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第六章 公共汽车交通设计
第一节概 述
公共交通系统是城市客运的主体，在人口密集的大都市尤其如此。公共汽车交通是公共 交通系统的重要组成部分，相对于轨道交通等大运量公共交通方式而言，公共汽车交通有灵 活、便利和节省投资等特点。随着快速公交系统( Bus Rapid Transit，BRT)等新型公共汽车交 通模式的深入研究与实践，公共汽车交通运能的覆盖面和适应性将进一步扩展和增强。在全 世界交通拥挤日趋严重、交通污染与交通事故等问题日益突出的背景下，优先发展公共交通对 于促进城市经济发展、改善出行环境的作用尤其重要。
然而，公交车辆运行状态不稳定、准点率低、速度慢、乘车不方便、候车时间长等问题 一直制约着公共汽车交通系统服务水平和吸引力。为了提升公共汽车交通在道路交通 系统中的竞争力，优先发展公共交通系统，需要系统地学习和掌握公共汽车交通优化设 计方法。
从广义上理解，“公交优先”是指有利于公共交通系统发展的一切政策和措施；从狭义上 理解是指通过交通设施建设、交通管理及控制等措施，在通行空间和时间上赋予公共交通优先 通行权。交通设计的主要任务是落实公共汽车交通的“空间优先”和“时间优先”。“空间优 先”主要是通过公共汽车专用车道、交叉口公交专用进口车道和公交停靠站的优化设计加以 实现；“时间优先”则体现在公交优先信号控制方面。
本章介绍公共汽车交通系统优化设计的体系和基本内容，讲述基础资料的调查与收
集、公共汽车交通优先设计、公共汽车停靠站优化设计等内容，并简要介绍交叉口信号优先 控制的基本方法。在学习本章之前，应首先了解公共汽车交通系统规划、交通管理与控制 等相关知识。
第二节 公共汽车交通优先设计体系
一、公共汽车交通系统概貌
广义的公共交通系统包括常规公共汽（电）车交通、轨道交通和出租车交通等。根据线路 承担功能和等级的不同，常规公共汽电车交通还可以细分为干线公交、普线公交、支线公交和 需求一响应公交。本章重点阐述常规公共汽（电）车交通系统的设计理论与方法。公共交通系统框架如图6-1所示。 1)骨架线路
f 骨架线路是实现跨区域客流在空间上 |快速、集中转移的公交线路，是联系土地集 中功能区的纽带、城市各级组团间及组团 内部的主要客流走廊，在公交线网体系中 起骨架作用。其中，快速公交系统作为一 种新型的公共汽车交通方式，以支撑骨架
公交线路交通为主要功能，正在被不断推广。 2)普通线路
普通线路是对骨架线路的补充和完善，用以服务城市各组团间或组团内乘客的中短距离 出行需求，并承担与轨道交通、骨架公交线路、公路及客运港口等枢纽间的换乘衔接，应依据骨
架线路和换乘枢纽布局加以设置。 3)补充线路
补充线路以填补公交空白点或稀疏区域为主要功能，服务于城市边缘组团的交通出行需 求。线路的设置可利用抽疏中心区重叠线路的资源，或根据客流需求在公交空白区新开线路 等措施来实现。补充线路对缓解城区边缘组团居民乘车难问题具有较大作用。 4)需求一响应式公交
这种公共交通方式兴起于20世纪70年代，没有固定线路，不按照固定时刻表运行，对实 时的出行需求进行响应式服务。订车通过电话等方式进行，车辆的行驶线路由调度中心通过 无线通信进行管理。
二、公共汽车交通优先设计体系 1．总体设计内容
公共汽车交通设计以提供舒适、便捷和安全的公共出行环境为目标，是充分发挥公交设施 功能，促进公交系统高效运行的重要保障，也是发挥系统运输效能、提高公交吸引力的重要 途径。
按照交通设计基本程序，公共交通设计可以概括为基础资料的调查与收集、方案设计以及 方案优化与评价三个主要阶段，如图6-2所示。本章主要介绍基础资料的调查与收集、方案设 计与优化两大部分内容，方案的综合评价部分将在第十一章进行介绍。 2．公共汽车交通设计基本思路
公共汽车交通设计的基本思路可以依据公交车辆的运行过程图进行论述（图6-3）。公交 车辆从首末站出发，经中途停靠站、交叉口、正常路段等最终到达另一个（或同一个）首末站， 完成一班运输任务。显然，公共汽车交通设计应围绕公交车辆的整个行驶过程展开。按其行 驶过程，可分为中途停靠站交通设计、交叉口优先设计与控制和普通路段交通设计三个主要部 分。本章第四节将重点介绍路段和交叉口公共汽车交通优先设计。
第三节基础资料调查及搜集
公交基础资料是进行公交系统服务质量、使用情况、交通流运行状况、安全性和相关运营 分析的基础，也是进行方案优化设计的依据和前提。本节首先讲解基础资料的主要作用，之后 介绍基础资料的主要调查方法。 一、基础资料的作用 1．分析现状问题
公共汽车交通设计工作需要有的放矢。基础资料的作用之一即为交通设计提供需求，通 过调查和数据分析对现有的公共汽车交通系统特征与问题进行分析，寻找影响其运行效率的 关键因素；归纳影响公共汽车交通吸引力的主要问题，从而确定交通设计的重点。
2．确定设计依据
公共汽车交通设计依据主要有两大类：其一，国家和地方的相关规范、标准与条例等；其 二，交通规划、交通管理规划、公交规划等宏、中观研究所确立的公共汽车交通系统发展方案、 目标和指标。这两大类基础资料是交通设计展开的基础，也是交通设计要落实的目标。 3．预测未来需求
公共汽车交通设计虽然处于相对微观的层面，但仍需要面向未来的发展需求，进行近期和中、远期结合的考虑。因而，基础资料中还应该包括未来需求预测的内容。 二、基础资料调查内容 1．基础资料需求
需要搜集的资料主要围绕公共汽车交通优先设计的依据和公交系统特征两大方面展开。设计依据包括相关规范、标准和规划方案等。公交系统特征包括交通网络状况、公交网络分布图、公交客流资料、公交车辆运行时刻表、公交发车频率和服务时间、公交车辆在路网中各路段的行程时间以及公交运力和收费情况等。 2．交通调查资料
交通调查资料主要围绕公共汽车交通系统的需求、服务和运行状况展开，以分析和发现系统运行的主要瓶颈、主要问题和潜在的趋势等。基础资料主要包括以下几方面内容： 1)乘客起讫点调查
该调查的主要目的在于了解各种乘客出行的起讫点。针对一条或几条线路，将设计好的 问卷调查表发给被调查乘客，并要求其在到达出行终点时将填完的表交回。由于这种方法可 能会增加乘客上下车的延误，且乘客可能不方便填写（特别是对站立的乘客），所以有时也可 采用邮资付讫形式通过邮寄回收表格。 2)公共交通运行状况调查
主要收集上车、下车、停站泊位利用和时刻表的执行情况等信息。一方面可供交通设计时 确定车站位置和待优化设计的交叉口，作为研究公交车辆交通管理措施的依据；另一方面，也 是优化运行线路和时刻表的基础数据。 3)载客量调查
在被调查线路沿途的一个或几个车站上设置观测员，每个观测员记录车辆特征、到达和离 去时间、上下客的人数和离站时车上的人数。这种调查一般选择乘客最多的车站进行。此数 据对于了解车内服务水平等具有意义。 4)跟车调查
观测员乘坐被调查的公交车辆，记录每个车站上车、下车的人数及站间车上的人数、车辆 通过沿线各控制点的时间，有时还要记录付费的形式。在乘客较少的线路上，观测员有可能跟 踪调查几名乘客，记录他们上车、下车的车站。 5)车速和延误调查
公交车速度和延误调查基本内容与方法为：观测员在一天中的不同时段乘坐拟调查的车 辆，记录其通过各控制点的时间、延误与成因。除了常规的行驶延误之外，公交车辆延误还应 包括：乘客上车、下车引起的延误；车辆比时刻表规定的时间提前到站、驾驶人可能人为在站点
延长靠站时间而产生的延误；司乘人员换班所导致的延误等。车速和延误调查可以与前述跟 车调查结合进行。
第四节公共汽车交通优先设计
公共汽车交通优先设计的目的在于改善公交车辆的行驶环境，实现公交系统优先、保证交 通系统中各交通流（公共汽车、行人、非机动车、机动车）间相互干扰最小、降低交通事故率、提
高通行效率和便捷性等。本节首先讲解公共汽车交通系统优先设计的内涵，然后分公交专用 道和交叉口优先设计两部分详细介绍优先设计的基本思想、方法和技术。 一、优先设计内涵 1．基本问题
交通行驶环境的复杂性常导致车辆的运行速度低和可靠性差等问题。公交车辆运行过程 中，不可避免地会受到交通流内外因素所产生的不可预料的干扰。外部因素包括：混行的社会 车辆性能和运行状态、道路行驶条件及交通流的阻抗、信号控制的随机延误和乘客需求的变 化。内部因素包括：运营管理要素、时刻表以及公交车的编排等。这些因素彼此交错就使得公 交车的运行变得更加复杂，公交车辆的运行速度和可靠性难以保证。公共汽车交通设计的核 心内容是系统的效率化和可靠性设计，亦即从路段和交叉口两方面，研究如何通过交通设计手 段提高系统的总体运行效率和可靠性——快速、便捷、可靠与准点。
换乘衔接与安全问题。换乘衔接可以分为普通站点换乘和枢纽换乘两部分。换乘衔接不 便，如换乘距离长、过街换乘设施设计不当及信息服务缺乏等，将很大程度地影响出行者的舒 适度和系统的便捷性。本节主要针对普通站点换乘问题进行讨论，包括交叉口、路段换乘过街 系统和停靠站信息服务系统设计等内容。同时，在影响公共汽车系统安全的因素中，行人过街 系统的安全性尤为突出，如何结合站点的布局，设计安全的过街系统也是本节需要讲述的一个 基本问题。
2．优先设计主要内容
公交车行程时间由路段行驶时间、交叉口因信号控制引起的延误时间和公交车进站停靠 时间三部分构成。分别改善这几部分的通行条件，均可以缩短公交车辆的行程时间、提高公交 车运行的效率与可靠性，进而提高其服务水平。所以，公交优先主要应实现以下三个目的。 (1)道路沿途行驶优先（公交专用车道优先设计）：通过减少公交车辆在沿线行驶过程中 的干扰来提高行程车速及其平稳性，主要措施有设置公交专用路、公交专用车道，减少道路沿 途进出交通对公交的影响等。
(2)交叉口通行优先（交叉口公交优先设计与控制）：通过给予公交车辆在交叉口处的优 先通行权，以减少其信号控制延误，主要方法有设置公交专用进口车道并实施优先通行控制。 (3)公交停靠站处通行优先（公交停靠站交通设计）：合理的停靠站形式、长度及位置，可 以有效地减少公交车辆进出停靠站的时间损失；公交换乘枢纽的有序化设计，可以非常有效地 减少公交车辆进出枢纽的时间。 二、公交专用车道优先设计 1．设置专用车道的基本考虑
在道路空间资源有限的情况下，分配通行空间给公共汽车交通的必要性在于：
(1)交通的本质是实现人和物的安全与效率化移动，因此基于移动的人和物的量及其重 要度分配道路资源更具有合理性。
(2)公共汽车对道路设施的使用效率明显高于小汽车：一条公交专用道或公交专用路运送能力约为20 000人／（小时·方向），而一条小汽车道的运送能力一般不超过3 000人／（小时·方向）。 (3)公共汽车线路较为固定，将小汽车转移到替代线路上比转移公共汽车容易。
(4)修建公交专用车道或专用路，较建造大容量轨道交通系统更为节约成本，也更具适用性。 图6-4描述了交通流（饱和度）与公交车流之间的关系，这种相互作用可以归纳为四种基本情况。