苗齊壯，孫鳳英

(東北林業大學交通學院，哈爾濱150040)

隨著國民經濟的快速發展，我國的汽車產量也在逐年增長，私家車和出租車的數量不斷擴大，各城市交通擁堵現象日趨嚴重。如何大力發展公共交通，合理的選擇公交線路路徑，使公交出行方便、快捷是當前解決交通擁堵問題的關鍵。但是一直以來，公交線路配置比較簡單，公交流量存在較大的不均衡性。因此深入分析道路交通條件和交通需求狀況，分析公交線路網絡存在的問題，對線網路徑進行優化和改造，是改變公共交通現有地位的根本，也是短期內提高公交吸引力的關鍵。

1 公交專用道的合理設置及其評價

設置公交專用道是體現公交優先通行的主要措施之一，是吸引個體出行方式向公交出行方式轉移的手段，是通過交通需求管理緩解城市交通壓力的重要措施。公交專用道設置得是否經濟合理，是公交優先的理念能否被社會認可的重要影響因素。合理的設置公交專用道的首要條件是要科學的確定道路上的交通流量和公交流量［1］。

1.1 設置公交專用道的條件

公交專用道的設置要符合一定的條件，其受道路條件的影響非常大，公交客流量和車流量也是設置公交專用道的主要影響因素。公交專用道設置的前提條件如下:

(1)道路幾何條件:設置公交專用道的街道單向車道數最少要有2條車道，最好是單向3條以上，否則只能設置成公交專用街。

(2)斷面公交客流量:公交優先并不代表“公交車優先”，而是乘坐公交車的乘客優先，所以要設置的公交專用道路段上的公交客流量應該很大。

(3)斷面公交車流量:要設置成公交專用道的路段，在高峰小時路段上的單向公交車數要達到100輛左右。

(4)公交車行駛車速:公交車在道路上的行駛車速會影響乘客的出行選擇，據統計當公交車時速低于18km/h時，應考慮設置公交專用道。

(5)社會車輛占總流量的比例:設置公交專用道后，社會車輛所能選擇的通行車道減少，這樣便使得社會車輛的行駛速度降低，為了避免社會車輛因車道不足而產生擁堵現象，在設置公交專用道時還應考慮社會車輛占總流量的比例［2－4］。

1.2 公交專用道效益評價

公交專用道綜合效益評價方法包括實施效益評價指標體系和各效益指標的計算。

英國交通部采用乘客需求、系統運量、設施設計和運營之間的關系，評價公交專用道的實施效益評價。具體包括:每條公交專用道上觀測到的最大公交車流量、公交車輛平均行駛速度、公交車輛滿載率和斷面客流量 (早晚高峰觀測得到的單向最大斷面客流量)［5］。

1.2.1 公交專用道實施效益評價體系

設置公交專用道后，道路對非公交車的供給能力會產生變化，可能引起非公交車選擇其他道路行駛，引起相關道路網的交通狀況發生改變。公交專用道實施的直接效益體現在公交車輛運行狀況的改變和保障使用公交出行者可靠出行。公交專用道效益評價體系如圖1所示。

1.2.2 公交專用道實施效益評價指標

效益評價采用的效益指標數量越多，評價的準確性就越高，但相應收集和分析數據的成本隨之上升。所以必須以盡量少的指標，反映最主要、最全面的信息。所選取的指標體系應能較為完整地表達公交專用道系統實施對各方面產生的影響，意義明確，并保證指標縱向、橫向可比性，消除指標間信息重復對評價結果的影響。其評價指標主要從乘客方 (節省公交出行時間和節省非公交出行時間、提高公交準點率)，運營方 (調度可靠性、車輛運營成本變化和公交營運收入變化)和建設管理者(道路客運能力、公交車行程車速、非公交車行程車速和出行結構變化)方面考慮［6］。

圖1 公交專用道規劃方案效益評價指標體系Fig.1 Assessment indicator system of public transportation lane program

1.2.3 公交專用道實施效益評價標準

對公交專用道實施效益進行綜合評價的目的，是判斷專用道實施的合理性。結合公交專用道的功能，設置目標等因素確定各項指標評價標準。公交專用道實施效益評價指標權重反映各評價指標的相對重要度用AHP法獲得［6］，見表2。

表2 公交專用道實施綜合效益評價指標權重Tab.1 Importance of efficiency evaluation for setting public transportation lane

公交專用道實施效益綜合評價指標的作用，是對一條公交專用道的實施效益進行全面綜合的評價。綜合評價指標中A、B級表示公交專用道實施效益較好，專用道實施后有明顯的效益體現;C級表示公交專用道實施效益一般，效益體現不明顯;D、E級表示公交專用道實施效益較差，基本無效益。表3為公交專用道實施效益評價指標建議值，表4為評價指標的取值［6］。

表3 公交專用道實施效益評價指標建議值Tab.3 Suggestions of efficiency evaluation for setting public transportation lane

表4 評價指標的取值Tab.4 The value of assessment indicator

2 TransModeler在公交線網優化中的應用

TransModeler是美國Caliper公司推出的多功能交通仿真軟件包。以地理信息系統 (GIS)為基礎，采用最新的交通行為仿真模型，提供城市交通規劃和仿真，仿真結果評價和分析等功能［7］。

應用TransModeler軟件進行仿真，其仿真參數標定的目標是使仿真輸出的結果能夠體現出優化方案的科學性與可行性。標定的主要參數是車輛停留時間和車頭時距及車輛行駛速度。

2.1 公交線路模擬仿真輸入

本文以哈爾濱市第5路公交車為仿真對象。其仿真輸入主要為以下幾個步驟:

(1)仿真工作的檢查、監控。仿真前應檢查Project Settings設置是否正確，所有的輸入文件是否配置正確，期望輸出結果是否已被選定;仿真運行過程中的監控，檢查信號配時、出行者行為和常規交通狀況是否與期望值相匹配等。

(2)建立路網。在仿真工程中鋪設5路公交車行駛的道路網，并添加路口信號配置、路口檢測器、鋪設5路公交車通行線路及各站站點。

(3)數據輸入。將前期進行調查的路網數據(道路交通量、O－D數據、公交車站站距、各站上下車人數、公交車車頭時距)輸入到仿真工程中。

(4)運行仿真。

2.2 公交線路模擬仿真運行

對哈爾濱市第5路公交車進行了兩次模擬仿真運行，第一次為模擬現狀，將現實公交運行狀況模擬到系統中運行。第二次為優化后的5路公交車運行方案仿真。

其優化方案主要為，將第5路公交車行駛的安升街至北安街路段設置為公交專用道，在專用道上噴涂紅色路面，使專用道與其他車道形成強烈的視覺反差，公交專用道要比其他車道高出幾毫米，這樣使得駛入公交車道的車輛能感覺出路面的不同，并添加路段監控系統，監控公交車道是否有其他車輛駛入，在交叉口處采用兩種處理方式:

(1)設置回授線。

(2)將路段上專用道延伸至進口道，在右轉車流量大的交叉口設置回授線，在右轉社會車流量小的交叉口使公交專用道延伸至進口道。在石頭道街路段，對公交站點進行改善，對各站站距按站距標準 (400～600m)進行優化調整。

2.3 公交線路模擬仿真輸出

本文在交通仿真過程中輸出的主要數據包括:路段車輛行駛時間、路段車輛行駛速度、交叉口車輛行駛速度、擁堵狀態時的車輛排隊長度、公交車行駛時間、公交車進站出站時間長度、公交車行駛速度和車輛交叉口延誤時間。表5和表6為優化前后5路公交車的運行服務時間。

表5 優化前5路公交車的運行服務時間 單位:sTab.5 The operation service time of No.5 bus before it is optimized

表6 優化后5路公交車的運行服務時間 單位:sTab.6 The operation service time of No.5 bus after it is optimized

通過表5和表6優化前后數據對比可以看出，在優化后每小時車站經過的公交車數增加，車頭時距也比優化前小很多，車頭時距小表明乘客在站點的候車時間減少，從而減少了乘客出行的候車等待時間。

公交專用道的設置是為了提高公交運行速度，同時也要考慮公交專用道對其他車道上車輛運行速度的影響。表7和表8為設置公交專用道前后道路的運行狀況信息。

表7 設置公交專用道前道路運行狀況Tab.7 Traffic state before setting public transportation lane

表8 設置公交專用道后道路運行狀況Tab.8 Traffic state after setting public transportation lane

通過數據對比分析，得出設置公交專用道后公交車運行速度提高，效益評價指標為A級;非公交車的行駛速度有所降低，效益評價指標為B級;通過計算得出公交車出行時間減少25.5%，效益評價指標為A級。綜合評定，設置公交專用道后第5路公交車的運行速度提升，減少了乘客的等車時間，在給乘客帶來便利的同時也提高了自身運行效益。

3 結論

應用TransModeler軟件對哈爾濱市第5路公交車運行狀況進行模擬仿真，得出5路公交車的運行現狀，與實際道路運行狀況吻合。對5路公交車行駛道路設置公交專用道進行模擬仿真，得出設置公交專用道后公交車運行速度可提高3個百分點，非公交車運行速度略有下降，乘客等待時間明顯減少，公交自身效益會有所增加。

應用TransModeler軟件對公交線網優化進行仿真，技術優勢突出，效果明顯，可進行公交優化方案的對比，提高公交優化方案選擇的科學性和效率，降低方案差錯的風險。

［1］曾奕林.城市公交專用道系統設計方法研究［D］.長安:長安大學，2005.

［2］裴玉龍，伍拾煤.城市公交專用道設置與規劃問題的探討［J］.東北公路學報，2002，25(4):91 －94.

［3］朱 琳，張添綱，王春蕾.?？空緦粚Ｓ玫劳ㄐ心芰Φ挠绊懛治觯跩］.森林工程，2010，26(6):66 －69.

［4］王 揚，趙蔥麗，王麗娟.城市公交專用道設置方式解析［J］.石家莊鐵道學院學報，2005，18(3):69 －72.

［5］劉 偉，別 牧，張建旭，等.設置公交專用道的流量條件研究［J］.重慶交通學院學報，2005，24(6):129 －132.

［6］陳小鴻.城市客運交通系統［M］.上海:同濟大學出版社，2008.

［7］楊 慧，成 衛，肖海承，等.基于TransModeler的擁堵區域交通流量調控方法研究［J］.科學技術與工程學報，2011，11(8):1746－1750.