广州城市快速公交干道网络设计-图文

第31卷第1期热带地理Vol.31,No.12011年1月TROPICALGEOGRAPHYJan.,2011收稿日期:2010-05-08;修订日期:2010-09-20基金项目:建设部科学技术项目(2008-k9-1;广东省科技项目(2008B070800074;广东省自然科学基金项目(9151051501000061;广州市科技项目(2009J1-C431-2作者简介:李文翎(1968―,女,广东中山人,教授,主要研究方向为区域交通与物流规划,(E-maillwling@。①广州今年拟再投放1100辆出租车.南方日报网络版,[2008-05-29]./govpub/zwdt/dfzw/200805/t20080529_55516.htm。广州城市快速公交干道网络设计李文翎1,2,黄竞1,吕拉昌1,2(1.广州大学地理科学学院,广州510006;2.广州发展研究院,广州510006摘要:结合广州市天河路的案例分析,借助交通标准化和规模效益原理,利用地理信息系统的空间分析手段,尝试重新设计运量大、速度快、时效强的快速城市公共交通干线网络,提出建设广州城市“一路一线”快速公交网络模式的构想。认为“一路一线”的城市公共交通网络,既利于公交车辆的统一调配,提高道路使用效率,也便于按需发车,缩短等车时间,使整个城市公共交通的运营从真正意义上做到方便快捷。关键词:交通规划;公共交通;“一路一线”;网络设计;广州中图分类号:U121文献标识码:A文章编号:1001-5221(201101-0039-07当今许多城市已先后制定了城市公共交通的解决方案。但在中国,公共交通运力低、运量少、速度慢、实时性差、灵活性不足等特征已成为其发展的重要障碍。因此,公交战略既成为众人共识而又难以很好推广。其重要的原因之一是未能构建起诱导城市公交出行的公共交通干线网络。王炜[1]提出的“一路一线直行式”的公交车站设置构想,引发了许多学者对城市公交实施“一路一线”战略的研究,其目的是最终消除传统模式下公交车辆运行中的交叉口信号延误、社会车辆干扰等各种不确定因素,准确预测公交行程时间,采用车辆动态调度与交叉口信号控制一体化技术,可以提高公交运营效率。本文以广州市为例,尝试重新设计运量大、速度快、时效强的快速城市公共交通干线网络,构建起可持续的面向未来的城市快速公交网络模式。1广州城市公共交通现状1.1广州城市交通概况截至2006年底,广州市公路通车总里程已达5567.96km,道路总面积约8600×104m2。其中高速、快速公路508.05km,一级公路520.20km,二级公路772.17km,三级公路1050.74km,四级公路2061.87km,等外公路654.93km,全市公路网密度达到74.54km/100km2[2]。目前,广州城市道路己基本形成了1个内环、2条高速、13条城市主干道和10条对外道路为主体的交通网络系统,还建成了立交桥60座,各种交通性大小桥梁604座[1]。2007年8月,广州的汽车保有量突破100万辆。相比2000年的40万辆,7年时间增加了150%。粗略计算可知,如果以平均每辆车4m的长度来计算,100万辆车的总长度就达到4000km,再加上在广州的外地车,以及未予考虑长度的卡车、公交车、大客车,如果所有车同时上路,基本上可以把所有道路占满。广州城市交通的严峻程度由此可见一斑。1.2广州公共交通体系简述广州公共交通系统包括四部分:轨道交通、常规公交、出租车和轮渡。广州目前正全力打造并已初步形成以地铁为骨架、常规地面公交为主体的城市公共交通网络。2009年广州地铁已建成开通4条线路,总里程116km。根据2007年9月广州社情民意研究中心提供的数据,广州地铁的客运量约为100万人次/d。广州的公共汽车企业有14家,共经营576条公交线路,公交车总量约8500台,线路总长超过7200km。广州社情民意研究中心统计的数据显示,2007年广州市区常规公交客运量约200亿人次,日均客运量超过500万人次[3]。目前广州出租车公司有84家,共有约2万辆出租车。2007年广州出租车的客运量也达到6.45亿人次①。用于城市公交用途的渡轮有41艘,营运线路19条,每年的客运量约1.8亿人次。虽然自200740热带地理31卷年4月10日开始试行“水上巴士”,不过,广州的轮渡已逐渐呈现衰退趋势。综上可见,广州市的公共交通体系已基本构建起来,同时也蕴藏着巨大的发展潜力,但仍存在诸多问题。2广州公共交通存在的问题2.1公共交通,尤其是地铁的出行率偏低根据2005年的全市居民出行调查,广州公交出行比率为36.6%②。不仅跟香港(90%③、巴黎、纽约、东京、大阪(≥57%④、台北(40%⑤等发达区域的城市比要低,即使与国内的大连(45%⑥相比,广州城市公交的利用还需要进一步推进。另外,广州社情民意研究中心对广州市民通勤公交使用的一项调查表明,目前广州市民把地铁作为通勤交通工具的比例仅有12%,而根据广州市地铁公司的调查,广州地铁节假日的日客流量是全年平均日客流量的两倍多,显然广州的地铁出行还有很大的承载潜力。2.2公交线路重复率较高广州常规公交的线路重复率比较严重。图1是对市区13主干道公交线路的重复指数的统计情况。从统计结果可见,广州主干道平均拥有公交线路19.3条,尤其是广州大道、环市东路、中山大道西等在广州城市新CBD外围路段的公交重复指数很高,超过了30。2.3公交车在中心城区机动车中比例低广州中心城区的道路车辆构成中,公交车所占比例不到10%,而毗邻的香港,其中心城区道路公交车比例都在25%以上。这说明目前广州公交利用率还比较低。尤其是繁忙时段(17:30―18:30的公交的路面占有率甚至不如非繁忙时段(14:30―16:30(表1,这也说明私人个体出行在通勤时段占明显的比重。2.4公交车行驶速度较慢虽然近年来市区路网负荷不断增加,但由于城市交通需求迅速剧增,机动车的平均速度在下降,高峰期间平均车速仅为23.6km/h⑦,其中上下班高峰时间平均时速仅20km左右(表2。近年虽新建了如内环路、华南快速路、新光快速路等快速道路,而这些主要都是针对私人汽车,对于大多数市民出行所使用的公交车的运行状况,却没有实行相应的提升措施。尽管在市区主干道上设立了公交专用道,但除了东风路外,其余道路的公交专用道都表2广州市区10条主干道公交车平均行驶速度Tab.2TheaveragebusrunningspeedofthetenarteriesinGuangzhou公交车行驶速度/km·h-1道路非繁忙时段繁忙时段广园路3321环市路3120中山大道2716东风路4638新港路2516黄沙大道2918工业大道2719解放路2919江南大道2818广州大道3020平均30.520.5总平均25.5注:资料来源同表1。表1广州主干道公交车占道路车流量的比例Tab.1RatiobetweenbusandthevehiclestreaminthearteryofGuangzhou公交车比例/﹪道路非繁忙时段繁忙时段广园路8.4010.56环市路11.797.20中山大道12.847.08东风路5.834.20新港路9.096.22黄沙大道7.467.53工业大道9.878.94解放路8.9312.71江南大道10.739.16广州大道16.8515.03平均10.188.86总平均9.52注:资料为黄竞、田莹、袁水平等在2008年8月4―30日(节假日除外调查所得。②努力建设人与自然和谐相处的绿色广州.广州市新闻中心,[2008-04-21]./node_8/2008-04/120874774835.shtml。③民生视点:提高公交意识取决于公交优先.人民网,[2008-06-15]./2008/6-15/474238252731261.html。④韩强做客"民生访谈":上海公交高峰时速提升两公里.新闻晚报,[2008-04-15]./x/20080415/u1a421435.html。⑤公交优先城市交通出路2010年60%市民出行搭公交.深圳商报,[2005-11-04].www.XINHUANET.com。⑥大连实施公交优先战略市民公交出行率逾45%.中国交通技术网,[2008-12-11]./news/cnnews/bus/news_35565.shtml。⑦广州:交警部门对内环路加强管理的有关问题答记者问.南粤警察网.2008-06-11./xwtd/gz/t20080611_247420.htm。1期李文翎等:广州城市快速公交干道网络设计41几乎形同虚设。2.5公交站点疏散能力较低广州主干道的每个公交车站平均约有20条线路,尽管近年进行了分站台管理,一般分为①站和②站,但是平均一个站台10辆车还是使很多乘客无所适从。调查表明,市区公交车进出站所花时间繁忙时段平均约51s,非繁忙时段则为36s(表3。可见公交车花在站台的时间是比较长的。同时,在上下班高峰期,进站车辆经常在离站台几十米开外的地方就上落客,往往造成上车极大的混乱,而很多老年人和个子矮小的学生时常会因为看不到排在后面的车辆而赶不上该趟车,进一步延长了出行时间,由此也引申出更大的潜在问题。这种情况实际上大大拖慢了公交车的停站时间,影响了公交运行的整体效率。3公交问题的成因分析——以典型路段为例选取天河路从体育西路十字路口——天河东路十字路口的路段为调查的样本路段,全长1500m。把天河路作为研究的样本路段,主要是因为这一路段为双向10车道的城市标准道路,是广州路况最好、最繁忙的市区道路之一。同时,这一路段也可以说是连通广州新老城区的重要“桥梁”,极具代表性。交通方面,在短短的1500m的路段,有2条地铁线路经过,并且有3个地铁站共14个出入口。从对公交网络规划的研究角度看,这一路段的车流量在广州的城市道路中有较强的代表性,经过这一路段的单向公交线路就有49条,有3个十字路口(其中2个有灯号和1个车辆调头路口,以及向东或向西行各2个公交停靠站。因此,如果能够通过其公共交通网络的调整来解决该路段的主要交通堵塞问题,那么其方法也将能适用于广州城市的其他干道。3.1行车速度测试3.1.1理想状态下的试验测试时间:2009-01-20T01:00路面状况:此时路面车辆极少,基本不对通行构成阻碍;此时的红绿灯系统已经改为只是黄灯闪烁起提醒警示作用。行车速度:≤60km/h(市区道路标准限制速度通过时间:97s结论:在道路畅顺无阻的情况下,一辆汽车通过这一路段的理想通行时间只需不到2min。3.1.2实际状态下的试验测试方式:两名测试员分别在路段的两端,连续统计时间为1h。1h内随机抽取20辆通过该路段的公交车,用驶出时间减去进入时间得到公交车在这一路段的通行时间。测试日期:2009-01-19―21测试时段:非繁忙时段10:00―11:00,繁忙时段17:30―18:30测试结果见表4。结论:在非繁忙时段,一辆公交车通过这一路段平均约需要8min;而繁忙时段则约需要17min。3.2.公交站停靠对通行的影响测试站台:体育中心站东行1号站台测试方式:在测试的1h时间内,随机抽取20辆公交车计算其由入站到出站所花时间。测试日期:2009-01-22―23测试时段:非繁忙时段10:00―11:00,繁忙时段17:30―18:30测试结果见表5。从表5可看出,非繁忙时段公交车在通行中停表3广州市区八个公交车站汽车停站时间Tab.3BusparkinghoursoftheeightbusstopsinGuangzhou汽车停站时间/s车站非繁忙时段繁忙时段黄沙码头17.524.8迎宾馆23.924.4南方日报社30.870.1科韵路16.217.1珠影38.474.8中山纪念堂28.640.4体育中心96.0117.6濂泉路口37.544.2平均36.151.7总平均43.9注:资料来源同表1。表4天河路(选段公交车通行时间统计Tab.4CountofthebustransittimeinTianheRoad公交车通行时间/s日期10:00―11:0017:30―18:302009-01-1942010202009-01-204809602009-01-214801020平均值460100042热带地理31卷站所花去的时间平均为95s,而繁忙时段需要127s。可见,每辆公交车仅因出入站的堵塞就多花费了32s,这在普通情况下可行走约500m的距离。造成公交车进站如此拥堵的最主要原因就是同一个车站停靠的车辆太多。就体育中心这一个公交站,需要承受的是49条线路的公交车,即使现在把每个车站一分为两个站场,每个站场有3个站台,这样每个站台仍需承受超过8条线路的公交车停靠。以广州市区公交线路每10min左右一辆车的密度来计算,每个站台每小时要进出50辆公交车,平均72s就有1辆公交车进出。对比表5的统计结果,即便是在非繁忙时间,都存在2辆车进入同一站台的状况,何况是在繁忙时间,许多线路的实际班车间隔时间小于10min,因此在繁忙时段大量车辆被拥堵无法进站实为正常现象。显然这一问题主要就是线路重复严重导致的。如果能使用“一路一线”的模式进行设计,这一问题就能迎刃而解。3.3交通信号灯对通行的影响公交车通过这一路段需要经过2个交通信号灯,第一个位于天河路与体育东路的十字路口,第二个则位于天河路与天河东路的十字路口。从表6的数据可以看到,每辆公交车在这一路段通行时(自西往东方向,如果碰巧2个红绿灯都碰上了,那么因红灯停车的时间而造成的通行延迟就要超过3min,而且这3min也只是一个理想值,因为由于交通信号灯而造成的堵车难以进行简单衡量。以体育东路口(自西往东方向为例,监测的结果为,非繁忙时段,一次直行信号平均3个车道有71辆车通过,而同时两个车道平均有32辆左转弯车辆通过,基本能满足路面车辆的通行需求。但是在上下班的高峰时段,高峰小时的机动车流量可达13000多辆⑧,折合平均每个车道每小时有2600辆车通过。而根据监测结果,繁忙时段,一次直行信号平均3个车道能通过93辆车,而左转弯通行的车辆平均35辆。可以做一个这样的计算,每小时内直行通行时间为1906s[90/(90+80×3600],也就是放行21次(1906/90,通行量就是1953辆(21×93。同理,左转弯通行时间为864s[40/(40+130×3600],也就是放行21次(864/40,通行量就是735辆(21×35。13000/(1953+735=4.8,即高峰时段,每辆汽车要通过天河路/体育东路的路口,需等4~5次红绿灯。可见现有的综合通行能力远远不能满足高峰时段的通行要求,因此造成了这一路段在高峰时段经常出现堵车的情况。3.4左转弯车道和调头车道的影响显然,从上述计算可看出,左拐车道的通行能力为直行车道的56.45%[(35/2÷(93/3×100%]。同时,在天河路自西向东的干道上,还增设了平面交叉的调头车道。监测表明,调头车道上一辆车成功调头所花时间平均约9s,即调头车道的通行能力仅为直行车道的10.68%[(1/9÷(93/90×100%]。这在道路资源紧张的状况下是严重的浪费。此外,掉头车道会造成多个方面的延误:首先,调头车道通行时间短,停车时间长,占用车道导致堵车延误;第二,车辆掉头行驶速度慢,在相同时间里通过的车辆数比直行车道少,导致候车时间延长;第三,平面交叉的掉头车辆,调头后小汽车(小于9座要占用2个车道,中型汽车(9~12座往往要占用2.5个车道,严重地影响了汇入车道的通行;第四,由于交通执法不严,有不少车辆为了自己快速插入调头车道,往往会过早占用旁边的直行车道,带来更大范围的人为堵塞与延误。根据天河路的现状,显然这样的干道极不适合于快速交通的建设。为提高路面的运行速度,必需从三个层对其做新的规划设计:第一个层面是取消调头车道。从上面的计算可以看出,取消这个调头车道,可以提高17.86%[(100-10.68/5×100%]的通行率。第二个层面是取消左拐车道。左拐车道表5体育中心站公交车停站时间统计Tab.5CountofthebusparkinghoursintheTianheSportsCenterbusstop公交车停站时间/s日期10:00-11:0017:30-18:302009-01-22931292009-01-2397125平均值95127表6两个路口红绿灯时长比较Tab.6Compareofthetrafficlighthoursofthetwocrossings绿灯通行时间/s红灯停车时间/s道路直行左转直行左转体育东路口(西→东904080130天河东路口(西→东4030120130注:资料来源同表1。⑧调查方案设计说明书及整理分析[EB/OL].[2007-05-20].http:///blog/static/299354482007420114125603/。1期李文翎等:广州城市快速公交干道网络设计43的改造现在已有较成熟的做法,即采用“直行+右拐绕行”来实现。如果取消前述的天河路/体育东路路口两条左转弯车道,则其通行能力将增加43.55%[(100-56.45×100%],饱和时段每小时将增加567辆车[(21×93/3×2-735]的通行。第三个层面是取消路口,改为直行车道。以此使其通行能力达到每小时18600辆车[93÷90×3600×5]。如果再加上每次停车前的减速和启动的慢速,则通行能力将有更大的提高。这样,在没有其它因素干扰的情况下,理论上,现有的天河路完全可以满足目前峰期交通(>13000辆⑧畅顺通行的需求。4城市公共交通干道网络改造设想4.1快速公交与“一路一线”思想相结合4.1.1快速公交的借鉴近年来,虽然国内许多大城市开始思考与建设快速公交系统(BRT,但对其实质意义却褒贬不一,最主要的原因是:快速公交系统是一种高质量的、快速舒适、低成本、灵活便捷的新型城市公交交通方式。它介于轨道交通与常规公交之间,利用现代技术使传统的公交系统达到轨道交通的服务水平。主要具有下列特点:(1专有路权及路口优先:专用的公共汽车通道,路口可优先通行;(2现代化的车站:有舒适的候车区域,站内预先购票,车站与多车门的公交车水平对接,乘客可快速上下车,同时还准确预报公共汽车到达的时间信息;(3新型公交车:大容量、低污染、舒适的公交汽车;(4协调运营:与小型公交汽车和辅助车辆协调运营,为公共汽车站提供接驳调度服务;(5完善的静态交通设计:提供充足的停车场和自行车停放区,便于出租车、私家车、步行者和骑自行车者的换乘。所以,它可以有效地缓解前已述及的诸多问题。快速公交的优势是有目共睹的,但它在我国实施的主要障碍之一就是它需要独享占用一定的道路空间,这对于地价高昂且资源紧缺的中国城市来说,确实是一个难以抉择的两难问题。而且,BRT可能导致平行道路上其他社会车辆交通状况的恶化,这也是BRT在城市推广的重要障碍。4.1.2“一路一线”的设想“一路一线”的设想,其具体措施就是在城市的每条主干道上只设计一条公交线路,这样既利于统一调配,提高道路使用效率,也便于按需发车,缩短等车时间,使整个城市公共交通的运营从真正意义上做到方便快捷[4]。显然,公交重复指数较高的城市主干道是试行“一路一线”公交模式的最佳选择。因此笔者认为,极有必要对整个城市的公交干道网络重新规划与改造,全面建立起主干道快速公交网络,并且推行干道“一路一线”的设计理念,形成快速干道网络与局域穿梭公交相结合的城市公共交通网络体系。4.2广州城市快速公交干道网络设计4.2.1网络骨架的规划——“一路一线”交叉换乘模式①干道网络的构建。根据图1的分析,广州的地面公交系统应该以公交线路密集、流量大的干道为网络骨架,构建“一路一线”的快速公交网络。建立的6条核心骨架路线包括:环市路―中山大道线,东风路―黄埔大道线,昌岗路―新港路线,南岸路―黄沙大道―工业大道线,广州大道线以及科韵路―新窖路线(图2。②局域公交体系的构建。在干道网络骨架形成后,还需要进一步在各个被干道分割成的小区域规划建设局域公交体系。其运行方式以“直行+右转”的环形设计为主,采用路面适应性强的中型客车营运,充分发挥局域公交体系调度灵活、通达程度深的优势,与“一路一线”的干道快速公交网络实现无缝衔接,优势互补。4.2.2道路断面的规划——封闭式单线模式“一路一线”的设计思想是基于目前广州BRT的构建模式基础上提出的更先进的设计理念。目前广州中山大道在建的BRT为半封闭式的组织形式[5],由于有多条公交线路在专用道内同时运行,而且这些线路的公交车又在不同的路段进出,因此在封闭的专用道中不得不修建多个出入口,而这些出入口的存在必定对直线通行的车速造成影响,使得专用道里“专”的效果打了折扣。同时,由于多条线路的存在,进站拥堵的问题不能得到根本的解决,中山大道BRT停靠站路段需设置超车道,即公交专用道变成双线,这样就不可避免地占用了社会车辆的通行空间。“一路一线”的公交网络构想实现以后,在主干道只有一条公交线路通行,因此干道交通网络可以大胆地设计为单一车道的公交专用道,实行全封闭式的管理,保证高效的通行和稳定的班次时刻。4.2.3交叉路口的规划——立体式换乘枢纽“一路一线”方案受质疑最多的地方,就在于其换乘问44热带地理31卷图1广州市区主干道公交线路重复指数示意图Fig.1TherepeatarterybussystemindexinGuangzhou图2广州公共交通干道网络规划示意图Fig.2ThearterynetworkplanningofpublictransportinGuangzhou题。因为“一路一线”方案虽然使公交车的行车速度大大提高，但是市民出行往往要经过多次换乘。然而，进行公交改造的最终目的是建立协调公交、地铁、渡轮甚至是出租车和私人交通等多种交通的高效利用的城市交通网络，因此换乘是一个不可回避的问题。规划方案的干道公交网络里，各条线路之间首尾相接形成环形结构，不仅各条线路的交汇处有立体式的换乘枢纽，在线路中各个主要路口位置都会设置与局域公交体系的换乘枢纽，力图为市民的换乘提供最大的方便。当然，在现行的公交票制体制下，换乘问题或1期李文翎等：广州城市快速公交干道网络设计45许会导致出行费用的增加，有关这一点将另文深入研究。5结语发展公共交通是未来世界城市交通建设的主要方向，这已成为政府决策层、学术界和产业界的共识。像我国这样一个土地资源、能源和环境资源紧缺的国家，协调并整合好公共交通与城市发展的关系，充分注意交通引导城市发展的作用，对于未来城市健康、高速、可持续发展都是非常紧迫和必要的。但是，长期以来虽然人们不断地认识到交通与城市发展之间存在着密切的互动关系，然而中国绝大部分城市所暴露的城市病或交通问题已充分说明了我国城市规划与交通规划不协调、不整合的问题。如果不迅速改变这一状况，随着城市机动化的快速推进，其后果甚至是灾难性的。因此，如何在这样的形势下有效地解决交通问题从而获得持续的经济发展，希望本研究能为广州乃至国内大城市的公共交通系统升级与完善提供有用的思路和帮助。为了实现“一路一线”的城市公交干道网络规划的实施，接下来需要重点解决的是合理的换乘设计及其局域公交线路设计，以及票务系统的设计。参考文献：[1]王炜．实用公交线网规划方法研究[J]．东南大学学报：自然科学版，1990（4）：4-9．[2]中国交通技术网．2006年广州市交通年度发展报告[EB/OL]．[200803-03]．/Techarticle/TPlan/Techarticle_19596