城市綜合公共交通體系及其關鍵問題探討

錢建華

杭州城市規(guī)劃設計咨詢有限公司，杭州市 310000

0 引 言

隨著國民經濟的高速發(fā)展，人民生活水平日益提高，城市交通供給的嚴重不足和交通服務水平的不斷惡化與人民群眾不斷增長的出行需求和質量要求之間的矛盾日益突出。近年來，“公交優(yōu)先”政策被普遍認為是緩解城市交通問題有效途徑之一。但是，目前的“公交優(yōu)先”主要集中在如何減少公共交通在路段、交叉口的延誤等操作層面。我們認為，公交優(yōu)先不僅是改善交通狀況的一種策略，更應該是進行城市規(guī)劃、交通規(guī)劃時的一種理念。特別是在我國，特大城市、大城市普遍面臨人口密度高、用地資源緊張的狀況，更需要把“公交優(yōu)先”的觀點融入城市規(guī)劃的過程中。

但是，城市中各種公共交通方式從規(guī)劃到運營管理往往各自為戰(zhàn)，缺乏系統(tǒng)地、統(tǒng)籌地考慮。究其原因主要是沒有建立城市層面的能夠充分發(fā)揮各種公共交通方式優(yōu)勢的綜合公共交通體系。因此，本文試圖在交通規(guī)劃層面提出一種集成城市各種公共交通方式的系統(tǒng)——城市綜合公共交通體系的構思。該體系的建立將從規(guī)劃層面、運營管理層面通過協(xié)調不同公共交通方式的運營，提供安全、方便、快捷的公共交通服務。

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，研究成果大多集中于政策性研究[1-4]，和公共交通體系內某種交通方式的研究[5-6]。因此，本文從城市總體角度出發(fā)，嘗試構建各組成部分相互協(xié)調的城市綜合公共交通體系，以最大限度地發(fā)揮各種公共交通的優(yōu)勢，提高公共交通服務能力和水平。目前，國內外尚未發(fā)現已經投入運營實踐的范例，可能的原因是如此龐大的交通體系的構建除了需要技術支撐以外，還需要包括財政、行政、政策、法律法規(guī)等各方面的支持。

1 城市綜合公共交通體系及其結構

目前國內城市的公共交通方式主要包括：常規(guī)公共交通、大運量快速公共交通、軌道交通、出租車、公共自行車等。各種公交方式的規(guī)劃、建設和調度均獨立完成，相互之間缺乏聯(lián)系，很難形成統(tǒng)一規(guī)劃的、高效合作的、資源最優(yōu)配置的整體，甚至產生客源較多的線路各種方式過度競爭，而客源不足的線路無人問津的局面。因此，本文提出城市綜合公共交通體系的概念。

城市綜合公共交通體系是在一定人口規(guī)模和經濟規(guī)模的城市中，以常規(guī)公共交通、大運量快速公共交通和城市軌道交通為骨架方式，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），并與城市其他交通方式（包括私人交通、慢行交通、水上交通等）能夠有效銜接和合作，實現安全、快速地完成城市客運目的的綜合體系。通過在交通規(guī)劃層面進行全面地、合理地規(guī)劃布局，充分考慮各種交通方式的優(yōu)缺點，力求建立一個安全、通暢、高效、經濟的城市公共交通大系統(tǒng)。城市綜合公共交通體系結構如圖1 所示。

圖1 城市綜合公共交通體系結構示意Fig.1 Structure of the urban comprehensive public transport system

該體系中“公交優(yōu)先”的體現主要從以下幾方面來看：首先，在城市規(guī)劃層面確定該體系的規(guī)模，以期實現在有限的道路資源條件下最大程度地發(fā)揮公共交通的運輸優(yōu)勢；其次，通過技術手段實現系統(tǒng)內部各交通方式、系統(tǒng)內部交通方式與非公交方式之間的競爭與合作，以期提高公共交通的服務水平；最后，通過可行性分析與系統(tǒng)評價，在城市交通的大環(huán)境中對系統(tǒng)進行科學評價。

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施設備，包括各種方式所使用的車輛和實體設施（包括站臺設施、專用道設施、軌道設施等）、必要的換乘樞紐及相關設施、智能調度所需的設備（包括車載設備和路邊設備等）、綜合公共交通體系數據庫以及各種方式的相關數據庫設備等；軟件系統(tǒng)是指保證城市綜合公共交通體系正常運轉的相關指揮調度系統(tǒng)、數據采集與分析系統(tǒng)、公交優(yōu)先信號系統(tǒng)以及相關政策法規(guī)等。城市綜合公共交通體系的構成分類示意如圖2 所示。

圖2 城市綜合公共交通體系的構成分類Fig.2 Composition classification of the ruban comprehensive public transport system

2 城市綜合公共交通涉及的關鍵問題

城市綜合公共交通體系涉及到城市交通的很多方面，包括交通規(guī)劃、交通管理與控制以及交通政策法規(guī)等。本文對研究已經比較成熟的理論與技術不再進行贅述，只簡要探討一下城市綜合公共交通體系構建過程中可能遇到的若干關鍵問題。

2.1 體系規(guī)模與內部方式分擔率問題

按照本文對城市綜合公共交通體系的構思，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交通中需要承擔的比例。這就需要在常用的“四階段”法的第三階段“方式劃分”階段，根據不同城市客運需求結構的特點，結合城市各種交通資源（如道路資源等）的供給能力，科學合理地預測各種公共交通方式的分擔率，并盡量達到供需平衡。

但是，在通常情況下，按照方式劃分的結果，各種公共交通方式會獨自進行線路規(guī)劃，這樣并不一定能夠保證各種公共交通方式達到資源最優(yōu)配置，或者可能會造成資源浪費。針對這一問題，本文設想了一種通過體系內部各種交通方式的“第二次方式劃分”的方法（如圖3 所示），以解決公交供給能力分配的問題，即（1）根據交通需求預測的結果，設定一定的服務水平指標，在滿足服務水平約束的前提下，對不同公交方式分區(qū)域進行方式劃分，確定各自的分擔率；（2）校核新方式劃分結果能否滿足各種交通方式在片區(qū)之間的銜接要求；（3）計算新的方式劃分結果的供給能力，并進行供需平衡校核和調整。然后根據不同的方式劃分預測結果對不同的公共交通方式進行規(guī)劃布局。

這就需要不同公交方式之間的換乘樞紐必須達到一定的規(guī)模和能力要求。

圖3 公交供給分配方法示意Fig.3 Public transport supply allocation method

由此可見，體系規(guī)模與內部方式分擔率需要研究以下關鍵問題：1）合理預測城市公共交通需求，為綜合公共交通體系供給能力和規(guī)模的確定提供依據；2）科學劃分片區(qū)，并結合需求預測合理分配公共交通供給能力；3）科學合理地規(guī)劃公共交通網絡，預測各種公共交通方式的分擔率；4）檢驗公交體系供給，盡量達到供需平衡。

2.2 集成調度問題

把城市綜合公共交通體系作為一個整體來承擔城市的主要公共交通客運，就需要有一個集中的、高效的、操作性強的集中調度系統(tǒng)。

本文設想的城市綜合公共交通集成調度系統(tǒng)類似于分級調度控制[1]的方法：在市域層面，建立一個市域層面的集成調度指揮中心，其職責是根據不同片區(qū)不同時段客流變化預測結果和實際交通情況，調整城市整體的運力布局，以及應對各種突發(fā)事件對公共交通體系造成的影響；市域之內結合用地規(guī)劃等情況劃分若干片區(qū)，每個片區(qū)設立調度分中心，其職責包括兩部分，即向集成調度指揮中心上報本片區(qū)客流變化情況、各公交方式運營情況，以及按照集成調度指揮中心下達的指令進行區(qū)域調度；第三級調度控制為各片區(qū)內各種公共交通方式的線路調度。由此可見，集成調度是優(yōu)化各交通方式分工的有效方法：通過城市層面的統(tǒng)一協(xié)調調度，可以在最短的時間內對客運需求做出最合理的反應，避免各交通方式的過度競爭，使交通資源得到更合理地利用。

在集成調度設想中，片區(qū)調度與線路調度存在一個不可避免的問題就是跨區(qū)域線路的調度權所屬問題。本文認為，片區(qū)調度應該比線路調度擁有更高的調度權。因為，以全市公交作為整體來考慮，當片區(qū)在某時段內產生較多出行需求的時候，需要區(qū)域調度上報集成調度控制中心并通過合理地調度滿足出行需求，即區(qū)域調度對需求的響應要優(yōu)先。

因此，集成調度需要研究以下關鍵問題：1）集成調度指揮系統(tǒng)的設計問題；2）如何制定合理的片區(qū)劃分原則，設計片區(qū)調度系統(tǒng)；3）如何實現常態(tài)與非常態(tài)的調度及反饋；4）如何實現調度系統(tǒng)評價。

2.3 各種交通方式的運行和銜接問題

從系統(tǒng)運行的角度來看，各種公共交通方式的有效合作需要有設計合理的路網和站點作為系統(tǒng)運行的基礎。因此，在規(guī)劃階段就必須對公共交通走廊、專用道/路、樞紐站點等基礎設施進行科學合理的規(guī)劃，以保證該體系的正常運轉。具體而言，根據城市路網結構和客流結構特征和公交客流預測，在公共交通分擔率高的走向可以依次設置公交優(yōu)先路段、公交專用道、公交專用路等公交優(yōu)先設施，在公共交通分擔率低的走向也需要布設必要的線路，以保證公共交通的可達性；在道路資源特別緊張而客運需求又特別大的區(qū)域（如CBD 地區(qū)[2]），可以考慮通過交通控制手段抑制私人小汽車的出現，這就要求在這種區(qū)域要保證公共交通的可達性與便捷性，因此，必須建設具有一定容量的換乘樞紐，保證這些區(qū)域內能夠快速實現客流集散和不同公共交通方式、線路之間的快速換乘。

由此可見，統(tǒng)籌各交通方式的運行與銜接是優(yōu)化各交通方式合作的有效方法：以城市層面的集成調度為基礎，可以實現不同交通方式、交通線路的零換乘，以期最大程度地發(fā)揮整個公共交通體系的客運能力，使客運效率得到更大地提高。

因此，各種交通方式的運行與銜接需要研究一下關鍵問題：1）根據不同方式的客運需求預測進行線路布設，并避免資源不合理配置；2）公共交通換乘樞紐的布設、樞紐規(guī)模設計等；3）基于樞紐的不同公共交通方式調度研究，優(yōu)化系統(tǒng)性能。

2.4 系統(tǒng)可行性及評價問題

首先，集成調度控制系統(tǒng)的可行性就需要進行論證，如此復雜的巨系統(tǒng)，其設計和實施涉及到城市規(guī)劃、交通規(guī)劃、智能交通等多種技術問題和行政部門合作、建設投融資、保障政策等多個行政問題。

其次，在分級調度控制體系中，第二級片區(qū)調度系統(tǒng)的優(yōu)劣依賴于片區(qū)劃分原則是否合理，因此，需要建立科學合理的片區(qū)劃分指標體系；同時，需要對跨片區(qū)公共交通的銜接進行評價，避免發(fā)生同一公交方式在不同片區(qū)之間供給能力差距過大而導致建設困難。

第三，所提出的“二次方式劃分”進行公共交通供給能力分配的評價問題是該體系規(guī)模確定和內部方式分擔率確定問題的判斷依據，其評價指標的選取、評價體系的建立決定了綜合公共交通體系的效率。

第四，由于不同公共交通方式的樞紐換乘能力決定了整個綜合公共交通體系的運轉，因此，樞紐設計將是系統(tǒng)設計的關鍵環(huán)節(jié)之一。如何對樞紐能力進行評價關系到樞紐設計的合理性，所以需要制定相應的樞紐評價體系。

當然，以上問題并非城市綜合公共交通體系設計中的所有與評價相關的問題。

3 結束語

本文嘗試以公交優(yōu)先理念為指導，在城市交通規(guī)劃層面開始將公共交通系統(tǒng)放在城市交通大系統(tǒng)的首要位置，通過交通規(guī)劃層面的方式劃分確定綜合公共交通體系承擔的客運需求，然后利用“第二次方式劃分”，在體系內部進行公交供給能力的分配，以達到資源的優(yōu)化配置，最后針對系統(tǒng)可行性與系統(tǒng)評價進行了探討。文本還嘗試對城市綜合公共交通體系設計可能的關鍵問題進行分析，為今后的研究確定了研究方向。

當然，城市綜合公共交通體系不可能也不應該是解決城市交通問題的唯一途徑，因為不同交通參與者對出行需求的多樣性決定了必須通過公共交通與各種其他交通方式既競爭又合作的方式，才能逐步提高城市交通的整體質量。

[1]黃林中.美國如何建設公共交通體系[J].人民公交，2012，6：108-111.

[2]劉武軍，胡賽陽.低碳城市公共交通體系的策略選擇[J].長春理工大學學報（社會科學版），2012，（5）：88-89.

[3]林積恩.青島市優(yōu)先發(fā)展城市公共交通政策研究[D].青島：中國海洋大學，2009.

[4]周靈芝，李傳志.促進我國城市公共交通發(fā)展的建議[J].鐵道運輸與經濟，2009，（2）：53-55.

[5]云 亮.多車輛機動式輔助客運系統(tǒng)調度問題的研究[D].成都：西南交通大學，2010.

[6]張守軍.城市 BRT 系統(tǒng)規(guī)劃理論與方法研究[D].北京：北京交通大學，2008.