城市綜合公共交通體系及其體系設(shè)計(jì)研究

馮 杰

（上海市浦東新區(qū)交警支隊(duì)，上海 200135）

0 引言

改革開放以來，我國交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)和交通運(yùn)輸業(yè)得到了巨大發(fā)展，但隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展、都市人口的不斷增加、建成區(qū)規(guī)模的大幅擴(kuò)大、機(jī)動(dòng)化和小汽車進(jìn)入家庭的速度加快，供給與需求之間的矛盾在高需求的情況下越顯突出。加之，我國大多城市正處于大規(guī)模建設(shè)和城市形態(tài)巨大變化的發(fā)展時(shí)期，各種運(yùn)輸方式以及城市內(nèi)外交通管理體制分割等各種因素，我國都市不僅面臨世界大城市交通擁堵的共性問題，更面臨系統(tǒng)整體性、系統(tǒng)效率和交通運(yùn)輸如何更有效地適應(yīng)和引導(dǎo)城市空間結(jié)構(gòu)合理布局、區(qū)域一體化等問題[1]。

目前，普遍認(rèn)為優(yōu)先發(fā)展公共交通是解決城市交通擁堵的有效途徑之一。但許多大城市，尤其在其中心城區(qū)，公共交通系統(tǒng)仍存在許多問題。因此，希望通過設(shè)計(jì)出一種城市綜合公共交通體系，從交通規(guī)劃、建設(shè)、管理等不同層面建立“以資源為約束條件，資源服務(wù)于人們生活質(zhì)量提高，全社會(huì)統(tǒng)籌和諧發(fā)展”的資源利用原則，以“承擔(dān)得起的資源和成本消耗，充分發(fā)揮各種運(yùn)輸方式的優(yōu)勢，有效滿足人們出行和貨物運(yùn)輸需要，促進(jìn)人們生活質(zhì)量整體提高”為發(fā)展理念[1]的城市公共交通一體化系統(tǒng)。

目前，我國在城市綜合公共交通體系的研究尚處于探索階段，研究成果大多集中在政策性研究[2-5]和公共交通體系內(nèi)某種交通方式的研究[6,7]。因此，從城市總體角度出發(fā)，嘗試構(gòu)建各組成部分相互協(xié)調(diào)的城市綜合公共交通體系，最大限度地發(fā)揮各種公共交通的優(yōu)勢，以提高公共交通服務(wù)能力和水平。

1 城市綜合公共交通體系

1.1 現(xiàn)狀城市公共交通存在的問題

1.1.1 公共交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方面

由于城市公交線網(wǎng)規(guī)劃的制定和調(diào)整周期較長，而城市交通需求近幾年呈現(xiàn)高速發(fā)展的趨勢，因此很多規(guī)劃線路已不適應(yīng)現(xiàn)狀出行需求。由于城市交通與城市用地布局緊密相關(guān)，用地開發(fā)強(qiáng)度高的區(qū)域交通需求相對(duì)較大，這就造成沿用地高度開發(fā)的地區(qū)公交線路相對(duì)或過分集中的局面，導(dǎo)致運(yùn)力分布不合理。近年來隨著地鐵的興起，在大力構(gòu)建地鐵網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，如何合理定位輕軌、大容量快速公交等作用，以及如何進(jìn)行經(jīng)濟(jì)合理的組合的問題越來越明顯。

1.1.2 常規(guī)公交運(yùn)營方面

目前常規(guī)公交仍然是大部分城市的主力公共交通方式，但常規(guī)公交車線網(wǎng)功能等級(jí)單一，多為普通干線，長線偏多，短線偏少，沒有形成級(jí)配良好的線路搭配，運(yùn)輸效率很低。在公交運(yùn)營方面，常規(guī)公交普遍存在服務(wù)水平低，運(yùn)營狀況差的問題，部分線路過于擁擠、發(fā)車間隔過大，車況較差、運(yùn)營速度慢、服務(wù)時(shí)間短等問題成為公交分擔(dān)率下降的原因之一。

1.1.3 公共交通設(shè)施建設(shè)方面

公交換乘系統(tǒng)發(fā)展緩慢，上述公交線路網(wǎng)層次不分、等級(jí)單一的一個(gè)重要原因是公交線路網(wǎng)尚未形成清晰的公交換乘樞紐系統(tǒng)，線路網(wǎng)布設(shè)沒有充分發(fā)揮換乘樞紐的作用，缺乏可達(dá)性等級(jí)高的換乘樞紐服務(wù)；公交場站用地規(guī)模嚴(yán)重不足，用地比例極不協(xié)調(diào)，公交線路的發(fā)展受到嚴(yán)重制約。而造成公共交通設(shè)施建設(shè)進(jìn)度緩慢的原因之一，就是公共交通規(guī)劃的約束力不夠。

因此，要提高城市公共交通的服務(wù)水平，必須從規(guī)劃、管理方面提高質(zhì)量，強(qiáng)化執(zhí)行。

1.2 城市綜合公共交通體系概念

城市綜合公共交通體系是在一定人口規(guī)模和經(jīng)濟(jì)規(guī)模的城市中，以常規(guī)公共交通、大運(yùn)量快速公共交通和城市軌道交通為骨架模式，輔以各種輔助公共交通（如支線公交、穿梭巴士、出租車、公共自行車等），并與城市其他交通模式（包括私人交通、慢性交通、水上交通等）能夠有效銜接和合作，實(shí)現(xiàn)安全、快速地完成城市客運(yùn)目的的綜合體系。通過在交通規(guī)劃層面進(jìn)行全面、合理地規(guī)劃布局，充分考慮各種交通模式的優(yōu)缺點(diǎn)，力求建立安全、通暢、高效、經(jīng)濟(jì)的城市公共交通大系統(tǒng)。

由于此系統(tǒng)以緩解城市交通擁堵為主要目標(biāo)，因此城市對(duì)外交通部分暫未考慮。城市綜合公共交通體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 城市綜合公共交通體系結(jié)構(gòu)示意圖

城市綜合公共交通體系主要包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分。硬件系統(tǒng)是指出行者和管理者所使用的各種設(shè)施設(shè)備，包括各種模式所使用的車輛和實(shí)體設(shè)施（包括站臺(tái)設(shè)施、專用道設(shè)施、軌道設(shè)施等）、必要的換乘樞紐及相關(guān)設(shè)施、智能調(diào)度所需的設(shè)備（包括車載設(shè)備和路邊設(shè)備等）、綜合公共交通體系數(shù)據(jù)庫以及各種模式的相關(guān)數(shù)據(jù)庫設(shè)備等。軟件系統(tǒng)是指保證城市綜合公共交通體系正常運(yùn)轉(zhuǎn)的相關(guān)指揮調(diào)度系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)、公交優(yōu)先信號(hào)系統(tǒng)以及相關(guān)政策法規(guī)等。城市綜合公共交通體系組成示意圖如圖2所示。

圖2 城市綜合公共交通體系組成示意圖

1.3 城市綜合公共交通體系的優(yōu)勢

按照對(duì)城市綜合公共交通體系的構(gòu)思，首先在城市規(guī)劃層面需要確定該體系的規(guī)模，即所涉及到的公共交通在城市客運(yùn)交通中需要承擔(dān)的比例。然后根據(jù)綜合公共交通體系的規(guī)模和具體路網(wǎng)，確定體系內(nèi)部各種公共交通方式的規(guī)模，包括線路、樞紐站點(diǎn)、車輛等具體指標(biāo)。通過公共交通運(yùn)力的分配，即“第二次方式劃分”，綜合公共交通體系能夠根據(jù)規(guī)劃層面預(yù)測公共交通需求，從而進(jìn)行公共交通資源的最優(yōu)化配置，既可以從城市全局的角度實(shí)現(xiàn)公交優(yōu)先，又避免了不同公交方式之間由于缺乏聯(lián)系而造成資源浪費(fèi)。

不同于現(xiàn)有的公共交通規(guī)劃，體系設(shè)想的城市綜合公共交通體系包含骨架公共交通系統(tǒng)和輔助公共交通系統(tǒng)兩部分，并在規(guī)劃層面制定公共交通分擔(dān)率指標(biāo)，根據(jù)這個(gè)指標(biāo)來進(jìn)行城市交通資源的分配，包括私人交通與公共交通之間的資源分配和公共交通內(nèi)部不同方式之間的資源分配，不僅可以在規(guī)劃層面落實(shí)公交優(yōu)先策略，而且能夠合理配置不同功能等級(jí)的線路，實(shí)現(xiàn)線網(wǎng)優(yōu)化。

從系統(tǒng)運(yùn)行的角度來看，各種公共交通模式的有效合作需要有設(shè)計(jì)合理的路網(wǎng)和站點(diǎn)作為系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)。因此，在規(guī)劃階段就必須對(duì)公共交通走廊、專用道/路、樞紐站點(diǎn)等基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃，以保證該體系的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。其中換乘樞紐的規(guī)劃將是建設(shè)公交換乘系統(tǒng)的關(guān)鍵。通過樞紐的銜接，不同公交方式之間才能實(shí)現(xiàn)高效合作，提高整個(gè)體系的服務(wù)水平。

2 綜合公共交通體系設(shè)計(jì)

本文以包含4種公共交通方式的簡單綜合公共交通體系為例，介紹城市綜合公共交通體系設(shè)計(jì)過程中的具體問題。在硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)層面，該體系的軟件系統(tǒng)部分為智能交通的范疇，許多成果的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟，因此這里著重硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問題進(jìn)行探討。

假設(shè)系統(tǒng)中包含常規(guī)公交和地鐵兩種骨架公共交通方式，機(jī)動(dòng)式輔助公交和支線公交兩種中性輔助公交方式和出租車一種個(gè)性輔助公交方式，要對(duì)這種簡單綜合公共交通體系進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化，需要解決以下兩個(gè)層面的問題。

2.1 規(guī)劃層面

2.1.1 需要根據(jù)綜合交通規(guī)劃的交通出行預(yù)測，并根據(jù)預(yù)測的公交出行需求來確定綜合公共交通體系需要提供的交通供給能力。這一步在城市交通規(guī)劃階段即已完成，可以直接按照已有預(yù)測結(jié)果進(jìn)行公交供給能力確定。

2.1.2 根據(jù)確定的簡單綜合公共交通體系的規(guī)模，在體系內(nèi)再次進(jìn)行方式劃分，即根據(jù)預(yù)測的主要公交出行需求走向、城市路網(wǎng)的實(shí)際情況，制定不同公交方式的合理的出行分擔(dān)率指標(biāo)，并設(shè)定服務(wù)水平評(píng)價(jià)指標(biāo)，以保證“第二次方式劃分”方案能夠滿足公交出行需求。通過“第二次方式劃分”，確定不同公交方式的規(guī)模，合理分配交通供給能力，避免各種交通方式直接的不良競爭。

2.1.3 在確定各種交通方式的規(guī)模后，根據(jù)出行預(yù)測的結(jié)果，在主要出行方向上布設(shè)骨架公共交通方式，形成以常規(guī)主干公共交通和地鐵為主的城市公共交通網(wǎng)絡(luò)骨架，同時(shí)分析主要換乘樞紐的理想位置，并初步預(yù)測樞紐規(guī)模。

2.1.4 中性輔助公共交通的規(guī)劃工作有以下兩種思路。

2.1.4.1 以支線公交方式作為主要的中性輔助公共交通方式，根據(jù)公共交通出行預(yù)測的結(jié)果，按照已經(jīng)布設(shè)好的城市公共交通網(wǎng)絡(luò)骨架，首先布設(shè)支線公交線路，然后以機(jī)動(dòng)式輔助公交作為補(bǔ)充。

2.1.4.2 以機(jī)動(dòng)式輔助公交作為主要的中性輔助公共交通方式，根據(jù)已經(jīng)布設(shè)好的城市公共交通網(wǎng)絡(luò)骨架，并結(jié)合公交出行預(yù)測的結(jié)果進(jìn)行輔助公交服務(wù)小區(qū)規(guī)劃，確定服務(wù)小區(qū)數(shù)量、機(jī)動(dòng)式輔助公交開行模式等，然后在主要的換乘樞紐和始末站點(diǎn)之間布設(shè)一定的直達(dá)公交。

2.1.5 個(gè)性輔助公共交通方式的規(guī)劃工作可以按照現(xiàn)有的規(guī)劃方法進(jìn)行。

最后，設(shè)計(jì)城市綜合公共交通體系服務(wù)水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，選取適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)上述步驟建立的公交體系進(jìn)行評(píng)價(jià)，并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。

規(guī)劃流程如圖3所示。

圖3 規(guī)劃流程圖

2.2 調(diào)度層面

在集成調(diào)度方面，骨架公共交通方式之間的一體化調(diào)度、骨架公交方式與輔助公交方式（特別是中性輔助公交方式）之間的一體化調(diào)度是關(guān)鍵問題。我們認(rèn)為，綜合公共交通體系的正常運(yùn)轉(zhuǎn)需要在換乘樞紐處實(shí)現(xiàn)換乘時(shí)間最短，因此可以以換乘樞紐節(jié)點(diǎn)為控制點(diǎn)，進(jìn)行常規(guī)公交與軌道交通的一體化調(diào)度設(shè)計(jì)。

構(gòu)建集成調(diào)度目標(biāo)函數(shù)時(shí)，選取適當(dāng)?shù)闹笜?biāo)至關(guān)重要。目前在公交調(diào)度方面有學(xué)者以換乘次數(shù)最少作為調(diào)度目標(biāo)函數(shù)，我們認(rèn)為，通過提高公共交通的準(zhǔn)點(diǎn)率，減少換乘時(shí)間，是可以彌補(bǔ)換乘次數(shù)在乘客選擇公共交通時(shí)帶來的負(fù)面影響的。例如成都公交提出“兩小時(shí)以內(nèi)公共交通免費(fèi)換乘”的政策，對(duì)提高公交吸引率產(chǎn)生了積極作用。

3 結(jié)語

嘗試構(gòu)建一種綜合公共交通體系，它能夠在規(guī)劃層面實(shí)現(xiàn)公共交通運(yùn)力的合理分配，避免交通資源的浪費(fèi)，提高城市公共交通的服務(wù)水平。構(gòu)建該體系的主要問題包括規(guī)劃和調(diào)度等層面。

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