大学毕设论文保定市公交专用道设置专题研究.docx
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大学毕设论文保定市公交专用道设置专题研究
第一章概述
1.1研究背景
21世纪，是全球的城市化世纪。
20世纪初，世界人口中只有15%居住在城市，到20世纪中叶这个比例仅仅增长到20%，但到2000年时，城市的居住人口比例已经达到50%，标志着崭新的快速城市化时代已经来临。
在全球城市化的大趋势下，我国这样的发展中国家正在步入城市化加速发展阶段。
改革开放以来，我国的城市化水平从1978年的18%提高到2000年的36%，再发展到目前的44%，相关研究预计在本世纪中叶将达到65%。
世界城市化发展过程表明，一个国家的城市化水平达到30%以后将进入加速发展阶段。
城市化水平的提高，使得城市的规模不断扩大，城市人口迅猛增长，社会经济活动更加活跃，交通需求急剧增加，城市交通问题日趋严重。
与此同时，随着近几年国家对汽车产业的政策倾斜和居民对出行方便性和舒适性要求的不断提高，小轿车迅速进入家庭，城市机动化水平快速提高，居民出行交通方式结构对可持续发展的城市构建带来巨大挑战。
城市交通已经成为我国许多城市所面临的“城市环境污染、城市交通及城市住房”三大问题之一。
各城市当前虽然投入大量资金进行城市交通基础设施建设，道路网设施容量和道路面积增长速度很快，但交通需求和道路供给之间的矛盾依然严重。
由于交通供需的不平衡，城市出现交通拥挤现象，直接导致交通系统的服务水平下降，出行时间延误。
交通拥挤还导致事故增多，事故增多又加剧了交通拥挤，交通发展陷入恶性循环之中。
在机动车迅速增长的过程中，汽车尾气污染、噪声污染等交通对环境的污染也在不断增加，并且逐步成为城市环境质量恶化的主要污染源之一。
面对大城市人口集中以及机动车普及所衍生的各种交通问题，世界各国正积极以交通政策为手段，致力于城市交通问题之改善。
交通政策可称之为“推拉政策”的应用。
一方面通过价格机制和管理机制之推力策略，抑制小汽车的保有量和使用需求；另一方面则通过改善公共交通服务水平之拉力策略，以改变市民出行方式选择，降低小汽车的使用率。
城市公共交通是为满足城市大多数普通居民，特别是中低收入者基本出行需求的一种公共服务。
公共交通是城市重要的基础设施，是体现社会公平性、保障社会效益的重要方面。
公共交通作为一种社会群体型交通，在满足相同交通需求的前提下，是私人交通的十几倍甚至几十倍，具有人均占用道路面积少、运量大、效率高等优点，是城市交通的首选方式，公交优先是新的城市交通战略核心与基础。
优先发展城市公共交通是世界许多发达国家和发展中国家解决交通问题的最有效途径之一，也是符合中国交通现状的战略选择。
1.2研究概况
1.2.1研究目的
设置公交专用道是公共交通优先的有效措施之一。
公共汽车载客量大，人均占用道路面积小，采用设置公共汽车专用道的办法可在空间上为公共汽车提供足够的优先权，提高公共汽车的运行效率和服务质量，逐步达到提高公共交通出行方式比例、减少城市交通量、促使整个城市的交通服务质量得到改善的目的，以便为社会带来较好效益。
1.2.2研究依据
1.《保定市城市总体规划》（2008-2020）
2.《保定市城市综合交通规划》（2009－2020）
3.《保定市城市公共交通规划》（2009－2020）
4.《保定市裕华路、天威路、朝阳大街、长城大街道路方案设计》
5.《公交专用道设置》GA/T507-2010
6.《城市道路交通规划设计规范》GB50220－95
7.《道路交通标志和标线》GB5768—2009
8.《城市道路设计规范》CJJ37－90
9.《上海城市道路平面交叉口规划与设计规程》
10.《交通工程手册》（1998年5月），中国公路学会编委会
11.国家有关技术标准规范和法律法规
1.2.3研究原则
坚持以人为本的原则；坚持可持续发展的城市发展和路网发展原则；坚持定性分析与定量分析相结合的原则。
1.2.4研究内容
设置公交专用道在技术层面上，主要有空间和时间两个方面内容：
1）设置路段公交专用道或路口优先进口道实现空间优先；
2）采用具有公交优先的信号控制策略实现时间优先，减少公交车辆在信号交叉口的延误。
本文仅从空间优先方面考虑公交专用道的设置。
第二章公交专用道的设计方法
中华人民共和国公安部发布的公共安全行业标准GAT/507一2004定义:
公交专用道（buslanes）为只允许公交车辆行驶的车道。
可以理解为:
公交专用道是指在城市道路上，用交通标线或硬质分离的方法划出一定的车道作为公共汽车专用通道，在特定的时段内（或全天候），供公共汽车行驶而不允许其他车辆通行。
2.1公交专用道设计的总体原则
针对中国当前城市公交发展模式和道路交通流特点，成功实用的公共汽车专用道规划应体现以下的设计思想和原则：
1.运输高效率
公交专用道必须是高效率的，具体表现在：
严格的专用路权；尽量少的交通干扰；公交车辆运行准时快速；站点和交叉口交通延误少。
2.服务高水平
充分体现“以人为本”的设计理念，具体表现在：
良好的乘、候车环境；乘客整体交通行为的连续性和舒适性；良好的乘客信息服务；方便、公正和高效的票制系统。
3.网络系统化
注重提高整个公交网络的服务效能，具体体现在：
促进公交网络形成良好的空间和等级结构；线路之间形成方便、高效的换乘关系。
4.促进环境改善
竭力促进环境质量的改善，具体体现在：
通过实施公交优先，逐步转移客流，减少其它机动交通工具的使用，进而减少噪声和尾气污染总量，形成高效和友善的交通系统结构；同时，注重公交车辆自身的环保性能。
2.2公交专用道设计的主要要素
1.专用道线路
Ø选择合适的客流走廊
公交专用道系统作为一种大容量、集约化程度较高的公共交通方式，其规划线路的选取与轨道交通类似。
公交专用道应当尽量布设在公交客运走廊上，兼顾既有的和潜在的客运走廊，以满足运输的最高效率。
一般而言，可以选择单向公交客流达到3000人次/高峰小时以上的线路。
Ø应有明确的交通市场服务
公交专用道对那些容易发生交通阻塞的环境非常有效。
公交专用道线路和站点应服务于较高的就业和居住密度，且所选的道路和周边道路的容量以及停车供给水平都非常有限，必须依靠大容量的公共交通系统。
Ø引导城市的有序发展
将公交专用道设置在潜在的客运走廊，连接城市中心和新城或者作为新城公交的骨干系统，引导和推动城市发展。
2.专用道道路
公交专用道应当尽量选取条件较好的道路布设，实现公交车辆的专用路权，尽量不影响或少影响普通车辆的通行。
如市区尽量布设在机动车道较多的城市干道上。
如果客运走廊道路条件不允许，可以考虑间距较小相平行的条件好、机动车辆较少的道路，同时配以相应的优先策略，控制站间距。
3.专用道车站
公交车站是公共交通服务的标识和形象窗口，是体现服务水平的重要环节。
车站设计应考虑以下几个方面：
提供足够容量；减少乘客步行距离；方便换乘；易于人流的汇聚和疏散；确保候车人群的舒适性和安全性。
4.专用道标志标线
公交专用道标志标线应有强烈的视觉性，利于司机辨别，从而保证专用道不被非法占用。
可用规定的某种颜色填充专用道，与一般车道形成强烈的反差。
采用颜色的种类与对应的意图应该符合国家的相关规定，以保证全国范围实施的一致性和公众的可认知性。
同时，应配套实施标志标牌和地面划线。
5.专用道的使用时段
公交专用道的使用时段应该根据道路上实际的乘客需求特征以使得它对于社会车辆的影响达到最小。
最佳使用时段可以根据具体路段交通流及道路情况的调查设置为全天使用、只在客流高峰时间段或客流高峰日使用。
公交专用时段可以根据道路交通客流量的实际需要分为以下几种：
Ø照顾上下班高峰公交专用时段7：
00到9：
00，17：
00到19：
00；
Ø照顾交通高峰公交专用时段7：
00到12：
00，14：
00到19：
00；
Ø全天设置7：
00到22：
00；
6.专用道信号优先
配合公交专用道网络的形成，研究和实施公交车辆在交叉口优先通行的技术和管理措施。
主要技术包括缩短信号周期，减少公交平均等候时间；针对规律性公交调度计划，编制实施公交车辆双向等候时间最少的信号配时方案；通过检测公交车或车组到达，适时开放绿灯等。
7.公交营运调度现代化
应用高新技术，逐步建设基于GPS或其它电子定位系统的公交营运调度中心，提高公共交通的营运效率和服务水平。
8.专用道使用规范化
制定公交专用道运营管理制度，通过法律法规的形式赋予公交优先相应的制度保障。
上海市交通局下发的《关于进一步规范公交专用道运营管理的实施意见》是值得推广的一个典范。
该《意见》主要包括以下思想：
Ø明确路权：
公交专用道只允许获得通行该专用道线路经营权的公交营运车辆通行，同时规定营运车辆必须达到中级以上标准、车况良好、车内服务设施配置齐全。
Ø规范驾驶员行为：
a）应保持合理车速、不超速行驶，在专用道路况较好且前方无障碍时正常行驶速度不低于20公里/小时，不得随意压线和跨线行驶；
b）应严格按照“港湾式”和“虚拟港湾式”标识停靠，实行站到站的运营方式，不得站外上下客。
首辆进站的车辆靠在站台的最前端，后续车辆依次排列，不得超车进站，不得滞站揽客；
c）在公交专用道行驶途中应规范借道，即在同一方向只有一条公交专用道时，前方道路拥堵受阻，可借用其他道路行驶；遇有障碍式突发事件时，在交警的现场指挥下运营车辆可绕道行驶。
2.3公交专用道的设置条件
城市道路交通状况各不相同，公交车辆和社会车辆的实际运行情况亦差别很大，究竟何时应该设置公交专用车道是设计关键。
下面从相关行业标准、城市地方条例和国内研究成果三个方面进行比较考虑保定市公交专用道的设置条件。
2.3.1行业标准
GA/507一2004《公交专用车道设置》仅对城市主干路设置公交专用道的条件进行了如下界定：
Ø城市主干道满足下列全部条件时应设置公交专用车道：
a）路段单向机动车道3车道以上（含3车道），或单向机动车道路幅总宽不小于11m；
b）路段单向公交客运量大于6000人次/高峰小时，或公交车流量大于150辆/高峰小时；
c）路段平均每车道断面流量大于500辆/高峰小时。
Ø城市主干道满足下列条件之一时宜设置公交专用车道：
a）路段单向机动车道4车道以上（含4车道），断面单向公交车流量大于90辆/高峰小时；
b）路段单向机动车道3车道，单向公交客运量大于4000人次/高峰小时，且公交车流量大于100辆/高峰小时；
c）路段单向机动车道2车道，单向公交客运量大于6000人次/高峰小时，且公交车流量大于150辆/高峰小时。
2.3.2地方条例
上海设置公交专用道的基本条件：
a）公交需求：
公交车60-90车/小时；公交车载客数超过3000人次/小时。
b）服务效率：
公交客流占道路断面客流比例60%以上；高峰时段公交车运行车速小于15千米/小时。
c）道路条件：
双向通行道路，双向4车道及以上；单向：
2－3车道。
2.3.3研究成果
相关研究对国内外关于对公交专用道设置条件进行了比较对照。
表2-1国内外公交专用道设置标准对照表
考虑因素
设置条件
国内
国外
公交车流量
高峰30—150辆/小时
平均40—50辆/小时
高峰50—70辆/小时
平均40—50辆/小时
公交车客流量
2000—3000人次/小时
高峰2000—3000人次/小时；高峰公交车载客量至多于道路上其他所有车辆50%以上的载客量，12小时内公交载客量应超过其他车辆所有乘客数
道路车道数
2—3车道/单向
2—3车道/单向
行程车速
15—18千米/小时
——
2.3.4综合分析
综合现有的行业标准、地方条例和研究成果可以看出，公交专用道设置与否关键是要确定以下两个指标：
1）道路的基本条件
公交专用道的设置至少要占用一条车道，在考虑公交优先的同时，也要考虑到其它社会车辆通行的需要，避免长距离的绕行以增加的道路交通量。
因此，一般说来，设置公交专用道的道路单向至少应拥有两条的机动车道，最好是3条以上车道，其中一条作为公交专用车道，其余车道供社会车辆使用。
而且车道数越少，对公交客运量或公交车流量的要求越高，目的就是为了尽量降低实施公交专用道对社会车辆的不利影响。
2）路段的公交客运量或公交车流量
当今城市，道路资源普遍极其紧张，实施公交专用道路段的公交客流量应该比较大，以确保公交专用道的对道路资源占用的经济性与合理性。
若公交专用道的设置引起各车道使用的极度不均衡，比如专用道闲置，而其他车道拥挤等现象，将引发社会车辆对实施公交专用道的抵触情绪，甚至占用公交专用道行驶，导致交通违章增加，交通执法任务重，从而严重影响公交专用道的社会形象和实施效果。
因此，本次研究考虑采用公交专用道设置较为成熟的城市—上海的设置标准，来判定道路设置公交专用道的条件，即路段单向公交车流量达到90车/小时，且客流量达到3000人次/小时。
第三章路段公交专用道
公交专用道依据其在路段横断面常见的布设位置，主要划分为外侧式公交专用道和内侧式公交专用道（包含路中式）。
3.1外侧式公交专用道
外侧式公交专用道是指将公交专用车道设置在机动车道行驶方向最右侧，即将道路最外侧车道作为公交专用车道使用，如图3一l所示。
图3-1外侧式公交专用道
外侧式公交专用道优点：
这是最常见的路段设置方式，其占用道路资源较少，工程量较小，投资较低，对道路交通状况和公交乘客的影响都相对较小，工程可行性高。
停靠站根据现有普通公交车门的右侧朝向可设置在机非隔离道上或自行车道上，这种设置方法与传统的公交车行驶方式和停靠站方式差别不大，可以借助现有的公共交通资源，如利用现有的停靠站台而不需要新建行人过街设施和公交车站，利用现有的右侧开门的公交车辆而不需要更新左侧开门公交车辆，减少了工程量和节约了项目资金投入，易于实施；公交车站设置在路边，符合乘客长期养成的出行习惯，乘客上下车条件好，对道路宽度要求较低，不占用过多的道路资源;符合目前的道路设计和通行习惯，由于一般道路车辆行驶习惯是高速车辆靠中央车道行驶，低速车辆靠两侧车道行驶，目前的公交系统均是路边停车，所以这更符合目前的公交车辆通行习惯，对道路交通状况影响较小。
外侧式公交专用道缺点：
独立性较差，受出租车路边停车、路边出入交通影响较大，在无机非隔离的路段上受非机动车和行人干扰严重，车速较低，影响行车效率；交叉口直行公共汽车会受到右转车辆的影响，左转公交车路口运行困难。
3.2内侧式公交专用道
内侧式公交专用道是指将公交专用车道设置在机动车道行驶方向最左侧，即将道路最内侧车道作为公交专用道使用，如图3一2所示。
图3-2内侧式公交专用道
内侧式公交专用道优点：
这是公认的公交优先效果较明显的设置方式，其运行空间独立性较高，横向交通干扰较少，运行速度较快，配合新型公交车辆可以完成较高的运量。
内侧式公交专用道缺点：
乘客进出站台区必须穿过机动车道到达道路中央的公交站，相对来说不够方便也不够安全；如果设置过街天桥或地下通道到达公交车站，能够保障安全性，却加大了工程量、增加了设置成本同时也加大了乘客的步行距离，增加了出行时间；路中设站对道路宽度的要求较高，空间有限不易设置港湾式停靠站，容易出现公共汽车在公交专用道上的排队进出站现象；路中设站要求公交车辆左侧开门，而现行的公交车都为右侧开门车辆，这将加大投资用于公交车辆的更新；直行公交车与其他左转车辆的冲突太大，必须禁止其他车辆左转或给其他左转车辆单独的相位。
3.3两种设置方式性能比较
以上两种公交专用道布设形式，在世界各地城市中都有广泛的应用。
作为方案的备选形式，它们拥有各自的优缺点，只有密切联系实际，对其进行全方位的性能比选，才能选择出最适宜最可行的布设形式。
性能比选指标的选取主要从两个方面考虑，一是将公交专用道放入城市交通系统考虑，分析与其发生关系的各事物与行为的互相影响；二是将公交专用道作为一项具体的工程实施项目考虑，分析其工程建设方面的相关指标。
表3-1路段公交专用道与其他交通主体关联性比较
关联对象
性能参数
外侧式公交专用道
内侧式公交专用道
社会车辆
交叉口冲突
公交车左转
严重
小
公交车右转
小
严重
公交车直行
一般
一般
路段干扰
受路边停车的影响
严重
无
与出入道路交通的干扰
严重
无
非机动车
与非机动车的路段干扰
严重
无
行人
与行人的路段干扰
一般
一般
乘客
到达站台的安全性/难易
高/易
低/难
适用交通条件
1.机动车道与非机动车道间有分隔；
2.路侧出入口和出租车停靠站较少；
3.前方交叉口右转或直行公交车流量较大；
4.社会车辆右转比例较小。
1.大运力的公交干线；
2.以公共交通为主要功能的道路；
3.前方交叉口左转或直行公交车流量较大。
表3-2路段公交专用道设置方式工程可行性比较
性能参数
外侧式公交专用道
内侧式公交专用道
站台设置的便利性
好
差
公交车辆要求/通用性
低/强
高/弱
适用道路条件
机非有分隔
路中有较宽物理隔离带
建设工程量
小
大
投资费用
低
高
可行性
高
低
适用情况
1.最好单向3车道以上，有机非隔离的道路实施；
2.考虑利用现有站台设施的道路；
3.考虑利用传统公交车辆的道路。
1.最好单向3车道以上，有路中物理隔离的道路实施；
2.需配套建设行人过街通道、路中站台；
3.需更新至左开门新型公交车
第四章路口公交专用道
由于公交车在专用道上行驶至交叉口时与其它交通个体冲突最多，根据理论计算和调查分析可知，车辆运行过程中交叉口延误最大。
许多城市的实践表明，仅在路段设置一条公交专用车道，公交车辆车速不能明显提高，公交车辆运行质量的改善有限；而在交叉口处采取公交优先措施后，将大大减少绿灯期间公交车的延误，减少系统中出行者的总延误。
图4-1公交专用道路口优先技术构成图
公交专用排队进口道是实施公交优先的有效技术措施之一，它是指通过交通标志标线或其它工程措施将交叉口的一个或多个进口道指定为公交车辆专用，其它社会车辆（不包含特殊车辆）不允许进入。
以此保证公交车辆在交叉口进口道上同社会车辆分离，红灯时公交车辆不需混杂在其他社会车辆中间排队等待，减少了社会车辆对公交车辆的干扰，而当前面没有公交车辆排队时，在社会车辆之后到达的公交车辆可直接到达停车线处，这样就能够在绿灯亮的时候以第一时间通过交叉口，从而减少公交车辆在交叉口的延误。
国内外最常见的公交专用道交叉口优化处理方法，主要包括如下几种：
直通式公交专用进口道、锯齿型公交专用进口道、设置回授线以及交叉口拓宽等几大类。
交叉口拓宽常作为辅助形式出现，配合其他几种方法一同实施，确保公交优先。
交叉口进口道拓宽一般采用的方法是在交叉口局部拓宽道路，并辅以压缩非机动车道、分隔带、对向车道或单条进口车道宽度的方法，以获得更多的进口车道数，保证在交叉口提供大于路段的车道数的进口道数。
此措施优点是：
交叉口进口道数多于路段车道数，有效提高了交叉口的通行能力，使车辆在交叉口处能向多条车道分流，从而及时疏散路段上游驶来的车流，保证交叉口的通畅。
进口道设置回授线，即公交专用车道终止于停车线前一段距离，这个距离称为“回授距离”。
一般规定在回授距离内，仍然公交车优先，只有在回授距离内没有公交车时社会车辆才可以进入。
同时，在回授线的末端设置交织区，以便于社会车辆和公交车交织，交织区可用表示“禁停”的黄方格来标示，表示在该区域内禁止任何车辆停车，同时也表示在交织区域内社会车辆和公交车辆可以交织运行。
目的在于削减公交车辆在路口的优先权，以此降低对路口社会车辆的影响。
因而不能算是真正意义上的公交车辆优先措施，不能确保公交车辆在路口的优先权。
图4-2公交专用进口道设置回授线示意图
4.1直通式公交专用道
直通式公交专用进口道也称尽头式公交专用进口道，即将路段公交专用车道延伸至交叉口停车线处。
主要设置形式一般分为左转、右转、直行公交专用进口道三种类型。
车辆在交叉口的延误与进口道的饱和度成正比，因此，设置公交专用进口道之后，公交专用进口道上的饱和度必须小于等于社会车辆进口道的饱和度，否则会增大公交车辆的延误，也违背了设置公交专用进口道的初衷。
当交叉口交通量接近饱和时，不宜设置直通式公交专用进口道，因为随着路权的限定很可能会使得社会车辆进口道出现过饱和状态，导致交叉口交通阻塞。
优点：
该方法能保证公交车辆在交叉口进口道处同社会车辆分离，减少两者之间的相互干扰，从而减少交叉口公交车辆的时间延误。
缺点：
由于进口道的独占性容易出现公交专用进口道排队的车辆较少，而社会车辆进口道排队很长的情况，损失交叉口通行能力；公交专用车道一般布置在道路中间或路侧，因此设置公交专用进口车道必然会与左转或右转车流发生冲突。
4.1.1左转公交专用进口道
直通式左转公交专用进口道，在左转公交车辆较多，有必要设置左转公交进口道的情况下采用。
这样可以避免在进口车道上左转公交车辆与左转社会车辆以及直行公交车辆的交织。
图4-2直通式左转公交专用进口道设置示意图
4.1.2直行公交专用进口道
直通式直行公交专用进口道，适用于内侧式和外侧式公交专用道，当直行公交车辆较多，有必要设置直行公交进口道的情况下采用。
这样可以避免在进口车道上直行公交车辆与其他公交车辆以及社会车辆的交织产生混乱。
图4-2直通式直行公交专用进口道设置示意图
4.1.3右转公交专用进口道
普通信号交叉口较少对右转车流进行限制，且通常设置的右转通行时间较长，因此右转车流的交叉口延误也较小，公交车在交叉口多数能顺利通过，一般情况下不需要设置右转公交专用进口道，在此不作讨论。
4.2锯齿形公交优先进口道
锯齿形公交优先进口道（分为全部锯齿形和部分锯齿形）是为进入路口的公交车辆提供多个进口道的方法，即在交叉口进口道设置前后两条停车线，以此框定公交候驶区，通过在后一停车线上增设预先信号车道灯来控制社会车辆在候驶区排队等待，而公交车辆可以通过公交专用道直接进人主信号控制的前一停车线之后的候驶区排队等待。
图4-3部分锯齿形公交优先进口道示意图
图4-4全部锯齿形公交优先进口道示意图
优点：
该方法通过多进口道和预信号的配合充分协调了空间优先和时间优先两大要素，使公交车辆在时间和空间上享有更多的优先通行权。
确保红灯期间到达的公交车辆总是较为均匀地分散在社会车辆的前面排队等待，减少公共汽车在红灯期间的排队和延误，使公共汽车在绿灯放行时能够以最快的速度优先通过交叉口，充分保障公交专用道在交叉口的优越性。
缺点：
如若候驶区利用不充分，而社会车辆排队过长，造成交叉口通行能力的浪费，引发社会车辆的不满情绪。
第五章公交停靠站的设计方法研究
5.1停靠站站距设置
建设部发布的GB50220—95《城市道路交通规划设计规范》对城市公共交通站距规定如下：
公共交通方式
市区线（m）
郊区线（m）
公共汽车与电车
500~800
800~1000
公共汽车大站快车
1500~2000
1500~2500
中运量快速轨道交通
800~1000
1000~1500
大运量快速轨道交通
1000~1200
1500~2000
保定目前只有普通公共汽车一种交通方式，且市区道路间距较小，属于紧凑型城市，公交站距取规范的下限较适宜。
5.2停靠站位置的影响因素分析
影响公交站点位置选择的因素很多，本项目主要从与其设置直接相关的公交乘客、公交车辆以及其他社会车辆三个角
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