重慶主城區公交優先道系統設置技術及實施方案

張雪蓮 張子陽

（林同棪國際工程咨詢(中國)有限公司，重慶 401121）

引言

近年來，北京、深圳等城市公交優先道實施效果初顯，讓公交車享受路權優先，提升公交運行效率，增強公交出行吸引力，緩解交通擁堵，提升交通出行品質，已成為公共交通優先的實施原則之一。

1 重慶主城區交通發展面臨挑戰

1.1 道路擁堵進一步加劇

隨著社會經濟的發展，城市化水平不斷提高，重慶主城區已經進入了機動化快速發展期，主城區機動車保有量至2017年已達到151.1萬輛，在過去的15年時間里城市機動車翻了7.5倍，年均增速約14.5%。隨著城市規模不斷擴大，職住不斷分離，城市組團呈現出融合發展態勢，車輛的高使用率和跨組團出行比例的增長，使得主城區路網交通壓力進一步加大。2017年主城區內環以內區域早晚高峰時段交通運行指數4.6，處于擁堵狀態；早晚高峰小時車速20.8 km/h，擁堵里程比例11.2%，同比上升1個百分點[1]。

1.2 常規公交吸引力呈下滑趨勢

近年來，重慶主城區公共交通分擔率下滑，雖然軌道交通分擔率不斷提升，但難以抵消地面公交客運量與分擔率連續多年下降影響。在公共交通與小汽車此消彼長的過程中，公共交通全方式分擔率每下降1個百分點，小汽車分擔率將上升4-5個百分點。由于道路擁堵程度加劇，公交車速降低，運營正點率低，居民公共交通出行時間增加，導致地面公交與軌道交通、小汽車相比缺乏競爭力，車速慢、準點率差已成為市民放棄公交出行的重要原因。

2 重慶主城區公交優先道選線思路

公共交通優先最主要的體現就是公共交通路權的優先。在同等路權條件下，地面公交車的運營服務質量難以與小汽車抗衡；同時，在公交優先路權不能有效落實的情況下，地面公交提速面臨難以克服的困難。對山地特征和道路資源先天不足的重慶主城區來說，實施公交優先道是有效緩解道路交通擁堵、平衡道路資源的重要措施。

以最大限度地擴大公交優先道的影響范圍、同時不過度影響社會車輛通行為目的，重慶主城區選擇實施公交優先道的道路主要有兩種類型：

（1）重要公交客流走廊，位于城市核心區域，聯系各大商圈或跨江通道，公交線路過度集中，公交客流量較大，公交車速較低，道路交通量接近飽和狀態。代表道路：渝中區干道、長江路、渝魯大道、紅石路。在該類道路建設公交優先道具有較大的社會意義，通過公交提速，可以使該通道內的絕大部分人群受益，服務范圍廣，社會價值較高，但是公交優先道建設難度相對較大，在公交優先道未成網的情況下，建成初期效果不會十分顯著。

（2）主要公交客流走廊，位于核心區以外區域，公交線路數量和公交客流量適中，公交車速相對較高，道路交通量接近飽和狀態。代表道路：機場路、金開大道、學府路。在該類道路建設公交優先道，建設難度相對較小，在公交優先道未成網的情況下，公交優先道建成初期亦能獲得較好的實施效果，可以充分發揮示范作用，其積極影響可以有效提高公交優先道建設的社會共識。

3 重慶主城區公交優先道建設目標

重慶主城區以“智能、嚴管、暢通”為目標建設公交優先道系統：針對主城區交通運行與管理現狀，有效整合現有資源，提升公交優先道管理水平和公交運營服務水平，實現交通管理決策科學化，改善交通運行環境。

（1）完善公交優先道交通標志標線系統，引導駕駛員正確使用車行道；

（2）對公交優先道通行的主要路口、路段實現違章行為自動監測、抓拍，有效遏制違法占用公交優先道、違法停車等交通違法行為；

（3）采用先進交通信號控制方式，建立多車道匯入控制系統，重要節點實現公交信號優先，提高公交車通行效率；

（4）建立公交優先道信息實時發布系統，提示公交優先道專用信息，并提供擁堵疏導、重大警情、突發事故路段疏導信息發布。

4 重慶主城區公交優先道設置技術總體方案

4.1 公交優先道系統建設范圍

公交優先道建設工作是一項系統工程，除了公交優先道交通管理設施的建設外，為了降低公交站點車輛停靠延誤，還應同步開展公交優先道沿線路段公交線路優化調整、多級踏步車更換以及公交停靠站優化改造等內容，如圖1所示。

圖1 公交優先道系統建設內容

4.2 公交優先道系統建設流程

重慶主城區公交優先道建設工作包括調研與需求分析、系統設計、工程實施三個階段。

（1）第一階段為需求分析階段，包括需求調研及現狀排查，即通過實地考察調研、資料收集、現場踏勘、借鑒國內外相關經驗等明確系統需求。

（2）第二階段為系統設計階段，根據系統用戶需求分析、公交優先道系統總體規劃開展各系統的關鍵技術研究，保證公交優先道系統設計、建設的規范性和一致性；保證綜合信息指揮平臺和各個系統的互通性、安全性、開放性和可擴展性；保證相關數據之間能夠交互融合；保證各系統具有統一的異常事件判斷標準。

（3）第三階段為工程實施階段，按照系統設計開展工程實施，充分體現設計意圖，發揮公交優先道系統建設成效。

4.3 公交優先道系統設置技術構架[2]

在需求分析和公交優先道示范線選線方案確定的基礎上，本文側重公交優先道系統中交通管理設施設置技術的系統設計。系統框架是對公交優先道系統的一個全面描述，具體來說就是以公交優先道為對象，在國家交通管理設施和智能交通體系框架的指導下，根據示范線沿線交通現狀、智能交通建設現狀和各方需求，定義如下內容：公交優先道系統提供的服務；公交優先道系統具備的功能；公交優先道系統所包含的應用子系統。

基于上述需求，需要在以下幾個方面提供功能應用，共同構成主城區公交優先道系統框架，包括“四個系統、一個平臺”：交通標志標線系統；交通違法抓拍系統；公交優先道信息發布系統；信號優先控制系統；綜合信息平臺。

圖2 公交優先道交通標志示例

圖3 公交優先道交通標線示例

5 重慶主城區公交優先道實施方案

5.1 交通標志標線系統

根據標志不同功能，重慶主城區公交優先道標志版面內容為指示公交優先道的位置、使用時間以及“全程監控”提醒文字；車行道指示標志版面內容為指示大小車道、轉向車道和公交優先車道的文字；道路開口借道指示標志版面內容為指示右轉社會車輛借道共用公交優先車道的提醒文字（圖2）。

為了加強公交優先道辨識程度，為交通管理者提供執法依據，重慶主城區公交優先道基于國標，

采用黃色虛線交通標線，同時在公交優先車道起點、終點路段設置彩色瀝青路面，標注“公交專用”“公交專用7-9 17-19”地面文字（圖3）。

5.2 交通違法抓拍[3]

為了整治公交優先道占道現象，安裝違法抓拍設備對占用公交車道的社會車輛進行抓拍尤為重要。除執法功能外，違法抓拍設備同時可以輸出高清視頻流，實時監控公交車流和交通狀況。

重慶主城區公交優先道違法抓拍系統主要包含三個部分，即固定電子警察系統、車載電子警察系統以及車道違法抓拍系統。

（1）固定電子警察系統。固定式高清電子警察系統由前端子系統、網絡傳輸子系統以及后端管理子系統三部分組成（圖4），主要實現對社會車輛占用公交優先道為主的交通違章行為進行自動抓拍、傳輸和處理。同時，可以輸出高清視頻流，滿足高清視頻監控的需求，減少監控攝像機投入。

圖4 一體化電子警察系統結構

圖5 車載電子警察系統結構

（2）車載電子警察系統。車載電子警察系統具有監控點機動、隱蔽，監控范圍廣等優勢，完善了占用公交車道檢測系統方案，同時也解決了原先固定式抓拍系統的一些問題，如安裝位置固定不變、檢測范圍有限、時間長了容易被辨識，易于被違章車輛刻意回避，使用一段時間之后達不到檢測違法占用公交車道車輛的目的。

車載電子警察系統主要由前端采集設備、4G網絡傳輸及后端中心平臺管理系統構成（圖5）。其中前端采集設備既可作為獨立系統運行，也可配合4G網絡和中心平臺實現聯網運行。

（3）違法抓拍系統。智能化機動車違法停車抓拍系統由一體化抓拍球機、網絡傳輸子系統、后端管理平臺三部分組成（圖6），綜合實現對路口機動車違章停車違法行為的自動抓拍、記錄、傳輸和處理。

5.3 公交優先道信息發布

公交優先道重點路段、交叉口布設信息發布屏，系統主要采用LED信息發布屏動態發布公交優先道的相關信息，如公交優先道的啟用時間、違法占用優先道的社會車輛號牌等信息，主要由信息發布屏、通信系統、控制平臺三部分組成。優先道信息發布屏具有顯示直觀醒目、信息量大、視認時間相對較短等諸多優點，尤其是發布內容動態靈活，能夠根據需要實時調整。

圖6 自動違法抓拍系統結構

5.4 信號優先控制

信號優先控制系統以實現公交車輛在路口有優先通過權為目標，按照不同的控制方式可以分為被動優先、主動優先、實時優先三種。

根據重慶主城區公交優先道沿線信控路口的特點，主要采用主動優先的具體優先控制方式，包括綠燈延長與綠燈提前，應用多車道匯入自適應控制技術。

綠燈延長即延長相位綠燈時間。當有公交車輛到達交叉口時，若該相位的綠燈信號即將結束，此時采用延長該相位的綠燈時間；若通行方向所在的相位處于紅燈狀態，此時通過縮短交叉口當前相位的紅燈執行時間，以使公交車輛能夠盡早通過交叉口。公交車輛通過交叉口后，控制系統將恢復原有的信號配時。

在部分橋梁、立交合流、分流處車流交織嚴重，易發生交通堵塞的這些節點處應用多車道匯入自適應控制技術，以有效提高節點的通行能力。多車道匯入控制系統如圖7所示。

圖7 多車道匯入控制系統

配合信號優先控制系統，同步采用RFID無線接收技術，同時接收車載電子標簽與無線地磁車輛檢測器數據，將交叉口流量檢測、公交優先道流量檢測與車輛識別優先一體化解決。電子標簽貼放在車輛外部車頭擋風玻璃上，由天線和RFID芯片組成，每個芯片都含有唯一識別碼，用來表示電子標簽所附著的公交車輛。

5.5 綜合信息平臺

公交優先道綜合信息平臺通過預先定義的接口和數據交換通道，與電子警察系統、公交優先道信息系統及信號優先控制系統實現集成，從而在一個統一的平臺上對公交優先道系統進行監控、管理，實現各子系統之間數據共享和交互，形成公交優先道系統的“大腦”。根據類似項目經驗，交通違法證據（含圖片、視頻）在中心存儲系統容量空間的占比在80%以上，重慶主城區綜合信息平臺按照圖片存儲3個月，違章視頻片段存儲30天進行設計，其中固定電子警察進行圖片和視頻抓拍存儲，車載式電子警察只進行圖片抓拍存儲。

6 重慶主城區公交優先道系統建設實際情況

2017年9月12日，重慶市第一條擁有獨立路權的公交優先道正式投入使用，截至2018年底已開通運營公交優先道14條，單向總長105公里。工作日的7:00-9:00和17:00-19:00時段內，僅允許公交車、執行任務特種車輛以及校車駛入公交優先道通行，其他車輛禁止駛入（圖8、圖9）。

目前，重慶主城區公交優先道整體運行情況良好，根據交通運行大數據監測分析，公交優先道啟用以來，地面公交“運行明顯改善、客流小幅增長”，與開通前相比，公交運行效率提升40%以上，早晚高峰平均運行時速提升了30%，市民平均出行時間節約12分鐘，公交車平均滯站時間減少29秒，早晚高峰約有90萬乘客享受到了公交優先道帶來的便利。

圖8 重慶主城區公交優先道實拍圖

圖9 優先道信息發布屏及多車道匯入控制信號燈實拍圖

同時，結合公交優先道實施，2018年重慶主城區共計優化調整線路7條，12條線路實施跳站（行駛到某站不停靠而是直接通過）。交通違法抓拍設備上線糾違檢查共計3500余人次，公交優先道平均守法率達90.5%。圖10為電子警察抓拍的占用公交優先道車輛。

圖10 電子警察抓拍（占用公交優先道）

7 結語

實施公交優先道是落實公共交通優先的重要措施，公交優先道建設工作是一項綜合性系統工程。若要使公交優先道有效發揮作用，除了設置專用交通標志標線外，還需要配合相應的交通違法管理手段，加大執法力度和懲罰措施并加強宣傳。重慶主城區公交優先道系統的實施，有效提升了地面公交運營車速，同時減少了路面交通疏導、糾違的警力需求。