城市快速公交网络规划与设计方法研究

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3.0 侯斌 2024-11-19 6 4 4.9MB 78 页 15积分
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摘 要
随着我国社会经济的快速发展，城市规模的逐年扩大，以及人民生活水平的
不断提高，城市机动车保有量呈现出快速增长的趋势，这给城市交通带来了一系
列新的问题。交通拥挤、停车难等问题严重阻碍了我国城市交通的发展，“可持续
发展”已成为我国城市交通发展的新要求。国内外经验证明大力发展公共交通，创
造高质量的公共交通系统是解决城市交通问题、实现城市交通可持续发展的有效
途径。因而需要在轨道交通建设的同时，对地面公交系统进行整合，使之发展为
多元化、分区分级模式的公交网络，而采用新技术，对传统公交系统进行合理改
进的快速公交系统（BRT）无疑是一种有效的选择。
本文首先通过对城市空间布局、城市规模、交通需求的时间、空间分布以及
城市客运结构等方面的分析来研究不同城市BRT系统的适用性及其功能，在此基础
上提出了快速公交系统在整个公交系统中的定位和作用。科学、合理的快速公交
网络规划和实施离不开快速公交系统组成元素的支撑，基于此，本文随后就快速
公交车道、快速公交车站、快速公交车辆、快速公交收费模式等影响快速公交系
统的主要元素和关键理论进行分析研究，以使整个快速公交系统发挥最大的效率。
快速公交系统是城市客运系统的有机组成，客流（直接的或潜在的）是影响
快速公交系统的核心要素。在这一思想的指导下，本文在第三章研究的基础上，
从整体交通网络、公交网络和交通供需关系入手，分析了快速公交网络的规划流
程，并对快速公交网络规模的影响因素及预测方法进行了研究；通过对公交客流
走廊、快速公交通道、主要公交枢纽的研究分析了快速公交线路布设方法；从城
市土地利用和交通互动关系的角度入手，研究了交通引导城市发展（TOD）模式
下支持型和引导型的快速公交走廊布局方法；论文最后分析和阐述了快速公交网
络规划的评价指标和方法，并以郑州市快速公交网络规划为案例，结合实际情况
和具体需求，对本文方法进行了实际应用分析和验证。
关键词：快速公交 适应性 网络布局 TOD
1
ABSTRACT
The rapid development of national socio-economic, the expansion of urban-scale,
and the improvement of people's living standards have led to a boom of urban
automobile population in China, which has brought the city a lot of new traffic
problems, such as traffic congestion, parking difficulties etc. All of these have become
the obstacle of urban transportation development. So "sustainable development" is
becoming a new requirement of China’s urban transport. Experience at home and
abroad has shown that developing public transport, constructing a diversification,
high-quality public transportation system is an effective way to resolve these problems.
So when constructing the rail transit, we should integrate the ground public
transportation system, by this way we would construct a diversified, zoned and graded
transit network. Bus Rapid Transit (BRT), which adopt new technologies and improve
the traditional public transportation system reasonably is an available choice.
First of all, by analyzing the layout of urban space, city size, time-space
distribution of transportation demand and the structure of urban passengers transport,
this paper studies the practicalities and their functions of different urban BRT systems,
and on this basis it proposes the roles of Bus Rapid Transit system in the entire transit
system; then it analyses the planning processes of BRT networks, studies the
influencing factors and prediction methods of BRT network scales; by researching the
transit corridors, BRT channels, the major public transport hubs, the author analyzes the
methods how to laid the BRT lines, proposes a method of BRT corridors layout based
on “support types” and “guide types”; The paper analyzes the micro-factors of the BRT
system, such as lanes, stations, vehicles, charging mode, so that the entire BRT system’s
efficiency can be maximized. Also this paper briefly expounds the indicators and
methods of evaluating the BRT network planning. Finally, on the basis of summing up
research achievements of BRT systems at home and abroad, combined with the actuality
of Zhengzhou City, the author preliminarily plans and evaluates the BRT System
network of Zhengzhou city.
Key Words: Bus Rapid Transit，Adaptability，Network Planning ，
Transit Oriented Development
目 录
摘 要
ABSTRACT
第一章 绪 论 ......................................................... 1
§1.1 研究背景 ......................................................1
§1.2 研究意义 ..................................................... 2
§1.3 城市快速公交的研究情况 ....................................... 2
§1.3.1 国外研究现状 ............................................. 2
§1.3.2 国内研究现状 ............................................. 4
§1.4 研究内容与技术路线 ........................................... 5
§1.4.1 研究内容 ................................................. 5
§1.4.2 技术路线 ................................................. 5
第二章 快速公交系统的适应性分析 ...................................... 7
§2.1 城市空间布局与快速公交系统 ................................... 7
§2.1.1 单中心城市布局 ........................................... 7
§2.1.2 多中心城市布局 ........................................... 8
§2.1.3 交通引导城市多中心的形成 ................................ 10
§2.2 城市规模与快速公交系统 ...................................... 10
§2.2.1 交通需求的距离分布 ...................................... 11
§2.2.2 交通需求的空间分布 ...................................... 12
§2.3 城市客运结构与快速公交系统 ...................................13
§2.3.1 大城市交通系统构成 ...................................... 13
§2.3.2 我国交通模式结构的主要特性[17] ............................ 14
§2.3.3 BRT 系统在公交系统中的作用 ............................... 14
§2.4 本章小结 .................................................... 16
第三章 快速公交系统规划关键理论研究 ................................. 17
§3.1 快速公交车道 ................................................ 18
§3.1.1 车道的使用形式 .......................................... 18
§3.1.2 车道的布置形式 .......................................... 19
§3.1.3 BRT 专用道实施的道路条件 ................................. 21
§3.1.4 BRT 专用道交通流特性分析 ................................. 22
§3.1.5 隔离措施对专用道交通运行的影响 .......................... 22
§3.2 快速公交车站 ................................................ 23
§3.2.1 快速公交站台的一般属性 .................................. 23
§3.2.2 快速公交站台的分类 ...................................... 24
§3.2.3 快速公交站台的形式 ...................................... 24
§3.2.4 快速公交站台的设置 ...................................... 25
§3.3 快速公交车辆 ................................................ 26
§3.4 收费模式 .................................................... 27
§3.5 本章小结 .................................................... 27
第四章 快速公交网络布局规划 ......................................... 29
§4.1 快速公交网络规划流程 ........................................ 29
§4.1.1 快速公交网络规划原则 .................................... 29
§4.1.2 基本方法和思路 .......................................... 30
§4.1.3 技术路线 ................................................ 31
§4.2 快速公交网络的结构 .......................................... 31
§4.3 快速公交网络的规模 .......................................... 34
§4.3.1 快速公交网络规模的影响因素 .............................. 34
§4.3.2 快速公交网络规模的预测方法 .............................. 36
§4.4 快速公交网络布局规划 ........................................ 38
§4.4.1 公交客流走廊分级 ........................................ 38
§4.4.2 快速公交通道的选择 ...................................... 39
§4.4.3 主要公交枢纽的确定 ...................................... 40
§4.4.4 快速公交线路布设方法 .................................... 42
§4.5 TOD 模式下的快速公交走廊布局 .................................43
§4.5.1 支持型快速公交走廊布局 .................................. 45
§4.5.2 引导型快速公交走廊布局 .................................. 47
§4.5.3 快速公交网络布局与城市发展 .............................. 50
§4.6 本章小结 .................................................... 51
第五章 快速公交网络规划方案评价 ..................................... 53
§5.1 快速公交网络规划的评价指标 .................................. 53
§5.2 快速公交网络规划的评价方法 .................................. 56
§5.3 本章小结 .................................................... 58
第六章 案例分析 ..................................................... 59
§6.1 现状简介 .................................................... 59
§6.1.1 郑州市发展概况 .......................................... 59
§6.1.2 郑州市公共交通现状 ...................................... 59
§6.2 快速公交系统规划 ............................................ 61
§6.2.1 规划原则 ................................................ 61
§6.2.2 规划思路与技术路线 ...................................... 61
§6.2.3 快速公交系统功能定位 .................................... 62
§6.2.4 公交客流走廊分析 ........................................ 63
§6.2.5 快速公交走廊布局 ........................................ 66
§6.2.6 公交枢纽布局 ............................................ 67
§6.3 首期 BRT 工程方案评价 ........................................ 67
§6.3.1 方案选择 ................................................ 67
§6.3.2 各方案评价指标 .......................................... 68
§6.3.3 结论 .................................................... 69
§6.4 本章小结 .................................................... 69
第七章 结论与展望 ................................................... 70
§7.1 主要结论 .................................................... 70
§7.2 论文创新点 .................................................. 70
§7.3 存在不足与展望 .............................................. 70
参考文献 ............................................................ 72
在读期间公开发表的论文和承担科研项目及取得成果 ...................... 74
一、论文 .......................................................... 74
二、科研项目 ...................................................... 74
致 谢 ............................................................. 76
第一章 绪 论
1
第一章 绪 论
§1.1 研究背景
随着我国经济和社会的发展以及城市化进程的加快，城市人口急剧膨胀，城
市规模持续扩大，机动车的拥有量快速上升，居民出行的距离逐渐增加，交通基
础设施的供应越来越不能满足居民的出行需求，“人——车——路”的矛盾日益突
出，交通拥堵现象加剧。为了解决日益恶化的城市交通问题，很多国家的学者致
力于对大运量的公共交通方式进行研究，因此，快速公交（BRT，Bus Rapid Transit）
就应运而生。
优先发展公共交通一直以来都被当成是缓解城市交通拥挤的最优手段，普通
公交的速度慢、准时性差、服务水平低，所以其吸引力在逐步下降；轨道交通以
其大容量、快速、高效的服务成为最受居民青睐的公共交通方式，然而轨道交通
建设周期长、造价昂贵、投资回收期长，不是任何城市都具备建设轨道交通的财
力。因此，快速公交（BRT）作为一种低投入、高效率的公共交通方式成为中小城
市优先发展的交通方式。
BRT是一种介于轨道交通与常规公交之间的新型运营系统，它利用现代公交技
术配合智能交通的运营管理，使传统的公交系统基本达到轨道交通的服务水平，
其投资及运营成本又比轨道交通低，与常规公交接近。
BRT系统在技术上的最大突
破就是吸收了轨道交通和常规公交的所有长处，同时摒弃了轨道交通和常规公交
的缺点。在技术上兼收并蓄，创造了一种现代化、高等级、低费用的大容量运送
系统。
正因如此，一些城市把快速公交作为一种过渡到轨道交通的公共交通方式，
如厦门市，在客流未达到轨道交通客流标准之前，且由于轨道交通造价过高，厦
门市选择建设快速公交线网缓解城市公共客运的压力，部分BRT线路为远期轨道线
路的建设预留空间。还有的城市改变原来建设轨道交通的计划而建设BRT网络，如
洛杉矶市停止了其规模庞大的轨道交通建设，而将轨道交通的建设资金用于建设
城市BRT网络。事实证明，BRT系统较好地集合了地铁与公交之长，其低成本与高
效益确实十分适合发展中国家，特别是对于像中国这样经济上并不十分富裕而公
共交通需求又十分迫切的国家，快速公交是一种极为有效的现代公共交通方式。
城市快速公交网络规划与设计方法研究
2
§1.2 研究意义
快速公交系统是一个涉及面广、影响因素多、相对灵活的体系。快速公交系
统规划的核心问题，在于如何与城市自身特点紧密配合，寻求快速公交与其它城
市公共交通方式（地铁系统、轻轨系统和常规公交系统）之间的合理结构模式，
从而形成组织有效、配备齐全、高效运行的城市公交系统。
本文针对不同类型的快速公交网络的特点进行研究，并提出快速公交网络规
划的方法，为城市快速公交系统的规划、建设、运行管理方案等提供科学依据；
根据其它城市公共交通方式（轨道交通、常规公交）的特点及优势，研究城市公
共交通方式合理的结构构成，对国内其他城市实施和推动城市快速公交系统具有
一定的参考价值。
§1.3 城市快速公交的研究情况
§1.3.1 国外研究现状
国外对快速公交的研究比较早，上个世纪三十年代，美国就首先提出了快速
公交系统的一些概念，并把快速公交与土地开发结合起来，在高速公路上开辟快
速公交专用道，使快速公交具有真正意义上的快速功能。之后，快速公交系统理
论逐步完善，一些交通研究机构和公司对快速公交系统进行了综合性的研究，在
快速公交线网规划理论与实际建设与运营经验方面取得了较多的成果，其中的代
表是美国的TRB和德国的GTZ公司。
（1）2001年，国际能源署（IEA）在研究报告“Bus System For the Future,
Transport Achieving Sustainable Transport worldwide”中论述了拉丁美洲成功的快速
公交系统，并将其与其他公交方式进行比较。
（2）美国的交通研究委员会（TRB）于2003年发布了关于快速公交的研究报
告（Transit Cooperative Research Program Report 90）[1][2]。
该报告共分两册，第一册名为“Bus Rapid Transit Volume 1: Case Studies in Bus
Rapid Transit”，该分册介绍了北美、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。
第二册名为“Bus Rapid Transit Volume 2: Implementation Guidelines”，该分册对快速
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
行了详细的论述，是快速公交的实施指导手册。
（3）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
第一章 绪 论
3
手册[3]。
该手册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《BRT规划指南》报告[4]，对快速公交规划进行了更为详
细的阐述。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。
除综合性的研究外，国外的专家学者对快速公交系统的效益费用、客运能力、
走廊规划等方面进行了更为详细的研究探讨。
（1）Manuel J.Martinez在“Value of Facilities and Attributes of New Heavy Rail
and Bus Rapid Transit Projects in a Developing City”[5]中研究了快速公交作为轨道线
路的延长线，两者联合运输的可能性。作者通过对秘鲁利马的居民进行意向调查，
研究了交通模型中时间价值等参数的选取，为模型预测快速公交系统的客运量提
供帮助。
（2）Timothy Nicholas Papandreou[6]对洛杉矶威尔榭大街上的快速公交项目进
行评估，得出的结论为:实施快速公交后乘客量增加很明显，公交车速增快使得行
程时间大大缩短。由于吸引了大量的公交乘客，快速公交很快会达到容量上限，
因此需要考虑地铁建设的可能性。
（3）Rodrigo Alberto de Castilho 在“High Flow Bus Stop in Bus Rapid
Transit:Conceptual Analysis and simulation”[7]中针对快速公交站点的客运能力建立
了数学模型，并进行了仿真模拟研究。作者发现快速公交站点需求的随机性对站
点的客运能力有很大程度的影响，建议在系统设计阶段要做类似的分析研究。
（4）Eric Holeman 在“Selecting Corridors for Bus Rapid Transit Using a
Multicriteria Method”[8]提出了一种多准则的评价方法来选择适宜布设快速公交的
走廊。该方法考虑了客运量、出行节约时间、与现有交通服务的冲突三个因素，
在此基础上进行方案的综合评价。
（5）Khaled F.Abdelghany 在“A Modeling Framework for Bus Rapid Transit
Operations Evaluation and service Planning”[9]中提出了一种动态交通分配模拟建模
的框架，用以在城市交通网络中评估和规划快速公交设施。该模型中考虑了公交
专用道、大站快车服务、交叉口信号优先以及站点设置等因素，对于评估快速公
交运营有着较好的效果。
从以上文献可以看出，国外对快速公交系统的研究范围较广，既有系统的整
体分析，也有关于快速公交某个方面的具体研究，且特别侧重于快速公交的运营
摘要：

摘要随着我国社会经济的快速发展，城市规模的逐年扩大，以及人民生活水平的不断提高，城市机动车保有量呈现出快速增长的趋势，这给城市交通带来了一系列新的问题。交通拥挤、停车难等问题严重阻碍了我国城市交通的发展，“可持续发展”已成为我国城市交通发展的新要求。国内外经验证明大力发展公共交通，创造高质量的公共交通系统是解决城市交通问题、实现城市交通可持续发展的有效途径。因而需要在轨道交通建设的同时，对地面公交系统进行整合，使之发展为多元化、分区分级模式的公交网络，而采用新技术，对传统公交系统进行合理改进的快速公交系统（BRT）无疑是一种有效的选择。本文首先通过对城市空间布局、城市规模、交通需求的时间、空间...

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