快速公交(BRT)服務水平評價研究

李映紅，孫慧娟

(西南交通大學交通運輸學院，四川 成都 610031)

快速公交BRT(Bus Rapid Transit)是利用改良的公交車輛，營運在公共交通專用道路空間上，保持軌道交通的特性且具備普通公交靈活性的一種便利、快速的公共交通方式。一般包括:高容量和高品質公交系統、捷運公車、公交專用道路系統等，其發展多以一般公交系統為基礎，在軟硬件設備上逐步提升，具備類似軌道運輸的特性。BRT也是一個整合了設施、服務、便利以及改善速度、可靠度與外觀意向等更具親和力的整合系統。

公共交通是城市基礎設施之一，是城市政治、經濟、文化生活不可缺少的橋梁和紐帶。BRT作為公共交通的一種方式，是為了滿足城市交通需要，聯結常規交通和軌道交通的橋梁和紐帶，它可以緩解目前城市交通問題，改善公交服務水平，提高城市經濟效率、保護城市環境、促進城市可持續發展。

BRT服務水平的分析與評價是與城市快速公共交通系統規劃與管理密切相關的基本分析技術，是進一步提高快速公交系統服務水平的基本前提。正確、合理、可靠的進行快速公交服務水平的分析和評價，可為城市快速公共交通系統的規劃、實施、評價、改進提供有效的支持和幫助［1］。

城市快速公交系統服務水平評價主要目的是通過建立對城市快速公交系統服務水平定性和定量的分析，發現城市公交服務水平內在的規律，找出現行公交運輸企業存在的關鍵問題，為城市快速公交系統規劃與管理決策服務。

1 BRT服務水平評價指標體系的構建

1.1 BRT服務水平評價指標及其計量方法

1.1.1 安全

安全行駛間隔里程B1，是指統計期內車輛總行程(L)與發生的乘車責任事故次數(Z)之比，即:

1.1.2 快速

平均出行時間B2，指乘客自出發地步行出發，經步行、候車、乘車等直至到達目的地的一次乘行所花費的時間，即:

式中:Tb(步行時間)為乘客由出發點或目的地到公交站點的平均步行時間;Td(等車時間)為乘客到站至乘上車之間的時間;Tc(乘行時間)為乘客的乘車時間;Th(換乘時間)為乘客在換乘車輛時，在兩個公交站點之間的步行時間。

平均運送速度B3(km/h)，是指車輛在運營線路起終點站之間運送時間內的平均每小時行程，用以表示乘客運送的快慢，即:

式中:L為起終點站之間的距離，km;T為運營線路起點至終點的乘客運送時間，h。

1.1.3 準時

平均行車準點率B4，是指運營車輛正點運行次數(Z0)與全部行車次數(Z)之比，即:

通常平均正點率不應低于80% ～90%。行車準點率與企業調度管理、運營組織、道路條件等因素相關。準點率越高，BRT系統的發展水平越高。

1.1.4 方便

換乘系數B5，指換乘人數W與乘行總人數Q之比，用以表示公交乘客總量中有多少乘客不能直達目的地，即:

式中:W為需要一次或一次以上換乘的乘客人數。

換乘系數是反映BRT線路及走向是否合理的重要指標，在布設線網時應根據調查交通量的大小，進行合理布設力求達到換乘系數最小。

平均換乘時間B6，指換乘總時間與換乘總人數之比，反映換乘設施的方便性:平均到站時間B7，反映了乘客到達站點的方便性。

平均候車時間B8，反映了乘客候車時間的長短。

1.1.5 舒適

高峰小時車輛滿載率B9，指主要運營線路高峰小時內、單向高峰路段車輛實際載客量Q與額定載客量Q0之比，即:

它是用以表示主要運營線路車輛載客能力最大利用程度和車內的擁擠程度，一般不應超過95%～100%。

平峰小時車輛滿載率B10，是指主要運營線路平峰小時內、單向平峰路段車輛實際載客量Q′與額定載客量Q0′之比，即:

用以表示主要運營線路平峰小時BRT車輛運行時車內的擁擠情況和客位利用率。

1.1.6 優先

BRT車輛專用道所占比率B11，指有BRT專用道路總長度(L0)與有 BRT通行的道路總長度(L′)之比，用以表示城市公交政策優先性，即:

1.2 城市BRT服務水平評價指標體系

綜合國內外研究分析成果，在進行城市快速公交系統服務水平評價時主要應從營運線路中乘客的方便性、安全性、舒適性、準點性等指標為準則，建立快速公交BRT服務水平的評價指標體系的遞階結構圖，見圖 1［2］。

圖1 BRT服務水平評價體系結構圖Fig.1 Level of BRT service evaluation system chat

1)安全性主要是指快速公交在運營過程中，行駛的安全程度、安全行車的指標、安全行駛間隔里程等。

2)快速性即運送迅速，是指快速公交在運送乘客時，使乘客出行所費時間(包括步行、侯乘、乘行及換乘時間)最少，主要評價指標有平均出行時間、平均運送速度等。

3)準時性是指運營車輛要在規定的時刻到達站臺，盡量減少乘客的等待時間，其評價指標有平均行車準點率。

4)方便性是指乘客乘坐快速公交的方便程度。影響乘客方便性的基本內容包括:線路網布設的合理性、線網密度的高低、換乘系數的大小、發車頻率的高低、站點布置的合理性、大的工業區和住宅區是否有多個方向和不同功能的快速公交線路、不同容量的出行需求等。快速公交對乘客方便性的評價可以通過換乘系數、平均換乘時間、平均到站時間和平均候車時間4個評價指標來實現。

5)舒適性是指為使乘客乘車舒適，公交企業應盡可能最大限度地減少途中的疲勞。主要評價指標:高峰小時滿載率和平峰小時滿載率。

6)優先性反應了該城市BRT車輛享有優先路權的程度，主要評價指標為BRT車輛專用道所占比率。

2 BRT服務水平的灰色聚類評價

目前用于城市公共交通系統綜合評價的方法主要有層次分析法、模糊綜合評價法、專家調查法等。各評價方法的關鍵是對各指標的權重值進行標定，這些方法在確定權重時都存在一定的主觀性，大大降低了評價結果的可信性。為了有效地避免主觀因素的影響，獲得較為客觀和準確的評價結果，采用灰色聚類分析法對快速公交系統進行精確、有效的綜合評價。

按照聚類對象劃分，灰色聚類可分為灰色關聯聚類和灰色白化權函數聚類。灰色關聯聚類主要用于同類因素的歸并，以使復雜系統簡化。灰色白化權函數聚類主要用于檢查觀測對象是否屬于事先設定的不同類別，以便區別對待［3］。這里的灰色聚類特指灰色白化權函數聚類，將BRT服務水平評價指標分為 A、B、C、D 4 類。

2.1 灰色聚類的概念

設有n個聚類對象，m個聚類指標，s個不同灰類，根據第i(i=1，2，…，n)個對象關于指標的樣本值dij將第i個對象歸入第k(k∈{1，2，…，s})個灰類之中，稱為灰色聚類。

2.2 灰色聚類分析的具體方法和步驟

2.2.1 白化數矩陣dij的建立

根據各指標的樣本值dij建立白化數矩陣

2.2.2 數據量綱1化處理

上述指標的量綱各不相同，根據指標的屬性，對參與分析的原始數據進行無量綱化處理，將各分析數據壓縮在［0，1］之間，即用{dij，djk} 除相應數據。

2.2.3 確定灰類白化函數fij(dij)

下面給出3類常見的白化函數:

第1類白化函數fj1(dij)，如圖2，表達式為式(11):

圖2 第1類白化函數Fig.2 The first category of whitening function

第2類白化函數fj2(dij)，如圖3，表達式為式(12):

圖3 第2類白化函數Fig.3 The second category of whitening function

第3類白化函數fj3(dij)，如圖4，表達式為式(13):

圖4 第3類白化函數Fig.4 The third category of whitening function

2.2.4 聚類權的確定

在灰色聚類分析法中，權重系數的確定是很重要的，它反映了各個因素在綜合決策中所占有的地位或所起的作用，它可以直接影響到評判的結果。

對于灰色聚類，其權重計算式一般為:

式中:Wi為第i評價因子的第j個級別的權重;Sij為第i評價因子的各級分類標準的均值。

2.2.5 求聚類系數

聚類系數反映了各評價對象與各評價級別之間的親疏關系。各評價點聚類系數的大小，也反映了它們之間服務水平的優劣。聚類系數由式(15)確定:

式中:ηij為第i個評價點關于第j個評價級別的聚類系數;(x)為第i個評價點的第j種指標值在該指標第k類白化函數中的函數值。

2.2.6 聚類

即確定某評價點的評價級別。對某一評價點而言，聚類系數最大者所對應的評價級別，即為該評價點最終的評價級別。

3 濟南BRT服務水平評價

3.1 評價指標的等級劃分

結合先進公交系統各指標的特點，對于BRT指標的等級劃分采取專家咨詢的方法，并結合灰色聚類法將BRT服務水平評價指標劃分為4個等級:A(高)、B(較高)、C(中)、D(低)。具體分級評定標準見表1。

表1 評價指標分級評定標準Tab.1 Standard grade of evaluation assessment

3.2 濟南BRT 1號線服務水平評價

2008年4月22日，濟南BRT 1號線全線開通，主軸線即為北園大街，該線由黃崗開往全福立交橋。全長13.02 km，雙向6車道，中間2車道為BRT快速公交專用車道。

為了緩解歷山路上的交通壓力，2007年6月20日，濟南正式啟動對歷山路的改造，針對BRT車輛的通行，開通了2條BRT專用道;2008年9月26日，BRT 2號線全線開通。BRT2號線由北關北路至燕山立交橋首末站雙向對發，全長11 km［4］。

針對濟南新開通的兩條線，結合相關車隊提供的數據，具體分析濟南BRT的服務水平。

濟南BRT 1號線服務水平評價的實際值見表2。

表2 濟南BRT 1號線各評價指標的實際值Tab.2 The actual value of evaluation indexes of No.1 line，Ji’nan BRT

根據濟南BRT 1號線各指標的實際值，集合灰色聚類分析法對1號線的服務水平進行有效的綜合評價。

1)白化數矩陣。

2)數據量綱化，處理結果如表3。

表3 取單位量綱后的指標值及分級標準Tab.3 Index value and the classification standard after taking unit dimension

3)根據表3，采用相應公式，可求出所有的白化函數，列于表4中。

4)由表3和式(14)確定各指標的權重，結果見表5。

5)由表4、表5和式(15)確定各指標屬于4個等級的聚類系數:

構成聚類向量:

6)在聚類向量σ(i)中最大聚類系數為0.2826，可知濟南BRT 1號線服務水平處于中等，有待于不斷提升。

表4 各指標白化函數值Tab.4 Whitening function value of each indicator

表5 各指標標準權重值Tab.5 The value of the standard weight of each index

4 濟南BRT服務水平的改進措施

根據現場調研，濟南的BRT系統在國內還是比較先進的，但是服務水平在很多方面還是不能滿足乘客的需求，特別是在速度、準點性方面的問題，結合濟南的實際，如何實現運力供給與客流的合理匹配，對BRT運力資源進行合理的分配，使公交專用道暢通高效，建議在以下幾個方面積極改進和實施。

4.1 確立和宣傳城市交通政策

確立“以人為本、公交優先、注重環境、支持城市可持續發展”為核心內容的濟南城市交通發展政策，向社會頒布和實施，并做好有關的宣傳工作，取得社會各方面的理解和支持，達成共識特別是鼓勵私家車主選擇公交車出行方式，改善交通擁擠現狀，保證BRT專用道路網能夠順利實施和高效營運，提高準點率［5］。

4.2 政府相關部門的通力協作

公交優先政策(Transit First Policy)最早起源于美國，含義是指在軟硬件方面為公交系統提供比小汽車交通更優待的條件(包括道路空間、車站與樞紐、車輛、線路、收費系統、運營保障體系方面優先考慮公交需要)，是小汽車數量大量增加后，減少小汽車出行量，吸引人們自覺選擇通過公交出行，使城市土地利用高密度地區能夠繼續保持客流系統的經濟、高效、舒適、環保、節能與活力最佳途徑［6］。由于快速公交車輛也是在城市路網中運行，因此也受到城市交通管理部門的管理。快速公交系統的實施需要在工程設施、政策、法制、管理理念方面許多具體環節落實，政府部門高度配合。

4.3 盡快形成快速公交網絡

目前，濟南的BRT線路單一，只有1號線和2號線，致使公交換乘不太方便，很多市民放棄了乘坐BRT公交，因此應盡快建成其他線路，編織成快速公交網絡，使公共出行的社會效益最大化。

4.4 設置BRT公交專用道

BRT公交車專用道必須要專用，用護欄把專用道與普通車道隔離開來，防止社會車輛進入而影響BRT公交車的運行，這樣才能保證BRT的運行速度［7］。中間雙向的兩個BRT車道最好不要隔離，更不要設綠化帶。這樣能擴大車道的空間，而且遇到發動機故障等緊急情況時，可以暫時把車輛拖到兩個車道的中間，以免影響其它 BRT公交車的運行［8］。在特殊情況下，如果有110、119、救護車等特殊車輛，也可以走BRT專用車道，讓專用車道最大程度地發揮社會效益。

4.5 先進的路口BRT信號優先

BRT信號優先權在濟南體現不明顯，致使BRT的優勢得不到充分發揮。在BRT 1號線途徑北園大街的28個路口中，大部分小路口實現了BRT車輛的信號優先。當車輛行至路口信號燈200 m左右時，路口綠燈信號將延時或紅燈信號加速，使BRT車輛優先通過。但濟洛路、歷山路、東工商河路口、三孔橋路口等重要的十字路口還未實現信號優先，這些路口交通流量較大，在交通高峰時段容易形成交通擁堵，使得BRT車輛與社會車輛等待信號的時間和幾率幾乎相等，建議在重要路口對BRT實現信號優先，適當延長放行時間或縮短等待時間，加快BRT車輛的運行，體現其信號優先權。歷山路是聯系南北的交通要道，但其沿線有和平路等諸多東西干道，因此BRT 2號線的信號優先沒有實現，建議在花園路口、解放橋路口實現信號相對優先，在路口綠燈即將結束時，適當延長綠燈時間放行BRT，BRT可以體現信號優先的同時也不會對東西干道的交通產生較大的影響。

最好能信號優先，特別是左轉的路口，一定要信號專用，BRT公交車長18 m，轉彎半徑非常大，BRT公交車左轉時，路口其他的信號燈一律是紅燈，這樣才能保證公交車快速安全地轉彎。建議在歷山路南口，實現BRT車輛左轉信號專用。

4.6 為乘客提供便利的設施

BRT公交車是城市的“窗口”之一，站臺最好是全封閉，給乘客創造一個沒有風雨的乘車環境，站臺內最好設置電視、座椅等簡易的設備，站臺內的電子屏，要隨時和準確地預告下趟車過來的時間，讓乘客提前做好準備。站臺內設置緊急通道，一旦發生交通事故或車輛發生故障，及時疏散事故車輛的乘客。

4.7 加強站臺管理

在BRT站臺，乘客經常一哄而上，車上的人下不了，車下的人上不去，BRT站臺屏蔽門前的候車1 m線幾成虛設，這種乘車方式不僅擾亂了乘車秩序，而且延誤了BRT停靠站臺的時間。實驗表明:排隊上車比一哄而上能節約25 s的時間。站務員在加強督導的前提下，乘客也應自覺遵循先下后上的原則并且按次序排隊上車，縮短上車時間，提高BRT的運營效率。

4.8 設置獨特的乘客過街方式

為保證乘客安全和便于運營管理，規范乘客過街，在路段停靠站乘客利用天橋或地道立體過街，在路口停靠站乘客利用路口斑馬線平面信號過街。

濟南北園大街BRT專用道護欄高不足1 m，由于BRT的站臺在馬路中間，行人到達的方式比較單一，其中不少行人要越過跨欄或者穿花壇過馬路;在解放橋北路段，也有不少市民下車后紛紛不顧疾馳的車輛橫穿馬路過街，不僅可能危及到自身安全，同時對于道路的通行暢通造成影響。

建議在解放橋北等行人過街比較集中的地段，設立過街天橋以方便市民過街、保證行人人身安全，同時保證道路通行暢通。

［1］王海霞，宋瑞，李明.城市快速公交系統發展水平評價方法研究［J］. 交通運輸工程與信息學報，2008，9(3):76－84.

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