城市绿色交通一体化走廊管理研究

摘要：一体化走廊是城市绿色交通未来发展的关键。高质量的绿色交通一体化走廊既能满足市民对高效、便捷出行的需求、又能有效减少雾霾、噪声、尾气等环境污染，达到城市节能环保、可持续发展的目的。本文着眼于绿色公交站点，对大城市绿色交通一体化走廊管理方法进行研究，为我国未来绿色交通一体化发展提供理论与实践依据。关键词：公共交通；一体化走廊；管理方法0引言一体化走廊管理（IntegratedCorridorManagement，ICM）是对一条交通走廊的道路基础设施、公共交通服务以及各种交通方式的管理模式进行整体改善，以此来提高所有出行者的出行可靠性、出行舒适性、出行速度及出行安全性，强调的是“综合性、统筹、一体化、相互补充、覆盖整个走廊”，集中政府的行政和财政资源来提高整个走廊的交通系统表现，同时增强公共交通的吸引力以促使出行者的出行选择向可持续性高的公共交通方式转移。目前，国内外学者、专家对单一公共交通系统的管理方法研究较成熟，对公共交通一体化走廊管理方法的研究较少。运用智能交通系统对城市交通走廊实施跨机构、跨边界的无缝管理。提出运用不同的方法和工具对一体化走廊管理的策略进行分析，论述不同策略操作条件下的ICM性能和效益，并提出ICM的有效实施方法。系统介绍了ICM的计划目标、关键方法，以及ICM试点的实施过程和评价方法，并论述ICM的知识和技术转移。提出走廊跟踪分析的方法，对易受周围土地开发影响的交通走廊实施走廊优先策略。讨论了交通走廊一体化改善的发展背景、趋势，并结合我国的交通特点，提出走廊改善的思路和方法。西南交通大学在综合交通的基础上，分析了综合公交走廊系统配置的内容，并通过确定城市综合公交走廊的骨干道路，构建城市综合公交走廊客流分配优化模型。山东大学在对城市交通走廊建设方案决策优化进行深入分析的基础上，对交通走廊建设方案进行综合评价，科学确定交通走廊的一体化管理模式，实现城市交通走廊资源的最佳配置。1

绿色公交站点车辆停靠特征分析1.1

公交车流运行特征分析公交车流是走廊交通流的一部分。若不考虑公交车在站点的停靠，那么它的运行特征就与其的他交通流无异，在理想状态下可以按“通过上游交叉口－正常行驶－通过下游交叉口”进行描述，如图1（a）所示。若考虑公交车在站点的停靠，其运行特征将会发生很明显的变化。时间上由于加减速和停靠会使行程时间发生变化，空间上由于进出站时变换车道而与走廊上行驶的车辆发生交织，在理想的情况下可将其运行特征大致描述为“通过上游交叉口—正常行驶—变换车道—减速进站—站点停靠—加速离站—变换车道—正常行驶—通过下游交叉口”，如图1（b）所示。在实际情况下，每个公交站点会有多条公交线路经过。在一些人流密集的公交站点，有可能导致公交车在站点排队的现象，而在一些无人上下车的站点，公交车也可能不进站停靠，从而保持正常的行驶状态。1.2

公交停靠过程微观分析在站点范围内，公交车为提供乘客上下车而采取的行为过程可按照以下六个阶段来描述：变换车道－减速进站停靠－开车门－上下客－关车门－加速离站。如图2所示。（1）变换车道与减速进站阶段变换车道是指运行在非公交站点相邻车道的公交车，在站点范围内将要减速进站时变换到站点相邻车道的过程，在这个过程中，就会与其他交通流发生交织。在实际情况下，有些公交车在站点范围以外就已经行驶在站点相邻车道上，因此并不是每一辆公交车都必须经历这个过程。减速进站可分为两类：匀减速运动过程；在离站台较近的范围内，以较大的加速度在短时间内停车。由于大多数驾驶员都想尽量缩短车辆进站停靠的延误时间，所以在实际的进站减速过程多为第二类。许多情况下，公交车变换车道和减速进站这两个过程是同时进行的，因此可合称为公交进站过程。（2）开车门、上下客车、关车门阶段开车门－上下客－关车门这三个阶段都发生于公交车停止时，可合称为公交停靠过程。有关调查数据显示，公交车开关门一般用时1~3秒。上下客时间可称为公交车服务乘客时间，主要取决于乘客数量和每位乘客的服务时间。2

绿色公交站点对交通走廊影响因素分析（1）站台形式站台形式有直线式和港湾式，两者对走廊交通流的影响时明显不同。对于直线式站点，由于公交停靠时要占用一条车道，很大程度地降低了交通走廊的通行能力。而港湾式站点设置在车道之外，对交通走廊通行能力的影响相对较小。（2）公交停靠次数每一次公交停靠过程都对走廊交通流的运行产生影响，而公交停靠次数越多，这种影响就越大。（3）公交占用站台时间在直线式公交站点，公交车的停靠静止阶段需要占用一条车道，影响走廊其他车辆通行，停靠时间越长，对走廊通行能力的影响程度越大。（4）公交超出站台时间由于港湾式站点设置在机动车道以外，因此公交在站点停靠时对走廊交通流不产生影响。而对于公交线路较多、发车频率较大的港湾式站点，公交车的排队长度就会延伸到站点范围之外的机动车道上，同样对走廊交通流产生影响。3

绿色公交站点优化研究公交站点作为公共交通系统的重要组成部分，其设置合理与否不仅决定公交系统一体化走廊的营运效率和成本，还会影响居民的出行时间成本和出行方式，进而影响城市交通的可持续发展。因此，公交站点的设计优化应该综合考虑对整个交通走廊的影响，使社会总成本最小、环境总效益最大。3.1

站点间距布局优化《城市道路工程设计规范》（CJJ37－2012）规定，在同一路段上，同向换乘距离应不大于50m，异向换乘距离不应大于100m，对置设站，应在车辆前进方向迎面错开30m。公交站点之间的距离是在进行公交站点布局需要首先考虑的因素，站点的数量与间距不仅会影响公交车辆的运营速度、发车间隔、线路运载能力和线路的配车数，同时也会影响乘客便利程度和出行选择。公交乘客的出行时间包括车内时间和车外时间两个部分。站间距越大，乘客车内运行时间越小，车外运行时间则越大，站间距越小则相反。根据实地调查结果分析，只有当站点间距在800~1000m之间时，乘客抵达车站的步行距离和用时才比较合理。本小节从乘客的出行时间最小，以增加公交出行的吸引力及提高交通走廊通行能力为出发点，建立公交站点间距的数学模型。（1）乘客到站步行时间对于一条固定的公交线路，乘客步行到达公交站点的平均垂直距离与站间距关系不大，可视为常数，则乘客步行到站的时间为：式中：t11

为乘客步行到达公交站点的时间，s；Lb

为公交线路长度，m；P

为单位长度公交乘客吸引量，人/m；Lp

为乘客步行到达公交站点的平均垂直距离，m；νw

为乘客步行速度，m/s。乘客沿公交线路步行到达最近站点的距离，与乘客选择站间距分界点的行为特性有关。一般来说，乘客选择的站距分界点在两个站点间连线的中点，如图3所示。则所有公交乘客沿公交线路到达最近站点的步行时间为：式中：n

为公交线路站点数量，个；n

=

Lb

/

l；vw乘客步行速度，m/s。则乘客步行到站的时间为：式中：t11为乘客步行到达公交站点的时间，s；t12为所有公交乘客沿公交线路到达最近站点的步行时间，s。（2）乘客候车时间t2每位乘客的候车时间不会完全一样，但与公交发车间隔有密切关系，根据乘客到达站点的随机性，其平均候车时间可假设为发车间隔的一半，为：式中：h0为所规划公交线路平均发车间隔，s。（3）乘客离站步行至目的地时间t3公交乘客从下车站点步行到达目的地的时间与从出行起点步行到达站点的步行时间基本相同，即：式中：t1为乘客步行到站的时间，s。则乘客车外总运行时间为：（4）乘客车内运行时间t4乘客车内运行时间可按下式确定：式中：Lc为乘客平均运距，m；vb为公交车在路段的平均行驶车速，m/s。（5）乘客因公交站点停靠损失时间ts公交乘客的车内总运行时间为：式中：t4为乘客车内运行时间，s；t5为乘客因公交站点停靠损失时间，s。（6）优化模型目标函数为：式中：T

为线路上所有乘客的总出行时间，s。

由上述分析可知：式中：Ta为乘客车外总运行时间，s；Tb为公交乘客的车内总运行时间，s。为求得最佳站距l0，使得公交乘客出行总时间最小，将上式对l求偏微分，并令其为零，得：式中：ta公交进站减速时间，s；tb公交出站加速时间，s。3.2

站点选址和选型优化不同的公交站设置位置所带来的效益和产生的影响也不同，许多学者的相关研究都优先考虑将站点设置在交叉口附近。《城市道路工程设计规范》（CJJ37－2012）规定，交叉口附近的公交停靠站宜设置在交叉口出口道一侧，距交叉口出口缘石转弯半径终点80~150m。但同时，公交站点的选址还要考虑客流的集散点分布，对于设置在路段上的公交站点，必须要有配套的过街设施以方便公交乘客过街。此外，《城市道路设计规范》规定，在路段上设置公交站点，上下行对称的站点应在道路平面上错开，错开距离应不小于30m，同时不应大干100m，以方便公交乘客异向换乘。公交站点的选型涉及公交车辆对走廊交通流的影响、公交停靠延误、交通安全等因素，我国普遍采用的是路边设站的方式，需要经过不同形式站点的对比分析，选择合适的站点形式。公交停靠站形式分为直线式和港湾式两种，对其优缺点的比较分析如下所示。直线式：公交进出站容易，能减小站点延误，设计简单，建造费用低，易于改造，但停靠占用一条车道，降低路段通行能力停靠时影响尾随车辆的行驶，存在安全隐患；港湾式：最大程度减小了直行交通延误，减小直线式停靠站的不安全因素，但公交进出站不便，增加了站点延误，且占用空间资源大，建设费用高，不易改造。公交站点的选址和选型应综合考虑，在交叉口附近及机动车流量大的路段上设置公交停靠站，宜采用港湾式的站点形式，直线式公交停靠站则只宜设置在交通流量小、公交车比例低的路段。3.3

站点和站长优化公交停靠站的站位和站长设计决定了公交站点的车辆停靠能力，从而影响线路的客运通行能力。我国城市公交一般都采用10~12m的单机车。根据《城市道路工程设计规范》（CJJ37－2012）规定，普通大型车的设计长度为12m，同时，站内停靠的公交车辆之间的安全距离通常取为3m，因此，公交站的单个站位长度设计为15m。在多站位的公交停靠站，因为车辆到达的不均匀分布、相邻站位车辆的相互干扰等因素，会使得每个站位的实际使用率降低，通过现场实地调研福州市杨桥中路不同站位公交站点的利用效率，结果如表1所示。由表中的分析可知，站位越多，公交站点的利用率越低，对于直线式停靠站，站位越多，利用率下降得越快。因此，设计师应根据实际情况需要，