城市轨道交通与地面公交接驳换乘的研究

赵强

（北京市市政工程设计研究总院有限公司，北京市 100124）

道路交通

城市轨道交通与地面公交接驳换乘的研究

赵强

（北京市市政工程设计研究总院有限公司，北京市 100124）

随着城市进入以轨道交通为主体的公共运输时代，地面公交与轨道交通的接驳换乘成为各种交通换乘方式中最为突出的问题。针对轨道交通建成后的地面公交线路调整、公交停靠站设计、公交与地铁导向标识等方面进行研究，提出公交接驳规划设计思路，并实际应用于北京轨道交通7号线公交接驳方案中，为北京市轨道交通与地面公交接驳规划设计提供了现实及理论依据。

轨道交通；公交线网；接驳换乘

1 概述

随着城市轨道交通建设的逐步推进，原有以地面公交为主体的客运形式将发生变化。由于轨道交通具有快捷、大运量、路权独立、不受天气环境影响等一系列特点，未来的城市势必形成以轨道交通为主体的多层次综合客运体系。公交车以其大运量和较为灵活的线路设置，将作为地铁的辅助交通方式，与地铁形成优势互补的立体交通网络，如图1所示。

图1 轨道交通接驳吸引范围示意图

目前与轨道交通接驳换乘的方式主要有：步行接驳、公交车接驳、出租车接驳、自行车接驳、小汽车接驳。其中步行接驳范围为500 m，自行车接驳范围为3 km，公交车、出租车、小汽车接驳范围超过3 km。根据北京2010年之前已建成的地铁项目的调查统计[1]，城市核心区内的地铁换乘方式中，以步行和公交车换乘为主，其中步行约占60%～ 75%，公交车换乘约占10%～26%，外围区域公交车换乘的比例会更高。除了会吸引其他交通方式接驳换乘的客流外，根据国外经验，一条轨道交通建成后，将吸引沿线常规公交客流的60%～70%[2]，因此研究公交如何更好地接驳地铁是十分必要的，见图2～图5。

图2 1号线到站交通方式分布图

图3 1号线离站交通方式分布图

图4 4号线到站交通方式分布图

图5 4号线离站交通方式分布图

与我国地铁建设的速度相比，公交与地铁接驳换乘的研究相对滞后，一些城市在地铁建成后没有处理好二者的衔接关系，造成公交线路与地铁功能重复、公交停靠站与地铁车站衔接不顺畅等难题。

国外关于轨道交通与地面公交线路的协调运营的相关研究主要体现于计划调度和实时调度两方面。Chien等人[2]讨论了轨道交通与公交协同运营组织的问题，针对每个站点仅有一条接驳公交线路，建立模型对公交线路的站间距和发车频率进行了计算分析。Lee等人[3]对优化公交线路的发车频率进行了研究，提出了公交运营调度优化的方法步骤。国内在该方面的研究从2000年后开始增多，王学尽[4]对轨道交通车站的不同类型做了分类研究，运用数据包络法对交通接驳的换乘效率进行了评估。杨晓光[5]针对轨道交通与公交协同运用的时刻表关联进行了研究。

虽然国外的研究相对于国内较为超前，但集中在公交线路本身的优化调整，对公交线网与轨道线网层面的研究略显不足。国内的研究基于理论层面的公交线路优化策略研究较多，也取得了一定程度的成果，但我国每个城市和区域的交通网络形态有所不同，理论研究与实际的交通接驳规划设计工作还有一定差距。

本文主要针对轨道交通建成后的地面公交线路调整、公交接驳停靠站设计、公交与地铁换乘导向标识等方面进行研究，提出轨道交通与公交接驳规划设计策略的思路，并实际应用于北京轨道交通7号线交通接驳方案中，为北京市轨道交通与地面公交接驳规划设计提供了理论依据和实际工程的参考。

2 公交线路优化调整研究

2.1 公交线路优化调整原则

城市轨道交通网络成型后，城市客运将形成以轨道交通为骨干线，公交、出租车、自行车等为辅助的交通方式，其中公交车因其单位车辆运送能力高、线路布局灵活的特点成为必然的仅次于轨道交通的主干线。

轨道交通与地面公交网络要做到一体化考虑，其主旨是相互协调、相互补充，避免重复建设而造成资源浪费，注重运力配备的相对均衡[4]。地面公交线路优化调整后的组织方式一般包括：切断、撤销、缩短、调整、合并、增加。应注意的是，上述调整的组织方式应结合轨道交通车站周边现状及规划用地条件、轨道交通线网密度、道路交通条件等因素综合确定。以往研究对公交线路自身的运行状态和城市交通发展的趋势做了大量分析，本文从轨道交通与地面公交的协同关系出发，讨论公交线路优化调整的方式，是本次研究的一大特点与创新。通过对北京市既有轨道交通线网与公交线路的调查分析，公交线路优化调整应遵循以下原则：

（1）调整与地铁并行距离较长的公交线路。地面公交与地铁并行超过5站后，公交与地铁在该区段形成了实际上的竞争关系，造成一定程度的交通资源浪费。因此，当公交线路与地铁并行超过5站（市区核心区内按平均站间距1 km计算，并行线路长度超过5 km；市区核心区外按平均站间距2 km计算，并行线路长度超过10 km）时，应考虑调整该区段的公交线路，或切断中间重复的公交线路。在特殊情况下，经客流论证，若该段平行公交线路在轨道交通线路满载运行的情况下仍有大量客流，可考虑不调整线路，而是调整公交线路运营方式，作为高峰期间轨道交通的补充，见表1。

表1 常规公共交通站间距

（2）改善与地铁相交的公交线路。公交线路与地铁线路相交关系一般为：十字相交、之字相交（见图6、图7）。当采用十字相交时，应注意公交停靠站与地铁出入口的微观设计，减少接驳换乘距离；当采用之字相交时，应考虑平行段的公交停靠站间距与地铁站间距的适应性，改善地铁周边的区域交通环境。

图6 公交线路与地铁线路十字相交

图7 公交线路与地铁线路之字相交

（3）增加地铁线网稀松区域的公交线路。尤其是在郊区及轨道线网密度不高区域，公交换乘比例会更高，公交车在该段的接驳范围也更大，有时候甚至承担了地铁向外敷设、延伸的功能。因此在地铁末端站、地铁线路拐点、地铁线网不发达区域，应增加公交线路的布设；在换乘量较大的区域，应依据周边用地条件设置公交首末站或公交枢纽站，以接驳中远距离的公交换乘客流（见图8）。

图8 以轨道交通为核心的新增公交线网方式图

2.2 公交线路优化调整案例

北京地铁7号线是北京地铁第18条开通运营的线路，该线西起北京西站，东至焦化厂站，沿线经过丰台、西城、东城、朝阳4个区，该线路是贯穿北京东西的一条重要干线，线路建成后将分担1号线的客运压力，方便北京南部城区的换乘客流。线路全长23.7 km，设21座车站，平均站间距为1.1 km。

地铁7号线拟建21座车站中，地铁建成前现状公交车站共65座，线路259条，其中148条线路与地铁7号线有并行关系，比例高达57%。在所有公交与地铁并行的线路中，最多并行线路长度为12座地铁车站(715路），平均并行长度为4站，见图9、图10。

图9 7号线建成前各车站公交线路数量图

图10 公交线路与地铁7号线并行线路示意图

根据对现状的调查分析，结合上述调整原则，应用于7号线公交线路优化调整方案。7号线沿线公交线路基本分三个区域：西客站至九龙山站为公交线路较发达区域，主要考虑并行线路的优化调整；大郊亭站至垡头站为公交密度不均匀区域，主要考虑改善与地铁垂直方向的公交线路；双合村站和焦化厂站为末端站，并且在规划用地内，现状公交线路极少，主要考虑增加区域公交线网密度，接驳中远距离乘客。

首先，对并行地铁较长的线路进行优化调整。在轨道交通建成前，两广路（西三环—东四环）有大量东西向的交通出行需求，东西向公交线路数量多且距离较长，如公交715路，地铁建成前有12站并行于地铁，公交线路与地铁线路功能局部重复。公交集团于地铁开通时调整715路，平行于地铁的车站减少至3站，轨道交通与地面公交做到了协同运行。

其次，改善与地铁相交的公交线路。东四环外部分车站位于百子湾片区及垡头片区，该地区由于用地开发强度不均匀，道路建设时序不匹配，主要干道的公交接驳条件较好，次支路的公交线路稀松，因此建议增加与地铁垂直方向的公交线路的布设，方便各个方向的接驳换乘。

最后，东端终点焦化厂站、双合村站位于规划用地内，属于TOD模式的建设方式，现状公交线网密度很低，但终点站向东沿化工路及五环路仍有未来大量的居住开发项目，因此为满足中远距离的公交接驳换乘需求，需要补充该地区公交线路数量，增加公交接驳的覆盖范围，并根据客流换乘需求在焦化厂站规划一处公交首末站。实施过程中，由于区域建设开发是逐步完成的，在提出了远期公交接驳方案后，也根据近期周边小区和远距离吸引范围的研究，定制了近期公交线路接驳乘客，见图11。

图11 地铁7号线公交线路调整示意图

3 公交接驳停靠站规模研究

在处理好宏观层面的线路优化调整方案后，仍应注重公交停靠站与地铁出入口接驳的衔接顺畅。除新建公交停靠站要考虑与地铁出入口的平面、竖向关系外，对于现有公交停靠站也应进行优化调整。对于换乘距离较远的应考虑调整公交停靠站位置，或在原公交停靠站的基础上新增加距离地铁出入口较近的停靠站方便换乘。

对于每个公交停靠站线路数量的确定，应在线路布设的基础上对该车站、该出入口接驳换乘公交车的客流情况做量化处理，以确定公交停靠站的几何尺寸。以往的研究通过对某区域的交通出行结构分析，得到公交线路布设总量及某个站点的公交线路安排。轨道交通成为公共客运主体后，公交线路的运营规模应相应调整，一个困扰实际操作的问题是如何确定某个出入口附近的公交停靠站数量。本文调研北京已建成的交通接驳设施，试图找到与公交接驳线路数量相关联的一些参数。

3.1 公交停靠站接驳线路的确定

公交线路应根据高峰小时客流量、各出入口分向客流、公交换乘比例等确定，公交线路按下式确定：

式中：Nb为公交线路数量；q为高峰小时客流量（人次/h），根据轨道交通客流预测数据确定；tb为公交换乘比例，公交换乘比例应按其服务范围确定，可参考已建成的同类型车站数据确定；db为公交方向比例，根据出入口方位确定每个出入口占全部公交换乘的比例；wb为高峰小时一辆公交平均上客量（人次/h），在无实际调查数据的情况下建议取值25人次/h；fb为高峰小时一条公交线路发车频率（辆/h），在无实际调查数据的情况下建议取值15～24辆/h。

每个公交车停靠站停靠的线路数不宜超过6条；线路超过6条时，可分站台布设，站台总数不宜超过3个。当计算该出入口公交换乘线路数量超过6条时，意味着该站公交换乘量较大，可考虑设置BRT或公交枢纽进行接驳。

3.2 公交停靠站与地铁出入口的位置关系

乘客换乘都希望通过最短路径到达目的地，但根据公交停靠站设置的相关规范，一般公交停靠站距路口有一定距离，以保证进出路口的社会车辆不受公交车进出站的影响，但地铁出入口一般设置在距离路口较近的范围，因此造成很多车站的公交停靠站距离地铁出入口过远，乘客换乘行走时间长，换乘体验较差。

根据乘客对换乘时间的忍受程度的调查，公交车停靠站距轨道交通车站出入口、行人过街设施不宜大于50 m，不应大于150 m。当公交停靠站与地铁站前广场距离较近时，应将两者结合设置，并增加站前广场面积，满足公交换乘客流等候、集散要求。同时还应考虑早晚高峰客流量较大的轨道交通车站出现车站限流的情况，此时会造成集散广场客流的短时集中等候，广场规模应在满足一般情况的基础上有所扩大。当地铁出入口设置在路口且公交换乘量较大时，为了缩短接驳换乘距离，可考虑调整路口交通渠化形式，减少公交车进出站对社会车辆的影响。

4 公交与地铁换乘导向标识系统研究

通过现场的乘客满意度调研，发现乘客在某公交站想去换乘地铁时，却往往由于公交站牌没有该信息的指示，无法得知需要乘坐哪辆公交车可以到达目的地地铁站。这里面反映了信息缺失的问题。

目前，公交车内部的线路图可以准确反映与轨道交通换乘站点的信息，但地面公交站牌还不能反映该信息，造成了轨道交通与地面公交换乘信息的不对称。建议公交站牌进行更新改造，在所有地铁附近车站及公交车内部站名上加入地铁标识，见图12～图14。

图12 公交车内部线路图

图13 现况公交站牌

图14 改造后公交站牌

导向标识的设计应满足以下几方面的需求：

（1）标识位置的系统化、醒目性。

（2）标识信息的准确性、醒目性。

（3）以人为本，考虑弱势群体的特殊需求。

5 研究结论及趋势展望

研究轨道交通与地面公交接驳换乘，是为了轨道交通客流接驳换乘地面公交更为方便、快捷、高效、舒适、安全。本文在对北京既有轨道交通接驳换乘现状分析的基础上，对轨道交通及地面公交线路、站点、诱导设施等进行了较为全面的研究，创新地提出了一整套较为成熟的接驳规划设计思路，包括宏观公交的线路优化、具体公交车站规模的确定，以及附属信息设施的改造。通过7号线的工程实践，这一套规划设计思路也得到了检验，为正在运营、建设或准备建设轨道交通的城市提供了较好的参考依据，也为北京市轨道交通接驳设施设计技术地方标准的制定提供了一些有价值的依据。

未来轨道交通接驳会从更宏观和更微观的角度进行更为深入的研究。宏观层面上，本文线路优化调整还仅仅是从某一条地铁线路的层面进行的，难免会有空间的局限性。后续研究应该在一个城市的轨道交通网络形成后，从宏观角度将轨道线网与公交线网纳入一个综合交通体系中，从综合交通的角度去梳理多个网络的关系，并进行网络层面的系统性优化。微观层面上，作为轨道交通接驳换乘体系，公交、人行、自行车、出租车、小汽车接驳设施都不能孤立地研究，应做到相互补充、组织合理。后续研究会综合各种交通接驳换乘方式，研究某个轨道交通车站各接驳设施协同运行效率。

[1]北京市交通委员会,北京交通发展研究中心.北京市第四次交通综合调查[Z].北京：北京市交通委员会,北京交通发展研究中心，2012.

[2]蔡顺利.城市轨道交通在城市公共交通体系中骨干作用[J].城市管理与科技,2002（2）：41-44.

[3]Chien S I，Yan Z W，Hou E.Genetc algorithm approach for transit route planning and design[J].Journal of Transportation Engineering. 2001，127（3）：200-207.

[4]Lee K K,Schonfeld P M.Real-time dispatching control for coordinated operation in transit terminal[J].Journal of Transportation Research Board,1994，1433（1）：3-9.

[5]王学尽.城市轨道交通与常规公交换乘协调性研究[D].成都：西南交通大学,2004.

[6]杨晓光,周雪梅,藏华.基于ITS环境的公共汽车交通换乘时间最短调度问题研究[J].系统工程,2003，21（2）：56-59.

U491.2

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1009-7716（2016）05-0001-05

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.05.001

2016-02-02

赵强(1985-)，男，北京人，工程师，主要从事道路、交通设计咨询工作。