重慶主城區(qū)公交優(yōu)先道系統(tǒng)設(shè)置技術(shù)及實(shí)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(yōu)先道實(shí)施效果初顯，讓公交車享受路權(quán)優(yōu)先，提升公交運(yùn)行效率，增強(qiáng)公交出行吸引力，緩解交通擁堵，提升交通出行品質(zhì)，已成為公共交通優(yōu)先的實(shí)施原則之一。

1 重慶主城區(qū)交通發(fā)展面臨挑戰(zhàn)

1.1 道路擁堵進(jìn)一步加劇

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化水平不斷提高，重慶主城區(qū)已經(jīng)進(jìn)入了機(jī)動(dòng)化快速發(fā)展期，主城區(qū)機(jī)動(dòng)車保有量至2017年已達(dá)到151.1萬輛，在過去的15年時(shí)間里城市機(jī)動(dòng)車翻了7.5倍，年均增速約14.5%。隨著城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，職住不斷分離，城市組團(tuán)呈現(xiàn)出融合發(fā)展態(tài)勢，車輛的高使用率和跨組團(tuán)出行比例的增長，使得主城區(qū)路網(wǎng)交通壓力進(jìn)一步加大。2017年主城區(qū)內(nèi)環(huán)以內(nèi)區(qū)域早晚高峰時(shí)段交通運(yùn)行指數(shù)4.6，處于擁堵狀態(tài)；早晚高峰小時(shí)車速20.8 km/h，擁堵里程比例11.2%，同比上升1個(gè)百分點(diǎn)[1]。

1.2 常規(guī)公交吸引力呈下滑趨勢

近年來，重慶主城區(qū)公共交通分擔(dān)率下滑，雖然軌道交通分擔(dān)率不斷提升，但難以抵消地面公交客運(yùn)量與分擔(dān)率連續(xù)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(dān)率每下降1個(gè)百分點(diǎn)，小汽車分擔(dān)率將上升4-5個(gè)百分點(diǎn)。由于道路擁堵程度加劇，公交車速降低，運(yùn)營正點(diǎn)率低，居民公共交通出行時(shí)間增加，導(dǎo)致地面公交與軌道交通、小汽車相比缺乏競爭力，車速慢、準(zhǔn)點(diǎn)率差已成為市民放棄公交出行的重要原因。

2 重慶主城區(qū)公交優(yōu)先道選線思路

公共交通優(yōu)先最主要的體現(xiàn)就是公共交通路權(quán)的優(yōu)先。在同等路權(quán)條件下，地面公交車的運(yùn)營服務(wù)質(zhì)量難以與小汽車抗衡；同時(shí)，在公交優(yōu)先路權(quán)不能有效落實(shí)的情況下，地面公交提速面臨難以克服的困難。對(duì)山地特征和道路資源先天不足的重慶主城區(qū)來說，實(shí)施公交優(yōu)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?cái)U(kuò)大公交優(yōu)先道的影響范圍、同時(shí)不過度影響社會(huì)車輛通行為目的，重慶主城區(qū)選擇實(shí)施公交優(yōu)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(qū)域，聯(lián)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(tài)。代表道路：渝中區(qū)干道、長江路、渝魯大道、紅石路。在該類道路建設(shè)公交優(yōu)先道具有較大的社會(huì)意義，通過公交提速，可以使該通道內(nèi)的絕大部分人群受益，服務(wù)范圍廣，社會(huì)價(jià)值較高，但是公交優(yōu)先道建設(shè)難度相對(duì)較大，在公交優(yōu)先道未成網(wǎng)的情況下，建成初期效果不會(huì)十分顯著。

（2）主要公交客流走廊，位于核心區(qū)以外區(qū)域，公交線路數(shù)量和公交客流量適中，公交車速相對(duì)較高，道路交通量接近飽和狀態(tài)。代表道路：機(jī)場路、金開大道、學(xué)府路。在該類道路建設(shè)公交優(yōu)先道，建設(shè)難度相對(duì)較小，在公交優(yōu)先道未成網(wǎng)的情況下，公交優(yōu)先道建成初期亦能獲得較好的實(shí)施效果，可以充分發(fā)揮示范作用，其積極影響可以有效提高公交優(yōu)先道建設(shè)的社會(huì)共識(shí)。

3 重慶主城區(qū)公交優(yōu)先道建設(shè)目標(biāo)

重慶主城區(qū)以“智能、嚴(yán)管、暢通”為目標(biāo)建設(shè)公交優(yōu)先道系統(tǒng)：針對(duì)主城區(qū)交通運(yùn)行與管理現(xiàn)狀，有效整合現(xiàn)有資源，提升公交優(yōu)先道管理水平和公交運(yùn)營服務(wù)水平，實(shí)現(xiàn)交通管理決策科學(xué)化，改善交通運(yùn)行環(huán)境。

（1）完善公交優(yōu)先道交通標(biāo)志標(biāo)線系統(tǒng)，引導(dǎo)駕駛員正確使用車行道；

（2）對(duì)公交優(yōu)先道通行的主要路口、路段實(shí)現(xiàn)違章行為自動(dòng)監(jiān)測、抓拍，有效遏制違法占用公交優(yōu)先道、違法停車等交通違法行為；

（3）采用先進(jìn)交通信號(hào)控制方式，建立多車道匯入控制系統(tǒng)，重要節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)公交信號(hào)優(yōu)先，提高公交車通行效率；

（4）建立公交優(yōu)先道信息實(shí)時(shí)發(fā)布系統(tǒng)，提示公交優(yōu)先道專用信息，并提供擁堵疏導(dǎo)、重大警情、突發(fā)事故路段疏導(dǎo)信息發(fā)布。

4 重慶主城區(qū)公交優(yōu)先道設(shè)置技術(shù)總體方案

4.1 公交優(yōu)先道系統(tǒng)建設(shè)范圍

公交優(yōu)先道建設(shè)工作是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，除了公交優(yōu)先道交通管理設(shè)施的建設(shè)外，為了降低公交站點(diǎn)車輛?？垦诱`，還應(yīng)同步開展公交優(yōu)先道沿線路段公交線路優(yōu)化調(diào)整、多級(jí)踏步車更換以及公交停靠站優(yōu)化改造等內(nèi)容，如圖1所示。

圖1 公交優(yōu)先道系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容

4.2 公交優(yōu)先道系統(tǒng)建設(shè)流程

重慶主城區(qū)公交優(yōu)先道建設(shè)工作包括調(diào)研與需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工程實(shí)施三個(gè)階段。

（1）第一階段為需求分析階段，包括需求調(diào)研及現(xiàn)狀排查，即通過實(shí)地考察調(diào)研、資料收集、現(xiàn)場踏勘、借鑒國內(nèi)外相關(guān)經(jīng)驗(yàn)等明確系統(tǒng)需求。

（2）第二階段為系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，根據(jù)系統(tǒng)用戶需求分析、公交優(yōu)先道系統(tǒng)總體規(guī)劃開展各系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究，保證公交優(yōu)先道系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建設(shè)的規(guī)范性和一致性；保證綜合信息指揮平臺(tái)和各個(gè)系統(tǒng)的互通性、安全性、開放性和可擴(kuò)展性；保證相關(guān)數(shù)據(jù)之間能夠交互融合；保證各系統(tǒng)具有統(tǒng)一的異常事件判斷標(biāo)準(zhǔn)。

（3）第三階段為工程實(shí)施階段，按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)開展工程實(shí)施，充分體現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，發(fā)揮公交優(yōu)先道系統(tǒng)建設(shè)成效。

4.3 公交優(yōu)先道系統(tǒng)設(shè)置技術(shù)構(gòu)架[2]

在需求分析和公交優(yōu)先道示范線選線方案確定的基礎(chǔ)上，本文側(cè)重公交優(yōu)先道系統(tǒng)中交通管理設(shè)施設(shè)置技術(shù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)框架是對(duì)公交優(yōu)先道系統(tǒng)的一個(gè)全面描述，具體來說就是以公交優(yōu)先道為對(duì)象，在國家交通管理設(shè)施和智能交通體系框架的指導(dǎo)下，根據(jù)示范線沿線交通現(xiàn)狀、智能交通建設(shè)現(xiàn)狀和各方需求，定義如下內(nèi)容：公交優(yōu)先道系統(tǒng)提供的服務(wù)；公交優(yōu)先道系統(tǒng)具備的功能；公交優(yōu)先道系統(tǒng)所包含的應(yīng)用子系統(tǒng)。

基于上述需求，需要在以下幾個(gè)方面提供功能應(yīng)用，共同構(gòu)成主城區(qū)公交優(yōu)先道系統(tǒng)框架，包括“四個(gè)系統(tǒng)、一個(gè)平臺(tái)”：交通標(biāo)志標(biāo)線系統(tǒng)；交通違法抓拍系統(tǒng)；公交優(yōu)先道信息發(fā)布系統(tǒng)；信號(hào)優(yōu)先控制系統(tǒng)；綜合信息平臺(tái)。

圖2 公交優(yōu)先道交通標(biāo)志示例

圖3 公交優(yōu)先道交通標(biāo)線示例

5 重慶主城區(qū)公交優(yōu)先道實(shí)施方案

5.1 交通標(biāo)志標(biāo)線系統(tǒng)

根據(jù)標(biāo)志不同功能，重慶主城區(qū)公交優(yōu)先道標(biāo)志版面內(nèi)容為指示公交優(yōu)先道的位置、使用時(shí)間以及“全程監(jiān)控”提醒文字；車行道指示標(biāo)志版面內(nèi)容為指示大小車道、轉(zhuǎn)向車道和公交優(yōu)先車道的文字；道路開口借道指示標(biāo)志版面內(nèi)容為指示右轉(zhuǎn)社會(huì)車輛借道共用公交優(yōu)先車道的提醒文字（圖2）。

為了加強(qiáng)公交優(yōu)先道辨識(shí)程度，為交通管理者提供執(zhí)法依據(jù)，重慶主城區(qū)公交優(yōu)先道基于國標(biāo)，

采用黃色虛線交通標(biāo)線，同時(shí)在公交優(yōu)先車道起點(diǎn)、終點(diǎn)路段設(shè)置彩色瀝青路面，標(biāo)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(yōu)先道占道現(xiàn)象，安裝違法抓拍設(shè)備對(duì)占用公交車道的社會(huì)車輛進(jìn)行抓拍尤為重要。除執(zhí)法功能外，違法抓拍設(shè)備同時(shí)可以輸出高清視頻流，實(shí)時(shí)監(jiān)控公交車流和交通狀況。

重慶主城區(qū)公交優(yōu)先道違法抓拍系統(tǒng)主要包含三個(gè)部分，即固定電子警察系統(tǒng)、車載電子警察系統(tǒng)以及車道違法抓拍系統(tǒng)。

（1）固定電子警察系統(tǒng)。固定式高清電子警察系統(tǒng)由前端子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)以及后端管理子系統(tǒng)三部分組成（圖4），主要實(shí)現(xiàn)對(duì)社會(huì)車輛占用公交優(yōu)先道為主的交通違章行為進(jìn)行自動(dòng)抓拍、傳輸和處理。同時(shí)，可以輸出高清視頻流，滿足高清視頻監(jiān)控的需求，減少監(jiān)控?cái)z像機(jī)投入。

圖4 一體化電子警察系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖5 車載電子警察系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

（2）車載電子警察系統(tǒng)。車載電子警察系統(tǒng)具有監(jiān)控點(diǎn)機(jī)動(dòng)、隱蔽，監(jiān)控范圍廣等優(yōu)勢，完善了占用公交車道檢測系統(tǒng)方案，同時(shí)也解決了原先固定式抓拍系統(tǒng)的一些問題，如安裝位置固定不變、檢測范圍有限、時(shí)間長了容易被辨識(shí)，易于被違章車輛刻意回避，使用一段時(shí)間之后達(dá)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(tǒng)主要由前端采集設(shè)備、4G網(wǎng)絡(luò)傳輸及后端中心平臺(tái)管理系統(tǒng)構(gòu)成（圖5）。其中前端采集設(shè)備既可作為獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)行，也可配合4G網(wǎng)絡(luò)和中心平臺(tái)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。

（3）違法抓拍系統(tǒng)。智能化機(jī)動(dòng)車違法停車抓拍系統(tǒng)由一體化抓拍球機(jī)、網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)、后端管理平臺(tái)三部分組成（圖6），綜合實(shí)現(xiàn)對(duì)路口機(jī)動(dòng)車違章停車違法行為的自動(dòng)抓拍、記錄、傳輸和處理。

5.3 公交優(yōu)先道信息發(fā)布

公交優(yōu)先道重點(diǎn)路段、交叉口布設(shè)信息發(fā)布屏，系統(tǒng)主要采用LED信息發(fā)布屏動(dòng)態(tài)發(fā)布公交優(yōu)先道的相關(guān)信息，如公交優(yōu)先道的啟用時(shí)間、違法占用優(yōu)先道的社會(huì)車輛號(hào)牌等信息，主要由信息發(fā)布屏、通信系統(tǒng)、控制平臺(tái)三部分組成。優(yōu)先道信息發(fā)布屏具有顯示直觀醒目、信息量大、視認(rèn)時(shí)間相對(duì)較短等諸多優(yōu)點(diǎn)，尤其是發(fā)布內(nèi)容動(dòng)態(tài)靈活，能夠根據(jù)需要實(shí)時(shí)調(diào)整。

圖6 自動(dòng)違法抓拍系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

5.4 信號(hào)優(yōu)先控制

信號(hào)優(yōu)先控制系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)公交車輛在路口有優(yōu)先通過權(quán)為目標(biāo)，按照不同的控制方式可以分為被動(dòng)優(yōu)先、主動(dòng)優(yōu)先、實(shí)時(shí)優(yōu)先三種。

根據(jù)重慶主城區(qū)公交優(yōu)先道沿線信控路口的特點(diǎn)，主要采用主動(dòng)優(yōu)先的具體優(yōu)先控制方式，包括綠燈延長與綠燈提前，應(yīng)用多車道匯入自適應(yīng)控制技術(shù)。

綠燈延長即延長相位綠燈時(shí)間。當(dāng)有公交車輛到達(dá)交叉口時(shí)，若該相位的綠燈信號(hào)即將結(jié)束，此時(shí)采用延長該相位的綠燈時(shí)間；若通行方向所在的相位處于紅燈狀態(tài)，此時(shí)通過縮短交叉口當(dāng)前相位的紅燈執(zhí)行時(shí)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(tǒng)將恢復(fù)原有的信號(hào)配時(shí)。

在部分橋梁、立交合流、分流處車流交織嚴(yán)重，易發(fā)生交通堵塞的這些節(jié)點(diǎn)處應(yīng)用多車道匯入自適應(yīng)控制技術(shù)，以有效提高節(jié)點(diǎn)的通行能力。多車道匯入控制系統(tǒng)如圖7所示。

圖7 多車道匯入控制系統(tǒng)

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

5.5 綜合信息平臺(tái)

公交優(yōu)先道綜合信息平臺(tái)通過預(yù)先定義的接口和數(shù)據(jù)交換通道，與電子警察系統(tǒng)、公交優(yōu)先道信息系統(tǒng)及信號(hào)優(yōu)先控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集成，從而在一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)上對(duì)公交優(yōu)先道系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控、管理，實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)共享和交互，形成公交優(yōu)先道系統(tǒng)的“大腦”。根據(jù)類似項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，交通違法證據(jù)（含圖片、視頻）在中心存儲(chǔ)系統(tǒng)容量空間的占比在80%以上，重慶主城區(qū)綜合信息平臺(tái)按照?qǐng)D片存儲(chǔ)3個(gè)月，違章視頻片段存儲(chǔ)30天進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中固定電子警察進(jìn)行圖片和視頻抓拍存儲(chǔ)，車載式電子警察只進(jìn)行圖片抓拍存儲(chǔ)。

6 重慶主城區(qū)公交優(yōu)先道系統(tǒng)建設(shè)實(shí)際情況

2017年9月12日，重慶市第一條擁有獨(dú)立路權(quán)的公交優(yōu)先道正式投入使用，截至2018年底已開通運(yùn)營公交優(yōu)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(shí)段內(nèi)，僅允許公交車、執(zhí)行任務(wù)特種車輛以及校車駛?cè)牍粌?yōu)先道通行，其他車輛禁止駛?cè)耄▓D8、圖9）。

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

圖8 重慶主城區(qū)公交優(yōu)先道實(shí)拍圖

圖9 優(yōu)先道信息發(fā)布屏及多車道匯入控制信號(hào)燈實(shí)拍圖

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

圖10 電子警察抓拍（占用公交優(yōu)先道）

7 結(jié)語

實(shí)施公交優(yōu)先道是落實(shí)公共交通優(yōu)先的重要措施，公交優(yōu)先道建設(shè)工作是一項(xiàng)綜合性系統(tǒng)工程。若要使公交優(yōu)先道有效發(fā)揮作用，除了設(shè)置專用交通標(biāo)志標(biāo)線外，還需要配合相應(yīng)的交通違法管理手段，加大執(zhí)法力度和懲罰措施并加強(qiáng)宣傳。重慶主城區(qū)公交優(yōu)先道系統(tǒng)的實(shí)施，有效提升了地面公交運(yùn)營車速，同時(shí)減少了路面交通疏導(dǎo)、糾違的警力需求。