“多網融合”公交綜合評估指標更新研究

辛光照 許珂源 喬俊杰

（成都市規(guī)劃設計研究院，成都 610041）

“多網融合”公交綜合評估指標更新研究

辛光照 許珂源 喬俊杰

（成都市規(guī)劃設計研究院，成都 610041）

由地面常規(guī)公交、有軌電車、快速公交（BRT）和軌道交通組成的多種公交模式于一體的公交網絡是大城市公共交通的發(fā)展方向。為了彌補現有公交評估中公交模式之間對比評估和外部性影響評估兩方面的不足，從公交企業(yè)生產運營的輸入、輸出以及外部性影響三方面建立了多模式公交的綜合評估指標框架，并且進行了公交模式之間的對比評估。評估發(fā)現在不同公交模式中，地鐵資金投入最高，每萬人公里的建設費用為7.14美元；同時，地鐵服務利用效率最高，每車公里能輸送51.09人公里；能源消耗方面，有軌電車能源使用效率最高，每萬人公里的能源消耗量為6.81百萬焦耳。

公交更新；多模式；評估指標；外部性

1 引言

公共交通在人均道路資源利用效率、節(jié)能減排等方面具有其他類型交通方式無可比擬的優(yōu)勢，通過優(yōu)先發(fā)展公共交通來緩解城市交通擁堵問題已經成為我國城市交通的長期發(fā)展戰(zhàn)略。《國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要》交通專題中明確提出了2020年大城市公交出行率達到50%以上的戰(zhàn)略目標。然而，目前我國大部分城市的公交出行率與國家發(fā)展目標差距巨大。為了提高公交出行率，對城市公交網絡的優(yōu)化更新至關重要。

準時快捷的城市地下軌道交通作為公共交通的一種模式，被認為是提升公交分擔率的有效方式。因此，近年來我國很多城市，尤其是省或自治區(qū)政府所在地城市，相繼制定了當地的軌道交通線網規(guī)劃，并據此進行了大規(guī)模的地鐵等交通基礎設施建設活動。一方面，投資地鐵能夠提高城市交通機動性，而且還能刺激社會經濟的發(fā)展；另一方面，建設地鐵財政負擔巨大，環(huán)境影響長遠，政府決策者逐漸意識到大規(guī)模建設地鐵的潛在負面影響。在現有城市道路和公共交通系統的基礎上，通過對公共交通系統進行合理評價，優(yōu)化公共交通資源配置，最大限度地發(fā)揮公共交通的效益成為國內外學者研究的重要課題。

2 多模式公交

一種包含由地面常規(guī)公交、有軌電車、快速公交（BRT）和軌道交通組成的多種公交模式于一體的公交網絡，被認為是公共交通的發(fā)展方向。多模式公交網絡要求城市公交體系在原有常規(guī)地面公交和輔助公交的基礎之上增加快速大容量的公交模式，常見的高等級公交模式有BRT、有軌電車、輕軌和地鐵。不同的公交模式被賦予不同的運輸功能，根據每種公交模式的技術經濟特征建設一種多層次的多模式公交網絡，即“多網融合”公共交通系統。

圖1 慕尼黑多模式公交系統[1]

圖1 為德國慕尼黑市多模式公交系統，與之相比，國內一些大城市的公共交通供給缺乏常規(guī)公交和地鐵之間的過渡模式。為了保障公共交通優(yōu)先發(fā)展，提高城市公交網絡的整體協同性，南京、武漢和蘇州等國內城市在優(yōu)化地面常規(guī)公交和投資建設地鐵的同時，相繼進行了當地BRT和有軌電車線網規(guī)劃，部分城市已經進入施工建設階段。

3 現有公交評估指標

城市公共交通系統性強，影響因素多，涉及范圍廣。隨著城市軌道交通、快速公交、常規(guī)公交等公共交通設施的大規(guī)模建設和改造，與之相配套的多模式公共交通效能評估成為亟需解決的問題。合理有效的評估不僅能鑒別當前運營中存在的弱點，更能分析影響居民公交出行選擇的原因，以提供有針對性的改善意見。根據評估對象不同，現有的公交評估研究集中在公交車站和公交網絡兩個方面。

3.1 公交車站

公交車站是連接公交車和乘客的基礎交通設施，能夠影響公交的運行效率和乘客感知的公交服務水平。公交車站評估的研究中，規(guī)劃和設計因素對車站運行效率有著顯著影響，是車站評估的主要指標。一些學者考慮了乘客在公交車站的行為，把等車時間作為評估車站運營效率的一項重要指標。已有的關于車站等車時間的研究可以劃分為三類：（1）通過微觀仿真模型計算乘客的車站等車時間[2,3]；（2）將乘客感知的等車時間與實際的等車時間進行對比研究[4,5]；（3）根據公交車的進站時刻數據計算乘客站內等車時間[6,7]。

3.2 公交網絡

已有的關于公交網絡評估指標的研究一般是從乘客、公交運營商、社區(qū)和駕駛員四個方面展開的：（1）從乘客角度進行服務質量評估；（2）從公交運營商角度重點評估經濟效益；（3）對公共交通的外部性影響以及駕駛員的狀況進行評估。

綜上所述，現有的公交評估對象往往是單一公交模式，評估一般是從管理者或者乘客以及環(huán)境角度單方面展開，針對這兩點不足，本文從公交綜合評估指標和不同公交模式之間的綜合評估分析進行完善研究。

4 多模式公交綜合評估指標

4.1 第一類綜合評估指標

公交運營商的運營過程可以看作是生產產品的過程。公交運營商投入公交車、乘務人員以及場站設施來“生產”車公里、人公里和客流量等“產品”。本文從三個方面分析城市公共交通評價指標：（1）輸入：輸入產生服務，衡量輸入的標準有資金投入、工作人員數量、工作時間、車隊規(guī)模和燃油消耗等；（2）輸出：輸出即提供的公交服務，衡量輸出的標準有車輛運營公里和運營時間；（3）服務消費量：服務消費量指被乘客利用的公交服務，衡量標準有乘客出行量、運營收入、乘客公里以及乘客小時數等。

從輸入、輸出和服務消費量三個方面，可以進一步建立相應的效率評估指標：（1）投入效率指標，用來衡量輸入和輸出的相互關系；（2）服務利用率指標，用來衡量服務消費量與輸出的相互關系；（3）投入利用率指標，用來衡量服務消費量與輸入的相互關系。產生公交服務的資金投入，用運營支出來衡量；提供的服務，用車公里和車小時來衡量；服務消費量，用客流量來衡量（表1）。

表1 第一類公交綜合評估指標

4.2 第二類綜合評估指標

在進行不同公交模式的對比評估時，第一類指標有兩項不足之處。

第一，公交企業(yè)或者政府決定在哪一種公交模式投資時也就意味著失去了投資其他領域所能帶來的效益。因此對不同公交模式進行對比評估具有重要意義。不同公交模式之間的費用對比分析應該建立在包括建設費用和運營支出在內的全部費用的基礎上。目前資金相關的指標一般不被公交企業(yè)采用，建立在運營支出之上的評估指標不能有效地進行不同公交模式之間的對比評估。

第二，第一類指標并沒有考慮公交車輛運輸能力的差異。現有的評估一般是基于車公里或車小時進行的，缺乏考慮每種公交車輛運輸能力的差異。尤其在進行不同公交模式的對比評估時，建立在車公里或車小時之上的對比評估往往不能反映不同公交模式之間的差異。例如，鉸接和雙層常規(guī)地面公交車輛之間的額定載客量不同。額定載客量的差異不僅僅體現在同種公交模式之中，不同公交模式車輛的額定載客量的差異更是明顯。例如南京地鐵采用6節(jié)編組，每節(jié)車輛設計運輸能力在228人左右，遠遠高于常規(guī)地面公交車輛的最大載客量。

基于對上述第一類綜合評估指標存在的兩大問題，總結改進后的第二類綜合評估指標見表2，表中補充了各個公交模式的資金投入以及不同公交模式車輛額定載客量的差異。服務輸入的評估指標是建設費用和運營支出產生的全部費用，服務輸出的評估指標是座位公里和座位小時，服務消耗量的評估指標是客流量與人公里。座位公里（小時）等于車公里（小時）與座位數的乘積，其中的座位數是設計座位數與站立乘客之和。公交企業(yè)需要權衡有座乘客數與站立乘客數，保障乘客都有座位能提高公交服務水平，減少設計座位數能留出更多的站立空間，高峰和平峰期間的權衡策略不一樣。客流量指使用公交出行的乘客數量。人公里是全部乘客公交出行的里程之和。

表2 第二類綜合評估指標

4.3 第三類綜合評估指標

公交運營商“生產”運輸服務的過程中會產生額外的負面環(huán)境影響：噪音污染、能源消耗以及空氣污染物排放。在第一類和第二類公交綜合評估指標的基礎上，從費用-輸入、服務-輸出和外部-影響三個方面來構造城市多模式公交綜合評估指標框架體系（圖2）。

圖2 費用-輸入、服務-輸出和外部-影響評估框架

為了保證多模式公交網絡綜合評估指標可以從公交線路、公交模式和公交網絡三個等級展開，進一步對費用-輸入、服務-輸出和外部-影響三種類型的指標進行細化歸類（表3）。

評估等級公交線路 公交模式 公交網絡費用-輸入型場站用地車站費用車隊規(guī)模建設費用運營費用管理費用投資費用輸出型 發(fā)車頻率 出行時間出行速度 覆蓋率服務-外部-影響型正面：土地增值、人員和物資的流通帶來的效益負面：公共交通能源消耗、噪聲污染和污染物排放

在公交線路等級，費用-輸入型指標具體體現在公交車站的用地面積、站牌、候車廳、站臺、座椅、照明以及自行車停車位的投入費用等；服務-輸出型指標具體體現在乘客的站臺候車時間、接入距離、上下客流量；而外部-影響型指標主要指公交車站的位置對其他交通方式的影響以及公交頻繁加減速所排放的空氣污染物。

在公交模式等級，費用輸入型指標主要體現在不同公交模式的前期建設費用以及后期的運營管理費用；服務-輸出型指標用來表征不同公交模式在完成運輸乘客方面的吸引力和承載力的內容，主要表現為平均乘行距離、客流量以及運營速度等；外部-影響型指標可以表征不同公交模式對周圍環(huán)境和社區(qū)的正面和負面影響，正的外部性影響包含提高土地租金，節(jié)省出行成本以及繁榮地區(qū)經濟，負的外部性影響包含噪聲污染、能源消耗以及空氣污染物的排放。

公交網絡等級的評估指標包含公交線路和公交模式等級評估指標的一些內容，主要是一些能夠反映公交網絡整體狀況的指標。在費用-輸入方面有整體建設和運營費用，在服務-輸出方面有全網的平均車速和出行時間等信息以及外部-影響方面的能源消耗等方面。

5 公交模式綜合評估

公交模式綜合評估能夠對比分析常規(guī)公交、BRT、有軌電車和地鐵公交模式在費用-輸入、服務-輸出和外部-影響三方面的狀況。人公里是衡量有效性的指標，本文分別定義了每人公里的建設費用和每車公里的人公里來反映投資有效性和服務有效性。由于能源消耗越來越引起人們的注意，定義了每人公里的能源消耗量來評價每種公交模式對環(huán)境的影響。公交模式綜合評估指標見表4。

在公交模式的評估過程中，人公里和車公里的數值可以通過仿真多模式公交路網輸出。將每種公交模式的總建設費用和總能源消耗量分配到每萬人公里。每種公交模式的總人公里（總車公里）通過將每種公交模式的使用壽命乘每日的人公里（車公里）。每種公交模式的總建設費用通過將每種公交模式的單位里程建設費用乘以總里程得到。每種公交模式的總能源消耗量通過將每車公里能源消耗量乘以總車公里得到。公交模式評估結果如圖3所示。

表4 公交模式的評估準則和指標

圖3 公交模式綜合評估結果

從圖3可以看出，與其他公交模式相比，地鐵需要最多的資金投入，每萬人公里的建設費用為7.14美元。能源消耗方面，有軌電車能源使用效率最高，每萬人公里的能源消耗量為6.81百萬焦耳。服務利用效率方面，地鐵服務效率最高，每車公里能輸送51.09人公里。

6 結語

公共交通是城市經濟活動的重要載體。公交更新對于提升城市韌性有重要意義。公交更新首先在于公交的功能地位更新，確立公交優(yōu)先發(fā)展的城市交通發(fā)展策略，并在此基礎上進行公交結構更新。對于大城市而言，公交結構更新主要指優(yōu)化現有的單一公交模式組成的公交系統，形成地面常規(guī)公交、有軌電車、快速公交（BRT）和軌道交通于一體的多模式公交系統。其次，公交功能地位和結構的更新需要建立一種綜合性的評估框架，既考慮維持公交運營的投入要素，也包含公交運營的運輸服務，同時兼顧對外部環(huán)境的影響。成都市“多網融合”公交系統正在逐步完善建設中，基于這種綜合性評估框架，既能對公交系統進行全面的評估，也能展開不同公交模式之間的對比評估，評估結果可以反饋指導下一步的公交系統更新方向。

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Renovating evaluation indicators for multi-modal public transit network

Xin Guangzhao Xu Keyuan Qiao Junjie
( Chengdu institude of planning and design, Chengdu 610041)

Multi-modal transit network is the renovating direction in big cities. This transit network is composed of conventional bus, tram, BRT and subway. The existing transit evaluation lacks analysis among different transit modes and traffic externality. A new comprehensive evaluation frame is proposed. This new frame considers cost-input, service-output and externality-impact. The comprehensive evaluation on different transit modes is also conducted. Results show that subway carries 51.09 passenger miles per vehicle mile and tram consumes 6.81 million joules per 10 thousands passenger miles.

Renovating transit；multi-modal；evaluation indicator；Traffic externality

U491.1+3

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