公交广州中山大道BRT运营效果分析

作者徐建闽 黄思博 林培群陈元朵 作者单位华南理工大学 土木与交通学院摘要在总结分析国内外城市BRT研究和运营效果的基础上从建设情况、公交车及社会车辆运行速度、运行环境、车站饱和度、载客率、排队长度等方面对中山大道BRT建设的效果进行全面评估。将正式运营情况与BRT运营前的VISSIM仿真分析情况和BRT建设前的实际情况进行了对比。结果表明广州中山大道BRT系统投入运营后BRT沿线整体交通环境有较大改善对其他即将投入建设BRT的城市具有重要的借鉴意义。

Abstract: This paper analyses the operational effect of BRT in domestic and foreigncities, and evaluates the operational effect of ZhongshanAvenue BRT systemby indexproperties as construction status, operation speed of bus and social vehicle,operation environment, saturation level, passenger load factors, queuing length,etc. By comparison with simulation situation and the practical situation before BRTsystem constructed, the results demonstrated BRT system is very effective inimproving traffic environment of Zhongshan Avenue. It provides an importantreference to the BRT upcoming construction.

*1引言

BRT是快速公交系统Bus Rapid Transit的简称是一种介于快速轨道交通RapidRail Transit简称RRT与常规公交Normal Bus Transit简称NBT之间的新型公共客运系统 BRT是一种灵活的 以橡胶轮胎车辆为运载工具的快速公共交通方式[1] 。这种方式整合了车站、车辆、公交线路、公交车道、公交智能系统和运营管理等多个元素开辟公交专用道路和建造新式公交车站达到整体提升公交运营速度、可靠性和改善公交系统状况的综合客运系统。

BRT是20世纪兴起的城市化运动的产物是通过为人们出行提供高效服务的公共交通系统缓解城市交通供需矛盾、引导城市交通合理发展的一种有效手段。

2国内外BRT发展研究现状

2. 1国外BRT研究概况

美国上世纪30年代首先提出BRT理论[2]  70年代中期美洲一些城市开始大规模建设BRT 80年代末建成取得了瞩目的成绩其中全球第一条BRT线路在1974年于巴西的库里蒂巴市建成。随后世界上其他国家城市也纷纷开始建设BRT。 自90年代初开始随着拉丁美洲BRT系统的建成在世界范围掀起了建设、研究BRT的热潮许多城市纷纷修改交通规划将BRT纳入城市公交系统中同时诸如世界银行、国际能源署、交通发展政策研究所等国际组织和各国相关组织、部门把BRT作为解决城市公共交通问题的革命性方案积极地向

世界各大城市推荐并组织人力、物力开始全面、系统地研究BRT。

美国交通研究委员会TRB于2003年发布了关于快速公交的研究报告TransitCooperative Reserch Program Report 90 [3] [4] 。该报告分两册第一册介绍了北美、欧洲、南美和澳大利亚等26个城市的快速公交系统每个案例都从机构安排、系统设计、运营情况、效益费用等方面进行阐述。第二册对快速公交运营所需的公交专用道、站台、交叉口优先信号、车辆、智能公交技术等进行了详细论述是快速公交的实施指导手册。德国技术合作公司GTZ在2003年发布了《快速公共汽车运营系统》资料手册[5] 介绍了快速公交系统规划的内容包括规划前期分析、确定走廊线路位置、车站保养厂设计、智能公交和车辆技术、与用地规划结合以及财务计划等。 2004年GTZ公司又发布了《快速公交规划指导》报告[6] 该报告将整个规划过程分为十个部分分别是前期准备、资料分析、听取公众意见、运营管理、财务计划、设施建设、采用先进技术、与其他交通系统整合、项目影响分析和实施计划等。

除综合性研究之外国外许多专家学者也对快速公交系统在学术层面进行了详细的研究探讨。 Kenneth G Sislak[7]将快速公交与轻轨进行造价方面的对比得出的结论是快速公交可以比轻轨节省4070的建设费用而且两者服务的水平相近 因而快速公交可以作为轻轨的替代。 Timothy Nicholas Papandreou[8]通过对快速公交项目进行评估得出结论实施快速公交后乘客量增加很明显且行程时间大大缩短。 William G.Barker[9]中针对美国出现的快速公交建设热潮提出联邦政府应对快速公交项目采取的资助策略。 EricHoleman[10]中提出了一种动态交通分配拟建的框架用以在城市交通网络中评估和规划快速公交设施。

2.2国外BRT实际运行情况

美国是世界上拥有BRT城市最多的国家目前已建成或规划建设BRT的城市已遍布全国各州。 1937年美国芝加哥首先提出建设BRT的构想规划将西部三条轨道快速交通线路改为BRT专线 1956-1959年美国首都华盛顿市提出建设BRT的设想 1959年圣路易斯市规划建设BRT该市计划耗资1.75亿美元建设一条长达138km的BRT其中67.6km采用高架公交专用道 1971年美国密尔沃基市规划建设BRT规划方案中包括运行与高速公路上171km的快速公交线路和13km长的东西向公交线。

美国建设BRT的城市中比较有代表性的有匹兹堡市和洛杉矶市。匹兹堡市现有3条公交专用道在运行 1977年开始运行的南部专用道全长4英里有9个站部分路段和轻轨合用路面每天的乘客量为15000人次。 1983年开始运行的东部专用道全长618英里有6个站利用现有的路面每天的乘客量为28600人次东线开通后使公交车辆运行时间降低了1523。 2000年开始运行的西部专用道全长5英里使用废弃的铁路路面有6个站每天的乘客量为8000人次。洛杉矶市20世纪90年代曾致力于发展地铁但最终因为地铁造价太高而放弃。为了缓解交通拥挤压力该市采用BRT技术经过在其两条交通走廊威尔谢/惠蒂尔大道和范杜拉大道上的试行并取得可喜的成绩威尔谢/惠蒂尔大道的乘客量增加了33节省出行时间29[11] 范杜拉大道的乘客量增加26节省出行时间23

[4] 。按规划未来洛杉矶市将形成26条快速公交线路组成的网络 以彻底改善交通面貌。

加拿大的渥太华市拥有北美最完整和使用率最高的快速公交专用道[12] 。该市自1982年以后就开始建设公交专用道包括1515英里长的高速公路公交专用道、 715英里长的地面道路公交专用道 以及2英里长的市中心公交专用道共有22个车站和沿线的停车换乘设施公交专用道每天的乘客量为20万人次。在公交专用道的建设步骤上该市采取的是城市外围地区先行建设城市中间的密集地区有计划的拆迁和预留这样就避免了一些不必要的重复建设和浪费。同时还借用了城郊部分路段的高速公路路肩作为公交专用道取得了很好的效果。

巴西是拥有世界上最完善的BRT系统网络的国家包括340条线路、 1550辆车、 60km快速公交专用道和250km的快速公交线路[13]  日客运量达190万人 75的通勤出行采用公交[14] 。 巴西建设BRT的城市中最有代表性的是库里蒂巴[15] [16] 。该市采用了TODTransit Oriented Development公交导向式发展的城市发展模式通过构建BRT网络引导城市土地开发其BRT系统网络线路按功能分为快速线、支线和区间线城市任意两点公交出行采用单一票价制度。城市的5条放射线包含3条平行的道路中央两个BRT专用道、两侧为短途交通服务的地方车道、两侧一个街区外为进出市中心区的过境交通服务的快速道路[15] 。

英国、德国和法国的许多城市都建设了BRT系统其中法国里昂的公交专用道还安装了光学导航系统[17] 。澳大利亚布里斯本的10.5英里长的公交专用道每天的乘客量为6万人次[18] 。哥伦比亚首都波哥大用了3年时间建成了一条被誉为“新世纪公交”的BRT线路2000年12月这条长37km的线路投入运营。除此之外 国外已建成BRT的城市还包括雅加达印尼 、首尔韩国 、名古屋日本 、普纳印度 、阿姆斯特丹荷兰 、圣地亚哥智利 、基多厄瓜多尔 、墨西哥城墨西哥等。

据不完全统计在国外至少有超过155个城市已经建成或正在发展BRT系统其中包括首尔、圣保罗、 巴黎等轨道交通线网十分发达的一些特大型城市。

2.3国内BRT研究及实际运行情况

我国是二十世纪末才开始引入BRT理念的目前我国对BRT研究理论的发展还处在国外理念引进期与国内分析的萌芽期。王凤武、王健等对我国北京、昆明目前开展的快速公交研究和实施项目现状进行了总体概括[19] [20] 。徐康明[21]论述了快速公交系统的要素、实施快速公交的优势、快速公交在公共交通系统中的运用形式以及在中国推广快速公交的紧迫性。殷广涛[22]对北京发展快速公交进行了设想认为可以选择轨道交通没有覆盖的放射轴线以及一些主要客流集散走廊建设快速公交系统以形成多层次的快速公交系统网络。清华大学的杨新苗[23]等人对厦门市发展以快速公交为核心的绿色快速公交系统进行了初步探讨。武汉交通规划设计研究院的胡润州[24]将快速公交和轨道交通的投资、效益进行对比得出的结论是并非只有轨道交通才能解决城市大运量的公共客运需求在经济能力还不允许大规模建设轨道交通之前应该更多地依靠快速公交系统来承担起骨干交通的重任。

我国城市中首条BRT线路北京南中轴线一期试验段于2004年12月投入运营 2005年

12月全线通车。杭州的快速公交B1线也建成运营取得了较好成效。西安市区规划建设5条BRT线路西安都市圈也将通过建设BRT增强城市间的密切联系。 目前国内许多城市都在积极发展BRT系统。北京、杭州、合肥、昆明、济南、大连、常州、厦门、重庆、广州等10个城市的BRT系统已建成投入运营较好地改善了所在地区的交通并受到当地大多数市民的欢迎上海、天津、深圳、成都、武汉、沈阳、石家庄、南京、福州、宁波、西安、哈尔滨、太原、佛山等城市的BRT系统正在规划或建设中。但大多借鉴国外的规划、建设和管理经验 尚缺乏结合中国城市交通特点和发展策略方面的系统深入分析。

图. 广州BRT系统

3广州建设BRT的必要性及基本情况

3. 1广州建设BRT的必要性

2005年《国务院办公厅转发建设部等部门关于优先发展城市公共交通意见的通知》 国办发(2005)46号明确指出 “大运量快速公共汽车系统是利用现代化大容量专用公共交通车辆在专用的道路空间快速运行的公共交通方式具有与轨道交通相近的运量大、快捷、安全等特性且建设周期短造价和运营成本相对低廉。具备条件的城市应结合城市道路网络改造 因地制宜发展大运量快速公共汽车系统。 ”

根据国内外实践经验表明发展快速公交主要有以下意义

1、有利于改善道路交通秩序提高道路资源利用效率实现公交车辆与社会车辆的分道行驶

2、有利于促进常规公交服务集约化、快速化切实提高常规公交服务水平有效改善出行结构

3、有利于配合轨道交通发展促进构建、完善公共交通的分级服务体系有效满足广大市民多样化的出行需求

4、有利于改善空气质量拓展绿色交通空间有效推进城市交通领域的“节能减排”工作

5、有利于构建城市应急运输通道体系有效保障重要活动的优先通行路权。

结合广州的实际情况来看近年来伴随经济社会的快速发展机动车越来越多广州城区道路网络的有效扩展也日趋困难有限的道路资源与快速增长的交通需求间的矛盾导致各种道路交通问题开始反弹。为缓解道路交通问题广州市政府采取了一系列措施如大力发展轨道交通加快路网建设、强化管理等等取得了很大成效但伴随城市的持续快速发展道路交通问题依然不容乐观迫切需要解放思想、开拓创新积极探索和勇于试验更多解决道路交通问题的办法和手段。

解决道路交通问题的根本出路是发展公共交通。一方面是大力发展地铁将大部分出行需求分流到地下减轻地面交通压力另一方面就是积极发展常规公交让常规公交与地铁相辅相成更大程度地吸引并满足市民出行需求减少对小汽车的依赖。快速公交可以有效缓解常规公交和社会车辆的相互冲突通过各行其道并给予公交专用车道提高常规公交运营效率最大化体现公交优先的政策和理念。

中山大道BRT试验线位于天河路-中山大道-黄埔东路走廊。该走廊是广州主要公交走廊之一。在BRT工程实施前该走廊的公交服务主要存在如下问题

1、公交车与其他机动车较多且相互影响道路交通状况进入恶性循环部分地区拥堵加剧

2、高峰时间常规公交的服务速度、可靠性、乘客舒适度等方面还不甚理想。

3.2广州建设BRT的基本情况

广州市BRT系统定位为介于轨道交通与常规公交之间的一种大容量、快速的公共交通方式既是轨道交通的补充、延伸和过渡也是常规公交的核心与骨干。

图. 广州中山大道BRT试验线

广州中山大道BRT试验线西起天河区广州大道东至萝岗区开发大道设计全长22.9公里全线标准路规划红线宽60米设车站26座。沿线设置单向1车道公交专用道社会车道不少于双向6车道。

试验线全线共设置天桥、隧道、斑马线过街及进出站设施36处并在人流量较大的车站设置了多处自动扶梯、 电梯并保证每个BRT车站均设置残疾人专用过街人行横道设施可以为老年人、残疾人提供方便。

中山大道BRT试验线系统是世界上首例快速公交与地铁实现物理整合的系统。各换乘站都可实现地铁站厅与快速公交站台的立体无缝接驳方便市民换乘。

基于目前的轨道交通建设计划中山大道BRT试验线将与6个地铁站实现衔接其中石牌桥、岗顶、车陂等3个换乘站将于近期建成双岗、庙头、夏园等3个站将结合地铁建设计划稍后实施。

4广州中山大道BRT仿真及运行情况对比

4. 1广州中山大道BRT仿真情况

在BRT正式投入运行前利用微观仿真模型可以对各种线路组织和运营调度方案可能产生的交通效果进行分析、预测和评估实现对运营时交通运行状态细致、定量的微观交通仿真分析从而辅助判断BRT线路组织和运营调度方案的可行性为BRT智能交通系统运营调度及优化提供辅助决策。

图. BRT仿真路网图

经过课题组对广州市中山大道BRT试验线进行为期半年的多次仿真分析得到了大量翔实的数据和不同公交组织方案下道路断面的流量、车辆平均行程速度及时间、公交站点的平均排队长度、公交车辆的乘载率、乘客平均候车时间、 BRT车站服务饱和度、车站客流量、走廊客运能力、路段饱和度等20余项评价指标[25] 完成了不同配线方案下的BRT公交线路评价、 BRT车站分析、 BRT专用道分析、 BRT交通影响评价、重要交叉口分析评价、路段分析评价等工作。

其中在仿真中发现了一些主要问题经过交通部门的努力采取了各种方式予以解决主

要问题及解决方式如下

表4-1 BRT仿真中发现的问题和拟解决措施

通过对广州中山大道BRT试验线进行仿真得到的数据除发现了以上问题外相关数据还表明BRT建设后公交和社会车辆的行程速度均较建设前有较大提升其中公交在天河路的行程速度从建设前的9. 1km/h提升至21.3km/h社会车辆在天河路的行程速度从13km/h提升至27km/h速度均提升了超过一倍仿真得到的相关指标如下表所示

表4-2建设前后部分路段行程速度指标

4.2广州中山大道BRT实际运行情况

广州中山大道BRT试验线自2010年2月20日正式运营以来单向每小时乘客量达21550人次 目前居国内第一位 日客流量在国内许多城市BRT客流量的10倍以上。 自2010年3月1日以来 中山大道BRT公交每日客流量均超过70万人次。其中 3月6日单日客流总量已经突破80万达到80.35万人次刷新了中山大道BRT正式运行的最高客流量纪录。

中山大道BRT试验线开通运营一个多月后通过实际调查及初步评估高峰小时公交车平均运营车速达到20公里/小时日运输客流超过70万人次超过全市公交总运量的1/10最大断面客流超过2.5万人次/单向/小时成为目前亚洲运力最大的BRT系统。与此同时由于实现了公交车和社会车的各行其道社会车车速也得到了显著改善西段平均车速由实施前的1317公里/小时提升到3540公里/小时以上东段车速也得到了较大程度提高中山大道沿线的公交车和社会车辆分别提速84%和28%整体上取得了非常显著的效果。走廊交通环境和交通秩序总体上得到明显改善与前期仿真效果接近基本达到了预期的系统设计目标。

在运营方面通过站台内同方向免费换乘和新月票方案“每月搭乘15次之后实行票价6折”平均每天约为乘客节省148万元。另一方面随着BRT运营速度的提高使其每百公里气耗比普通公交降低了5%也从一定程度上减少了空气污染。

尽管中山大道BRT系统在运力和信息化集成方面的优势明显但经过一个多月运行也暴露出了不少的问题所暴露的问题均在中山大道BRT投入运行前的仿真中有不同程度的体现如

高峰期车站内容易出现排队长度过长、车站客流量过大等问题但相关部门通过高峰期增开灵活线路疏导客流、加强客流引导、优化路口信号配时等一系列措施中山大道BRT车辆排队过长的现象已基本消失车辆进站和出站顺序、车辆运行速度也得到了保障站台内也未出现乘客集聚、拥挤上车的混乱秩序。

表4-3 BRT存在问题及解决措施

5广州中山大道BRT运营前后整体交通环境对比

在中山大道BRT投入运营后 中山大道沿线各路段的整体交通环境相对中山大道BRT建设前有较大改善从建设前后的交通环境对比图可以发现以往公交车与社会车辆交织通行的情况有了很大的改善混合交通的程度大大降低交通秩序较BRT建成前有较大提升。中山大道BRT建成后经过中山大道的绝大多数公交车辆在BRT专用道内行驶减少了公交