公交車變道行駛對路網性能的影響分析與優化

王博　張文斌

摘 要：文章首先分析公交優先和車輛變道的研究現狀，在此基礎上提出公交車變道的概念。然后以武珞路（中南路到街道口路段）為研究對象進行交通調查，通過微觀交通仿真的手段，選取路網平均延誤、平均車速、平均停車次數、平均停車延誤作為評價指標，將該路段現在運營狀況與公交車不變道的運營狀況進行對比，并分析公交車不變道時流量的減少對路網性能的影響，最后運用層次分析法給出能夠最大限度減少延誤又能保證運力的公交車最佳運營數量，為更好地實現公交優先提供理論依據。

關鍵詞：公交優先；車輛變道；路網性能；VISSIM仿真；層次分析法

中圖分類號：U491 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）04-0056-02

Abstract： Firstly， the paper analyzes the current research situation of bus priority and vehicle lane change， and puts forward the concept of bus lane change on this basis. Then take Wuluo Road （Zhongnan Road to Street Entrance Road） as the research object to carry on the traffic investigation， through the microscopic traffic simulation method， selects the road network average delay， the average speed， the average parking frequency， the average stop delay as the appraisal index. Compare the current operation condition of this section with the operation condition of the bus lane， and analyze the impact of the reduction of traffic flow on the road network performance when the bus lane is not changed. Finally， the analytic hierarchy process （AHP） is used to give the best number of buses which can minimize the delay and ensure the capacity of the bus， and provide a theoretical basis for the better realization of public transport priority.

Keywords： bus priority； vehicle lane changing； road network performance； VISSIM simulation； analytic hierarchy process （AHP）

引言

城市公共交通是城市重要的基礎設施之一，是改善城市投資環境，緩解城市交通壓力的重要措施。自20世紀80年代引入公交優先概念到目前為止，我國公交優先的研究已有20多年的歷史，取得了很多研究成果[1]-[5]。但是我國在發展公共交通的過程中也遇到了很多問題，公交車變道就是其中之一。公交車在行駛過程中道隨意變換車道，給其他社會車輛造成嚴重的干擾，造成道路通行能力下降，公交車引發交通事故的現象頻繁發生。公交優先的特權究竟需要保持在什么樣的區間運行，才能給交通出行這個綜合系統帶來最大的效益，是值得我們研究的重要問題。基于這樣的背景，本文以公交車變道對路網性能的影響為研究對象，提出公交運營的改進方案，對更好地實現公交優先、提高道路的通行能力有重要的意義。

1 現狀分析

武珞路閱馬場至街道口長約6公里的道路上的公交專用道是武漢市首條投入使用的公交專用道，單向四車道最右邊的機動車道為專用道，每天7：00～9：00和16：30～19：00為公交專用時段。公交專用道實施以來，由于改善手段單一，公交車速提高不大，公交車輛與其他車輛仍然干擾嚴重，整體效用不顯著。

該路段上目前分布的公交線路較多，線路重復系數過大，有效利用率不高。公交車輛與其他車輛相互干擾嚴重，在交通高峰時段公交車平均運營速度只有6.75km/h，在幾個上下客較多的大停靠站處公交車輛常常“趴窩”，每移動100米要10余分鐘，很容易造成交通阻塞。中南路也是市內一條主干道，交通流量相對比較大，并且與武珞路交叉成T型交叉口，有大量車流匯入武珞路，這進一步加大了武珞路的交通壓力。武珞路從中南路到街道口路段的交通擁擠問題比較嚴重，公交數量比較大，變道問題表現比較突出，造成其它社會車輛延誤時間增加，頻繁變換車道還存在一定的安全隱患。

2 現狀評價

選取武漢市內車流量較大且設有公交專用道的武珞路（中南路到街道口路段）為研究對象，根據實際需要制定相應的交通調查方案，獲取路段平面幾何尺寸、交叉口配時、交通流量、公交車流量等基礎數據。然后將調查數據進行整理得出各種車型所占的比例、路段的高峰小時交通量。

在VISSIM中畫出路段平面圖并設置交通流特性、行駛特性、公交運營參數等仿真所需的基本數據[6]-[8]。運行

VISSIM仿真模型得到現有的交通流量下公交車變道與不變道的路網性能指標數據，如表1所示。

從表1可以看出路網性能與公交車是否變道有密切關系。公交車變道造成路網的平均延誤、平均停車次數、平均停車延誤增加，平均車速下降。

3 改進方案

優先發展公共交通的最終目的是提高道路的通行能力，即在公交優先的前提下提高道路的通行能力。公交車變道這種犧牲社會車輛運行效率的公交車運行方式，顯然有悖于優先發展公共交通的初衷。所以，優化該路段公交結構，降低公交線路重復系數（即調整公交車流量），提高公交車的有效利用率是提高路段通行能力的主要途徑。

為了尋求合適的公交流量，分別對不變道時不同公交流量下的路網運行狀態進行交通仿真。將改進方案的交通流數據分別用VISSIM進行仿真，得到道路網絡性能評價數據。圖1、圖2分別表示公交車不變道的情況下公交車減少量與平均延誤、平均車速的函數關系。從圖中可以看出隨著公交車流量的減少，路網的性能逐漸改善，但是受到需求運力的限制，不能無限制地減少公交流量，應該在滿足運力需求的條件下降低線路重復系數，適當減少公交車流量。

4 方案評價與優化

為了比較公交車不變道時不同公交流量的優劣采取評分的方法。取每種評價指標的最優值與最差值并相減得到差，將這個差平分為10份，每份為1分，最優得10分，根據各指標參數與最優情況的差別計算出各項指標的得分。為了確定每項評價指標的權重，選用層次分析法。根據判斷尺度對考評因素進行兩兩比較構造判斷矩陣，計算各項指標的權重。表2為各方案的評分匯總。

由表2可以看出，隨著公交車數量的減少，得分呈現遞增的趨勢。當公交車減少30%時得分最高，減少18%次之。由于公交車減少18%和減少30%時各項指標相差不大，考慮到武珞路運力需求因素，將公交車流量減少18%作為最佳決策。

5 結束語

本文用VISSIM建模進行交通仿真，分析表明武珞路（中南路到街道口段）公交車變道降低了道路通行能力，由此提出限制公交車變道以提高道路通行能力。但是該路段內公交流量過大，單方面限制變道會大大增加公交車的延誤，因此，提出了限制公交車變道以提高道路通行能力，同時降低公交線路重復系數減少公交車流量以提高公交有效利用率，并得出能最大限度地減少延誤又能保證公交運力需求的最優方案。

參考文獻：

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