- 城市交通
- 文章编号：1009-6000(2004)04-0057-04
- 中图分类号：U491.1 文献标识码：A
- 项目基金：国家“十五”科技攻关课题（城市公共交通系统优化技术研究，编号：
2001BA402A04）
- 作者简介：周智勇（1972－），男，江西吉安人，博士研究生，工程师，研究方向为交通运
输规划与管理；
- 关于公交专用道规划的若干思考
- Some Reflections about Planning and Setup for Bus Lane in cities
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- 周智勇 陈峻 陈学武 王炜
- ZHOU Zhi-yong CHEN Jun CHEN Xue-wu WANG Wei
- 摘要：
本文首先研究公交专用道规划对城市路网整体的影响，提出基于时空消耗概念下的路网容量修正公式；进行了载运乘客能力的计算对比；根据Logit模型和交通阻抗函数分析出公交专用道将有助于优化居民出行交通结构；指出不同等级道路交通流车辆组成将重新分配。以示意图说明了公交专用道规划前评价和设置后评价的动态循环过程；建立了多级指标层次结构图，建议用层次分析法和模糊数学进行综合效益前后评价。提供了制订和完善有关规范的内容。认为公交专用道应规划、建设、管理“三位一体”，同时必须运用新技术，才能提高公交服务水平。 - 关键词：
公交专用道；规划；设置； - Abstract: This paper begins with the influences of bus lane on urban road network, and gives a modified formula of road network volume based on time and space consumption. Then it makes the calculation and comparison of the carry capacity. Through the analysis of Logit model and transport impedance function, the paper draws a conclusion that bus lane will contribute to the optimization of civic trip structure, and the vehicle composition of different grades of road will redistribute. It illuminates the dynamic circulation process before and after the set of bus lane, set up a multilevel indicator hiberarchy map, and suggests we make comprehensive benefit evaluation using Analytic Hierarchy Process (AHP) and fuzzy mathematics. It also involves the working-out and improvement of the related criterion. It is believed that the planning, construction and management should be integrated, and should make full use of new technologies to improve the service level of public bus.
- Key words: bus lane; planning; setting
-
引言
我国提出“优先发展公共交通”的政策已有几十年，但由于缺乏相应的保障体系，使得除了极少数城市外，绝大多数城市公交“乘车难”、“行车难”的局面没有得到根本改观。交通工作者们越来越深刻地感受到在巴西、墨西哥等南美国家城市设置公交专用道的经验值得我国借鉴[1][2]。
公交专用道的设置旨在对交通道路系统的资源进行合理的优化配置，为公交优先通行积极创造客观条件。国内外的交通工程专家们对公交专用道的规划理论和实践都做了非常有益的探索，并获得了一批有价值的成果。我国道路交通状况自身存在特殊性，同时国内城市的公交专用道1997年才在北京启用[1]，在较短的使用推广过程中不可避免会暴露一些新的问题。笔者认为公交专用道对道路交通网络的影响、效益评价、设置规范和规划、建设、运营管理“三位一体”的协调等方面值得深入研究。
1 公交专用道给城市道路交通网络系统带来的影响
道路交通是一项系统工程。根据拓扑学原理，城市整体道路可以视作一个由路段和节点（交叉口）连通的网络[3][4]。设置公交专用道的道路除了自身交通状况的变化，对网络的其他部分也必然会产生相应的影响。目前对此的研究还很有限。本文试从以下四部分来考虑。
1.1 基于时空消耗概念下的路网容量
国内以杨涛为代表，基于时空消耗概念总结出了城市道路网总体容量公式[3]：
(1)
其中，道路时空资源 (2)
交通个体消耗 （3）
(1)～(3)式中，Ai道路空间面积，Si净—第i类道路的车道净面积，可依据路网净面积和各级道路的结构比例确定；
Ti—第i类道路的有效运营时间；K1—车道等级修正系数；K2—车道宽度修正系数；
K3—路线使用频率系数；K4—路线干扰修正系数；K5—交叉口影响折减系数；
T—第i类道路的计算运营时间；K6—运营时间（一般计高峰小时）内车辆出行比重系数；
K7—运营时间（一般计高峰小时）内交通出行方向不均匀系数；K8—车型修正系数；
a—交通个体动态面积；t—交通个体出行时耗；n—交通个体运营时间内出行次数。
设置公交专用道后，公交车和非公交车分道行驶，它们享受的路网时空资源量和车种类型性能的差异将体现不同的时空消耗，并进而引起路网机动车容量的变化。因此，宜将公交专用道和非公交专用道分别计算。为区别起见，后面以下标g、f分别表示公交（车）专用道和非公交（车）专用道的相关参数，可以采用同一参数表达时，则不增加下标。对(1)~(3)式作如下修正：
公交车占用道路资源： （4）
非公交车占用道路资源 （5）
上两式中，ngi—第i类道路公交专用道在机动车道净面积中所占的比例。
公交车个体消耗 (6)
非公交车个体消耗 (7)
城市道路网总体容量 (8)
上式中，Eg—公共汽车的标准车型换算系数，一般取2.0。
比较式(8)和式(1)的N值（均以标准小汽车计），即可看出路网容量的变化。根据国内外的实践，公交专用道在一定程度上提高了城市道路资源时间和空间的使用效率，一般情况下，N值应该是有所提高的。
1.2 载运乘客能力对比
设公交专用道前后，道路高峰小时载运乘客能力按下两式分别计算：
(9)
(10)
式中，Ng—未设公交专用道时的道路公交车数，可根据统计数据库按车流量比例取值；
Pg—每辆公交车高峰小时平均乘客数；Pf—每辆非公交车高峰小时平均乘客数。
由于公交车的载客能力明显高于非公交车，在公交专用道正常使用的前提下，公交车的运送效率必然提高，式(10)的P值将比式(9)有所增加，即道路高峰小时载运乘客数更多。
1.3 对优化交通结构所发挥的作用
城市交通需求的迅速扩大，带来了各种交通方式对道路使用权的争夺。尤其是在经济较发达的城市，以小汽车为代表的私人交通方式对公共交通产生了新一轮强烈的冲击。据世界银行的统计报告，我国大部分城市的公交分担率在6%～25%之间，而国外大部分城市则在40%～80%之间[5]。
交通结构指标可直接通过居民出行方式分担率来衡量。按照传统的“四阶段”模式，目前通常采用Logit概率模型划分居民出行方式。从交通小区i到j交通方式m的分担率计算式为[3]：
(11)
式中，q—待定参数；rijm—从交通小区i到j交通方式m的阻抗值。
交通阻抗函数能充分反映居民出行方式选择的心理特性。从时间、费用因素综合考虑，以折算“费用”的形式采用如下的函数式表示交通阻抗：
(12)
式中，Qt—时间价值，取对应年度的城市人均国民收入值(元/h)；Tijm—从交通小区i到j采用交通方式m的出行时间(h)；Lijm—从交通小区i到j采用交通方式m的出行距离(km)；Fm—采用交通方式m出行的单位费用(元/km)。
设置公交专用道后，随着行车效率提高，式(12)的公交出行Tij必然有所削减，同时Lijm基本一致、公交Fm值偏低，选择公交出行的rij值会降低，按式(11)判断，其分担率将增加。公交专用道的规划设置，将为吸引私人交通方式向公共交通方式转移，优化城市交通结构，发挥积极的作用。
1.4 不同等级道路交通流车辆组成分配的变化规律
城市道路主要包括快速路、主干道、次干道和支路四个等级，不同等级道路上交通流的车辆组成特点有所区别。公交专用道的规划设置，使其所在路段道路通行条件良好，预期行程时间缩短，将直接或间接地左右非公交机动车驾驶员出行路径的选择，引起交通流在路网的重分配。不同等级道路由于设计功能、通行状况、区位条件等方面的优劣，在交通流分配的车辆组成上将表现出差异。对于这项新课题，应该在原有的多路径—容量限制—增量加载等实用型非平衡交通分配模型的基础上加以研究改进。
2 综合效益评价
综合效益评价是分析公交专用道实施的可行性以及检验预期收效的必备步骤。借鉴其他交通工程的经验，本文建议规划时和实施后应分别评价，不妨称为前评价和后评价。如果前评价认为规划方案不能满足预期设想，则需要对原有方案进行优化或重新规划，直至达到满意的效果。由于非确定性客观因素的影响，后评价有可能和前评价不完全一致，当评价结果相差较大时，需要针对现实情况进行相应的设计变更，以确保实施效果。无论是前评价还是后评价，都属于动态循环过程，如图1所示。
公交专用道的服务目的是减少城市客运车辆出行总量，缓解交通拥挤，改善道路上所有机动车流的运行质量状况，其规划设置具有广泛的经济效益和社会效益。这不仅可从车辆的行程时间角度来反映，在以人为本的前提下，更应以道路上所有客流的行程时间的节省和整体良好的交通环境的营造来体现。国内的一些学者对综合效益评价做了一定的尝试，但要么是定性叙述[1][6]，要么仅集中讨论车辆和乘客的行程时间[7][8]，很少涉及整体的经济效益和社会效益。前评价和后评价的关键是选取具有代表性的评价指标，建立合理的评价体系。由于社会效益指标难以精确量化表达，作为软科学研究行之有效的方法，本文建议引入模糊数学进行综合评价。采用聚类分析法时遵循以下原则筛选评价指标：科学客观性，可测性与可比性，简明性与综合性。应用层次分析（简称“AHP”）法[9]，建立模糊评判多级递阶层次结构如图2所示。
按照AHP法，采用1～9标度[9]计算指标集U各级指标的权重构造判断矩阵A，定义评语集V，通过专家评分或自评判模型确认隶属度来建立模糊评判矩阵R，即可得到评价模型(U,V,R)。
3 尽快制订和完善公交专用道规划规范
现行的《城市公共交通规范》[10]对公交专用道方面很少涉及。如“城市公共交通站、场、厂设计规范（CJJ 15-87）”尚未提供配合公交专用道使用的港湾式停靠站的设计标准；“城市公共交通经济技术指标计算方法（公共汽车CJ 39.1-91,出租汽车CJ 39.2-91）”当中，客运量计算公式仍按照“普票乘客人次＋月票乘客人次＋包车乘客人次”确定，与已推广实施多年的投币和IC卡无人售票制度不符；“城市公共交通车辆自动监控系统（CJ/T 3010-93）”没有描述公交车运行时刻偏离量、线路行车间隔与公交专用道的匹配关系，等等。
尽快制订和完善针对公交专用道规划的规范，减少工作的盲目性和随意性，有利于在提高车辆行驶效率的同时保障交通安全，尽可能避免公交车和非公交车的相互干扰。本文建议从以下几点入手：(1)规划公交专用道的适用条件。主要根据道路几何特征、路段饱和度、路段公交出行量、路段公交车流量确定；(2)设置形式。包括与所在路段和途径交叉口的相对空间位置、宽度取值、回授区范围等内容；(3)标志标线和隔离方式。用以明确交通参与者的道路通行权；(4)交叉口交通组织。采用优化转向和信号配时控制等方式确保公交车优先通行；(5)停靠站形式和车型选择。方便公交车辆有序停靠和乘客上下；(6)行车线路和发车间隔。避免候车时间过长或车辆集中停靠。
4 规划、建设、运营管理“三位一体”，积极应用新型技术
应该认识到，公交专用道决非仅限于“一条车道”或某区域内局部路段的简单概念，其外延还包括公交停靠站、公交线路布置、行车调度、平面交叉口优先通行技术、标志、标线或隔离等配套的道路交通工程设施体系。在整个体系的综合作用下，才能保证专用道上公交车以及非专用道上非公交车各自运行的连续性、高效性和相互间的低干扰性。
公交专用道的规划设置涉及规划局、市政局、建设局、公安交通警察、公交公司等各相关职能部门。要使公交专用道发挥应有效能，必须杜绝职能单位“各自为政”的现象，坚持规划、建设、运营管理“三位一体”，协调一致。具体可由市政府牵头或指定其中某部门总体负责，其余部门均派员全程参与，协同委托的规划单位和施工单位在认真进行实地调研的基础上共同制订、讨论、确定方案，有条不紊地按计划分步实施，对出现的问题及时解决，正常运营后定期召集反馈评价。
1997年南京市开展的公交乘客问讯调查结果表明，公交存在的主要问题是“车内太挤、行车不准时、等车时间太长、不方便”，这四项所占比例在76%以上[5]。目前公交行业科技含量成分不高，导致现状公交服务仍停留在低质量层面，这直接限制了其出行分担率的上升。公交专用道是一个综合体系，进行规划时应在道路交通管理、线网布局、站场设置、车辆设施、运营调度等方面积极引入新技术，推进ITS（智能交通系统）、GPS（全球卫星定位系统）、GIS（地理信息系统）的综合开发和市场供给，在高新科技的支撑下实现现代化高效公交，真正确保公交车辆空间和时间的优先，通过公交服务水平的提高来增加公交吸引力。
5 结语
公交专用道的规划，在实现公交车与非公交车分道行驶的基础上，着眼于提高城市整体交通环境质量。从我国国情考虑，公交专用道规划不宜生搬硬套国外的模式；国内各城市区位地形特点和基础设施建设水平不一，应该具体问题具体分析，原则性和灵活性相结合，面向未来，因地制宜，使公交专用道自然融入城市交通环境当中。值得注意的是，公交专用道规划不能抱着赶时髦的态度一哄而上。计划实施的城市应该根据自身的情况，先选取理想的道路进行试点，通过科学的前后评价再逐步推广。条件不许可或评价结果较差的城市，至少需要暂缓实施。
公交专用道并不仅局限于公交车使用，它应该为所有具有最大社会公用效益和特殊任务的车辆拥有[11]。因此，它同时容许单位职工班车、环卫、邮政等车辆使用，还可作为紧急通道向礼宾、消防、医疗、抢险等特种车辆提供优先服务。公交专用道规划时，应该考虑其兼容模式，在条件成熟的区域逐步打造公交专用道网络系统，为以后发展快速大容量轨道交通系统留有余地，充分发挥“一道多能”的效用，为缓解城市道路交通资源紧张状况做出贡献。
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