基于GIS的天津市公交專用道設(shè)計(jì)

安 睿，馬紅偉

(天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院，天津 300051)

基于GIS的天津市公交專用道設(shè)計(jì)

安 睿，馬紅偉

(天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院，天津 300051)

隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大，對(duì)公交系統(tǒng)的發(fā)展提出更高的要求。為了貫徹“公交優(yōu)先”的發(fā)展理念，對(duì)天津市公交專用道的布設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)劃方案進(jìn)行研究。通過(guò)分析交通發(fā)展現(xiàn)狀，參照國(guó)內(nèi)外城市公交發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合天津市道路設(shè)施、客流、通行能力、車速等內(nèi)容確定專用道設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)，提出規(guī)劃設(shè)計(jì)方案?；贕IS平臺(tái)對(duì)客流量、覆蓋率、地鐵銜接以及對(duì)主要居住點(diǎn)的服務(wù)效應(yīng)進(jìn)行分析，方案覆蓋率較高，并在與地鐵順暢銜接的基礎(chǔ)上形成覆蓋區(qū)域互補(bǔ)，著重對(duì)高居住密度的區(qū)域進(jìn)行多條線路的布設(shè)，提高全市公共交通運(yùn)行效率。

常規(guī)公交;專用道;地理信息系統(tǒng);設(shè)置標(biāo)準(zhǔn);交通規(guī)劃

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大城市出現(xiàn)了人口快速增長(zhǎng)、機(jī)動(dòng)車保有量迅速增加的情形，隨之而來(lái)的交通問(wèn)題進(jìn)一步凸顯。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展給城市帶來(lái)了更多的機(jī)遇，但日益凸顯的交通問(wèn)題又給城市發(fā)展帶來(lái)諸多阻礙，在此種形勢(shì)下，實(shí)現(xiàn)公交優(yōu)先，提高公共交通的競(jìng)爭(zhēng)能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)交通結(jié)構(gòu)的合理化，已成為行業(yè)共識(shí)[1]?！肮粌?yōu)先”在歐洲已經(jīng)歷了近50 a的發(fā)展歷程，89%的城市建設(shè)了公交專用道系統(tǒng)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，建設(shè)公交專用道后公交車輛運(yùn)行速度可提升10%～30%[2]。天津市以現(xiàn)有的公交專用道為基礎(chǔ)，在參考北京、上海、深圳等城市的公交專用道設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上制定了天津市公交專用道的設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)，綜合考慮公交專用道建設(shè)必要性、技術(shù)可行性與實(shí)施可能性，最終提出經(jīng)濟(jì)合理并切實(shí)可行的方案。

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)公交專用道宏觀研究的成果主要集中在規(guī)劃思想[3]、規(guī)劃流程[4]、設(shè)置條件[5]等方面，城市公交專用道線網(wǎng)規(guī)模及布設(shè)方法的研究開(kāi)展較為緩慢，沒(méi)有形成完整的可供參考的理論體系，對(duì)公交專用道宏觀規(guī)劃的指導(dǎo)性不強(qiáng)。本次天津市公交專用道設(shè)計(jì)方案研究，立足于天津市公共交通發(fā)展實(shí)際，參照現(xiàn)有研究成果與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)一步探討了公交專用道的建設(shè)問(wèn)題。

1 天津市交通發(fā)展現(xiàn)狀

根據(jù)《天津市城市交通發(fā)展年度報(bào)告(2015)》，雙限措施之后，天津市交通運(yùn)行情況整體有所改善。機(jī)動(dòng)車保有量過(guò)快增長(zhǎng)勢(shì)頭得到遏制，小汽車過(guò)度使用情況得到改觀，年增長(zhǎng)量控制在10萬(wàn)輛左右，截止2015年小客車保有量為240.6萬(wàn)輛。限行措施提高了城市道路運(yùn)行水平，但隨著小汽車保有量的提升，其作用明顯減弱，中心城區(qū)內(nèi)部城市交通結(jié)構(gòu)不斷變化，公共交通出行比例逐年提高，2015年達(dá)到18.5%，同比上升0.3%。小客車出行比例有所下降[6]。具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1)工作日交通擁堵指數(shù)大幅下降后保持穩(wěn)定。中心城區(qū)道路交通擁堵水平得到有效緩解，工作日擁堵指數(shù)為36.2%，但同比下降僅0.2%，趨于穩(wěn)定，城市交通運(yùn)行水平處于基本暢通狀態(tài)。其中，快速路交通擁堵指數(shù)為29.6%，同比僅下降0.6%，主干路擁堵指數(shù)為45.1%，增長(zhǎng)0.5%。擁堵情況統(tǒng)計(jì)如圖1所示。

2)城市道路擁堵路段、擁堵節(jié)點(diǎn)減少。中心城區(qū)常發(fā)性擁堵路段占總里程的比例2014年1月至5月為8.9%，同比下降15.3%，擁堵節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)為79個(gè)，同比下降17.7%；2015年1月至5月為8.6%，同比下降3.4%。

3)軌道交通系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化效應(yīng)初步顯現(xiàn)。目前，天津市軌道二、三、九號(hào)線已建成通車，六號(hào)線部分建成通車，五號(hào)線工程正在建設(shè)，軌道通車?yán)锍踢_(dá)到139.19 km，日均客流量達(dá)到84萬(wàn)人次，節(jié)假日高峰期日均客流量突破百萬(wàn)人次。

圖1 中心城區(qū)擁堵情況統(tǒng)計(jì)

4)常規(guī)公交客流穩(wěn)步上升。2015年1月至5月全市公共交通(包括常規(guī)公交、軌道交通)日均客流量為512.3萬(wàn)人次/d，2014年1月至5月為477.1萬(wàn)人次/d，較2014年同比增長(zhǎng)7.3%。其中,常規(guī)公交日均客流429.3萬(wàn)人次/d，同比增長(zhǎng)5.1%。

2 天津市公交專用道規(guī)劃與設(shè)置布設(shè)原則

2.1 專用道設(shè)置條件

天津市設(shè)置公交專用車道條件如表1所示(滿足表1條件之一)[7]。

表1 各等級(jí)道路公交專用道設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)

上述專用道設(shè)置條件的主要原則及依據(jù)如下：

1)首先，考慮單向車道客流量。以單一車道通過(guò)人數(shù)為衡量標(biāo)準(zhǔn)，公交客流應(yīng)大于等于單一車道可通過(guò)的社會(huì)車輛客流，建議值如表2所示。

表2 公交專用道設(shè)置公交客流及車流建議閾值

2)其次，考慮公交車輛行駛速度。公交運(yùn)行速度與社會(huì)車輛等其它交通方式相比，應(yīng)具有競(jìng)爭(zhēng)力，建議閾值如表3所示。

3)再次，考慮公交客流占比。對(duì)整個(gè)通道中的公交客流占比進(jìn)行衡量，公交客流大于等于通道內(nèi)車道平均客流，建議閾值如表4所示。

表3 公交專用道設(shè)置公交車速建議閾值

表4 公交專用道設(shè)置公交客流通道占比建議閾值

4)最后，考慮與社會(huì)車輛協(xié)調(diào)，原則上要求單向3車道及以上道路，具體要求如表5所示。

2.2 公交專用車道設(shè)置形式

考慮到車道通行能力由內(nèi)向外逐步遞減因素，公交專用道設(shè)置過(guò)程中需結(jié)合公交車流實(shí)際或公交客流通道占比選擇不同類型的公交專用道形式，如表6所示。

表5 其它城市公交專用道設(shè)置道路條件

表6 各等級(jí)道路專用道設(shè)置形式(同時(shí)滿足下列條件)

本次設(shè)計(jì)的定位為常規(guī)公交專用車道，天津市已經(jīng)實(shí)施41 km常規(guī)公交專用道(路側(cè)式)，本次將繼續(xù)實(shí)施路側(cè)式的公交專用道，采取高峰小時(shí)路權(quán)專用，公交專用時(shí)間為上午7：00至9：00，下午16:00至19:00。

2.3 專用道設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)

2.3.1 專用道標(biāo)線設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)

在路段上公交專用道采用單黃虛線施劃，并用白色文字表明公交專用道及使用時(shí)段，黃色虛線的線段長(zhǎng)和間隔均為400 cm，線寬為20 cm或25 cm。采用以下原則確定是否在規(guī)劃的公交專用道范圍劃設(shè)公交專用道標(biāo)線：1)設(shè)置的道路上機(jī)動(dòng)車車道的雙向車道數(shù)不小于6條；2)不可設(shè)置在立交橋、下穿隧道的范圍；3)不可設(shè)置在現(xiàn)狀小汽車單行但公交車雙向行駛的單行路上；4)當(dāng)相鄰交叉口間距小于200 m時(shí)，兩交叉口間可不設(shè)置專用道標(biāo)線。圖2所示為路段與標(biāo)志設(shè)計(jì)指引。

圖2 路段與標(biāo)志設(shè)計(jì)指引

2.3.2 專用道標(biāo)志設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)

公交專用道標(biāo)志的設(shè)定表示該車道專供本線路行駛的公交車輛行駛，有時(shí)間規(guī)定時(shí)應(yīng)以輔助標(biāo)志表示，與公交專用道標(biāo)線配合使用，在公交專用道末端，應(yīng)設(shè)置相應(yīng)標(biāo)志。經(jīng)過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外類似城市公交專用道的研究以及參考國(guó)內(nèi)相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，采用以下原則確定是否在規(guī)劃的公交專用道范圍設(shè)置公交專用道標(biāo)志：1)公交專用道標(biāo)志與標(biāo)線配合使用，二者同時(shí)設(shè)置；2)公交專用道標(biāo)志從起點(diǎn)開(kāi)始布置，每經(jīng)過(guò)一個(gè)交叉口重復(fù)設(shè)置一次。如交叉口間隔距離大于500 m，也可在中間適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)增設(shè)標(biāo)志牌；3)標(biāo)志牌可單側(cè)布置，當(dāng)?shù)缆酚幸粋?cè)劃設(shè)專用道標(biāo)線時(shí)，標(biāo)志設(shè)置于劃設(shè)專用道一側(cè)的起點(diǎn)處；4)當(dāng)相鄰交叉口間距小于200 m時(shí)，或出入口密集，兩交叉口間不設(shè)置公交專用道標(biāo)志。

2.3.3 監(jiān)控設(shè)施設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)

借鑒國(guó)內(nèi)其他城市的設(shè)置經(jīng)驗(yàn)，實(shí)施范圍較小的城市公交專用道監(jiān)控設(shè)施點(diǎn)位布局較密，間距一般不大于500 m，而北京、武漢等城市，公交專用道里程較長(zhǎng)，在實(shí)施階段按照規(guī)范布設(shè)有一定難度，密度基本控制在1 000 m以內(nèi)，并分期配合有車載移動(dòng)的監(jiān)控設(shè)備獲取違法占道圖像。因此，采取分期實(shí)施公交專用道監(jiān)控設(shè)施的方法，近期布設(shè)間距滿足不大于1 000 m，遠(yuǎn)期可結(jié)合移動(dòng)監(jiān)控設(shè)施并逐步加密路側(cè)固定監(jiān)控設(shè)施至500 m間距。

3 天津市公交專用道布設(shè)方案分析

3.1 公交專用道布設(shè)方案概述

天津市于2014-05-04正式啟動(dòng)公交專用道，現(xiàn)階段已完成41 km公交專用道的建設(shè)，并取得了階段性成果，在此基礎(chǔ)上新增153公路，采取先易后難，盡快成網(wǎng)的原則先實(shí)施外圍放射客運(yùn)走廊，再實(shí)施中心區(qū)客運(yùn)走廊。按照上述章節(jié)闡述的公交專用道布設(shè)原則以及附屬設(shè)置的實(shí)施原則，在工程可行性研究階段對(duì)各項(xiàng)設(shè)施的投入進(jìn)行了測(cè)算。

在天津市中心城區(qū)新規(guī)劃的公交專用道上共需設(shè)置334套公交專用道標(biāo)志，分布在219個(gè)交叉口及115個(gè)路段上；66.88 km公交專用道設(shè)置公交專用道標(biāo)線，共涉及23條道路；19.5 km公交專用道設(shè)置及非分隔欄同步實(shí)施，分布在17條公交專用道上；同步對(duì)公交專用道電子警察前端及系統(tǒng)進(jìn)行布設(shè)和升級(jí)；對(duì)與公交專用道設(shè)置相關(guān)的8條重點(diǎn)線路實(shí)施車路協(xié)同設(shè)計(jì)，專用道規(guī)劃布設(shè)情況如圖3所示。

圖3 公交專用道規(guī)劃布設(shè)

3.2 公交專用道規(guī)劃方案解析

按照上述原則構(gòu)建的公交專用道方案主要服務(wù)于天津市外環(huán)線內(nèi)部的城區(qū)。利用GIS(地理信息系統(tǒng))對(duì)專用道布設(shè)的規(guī)劃效果進(jìn)行解析[8]。

1)客流量分布。以天津市GIS模型為研究基礎(chǔ)，將獲得的城市主要快速路、主干路高峰小時(shí)單向客流量數(shù)據(jù)連接匹配到GIS模型中的道路中心線[9]，將流量分為5個(gè)類別，在地圖上以帶寬圖的形式進(jìn)行表現(xiàn)，如圖4所示。

在圖4中，以緩沖區(qū)表示專用道布設(shè)方案，現(xiàn)階段公交專用道布設(shè)方案涵蓋了大部分高客流量路段，并且舍棄設(shè)施條件滿足設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)但客流需求不足的路段，以減小整個(gè)工程的投資，獲得最大投資收益比[10]，其中西北方向考慮與地鐵接駁進(jìn)行布設(shè)。

2)專用道覆蓋率。根據(jù)交通規(guī)劃中的概念[11]，以公交線兩側(cè)300 m范圍的覆蓋范圍作為可服務(wù)范圍[12]，如圖5(a)所示，對(duì)天津市公交專用道服務(wù)范圍占比外環(huán)線內(nèi)市域面積的比例進(jìn)行測(cè)算。采用Arcmap中的緩沖區(qū)(Buffer)功能對(duì)公交專用道的覆蓋情況進(jìn)行表征，如圖5所示。根據(jù)測(cè)算結(jié)果，現(xiàn)階段按照300 m的覆蓋范圍，覆蓋率為27.4%；按照500 m的覆蓋范圍，覆蓋率為46.5%。

3)與地鐵的銜接關(guān)系。按照Arcmap中關(guān)于點(diǎn)的緩沖區(qū)(Buffer)建立地鐵站點(diǎn)覆蓋區(qū)域[13]，如圖5(b)所示，按照500 m的覆蓋范圍，現(xiàn)狀地鐵站點(diǎn)在外環(huán)線內(nèi)的覆蓋率為24.1%。一般情況下，地鐵站點(diǎn)周邊都有與其接駁的公交站點(diǎn)，按照公交專用道300 m覆蓋，其中包含52個(gè)地鐵站點(diǎn)，占比40.9%；按照公交專用道500 m覆蓋，其中包含59個(gè)地鐵站點(diǎn)，占比46.5%，在覆蓋面積增加的情況下，覆蓋站點(diǎn)增加較少，說(shuō)明現(xiàn)階段的專用道布設(shè)已盡可能地覆蓋地鐵站點(diǎn)。綜合考慮公交專用道500 m覆蓋面積接近外環(huán)線內(nèi)市域面積一半，并同時(shí)覆蓋近一半的地鐵站點(diǎn)，說(shuō)明公交專用道的布設(shè)與地鐵從空間可達(dá)性上形成了一定程度的互補(bǔ)[14]。

4)對(duì)主要居住點(diǎn)的服務(wù)效應(yīng)。按照公交專用道500 m的覆蓋范圍，共覆蓋外環(huán)線內(nèi)1 033個(gè)主要居住點(diǎn)，占比57.6%，公交服務(wù)主體較為明確。根據(jù)居住點(diǎn)的分布，在Arcmap中以鄰域半徑832.5 m，輸出像元99.9的設(shè)定進(jìn)行居住點(diǎn)密度分析[15]，結(jié)果如圖6(b)所示，將圖6(a)、圖6(b)兩圖聯(lián)合分析，可知公交專用道在居住點(diǎn)密度較高的區(qū)域呈高覆蓋趨勢(shì)，可有效地疏解高密度居住區(qū)的公共交通需求。

圖4 天津市主要快速路、主干路客流量分布

圖5 公交專用道及地鐵站點(diǎn)緩沖區(qū)示意

圖6 公交專用道覆蓋與主要居住點(diǎn)示意

4 結(jié)束語(yǔ)

本次天津市公交專用道設(shè)計(jì)覆蓋天津市各主要通道，建成后可服務(wù)于現(xiàn)階段高流量路線，在與地鐵有效銜接的基礎(chǔ)上形成覆蓋區(qū)域互補(bǔ)，并著重對(duì)高居住密度的區(qū)域進(jìn)行多條線路的覆蓋，以達(dá)到提高全市公共交通運(yùn)行效率的目的。但建設(shè)過(guò)程中必然會(huì)對(duì)周邊的交通產(chǎn)生一定影響，因此，需要進(jìn)行合理的交通組織。下一階段可結(jié)合城市道路的改造，逐步實(shí)施公交專用道港灣站臺(tái)改造，提升公交專用道的服務(wù)能力和服務(wù)水平；開(kāi)展專用道沿線的公交線網(wǎng)優(yōu)化工作，更好地服務(wù)專用道沿線居民的日常出行；隨著“公交優(yōu)先”的推進(jìn)，后續(xù)可以進(jìn)行公交專用道及相交道路的交通組織設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提升常規(guī)公交的服務(wù)品質(zhì)。

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[責(zé)任編輯：郝麗英]

Design of public transportation lane based on GIS in Tianjin

AN Rui, MA Hongwei

(Tianjin Municipal Engineering Design & Research Institute,Tianjing 30051,China)

The expansion of the city puts forward a higher request for the development of transport system. In order to implement the development philosophy of bus priority, this paper takes a public transportation lane as the research object. Based on the analysis of traffic data and the experience of others cities, it creates a standard bus lane building including road infrastructure, passenger flow, capacity and speed. Based on the GIS platform to analyze passenger flow volume, fraction of coverage, the metro link with the general public traffic and service Effectiveness of settlements, it proves the program has high coverage, smooth link with the general public traffic and sets several routes in high density area. The bus lane building research in Tianjin will improve the efficiency of public transport, which leads to a reference case for other cities.

normal bus transit; public transportation lane, GIS; standard; transportation planning

10.19352/j.cnki.issn1671-4679.2017.02.007

2016-09-24

安 睿(1991-)，男，助理工程師，研究方向：交通規(guī)劃.

P208

A

1671-4679(2017)02-0030-06