，在全世界范围内基本上均以每万人拥有公交车辆作为标准。客运周转量为客运量乘以平均运距。 3）站点设置公共交通站点设置包括：公共交通站点覆盖率、同向换乘距离、异向换乘距。公交站点覆盖率亦称公交站点服务面积率，是公交站点服务面积占城市用地面积的百分比，是反映城市居民接近公交程度的又一重要指标。公交站点覆盖率公交站点服务面积/城市用地面积*100%。其值的大小反映了居民接近公交线路的程度；公交线路重复系数是公交线路总长度与线路网长度之比，它反映了公交线路在城市主要道路上的密集程度；公交线路的非直线系数是指公交线路首末站之间的实际距离与空间直线距离之比，它反映了公交线路的曲折程度。同向换乘距离、异向换乘距离反映居民换乘公共汽车的方便程度。4）运输效果客运交通的运输效果主要用以下几个指标来衡量：出行时耗是对规划节约时间性能的描述。乘公交车辆的出行时耗指市内两点间乘公交车辆出行所需时间，它包括乘公交车前后的步行时间及候车时间，能反映公交车辆的运营速度、发车频率和准点率；运送速度反映城市交通的拥挤程度，以公交车在线路首末站之间的行程时间(包括各站间的行驶时间与各站停站时间)除行程长度所得到的平均速度表示。5）公交服务状况公交服务状况是对公交服务水平的描述，乘客平均换乘系数值为乘车出行人次与换乘人次之和除以乘车出行总人次，它可反映公交乘客乘车的直达情况；公交车辆的满载率为公交车辆实际的载客量与额定载客量之比或客运周转量与客位里程之比，它能反映公交车辆运行时车上的拥挤状况或车辆客位的利用程度。5.2.2 经济效益1）费用（运输成本）公共交通的运输费用指公交系统在营运中物化劳动和活化劳动的消耗量。主要包括营运费用和资产折旧。营运费用包括工资、能源消耗、维修费、管理费等；折旧指固定资产在运输生产过程中的损耗，可用每单位周转量的平均折旧表示。2）效益效益指公交系统获得各种资金回报的情况，可用营运收入、利润率、内部收益率、减少道路拥挤和旅客在途中时间的效益来反映。营运收入主要为公交系统收取的票额，是完成客运量的价值表现，反映了满足公交需求的另一个侧面；利润率指净利润与营运收入的比值，反映了公交系统的盈利状况；从动态的角度来看，内部收益率是以资金的时间价值出发，考察运输方式的营运效果；减少道路拥挤的效益和节约旅客在途中的时间效益，由于公交服务态度的改进、服务质量的提高，吸引了一部分原来采用其它交通方式的旅客，使得道路的拥挤程度降低，各种类型车辆的速度均有不同程度的提高，致使采用各种交通方式的旅客节约了在旅途中的时间。5.2.3 社会环境影响1）提高生活质量公共交通在改善人民生活质量方面的作用可从方便性、经济性和舒适性等角度进行分析。方便性是指人们通过公共交通实现出行的便捷程度；经济性是指人们通过公共交通系统实现出行的费用；舒适性指公共交通为出行者出行所提供的安静、舒适、卫生的乘车环境和周到的服务条件状况。 2）资源利用资源利用是指公共交通系统在建设和营运作业中占用和消耗的各类资源的数量，从土地占用、能源消耗、社会劳动力消耗三方面考虑。土地占用是指公共交通系统在建设和营运作业中占用的土地量，用年单位客运周转量占用的土地面积表示； 能源消耗指从建设到运营全过程中的直接能源消耗和间接能源消耗，可用单位客运周转量耗用标准煤吨位数表示；社会劳动力消耗用单位客运周转量占用劳动力的数量来表示。3）环境与生态环境与生态是指公共交通在运营的过程中对城市环境和生态循环的影响，可用噪声、废气排放量和振动来衡量。 噪声以公共交通系统营运中产生的噪声等效声级分贝数dB表示； 废气排放量通过单位客运周转量所排放的废气量表示；振动用垂直方向的振动级(dB)为标准。第6章 柳州市线网分析及优化6.1 柳州市城市发展特点 柳州市是广西壮族自治区最大的工业城市,地处我国华南经济圈与西南经济圈的交汇地带，是以工业为主、综合发展的区域性中心城市和