摘要:快速公交系統作為一種低成本、實施周期短的大運量公交模式,在解決城市交通擁堵問題上發揮了重要作用。本文對快速公交系統基本概念進行介紹,分析發展快速公交的必要性與重要性,并著重從公交客流、道路等級、車道寬度、運營效益等五個方面對快速公交系統的設置條件進行了研究。然后結合泉州等城市比較成功的快速公交系統設計的案例,對快速公交專用道、公交站點、公交站臺、調度與控制系統等方面進行了重點分析。
關鍵詞:大城市 快速公交 系統設計
Abstract: This article introduces the basic concepts of Rapid Transit System, to analyze the necessity and importance of the development of rapid transit, and focus on the setting conditions of rapid transit systems were studied from five aspects of passenger bus, road grade, lane width and operational efficiency. Then combined with the Quanzhou and other cities more successful case of the rapid transit system design, and bus rapid transit lanes, bus stops, bus stations, scheduling and control systems, etc., were taken the focus of analysis.
Key words: cities; bus rapid transit; system design
中圖分類號 : U12文獻標識碼: A 文章編號:
快速公交系統(Bus Rapid Transit) 簡稱BRT,是聯合國、世界銀行和國際公共交通聯合會等國際組織著力向世界各大城市推薦的一種新型節能、環保、快速、可靠的大容量公共交通方式。它利用現代化大容量專用公共交通車輛,在專用的道路空間快速運行,具有與軌道交通相同的運量大且安全的特性,造價和運營成本相對低廉。因此,發展快速公交是大勢所趨。
一、發展快速公交的必要性與重要性
(一)必要性
隨著大城市經濟社會的發展和人口的持續增長,交通出行特征發生了顯著變化:出行總量增大、距離加長、方式多樣和質量提高,大城市的公共交通面臨新的發展機遇和挑戰:
1、常規公交系統服務水平低,擁擠嚴重,公交準點率低,線網功能層次單一。
2、軌道交通具有耗資大、網絡覆蓋率低、建設周期長等缺點,且有些城市由于受到地理條件等的限制,不適合發展軌道交通。
因此,“基于較大城市交通的現狀以及軌道交通網絡覆蓋有限的情況下,研究和規劃快速公交系統,是提高較大城市公交運營效率,適應不斷增長的交通需求”,解決交通擁堵導致的出行困難、效率低下等一系列問題的有效途徑。
(二)重要性
1、快速公交系統通過設置專用道和信號優先控制分別實現路段“空間優先”通行和交叉口“時間優先”通行,被國際公認是應對目前城市交通問題的有效手段。
2、優先發展公共交通符合中國城市交通發展的實際情況,是保證城市交通可持續發展的關鍵。快速公交系統憑借其簡單的運營方式、相對較低的建設成本、較短的建造周期,以及具有大運量、快速、高效、環保等特點而成為城市公交系統的首選。
二、快速公交的設置條件
對于快速公交系統的設置條件,需要從公交客流、道路等級、車道寬度、運營效益四個方面進行分析。
(1)公交客流。客流需求的多層次差異決定了客運方式的多元化。快速公交系統的旅客運輸量為每小時一至兩萬人。高峰小時高斷面方向客流預測應能達到6000人次以上,并且道路沿線無規劃軌道交通線路,或有規劃但5年內無軌道建設計劃,符合以上條件可建快速公交。
(2)道路等級。首先應滿足一定道路等級,城市道路快速路和主干路等級可設置專用車道。其次應當具備一定道路資源,單向3車道以上道路,可設置專用車道。
(3)車道寬度。依據《快速公共汽車交通系統設計規范》要求,快速公交專用道的寬度不應小于3.5m,中央整體式專用車道的總寬度不應小于8m,分離式單車道專用車道的總寬度不應小于4.5m。根據大城市的實際情況,市區內的車道寬度可以適當縮減,滿足車輛的安全行駛的要求。
(4)運營效益。發展快速公交必須綜合考慮社會、經濟、環境等效益。以廈門市為例,其BRT在人員配備、場站運營管理上基本套用軌道模式,但在車輛的維護管理、平高峰車型調度靈活配備上,具有很強的可控成本優勢。輕軌承載的客流為1萬—3萬人次/h,而獨立路權BRT(采用18m車型)可達2萬人次/h,因此其在綜合社會效益上也是顯著的。
三、快速公交體系設計
快速公交相對于普通公交、軌道交通方式,具有專用路權、先進車輛、先進車站、行駛快速化、運營智能化、更加靈活、更加經濟的特征。這些特征決定了快速公交體系設計的內容主要包括公交專用通道、公交站臺、公交站點、運營車輛、調度與控制系統等方面。
1、快速公交專用道設計
常用快速公交專用道型式主要有兩種:中央車道和邊側車道。
(1)中央車道。中央式將公交專用道設置在道路內側,容易控制沿線單位出入車輛對公交車輛的影響;在路口實施左轉限制的情況下,路口交通組織和信號控制相對簡單化,交叉口通行效率與公交車行駛速度都將得到一定提高。泉州市泉秀街BRT專用道采用中央專用道,雙向2車道, 單車道寬5.0m,專用道全線采用紅色路面,斷面設計方案見下圖:
上述設計在全路段與相鄰機動車道進行物理隔離,保證了BRT的路權,從而減少了沿線出入口交通對快速公交的影響,提高了快速公交的運營效率。
(2)邊側車道。路側式又分為兩種形式:集中設置在道路一側、分別設置在道路外側。此設計方案的優點是通過地面劃線即可實現,常規公交線路可以借用公交專用道。但由于進出口較多,需要在出入口加設信號控制或采取其他措施,減少由于沖突帶來的相關問題。
(3)專用道最小轉彎半徑的設計。按照《公路路線設計規范》中關于轉彎設計的規定,鞍式車輛在各種轉彎速度的情況下,路面內緣的最小圓曲線半徑規定如下表所示:
轉彎速度(km∕h) |
≤15 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
最小半徑(m) |
15 |
20(15) |
25(20) |
30 |
45 |
60 |
75 |
最小超高(%) |
2 |
2 |
2 |
2 |
3 |
4 |
5 |
最大超高(%) |
一般值:6;極限值:8 |
根據快速公交車輛的特性,一般情況下左轉彎曲線的行駛速度采用5-15km/h,結合規范中的最小半徑,制定出在一般速度轉彎下的快速公交車輛的最小轉彎半徑為≥24m。
2、公交站臺的設計
(1)為了方便乘客進出車站和換乘其它常規公交,快速公交站臺應布置于交叉口附近。廣州市BRT試驗線快速公交站臺就采用了“人性化”設計,規劃設計高站臺,基本與公交車輛齊平,實現水平登車,并采用車外售票和候車,加速了乘客上下車時間,減少了車輛的站臺停留時間。
(2)站臺類型。島式站臺可以更好地節省道路空間,提高站臺使用率,節省建設資金,便于設置人行過街天橋或人行橫道,方便乘客換乘。泉州市泉秀街BRT對于交叉口附近的BRT停靠站,采用島式站臺,既滿足交叉口的視距要求,又提高交通安全。
3、調度與控制系統的設計
公交方式的實現,主要依賴于以運用大量現代信息技術為手段的智能調度系統的綜合調度,即對GPS、GIS、GPRS、視頻監控等技術的集成使用。
(1)運營調度系統
運營調度管理實/調度中心集中調度和統一管理,調度中心具有運營計劃管理、實時監控和調度、車輛保修計劃管理、運營數據統計分析等功能。主要涵蓋以下內容:①運營計劃管理、②實時監控和調度③發車信息播發④運營數據統計分析⑤司售人員考勤和班次查詢。
(2)乘客信息服務系統
包括車內信息服務和車站信息服務。車站信息服務以語音和文字形式自動播報動態預告下一班車到達時間及其當前所處站間位置;進出站自動語音提示。車內信息服務顯示車輛當前位置及換乘信息;播報車輛進出站及相關服務信息;實時發布社會新聞、娛樂信息。
(3)車輛定位系統。這是是整個BRT智能系統的核心部分,主要用于解決BRT車輛的定位跟蹤問題。車輛定位系統的功能主要有車輛調度、信息服務、公交信號優先、車輛進出場站精確識別等四個方面。GPS系統采取無線電定位系統、推算定位法和信號標桿法,將道路網上的車輛實時位置、運行軌跡準確地反應在控制中心的電子地圖上。
綜合以上信息,應該依照次數約束、分配車輛約束、車隊規模以及站臺資源約束,同時根據實際情況考慮乘客時間價值、司乘人員工資、車輛維護成本等多個參數,建立以乘客車內擁擠度成本、乘客等待時間成本、公交運營成本之和最小為目標的快速公交與常規公交聯合調度模型。
四、結語
隨著城市交通擁擠的加劇,快速公交在許多城市得到了長足發展。到2011年底,我國已有十幾個城市正式運營了快速公交系統,更多城市正在積極規劃、設計和建設。作為一種低成本、實施周期短的大運量公交模式,快速公交系統有著高品質、高效率、低能耗、低污染、低成本的特點,充分體現了公交優先、以人為本、構建和諧社會的發展理念,對于促進現代智能交通系統的發展,緩解城市交通擁堵具有重要現實意義。
參考文獻
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