公共交通系统现状的主要特征分析讲解

1、第五章 公共交通系统现状的主要特征分析与评价 城市公共交通系统是一个综合、复杂、开放、动态的大系统，如何评价该系统的现状服务供应能力、运营状况、存在的问题及可能发挥的潜力是进行城市公共交通规划的必须要解决的问题。对公共交通系统现状进行分析评价的目的在于发现存在的问题和找出解决问题的有效途径，并为公共交通规划提供重要的依据。可见，公共交通系统的现状分析评价在交通规划中也是非常重要的。 城市公共交通系统现状评价的主要内容包括三个方面，即反应系统使用者乘车便捷程度的公共交通网络技术评价，反应满足居民出行需要程度的公共交通服务水平评价以及反应系统经营者和管理者利益的公共交通效益水平评价。 在本设计中，

2、由于限于篇幅和参考数据的欠缺，只对保定市公共交通网络技术性能进行评价。 5.1建立公交线网评价指标体系的必要性 城市公共交通线路网结构合理与否，是能否有效地吸引城市居民出行采用公共交通方式至关重要的因素，因此对公共交通网络现状进行评价是十分必要的。公共交通网络规划的的好坏程度必须用表征线路网络特征的指标来衡量。早在1984年，美国交通部（USDOT）发表了公交服务评价方法，重新提出了这一问题并给出了一些补充的资料。公交服务评价标准是很重要的，即使是一些运营情况良好的公交企业也需如此，这有利于其可持续发展。在北美的一项调查表明，现在公交企业中存在着多达44种的评价指标，这些指标与公交线路设计、公

3、交运营等都有关系。5.2 评价指标的分类与选取 评价指标的分类对城市公交线网进行服务水平评价，必须首先客观准确地反映公交线网的运营状况和运行效果。其次，城市公交线网不是孤立运作的，因此还要考虑其子系统之间及其与周围环境的关系。对所有指标进行归类分析整理后，将简单将其归结为三大类指标： 公交线网技术性能指标 公交系统服务水平指标 公交系统效益水平指标 1 公交线网技术性能指标。整体而言，公交系统的经济效益、社会效益和环境影响如何，首先取决于公交线网的技术性能。因此，公交线网的技术评价是公交系统评价中必不可少的重要组成部分。公交线网的技术性能评价是从线网的建设水平和技术方面，分析其建设规模与社会经

4、济发展的适应性、内部结构和功能。其目的是揭示公交的运行效果，验证公交线网规划方案的优化程度，为决策层提供技术方面的信息和依据。一些主要的路网评价指标如下： 公共交通线网密度 线路长度 线路重复系数 非直线系数 公交站点覆盖率 公交站点的间距 线网运能公交车辆拥有率 2 公交系统服务水平评价 公共交通系统服务水平现状评价的主要目的是分析现状公交网络的服务水平，发现现状公交网络系统中存在的问题，为规划方案的优化和决策提供技术方面的信息和依据。公共交通的服务水平主要反映满足居民出行需求程度，一般包括车辆运行的安全、迅速、准点、经济和舒适状况等。具体评价指标如下： 行车责任事故间隔里程 行车准点率 乘

5、客平均换乘系数或换乘率 乘客平均候车时间 高峰满载率 全天路线满载率 零票交通费率 3 公交系统效益水平指标。公共佳通运营现状特性研究的目的是：充分发挥各项设备和个组织机构的效能，保证尽快达到个阶段需求的输送能力，并尽可能的提高企业的经济效益；衡量实际运营情况和实际投资效益，比较实际运营状况与预测运营状况的偏离程度并分析其原因，以系统的总结经验教训，为进一步提高投资效益提出切实可行的建议。主要的评价指标如下 居民年乘公交车次数 出行时间与制度工时之比 完好车率 百车公里成本 全员劳动生产率 TransCAD空间数据分析的特点1、空间指标量测定量量测是TransCAD具备的功能，计算机高速运算能

6、力和有效的地理空间数据结构，使得这种量测得以高效准确灵活的实现。区域空间指标包括：（1）几何指标：如位置、长度、面积、方位等；（2）自然地理参数：如坡度、坡向、路网密度等；（3）经济地理指标：如集中指标、差异指数、地理关联度等；（4）与空间相关的社会经济指标：如人口密度等。空间指标在区域定量分析、区内差异分析、区域对比、区域间联系研究等方面具有重要意义。2、层状结构TransCAD的空间数据是用层的概念来组织的，每一层存放一种专题或一类信息，整个地图是所有层重叠后的结果。层状结构分析即是将两层或多层地图要素进行叠加产生一个新要素的操作，其结果将原来要素分割生成新的要素，新要素综合了原来两层或多

7、层要素所具有的属性。也就是说，层状结构分析不仅生成新的空间关系，还将输入数据层的属性联系起来产生了新的属性关系。层状结构叠置过程往往是对空间信息和对应的属性信息作集合的交、并、差、余计算，也可进一步对属性作其他计算。3、分类分类是把复杂的事物进行简化，以便于观察和思考。除了在数据输入之前要由人工先分类外，为了某种分析上的目的，还往往要作进一步的分类，以揭示事物的某些规律。因此，分类是TransCAD的重要功能。常用的单因素分类大致有三种：属性变量区间分类、间接因素分类和地理区域分类。多因素分类比单因素分类复杂很多，如建立在多元统计基础上的分类方法（主成分分析、聚类分析等）需要对属性数据作大量的

8、统计计算。多因素分类方法很难事先在软件中做好，因为在分析时往往要根据具体对象作种种试验后才能达到目的。4、邻近（1）缓冲缓冲区分析是针对点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围以内的缓冲区多边形（富余空间）。图2-1是三种缓冲区的示意图。基于点的缓冲基于线的缓冲基于面的缓冲图5-1 基于点、线、面的缓冲（2）等值线等值线法将研究的地理范围看成是一个可取某种特殊值的三维表面。城市规划中常用的服务半径就是一种近似的等距线，将停车场、公交站点看成主体，道路系统、公共交通系统看成条件，时间看成作用，研究的地理范围看成邻近对象，那么就可产生这些主体的交通等时线，即在等时线上的任何一点，到主体的交通时间

9、都是相等的，把等时线看成一层多边形，城市的人口统计小区也作为一层多边形，当这两层多边形叠合在一起时，就得到当地居民到达这些主体的时间上的方便程度。5、网络分析城市公交线网在城市发展中占有非常重要的地位。它不仅是城市的一个重要组成部分，同时决定了城市居民的出行方式。运用软件进行公交线网分析，是根据未来的公交需求分配合适的公交资源，以实现公交资源的最佳配置和高效利用。TransCAD公交线网分析功能主要有公交线路分析、资源分配、通达性分析和选址。2.3 公交线网评价指标的选取TransCAD软件具有强大的空间数据分析能力，因此在评价指标中，一些与空间数据有关的指标适合用软件来计算。在上述的三类指标

10、中，第一类公交线网技术性能指标是最适合的。如果没有利用软件，有些指标如站点覆盖率是很难计算的。所以利用TransCAD软件我们可以更准确的进行公交系统的线网评价。结合TransCAD软件的特点我们可以从以下几个方面来对公交线网进行评价： 线路长度 线网密度 线网连通度 非直线系数 站点覆盖率 公交站点间距 线路重复系数5.3 保定市公交线网性能指标的计算 线路长度公交线路的长度应适中，过长会导致线路断面客流分布不均匀、公交调度难度大、车间时距难以控制、站点准点率低，影响运输效率以及公交线路的非直线系数大等缺陷；线路过短，则相应增大了公交车辆的调车转向总时间，降低了公交车辆的使用率，使公交车的运

11、营车速下降，居民的平均换乘次数会增大。公交实践事实显示：一般公交线路的长度在5km至10km为宜。 TransCAD提供了一套完整的工具，支持图形化显示数据，查询及空间分析。在Route System Query工具栏下拉列表中选择公交线路即可了解此路线任何一点的校准里程。表5-1 保定公交线路长度（kilometers）线路号数长度线路号数长度线路号数长度线路号数长度16.51715.7535123061521018103612.530720.5315.519133712.730814.546.65201010114.25309145122114.510213.731021610221210

12、31031125717.652315.510415.7531220.5813.52511.410510.598.2261110617.710282710.910714.751112.52812.510811.251225.92914.630112.51437.53013.6530216.651523.5318.830318.7515+14.7329.430412168.253313.530518 公交线网密度 城市公共交通线网密度有以下两种算法：1公共交通纯线网密度是指单位用地面积上有公交线路经过的道路总长度。 （5-1）式中：道路网密度，； 有公交线路经过的长度，； 用地面积，； 举例如图5

13、-2所示，通过叠合可以判断出L1、L2、L3三段路上有公交线路经过，而L4上没有线路所以把L1、L2、L3的长度之和除以相应面积就得到道路网密度。而道路长度计算方法如下：道路网层点击，作相关路段的选择集，然后查看选择路段的Length字段即可统计出道路长度，如图3-4所示。而面积即为公交线路所经过小区的面积总和。图5-2公交线路与道路网叠置为好，在市中心处客流较大处可适当加密，市边缘地区客流密度低，则可减少。 2公共交通运营线路网密度是单位用地面积上公交线路的总长度。 (5-2) 式中，线路密度，；公交线路长度，；用地面积， ； TransCAD能够自动计算各个交通小区的面积。如果要计算交通小

14、区的公交线网密度，需先利用Route System Query工具栏计算交通小区内每条公交线路的长度，然后将所有公交线路长度之和除以交通小区面积即为线网密度。这一指标考虑到了公共交通复线、重迭系数的事实，但对于公共交通线路分布是否均匀、居民乘车是否方便，还不能反映出来。在本设计中之计算公共交通纯线网密度。另注小区的面积可以在小区的Area属性进行查询。表5-2 公交线网密度表 交通小 区编号线路网长线路网密度交通小区编号线路网长线路网密度（km）（）（km）（）10112.021.981234.162.831023.40.471244.593.531036.524.031252.83.1410

15、44.852.761265.52.151056.091.61272.840.171066.121.6912811.31.521074.520.151293.440.221081.530.181301.690.191092.260.121311.230.081101.260.11326.430.571113.160.271333.590.221123.890.71345.860.961133.961.651356.942.551147.730.861368.352.531154.370.151372.962.261165.530.731381.551.381171.670.131393.122.

16、1411818.460.571404.251.77续表 5-2交通小区编号线路网长线路网密度交通小区编号线路网长线路网密度（km）（）（km）（km/）1193.113.081411.52.941204.294.241423.14.851212.893.251432.240.631222.892.67图5.3 小区路网密度柱状图通过上表可以看出在周边县地区划分的大区面积较大，而公交线路条数很少基本上2-3条，而且位于这些区域的公交线路长度很短，故公交线网密度很小，失去了实际意义。因此不在考虑边缘周县的公交线网密度。根据城市规划规范标准与法规中 规定在市中心区规划的公共交通线路网的密度，应达到3

17、-4/；在城市边缘地区应达到2-2.5/。可知，市中心公交线网密度基本符合要求。 线路重复系数公交线网总长度与道路网长度之比，反映公交线路在城市主要道路上的密集程度。 （5-3）式中：线路重复系数；公交线路的总长度，；道路的长度，；此项指标利用TransCAD中Route System Query工具栏计算出所有的公交线路长度，利用上小节方法计算出所有道路长度，前后相除即可求得线路重复系数。 公交线网总长度为774.303km，主要道路网总长度为235.3km,依据式（5-3）可得3.29类似可以得到各个交通小区的线路重复系数表5-3 个小区的线路重复系数值交通小区编号 面积（km2）公交线长

18、（km）公交线密度（km/km2）重复系数1016.0847.66 7.84 3.96 1027.1811.29 1.57 3.32 1031.6222.82 14.08 3.50 1041.7620.80 11.82 4.29 1053.819.79 5.21 3.25 1063.6313.28 3.66 2.17 10730.0318.57 0.62 4.11 1088.551.43 0.17 0.93 10918.592.20 0.12 0.97 11012.812.59 0.20 2.05 11111.85.06 0.43 1.60 1125.5315.02 2.72 3.86 113

19、2.417.16 7.15 4.33 1149.049.68 1.07 1.25 11528.757.68 0.27 1.76 1167.5612.46 1.65 2.25 11712.883.32 0.26 1.99 11832.3254.58 1.69 2.96 1191.0114.56 14.41 4.68 1201.0122.08 21.86 5.15 1210.8913.08 14.70 4.52 1221.0812.87 11.92 4.46 1231.4722.16 15.08 5.33 1241.318.04 13.88 3.93 1250.8911.51 12.93 4.11

20、 1262.5624.41 9.54 4.44 12716.4611.96 0.73 4.21 1287.4219.95 2.69 1.77 12915.798.95 0.57 2.60 1308.656.36 0.74 3.78 13115.083.69 0.24 3.00 13211.376.43 0.57 1.00 13316.337.17 0.44 2.00 1346.126.97 4.42 4.61 1352.7221.79 8.01 3.14 1363.336.70 11.12 4.40 1371.3128.13 21.47 9.49 1381.128.87 7.92 5.74 1

21、391.4615.42 10.56 4.94 1402.415.98 6.66 3.76 1410.514.91 9.62 3.28 1420.6411.43 17.85 3.68 1433.573.97 1.11 1.77 53.4非直线系数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，反映了公交线路的曲折程度。 （5-4）式中：非直线系数；公交线路的实际长度，；首末站的空间直线距离，；求出首末站间的直线距离后，再结合公交线路的实际长度可算出非直线系数，可以利用Transcad中的工具来测量。表5-4 保定市公交55条公交线路非直线系数表路别单程公里直线距离（公里）非直线系数

22、16.55.401.22106.091.64313.59.351.4446.652.722.445125.402.226105.921.69717.65151.18813.57.901.7198.25.301.55102821.321.311112.59.061.381225.916.971.531514.712.801.15168.255.711.441715.7511.241.4018108.331.2019137.641.7020105.121.952114.510.681.3622125.402.222315.512.271.262511.46.811.6726117.541.4627

23、10.98.471.292812.511.761.062914.611.401.283013.659.471.44318.86.341.39329.48.291.133313.56.222.1735128.371.433612.58.351.503712.78.191.5510114.258.131.7510213.77.791.76103104.142.4210415.7511.551.3610510.57.721.3610617.39.191.8810714.759.691.5210811.256.761.6630112.56.481.9330216.659.351.7830318.751

24、3.471.39304128.441.42305188.762.05306158.371.7930720.512.311.6730814.513.561.073091412.01.173102111.01.913112512.332.0331220.58.432.43一般线路非直线系数在1.2-1.3为好，这样有利于提高行车速度，缩短乘车时间。根据规范规定，公交线路的非直线系数不应大于1.4。 分析以上数据可以得到，公交线路的非直线系数的平均值为1.598，最大值为2.44。大于规范的1.4。其中18条路线的非直线率小于1.4符合规范，有8条线路甚至大于2.0.其路线需要调整。 公交站点覆盖率

25、以公交站点为圆心，用合理的步行距离(一般取300m)为半径作圆，计算其覆盖面积；或以公交线为轴线，用合理的步行距离(一般取500m)为宽度作带状区域，计算其覆盖面积，则公交站点的覆盖率为： （5-5）式中：公交站点覆盖率；n公交线路或公交站点的数量；每条公交线路或公交站点的覆盖面积，；区域面积，；图5.4 站点300米覆盖范围 覆盖面积的计算方法：在生成的300米站点覆盖图上加一个面层，在上面加一个面层然后围绕其图形的边画线最后围成区域，然后查询其Area属性进行面积计算。 由计算可知全区面积为3309.55，市域面积为328.644189，300米覆盖面积为83.75，由公式可得： 以上是基于Transcad软件的公交网络的数据分析结果下面是基于所给资料上的现状数据进行分析。 平均站间距 保定市公交线网普遍较长，因此设站较多，全市公交线路总平均站间距为500米左右，符合规范规定的市区公交线路500-800米的站距要求。但是平均站距小于500米的线路大约占总线路条数的30%左右，此类线路应适当加大站距。 运营车速 各条线路的平均运营车速参见下表。表5-5 公交线路平均运营车速统计表路别单程公里平均运营时间（分钟）平均车速 （公里/小时）16.520.519.0221030.5