快速公交系統(tǒng)（BRT）專用道設(shè)計(jì)研究

鄭春暉

（上海市政交通設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海市 200030）

快速公交系統(tǒng)（BRT）專用道設(shè)計(jì)研究

鄭春暉

（上海市政交通設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海市 200030）

BRT系統(tǒng)的運(yùn)營速度與運(yùn)營能力主要取決于BRT專用道的設(shè)置方式，如配合交叉口信號優(yōu)先系統(tǒng)，BRT系統(tǒng)的服務(wù)水平將可以達(dá)到輕軌系統(tǒng)的服務(wù)水平。BRT專用道的設(shè)置可以避免BRT車輛與其他車輛的混合行駛，減少甚至消除了因BRT車輛與其他車輛產(chǎn)生沖突而帶來的延誤，提高了其運(yùn)行效率。主要研究BRT專用道的布設(shè)形式，并對其交通效益進(jìn)行分析。

BRT；專用道；路權(quán)；交通效益

0 引言

快速公交系統(tǒng)（BRT）是迄今為止被發(fā)現(xiàn)的，最具經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢的公共交通運(yùn)輸系統(tǒng)之一，其具備了建設(shè)迅速、網(wǎng)絡(luò)形成完整的優(yōu)點(diǎn)，短周期內(nèi)即可提供快速、高質(zhì)量的公共交通服務(wù)。目前我國將BRT系統(tǒng)組成大致分為六個部分：BRT專用道；BRT系統(tǒng)線路；交叉口優(yōu)先控制系統(tǒng)；新型大容量BRT車輛；BRT車站；乘客與車輛管理系統(tǒng)。其中，BRT專用道是保證其快速運(yùn)行的最主要構(gòu)成部分，專用道的設(shè)置可以使BRT系統(tǒng)與其他交通方式隔離開來，使其擁有道路的優(yōu)先使用權(quán)，從而保障了BRT系統(tǒng)高效、快速運(yùn)行的功能需求。

1 BRT專用道劃分

按道路的使用權(quán)限，可將BRT專用道分為完全獨(dú)立路權(quán)和半獨(dú)立路權(quán)的兩種形式。完全獨(dú)立路權(quán)的BRT專用道指道路的使用權(quán)完全歸BRT車輛所有，又稱BRT專用路，主要包括全封閉高架BRT專用路、高速公路上的BRT專用道、普通城市道路中的BRT專用道等三種形式。由于完全獨(dú)立路權(quán)占用道路資源多，所以在城市道路中較少運(yùn)用，一般只有在城市郊區(qū)會見到。

半獨(dú)立路權(quán)的專用道是指道路的路權(quán)在部分車道或部分時段內(nèi)歸BRT車輛所有。按照BRT專用道在路段上所處的位置可將其大致分為五類[1]：

（1）路中型BRT專用道

這種型式的專用道BRT車輛行駛在道路中央。有中央分隔帶的道路，BRT行車道沿分隔帶布置，?？空纠梅指魩Р贾?；無中央分隔帶的道路，行車道沿中黃線布置，車站需通過對道路進(jìn)行渠化或局部拓寬來布置，見圖1。

圖1 路中型BRT專用道示意圖

優(yōu)點(diǎn)：不受路邊停車、相交道路進(jìn)出車輛的影響；可將雙向?qū)Ｓ玫篮喜ⅲ笲RT車輛能夠利用對向車道超車；可采用物理隔離措施將專用道與其他車道隔開以保證其不被占用。在中央預(yù)留的車道也可為以后軌道交通的建設(shè)做好準(zhǔn)備。

缺點(diǎn)：直行BRT車輛會與其他左轉(zhuǎn)車輛沖突；乘客進(jìn)出站臺相對麻煩，需設(shè)置過街天橋或地下通道，成本增大；因車站設(shè)在路中故對道路寬度的要求也較高。

（2）路側(cè)型BRT專用道

路側(cè)型BRT專用道是指將專用道分置在機(jī)動車道外側(cè)兩邊，其右側(cè)即為非機(jī)動車道或機(jī)非分隔帶。

優(yōu)點(diǎn)：不需要新建行人過街設(shè)施和停靠站，節(jié)約成本，易于實(shí)施。BRT?？空驹O(shè)置在路邊，乘客上下車方便，對道路寬度要求也較低，不會占用過多道路資源。

缺點(diǎn)：會受路邊停車的影響，直行BRT車輛在路口會受到右轉(zhuǎn)車輛的影響；獨(dú)立性較差，在無機(jī)非分隔帶的路段上會受非機(jī)動車影響，車速較低；會受道路兩側(cè)垂直凈空的限制。路側(cè)型BRT專用道的適應(yīng)性較為有限，一般僅適用于沿線用地開發(fā)較弱的道路，見圖2。

圖2 路側(cè)型BRT專用道示意圖

（3）次路側(cè)型BRT專用道

次路側(cè)型BRT專用道是在原有外側(cè)專用道的右側(cè)再增設(shè)一條輔助機(jī)動車道。輔助機(jī)動車道設(shè)置的主要作用是供出租車上下客、沿街車輛進(jìn)出以及相交道路車輛右進(jìn)右出等，如不允許常規(guī)公交使用BRT專用道，則常規(guī)公交可在輔助機(jī)動車道內(nèi)行駛。這種專用道布設(shè)形式克服了外側(cè)專用道設(shè)置的一些缺陷，增強(qiáng)了其適用性。但是輔助機(jī)動車道上的車輛可能會與BRT車輛產(chǎn)生交織，尤其是當(dāng)車流量較大時這是很不利的，見圖3。

圖3 次路側(cè)型BRT專用道示意圖

（4）單側(cè)雙向BRT專用道

這種專用道是將雙向BRT專用道都設(shè)置在路段的同一側(cè)，而其他車輛集中行駛于另一側(cè)，其專用道的位置見圖4。

優(yōu)點(diǎn)：雙向集中于一處，車道安排更靈活；BRT車輛可利用對向車道超車；對向BRT車輛可共享一個車站，為要換乘對向BRT車輛的乘客提供方便。

圖4 單側(cè)雙向BRT專用道示意圖

缺點(diǎn)：車輛受到的縱向及橫向干擾均較大；對路側(cè)的車輛活動造成不便；受道路兩側(cè)垂直凈空的限制；在交叉口處的沖突點(diǎn)更多，處理較為麻煩。

（5）單側(cè)單向BRT專用道

主要指單行線上的BRT專用道，BRT車輛單向行駛。一般適用于在老城區(qū)狹窄密集的道路上布設(shè)。

2 BRT專用道隔離方式

對BRT專用道采取隔離措施主要是為了防止社會車輛在特定的路段或特定的時間段內(nèi)駛?cè)?，以保障BRT的運(yùn)營效率。其專用道隔離措施主要分為物理措施隔離和標(biāo)志標(biāo)線隔離：

（1）物理隔離措施

道路外側(cè)的BRT專用道可采用分隔帶的形式進(jìn)行隔離，如在道路上鋪設(shè)路緣石、柵欄等，同時還可以配以綠化；對于道路內(nèi)側(cè)以及中央道路的專用道，可以通過在路面上設(shè)置道釘?shù)姆椒▉磉M(jìn)行隔離[2]。物理隔離可很好的將BRT車輛與社會車輛隔離開，但BRT車輛也不能輕易駛離，一旦發(fā)生任何事故，后續(xù)車輛會因無法超車而造成交通阻塞，使整條專用道癱瘓，因此每隔一定距離應(yīng)增加一個開口，使BRT車輛能夠在緊急情況下駛離。

（2）標(biāo)志標(biāo)線隔離

采用標(biāo)志標(biāo)線隔離主要有四種劃線方式[3]，見圖5。

圖5 標(biāo)志標(biāo)線隔離BRT專用道

綜上，對于分時段實(shí)施的BRT專用道或道路通行能力有限、不能充分滿足社會車輛需要的路段，宜采用標(biāo)志標(biāo)線的方法隔離；而全天候的BRT專用道，且道路通行能力足夠大的條件下，可以采用物理措施進(jìn)行隔離，見表1。

表1 不同隔離方法適用性對比分析表

3 BRT專用道交通效益分析

在設(shè)置BRT專用道之前，社會車輛與BRT車輛混合行駛，由于BRT車輛的平均行駛速度要低于社會車輛的平均車速，社會車輛在低飽和度時需超越BRT，而在高飽和度時只能跟馳行駛，影響其正常行駛車速；同時BRT也由于社會車輛的穿插而受到干擾，使行程時間增加。

根據(jù)美國聯(lián)邦公路局提出的路阻函數(shù)模型，對路段交通量的平均行駛時間進(jìn)行預(yù)測，其計(jì)算公式如下[4]：

式中：t為兩交叉口之間的路段行駛時間；t0為交通量為0時的路段行駛時間，即自由車流行駛時間；V為路段機(jī)動車交通量；C為路段實(shí)際通行能力，即實(shí)際道路單位時間內(nèi)可通過的車輛數(shù)；α，β為參數(shù)，一般取α=0.15，β=4。

設(shè)路段的單向機(jī)動車道數(shù)為n條，該方向的路段交通量為Q0（當(dāng)量小汽車），其中單向BRT車輛交通量為Qb，C為一條機(jī)動車道的路段實(shí)用通行能力。假設(shè)每條車道分擔(dān)的交通量相同，則每條車道承擔(dān)的交通量就為Q0/n，此時BRT車輛的平均行駛時間tb與其它車輛的平均行駛時間t相同，即[5]：

式中：tb為未設(shè)BRT專用道時路段上BRT車輛的平均行駛時間；t為未設(shè)BRT專用道時路段上非BRT車輛的平均行駛時間。

當(dāng)路段該方向設(shè)置nb條BRT專用道以后，BRT車輛將和其它車輛在空間上分離，此時，BRT專用道上的交通流量為Qb，其它車道上交通流量為Q0-Qb，該路段BRT專用道上BRT車輛的平均行駛時間為：

式中：t'b為BRT專用道上BRT車輛平均行駛時間。對于其它車道，Q0-Qb的交通量將n-nb由條車道來平均分擔(dān)，其它車輛的路段平均行駛時間為：

式中：t'為設(shè)置BRT專用道后其它車輛的平均行駛時間。

設(shè)置BRT專用道后BRT車輛平均行駛時間減少為：

設(shè)置BRT專用道后其它車輛平均行駛時間增長為：

BRT系統(tǒng)實(shí)施的主要目的并不是為了降低BRT車輛的運(yùn)營時間，而是要使人的整體出行時間縮短，下面將主要分析路段上乘客平均行駛時間的變化情況。

為簡化問題，假設(shè)小汽車的平均載客量為2.2人/輛，公交車的平均載客量為35人/輛，BRT車輛平均載客200人/輛。

除了BRT以外的其他車輛的交通量Q0-Qb主要是由普通公交車和小汽車組成，假設(shè)小汽車所占比例為γ，一輛普通公交車可以換算為2輛小汽車，那么普通公交車的數(shù)量為

單向BRT交通量Qb為BRT車換算為當(dāng)量小汽車的流量，一輛BRT車輛相當(dāng)于3輛普通公交車，所以BRT車輛交通量為Qb時，車輛數(shù)為Qb/6。

（1）路段上未設(shè)BRT專用道時總?cè)诵r數(shù)為：

式中：T為路段上未設(shè)BRT專用道時總?cè)诵r數(shù)。

（2）路段上設(shè)置BRT專用道時總?cè)诵r數(shù)為：

在實(shí)施BRT專用道后△T＞0，則設(shè)置的BRT專用道節(jié)約了路段總的出行時間。

4 結(jié) 語

BRT專用道是BRT系統(tǒng)中的重要組成部分，其布局設(shè)計(jì)直接關(guān)系到BRT系統(tǒng)的運(yùn)行效率。通過對BRT專用道的設(shè)計(jì)研究，分析了不同專用道布置對于BRT系統(tǒng)的利弊影響，同時就BRT系統(tǒng)修建后路段車輛及乘客平均出行時間等指標(biāo)的計(jì)算，對其交通效益進(jìn)行了分析，可以看出BRT系統(tǒng)對整個系統(tǒng)的運(yùn)行效益是有利的。

[1]Wright,L.,Hook,W..Bus Rapid Transit Planning Guide[M]. Institute for Transportation and Development Policy,2007.

[2]于星濤.快速公交系統(tǒng)規(guī)劃研究[D].上海：同濟(jì)大學(xué),2006.

[3]郭可佳.BRT適用條件和實(shí)施關(guān)鍵因素研究[D].北京：北京交通大學(xué),2007.

[4]Carey,Graham N.Applicability of Bus Rapid Transit to Corridors with Intermediate Levels of Transit Demand[J].Journal of Public Transportation,2002.

[5]陳磊.快速公交(BRT)在我國大城市的應(yīng)用研究[D].陜西西安：西安建筑科技大學(xué),2006.

U12

A

1009-7716（2016）05-0189-04

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.05.055

2016-01-21

鄭春暉（1991-），男，安徽安慶人，工程師，從事道路交通設(shè)計(jì)研究工作。