乌鲁木齐市轨道交通一号线与快速公交的衔接研究

杨秋菊，刘小勇，袁家祥，王 星

（新疆农业大学 机械交通学院，乌鲁木齐830000）

1 乌鲁木齐城市交通发展状况

规划预计到2020年，乌鲁木齐将成为一个拥有500万人口、市域面积达到13 787平方公里的大中型城市。乌鲁木齐将被打造成为中国西部地区的中心城市和中国面向西亚地区的国际商贸中心，在全国的竞争力和国际影响力也将有显著提升，人均地区生产总值将达到8.5万元以上。乌鲁木齐的地形为三面环山的河谷，现状中心城区呈南北向狭长、东西向狭窄的“T”型分布的城市形态。这种特殊地形导致南北方向的交通出现了较为严重的拥堵，而解决这一问题的关键就是大力发展公共交通。

2 乌鲁木齐市BRT与轨道交通1号线现状

2.1 乌鲁木齐市BRT现状

快速公交系统（Bus Rapid Transit）是一种中运量的交通方式，有时也被人称作“地面上的地铁”。它是借助现代化公交技术配合智能交通和运营管理，来开辟公交专用道路和建造新式公交车站，以实现轨道交通模式的运营服务，是一种能够达到轻轨服务水准的城市公共交通系统。根据BRT快速公交系统规划，乌鲁木齐市拟建设7条BRT线路，全线总长130km。目前，乌鲁木齐市开通运营的有南北方向的BRT1号线、BRT2号线、BRT3号线和东西方向的BRT5号线，日均载客量超过45万人次，高峰小时的运量在4～6万人次，高峰期时每隔2～3min一趟，其他时间段6～8min一趟，是城市轨道交通未建成前市民首选的公共出行方式。

2.2 轨道交通1号线

根据建设规划，乌鲁木齐市轨道交通1号线于2014年上半年开工建设，轨道交通1号线全部位于地下，也就是地铁，线路全长27.615km，共设置21个站点，如图1所示，其中换乘站7座，首末站分别为三屯碑（南郊客运站）和国际机场。沿线经过南郊客运站、新疆大学、国际大巴扎等大型客流的集散点，沿着老城区内重要商业街解放路向北延伸，并沿新医路穿越河滩路沟通中心城区的东西两侧，经过自治区高级人民法院、八楼、儿童公园等，向北经北京路，之后转向西北方向，到达国际机场终点站。乌鲁木齐总体为三面环山的河谷，现状中心城区呈南北向狭长、东西向狭窄的“T”型分布形态。轨道1号线的沿线以居住、商业服务、办公用地为主。

图1 乌鲁木齐市轨道交通1号线与BRT路线

3 乌鲁木齐市轨道交通一号线与快速公交的换乘研究

换乘是公共交通的一大特点，也是与私人交通不同的地方。所谓“换乘”是指乘客从一种交通工具转换到另一种交通工具，或从一条线路转换到另一条线路。本文主要研究轨道交通与快速公交的换乘协调，表1为地铁与快速公交的特性比较，轨道交通与快速公交的衔接流程分为以两种方式:

1）为城市轨道交通汇集乘客:

2）为城市轨道交通疏散乘客:

表1 地铁与快速公交主要特性比较

3.1 城市轨道交通与BRT的现网规划协调研究

3.1.1 调整目标

城市轨道交通网络和BRT网络调整应追求整个城市公共交通系统的效率和效益，具体包括以下几点:

1）为更多乘客提供更有效的公共交通服务；

2）缩短乘客的总出行时间；

3）提高城市公共交通的服务效率；

4）保证科学的公共交通线网密度，也就是保证公交具有良好的可达性；

5）减少公交盲区，保证合理的公共交通服务面积率。

3.1.2 调整原则

在对快速公交网络和城市轨道交通进行调整时，为使城市轨道交通和快速公交能够相互协调、相互配合，避免重复建设，在协调过程中应遵循以下原则:

1）快速公交线路的起点站应尽可能汇集在城市轨道交通的终点站附近，增加以城市轨道交通站点为起点的快速公交线路，形成换乘站，方便城市轨道交通乘客的换乘和疏散，为广大乘客提供便利；

2）根据城市轨道交通的线路，在与城市轨道交通垂直或交叉位置增加快速公交线路，尽量减少重合和平行线路，减少两者间客流竞争；

3）针对城市轨道交通中客流比较饱和的线路，可保留部分BRT线路，以起到分流作用，但重合长度不宜超过4km，避免失去分流的优势；

4）根据现有网络制定近期方案，远期方案则应结合近期方案制定，由于人们对新线路需要一段时间的熟悉过程，在进行线网调整时，应适当保留部分现有的快速公交线路。

根据上述原则，公交线路与轨道交通线路重复超过4km的地方，有必要重新研究公交线路。如图1所示，乌鲁木齐市轨道交通1号线与BRT3号线的路线重合长度为11.8km，所以应该重新选择BRT3号线的线路，以便更好地服务于轨道交通，建立一个完整的城市公交一体化。

3.1.3 与城市轨道交通换乘相衔接的线网优化

与城市轨道交通衔接换乘的BRT网络，需充分考虑其辅助城市轨道交通服务的特点，同时还要考虑整个公交系统的线网布设优化。因此，针对与城市轨道交通协调换乘的快速公交线网优化目标，主要包括以下几点:

1）乘客出行直达率最大为式中:θ为乘客出行直达率；qij为公交节点i和j之间直达的客流量（人）；xij为线网中的公交节点i和j配对的判断系数，否为0，是为1。

2）乘客和公交运营商的总费用C（城市轨道交通的运营费用是固定的，所以这里只考虑快速公交的运营费用）最少:

式中:Tij（R）为公交在公交网络向量R中从i节点到j节点出行的总时间（小时），α为出行时间与公交网络建设所需投资的比例，Bij为i节点到j的车辆保有量，cijBij为i节点到j提供配对所需要的费用，为从i节点到j的线路建设费用，k为运营商数量。

3）总的步行距离S最小为

式中:sm为第m为乘客的步行距离。

则目标函数为

对于与城市轨道交通衔接的BRT公交路网的整体约束条件除了以上因素外，还要考虑乘客的换乘系数、BRT公交系统的线网密度和乘客出行的广义费用等指标。

3.2 与城市轨道交通换乘衔接的快速公交站点设计

3.2.1 站点接驳原则

1）合理确定接驳布局与接驳站台规模；

2）缩短接驳时间、距离，提高舒适度。

3.2.2 快速公交与轨道站点接驳布局形式

轨道交通线路与快速交通线路在空间上具有平行、重合和交叉三种布局形式，因此，快速公交与轨道站点接驳的布局形式也有3种。

1）平行接驳。当轨道线路与快速公交线路平行并且二者相距一定距离时，快速公交与轨道站点的接驳布局形式为平行，如图2所示。当轨道交通在地下运行或者以高架形式在地上运行时，为两种交通方式之间的客流转换，需要设置地下通道或人行天桥等接驳设施。

图2 平行接驳示意图

2）重合接驳。当轨道线路与快速公交线路处于不同层次的交叉形式时，则轨道站点与快速公交接驳布局形式为交叉，此为比较常见的布局形式，如图3所示。此时，轨道站点最理想的位置应处于两条线路的交汇处，这样设置可以方便两个方向乘客的公交换乘。倘若轨道站点不处于理想位置，会造成某一方向的客流换乘距离过长，使接驳不便。

图3 重合接驳示意图

3）交叉接驳。交叉接驳布局形式也是较为常见的布局形式，如图4所示。由于轨道线路与地面道路属于不同层次交叉形式，因此轨道站点与快速公交接驳布局形式为交叉。此种接驳布局轨道站点最理想的位置是在两条线路的交汇处，这样能够方便两个方向的公交乘客换乘，当轨道站点没有处于理想位置时容易造成某一方向客流换乘距离过长，致使接驳不便。

图4 交叉接驳示意图

3.3 城市轨道交通系统与BRT系统的运营换乘协调研究

运营模式可以根据轨道交通运行时段客流的特征，按全日线、高峰线、定班车等灵活设置公交，采集灵活的调度方式，合理安排班次、有效利用公交资源，减少不必要的资源浪费，节约运营成本。加强城市轨道交通与快速公交的信息化建设，实现电子调度、电子站牌、信号优先等管理手段。

4 结束语

当大运量的轨道交通投入运营后，沿线的交通运送能力将会大大加强，会对原有的快速公交线网产生较大的影响，因此有必要对原有线路进行调整，根据上文的调整原则，乌鲁木齐市轨道交通1号线与BRT3号线的路线重合长度为11.8km，应该重新选择BRT3号线的线路，以便更好地服务于轨道交通，增设轨道交通的接运线路，使两者良好地衔接，同时发挥共同优势，使两者能够取长补短，实际连接匹配。为实现乌鲁木齐市城市轨道交通与快速公交的衔接提供科学的理论支持，也是实现乌鲁木齐城市公交一体化的重中之重。

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