济南市BRT－1号线行车速度特性分析及改善建议

2013-11-04许秀华葛正义葛成龙

交通信息与安全 2013年3期

许秀华葛正义葛成龙李娟

（1.北京交通大学交通运输学院北京 100044；2.中国铁通集团有限公司郑州分公司人力资源部郑州 450015；3.山东交通学院交通与物流工程学院济南 250023）

0 引言

BRT相对普通公交对于公众出行具有较大的吸引力，很大程度上取决于它优质的人性化服务。现代化大容量的车辆提供舒适、安全、准点的出行服务，并不亚于地铁的服务水平，先进的封闭、半封闭式的车站提供站内售票和水平登车，使得上下车可以在数秒钟内完成，改变了人们原有观念中公交误时、拥挤、混乱的不佳印象。在行驶速度方面，BRT－1的平均行驶速度大约30km／h，比常规公交的20km／h高出很多；另外，BRT－1采用中央岛封闭站台式停靠站以及BRT 专用道［1］，相比常规公交减少了其他车辆的干扰，减少了延误，具有明显的优势。然而BRT想要拥有竞争力就要扭转公交车不能正点到达及运行速度相对低下的一些负面形象。快速公交的速度和运行时间对于乘客来说特别重要，乘客关注的是乘坐快速公交完成出行的总时间，以及快速公交与其他竞争模式的相对速度，而通过提高运营速度，才能吸引更多乘客。中央岛封闭站台式BRT 具有专用车道，相对于常规式站台具有运行速度快、延误少、服务水平更高的优点，是真正意义上的快速公交［2－4］。

因此，本文通过采集大量数据，对济南市BRT－1号线这一具有中央岛封闭式站台的快速公交进行行车速度分析研究，有助于深入研究BRT系统的发展，针对运行过程中存在的问题，提出合理的建议及措施，对于BRT的高效快捷运行及健康发展具有借鉴意义，也体现绿色交通的理念［5－6］。

1 济南市BRT－1号线概况

济南市BRT－1线路位于北园路高架桥下，沿北园大街，西起黄岗东路，东至全福立交桥，全长11.6km。该线路全程设岛式停靠站17个，平均站距约为725m；站台全部采用封闭式，车下售票，车辆靠左侧停靠和上下乘客；全线除东工商河至三孔桥2站间路段外，全部采用到路中式BRT专用道，专用道与社会车道间采用栅栏物理隔离；在平面交叉口和行人过街通道处，BRT均不享受公交信号优先［7－8］。北园大街与各道路相交状况，沿线有32个交叉口，3条快速路、6条主干道、12条次干道，具体分布见图1。该线路运营车辆选用18m双铰链豪华公交车辆，最高车速可达80 km／h，最高行车限速为50km／h。停靠站点分布见图2。

图1 北园大街与各道路相交情况Fig.1 The intersection condition of Bei Yuan Street and the other roads

图2 BRT－1沿线停靠站点分布Fig.2 The docking site distribution along BRT－1

2 济南市BRT－1号线运行速度分析

采用跟车实验法，用多功能交通调查仪、手持GPS设备及录像装备对BRT－1线路各站间距及全程距离进行采集，并记录各次驶入以及驶离各停靠站及交叉口时刻，通过数据分析研究，得到该线路各站间行驶速度及全程行驶速度的特点以及速度的时变特性和空间特性分布规律，可以用来评价线路的通畅程度，还可以估计行车延误情况。

2.1 BRT－1行使速度特性曲线分析

由录像所采集的数据，以及实时记录的司机仪表盘的速度变化，可以计算出BRT－1某个时刻的瞬时速度，将这些瞬时速度值进行描点，平滑处理，可方便地绘制出BRT－1号线路全程的行驶速度特性曲线，见图3。

图3 BRT－1号线全程行驶速度特性曲线Fig.3 The speed characteristic curve of the entire journey of BRT－1

图中用曲线来区分不同站点间的路段，每种曲线开始的波谷段即为在这个站点的停靠时间。由图可见：

1）从整个速度曲线可以看出，BRT－1车辆在BRT－1线路上运行的过程中，总体呈现出“加速—匀速—减速—停车—加速”的变化特征，并且曲线呈波浪形，其中波峰为BRT车辆在路段上完成加速后行驶的最高车速，波谷表示BRT－1车辆在站点停靠或在平面交叉口前停车等待或在通过交叉口时低速行驶的过程。对应于2个停靠站间的波谷横坐标之差表示车辆通过该2站的行程时间，每条曲线开始的波谷段即为在这个站点的停靠时间。

2）速度曲线图中车辆的行驶速度曲线，在2站之间的封闭路段不受交叉口和人行横道影响时，呈现为明显的凸峰状，速度峰值接近最高限速。这表明BRT－1车辆在封闭专用道的路段上行驶时，能够达到设计速度，减速及其它各项操作都较自如。

3）速度特性曲线中，2站间通常呈现出一定的凹凸状，而不是持续高速行驶，这主要是因为BRT－1线路与其他方向的机动车道或行人过街道路的平面交叉较多，且BRT－1在交叉口处不享受公交信号优先，从而导致BRT－1车辆在经过交叉口时受信号影响不得不减速或者停车，曲线很明显地表现出了波动性。

2.2 BRT－1速度时变特性分析

在1d中的不同时间段，BRT－1会呈现出不同的时变特性［9］，图4、5是在高峰时段以及平峰时段的各站间平均行驶速度曲线。

图4 高峰时段各站间平均行驶速度Fig.4 The average speed in the peak hours between stations

图5 平峰时段各站间平均行驶速度Fig.5 The average speed in the usual hours between stations

1）从以上2个图中可以看出，在高峰时段BRT－1的全程各站之间平均行驶速度要比平峰时要低，有时平均行驶速度会在15km／h左右，这是因为在高峰时段，路网中的车辆较多，过街行人也较多。在交叉口处，当遇到红灯时需要有减速到停车的过程，停车等待过程以及红灯经过黄灯变绿时的启动加速过程，这3个过程导致BRT的延误很大，2站之间行程速度降低，从而使得整个行驶过程的平均行程速度降低。

2）另一方面，高峰时段车站内乘客的乘车数量较多，在乘车时乘客拥挤现象十分严重。在BRT停靠站处需要经历减速到停车过程，停车等待过程，启动、加速过程。站内乘客较多时，由于不遵守乘车秩序，下车乘客没下完，乘车的乘客就上车，致使在站点的停车等待过程时间较长，从而增加了站点的延误，使得整个过程的平均行程速度下降。而平峰时车流量较少，平均行驶车速有时会达到42km／h，具有较高的运行速度。

2.3 BRT－1速度空间特性分析

图6为高峰时段BRT－1的空间速度分布情况，图中粗细线条所示为BRT－1的全程行驶路线，不同粗细表示各路段的不同速度分布。

图6 BRT－1空间速度分布Fig.6 Space velocity distribution of BRT－1

图中最粗线段表示路段上平均行驶速度较快，最细线段表示平均行驶速度较慢。图中在与主干道相交的交叉口附近平均行驶速度普遍较低，如在靠近无影山路与长途汽车站交叉口处，路段平均行驶车速较低，平均速度在20km／h左右，因为靠近具有汽车站交叉口处，与无影山路相交的是一主干道济泺路，车辆特别多，此交叉口处信号周期比较长，使得各种车辆在此处的排队长度很长，导致BRT－1在此交叉口处延误很大。其他一些远离交叉口的路段，如在黄冈路－交通学院站之间为全封闭，没有大的交叉口，停车延误较少，站间平均行程车速较高，能达到32km／h，速度的空间分布呈现一定的规律性。

3 BRT－1速度特征分析在运营改善中的应用

济南市BRT与普通公交比较，虽然行驶速度相对较快，乘客满意度较高，但在运行过程中的仍不能达到理想的行驶速度，据济南BRT－1的现状，通过研究提出以下改进建议［10－11］。

1）增设高峰时段车辆。在高峰时段，BRT－1线各站台乘客很多，尤其在济南长途汽车总站那1站。乘车秩序混乱必将会增加站点延误，应根据不同时段及不同客流需求灵活进行车辆调配，增加BRT－1车辆，并加强工作人员在各站点的秩序维持。无影山西路、无影山路、无影山东路3站之间，站距较短，也可以通过取消在无影山路站停车，来增加停车车站间距来提高总的行程速度。

2）改进专用道设施。由于历山路站到车站北街站间部分路段未设置路中隔离，存在机动车调头、道路两侧建筑出入车辆穿越直行车流、行人和自行车过街等交通横向干扰。建议在此设置路中隔离设施，减少其他交通的干扰。

3）信号优先设计。BRT－1专用车道只能保证车辆在专用道路的行驶速度，但是在各交叉口处没有信号优先，使得在运行中整个运程速度受到影响，适当给予BRT－1车辆或者可以对车流量受时段影响较大的交叉口（例如北园大街与无影山西路及历山路交叉口）适当调整信号周期。这样能够减少BRT车辆在交叉口的平均等候时间，提高行程速度。