基于GIS的天津市公交专用道设计

安 睿，马红伟

(天津市市政工程设计研究院，天津 300051)

基于GIS的天津市公交专用道设计

安 睿，马红伟

(天津市市政工程设计研究院，天津 300051)

随着城市规模的扩大，对公交系统的发展提出更高的要求。为了贯彻“公交优先”的发展理念，对天津市公交专用道的布设标准与规划方案进行研究。通过分析交通发展现状，参照国内外城市公交发展经验，结合天津市道路设施、客流、通行能力、车速等内容确定专用道设置标准，提出规划设计方案。基于GIS平台对客流量、覆盖率、地铁衔接以及对主要居住点的服务效应进行分析，方案覆盖率较高，并在与地铁顺畅衔接的基础上形成覆盖区域互补，着重对高居住密度的区域进行多条线路的布设，提高全市公共交通运行效率。

常规公交;专用道;地理信息系统;设置标准;交通规划

随着我国经济的发展，大城市出现了人口快速增长、机动车保有量迅速增加的情形，随之而来的交通问题进一步凸显。经济的发展给城市带来了更多的机遇，但日益凸显的交通问题又给城市发展带来诸多阻碍，在此种形势下，实现公交优先，提高公共交通的竞争能力，进而实现交通结构的合理化，已成为行业共识[1]。“公交优先”在欧洲已经历了近50 a的发展历程，89%的城市建设了公交专用道系统，经统计，建设公交专用道后公交车辆运行速度可提升10%～30%[2]。天津市以现有的公交专用道为基础，在参考北京、上海、深圳等城市的公交专用道设置标准基础上制定了天津市公交专用道的设置标准，综合考虑公交专用道建设必要性、技术可行性与实施可能性，最终提出经济合理并切实可行的方案。

现阶段国内外学者对公交专用道宏观研究的成果主要集中在规划思想[3]、规划流程[4]、设置条件[5]等方面，城市公交专用道线网规模及布设方法的研究开展较为缓慢，没有形成完整的可供参考的理论体系，对公交专用道宏观规划的指导性不强。本次天津市公交专用道设计方案研究，立足于天津市公共交通发展实际，参照现有研究成果与实践经验进一步探讨了公交专用道的建设问题。

1 天津市交通发展现状

根据《天津市城市交通发展年度报告(2015)》，双限措施之后，天津市交通运行情况整体有所改善。机动车保有量过快增长势头得到遏制，小汽车过度使用情况得到改观，年增长量控制在10万辆左右，截止2015年小客车保有量为240.6万辆。限行措施提高了城市道路运行水平，但随着小汽车保有量的提升，其作用明显减弱，中心城区内部城市交通结构不断变化，公共交通出行比例逐年提高，2015年达到18.5%，同比上升0.3%。小客车出行比例有所下降[6]。具体体现在以下几个方面：

1)工作日交通拥堵指数大幅下降后保持稳定。中心城区道路交通拥堵水平得到有效缓解，工作日拥堵指数为36.2%，但同比下降仅0.2%，趋于稳定，城市交通运行水平处于基本畅通状态。其中，快速路交通拥堵指数为29.6%，同比仅下降0.6%，主干路拥堵指数为45.1%，增长0.5%。拥堵情况统计如图1所示。

2)城市道路拥堵路段、拥堵节点减少。中心城区常发性拥堵路段占总里程的比例2014年1月至5月为8.9%，同比下降15.3%，拥堵节点个数为79个，同比下降17.7%；2015年1月至5月为8.6%，同比下降3.4%。

3)轨道交通系统网络化效应初步显现。目前，天津市轨道二、三、九号线已建成通车，六号线部分建成通车，五号线工程正在建设，轨道通车里程达到139.19 km，日均客流量达到84万人次，节假日高峰期日均客流量突破百万人次。

图1 中心城区拥堵情况统计

4)常规公交客流稳步上升。2015年1月至5月全市公共交通(包括常规公交、轨道交通)日均客流量为512.3万人次/d，2014年1月至5月为477.1万人次/d，较2014年同比增长7.3%。其中,常规公交日均客流429.3万人次/d，同比增长5.1%。

2 天津市公交专用道规划与设置布设原则

2.1 专用道设置条件

天津市设置公交专用车道条件如表1所示(满足表1条件之一)[7]。

表1 各等级道路公交专用道设置标准

上述专用道设置条件的主要原则及依据如下：

1)首先，考虑单向车道客流量。以单一车道通过人数为衡量标准，公交客流应大于等于单一车道可通过的社会车辆客流，建议值如表2所示。

表2 公交专用道设置公交客流及车流建议阈值

2)其次，考虑公交车辆行驶速度。公交运行速度与社会车辆等其它交通方式相比，应具有竞争力，建议阈值如表3所示。

3)再次，考虑公交客流占比。对整个通道中的公交客流占比进行衡量，公交客流大于等于通道内车道平均客流，建议阈值如表4所示。

表3 公交专用道设置公交车速建议阈值

表4 公交专用道设置公交客流通道占比建议阈值

4)最后，考虑与社会车辆协调，原则上要求单向3车道及以上道路，具体要求如表5所示。

2.2 公交专用车道设置形式

考虑到车道通行能力由内向外逐步递减因素，公交专用道设置过程中需结合公交车流实际或公交客流通道占比选择不同类型的公交专用道形式，如表6所示。

表5 其它城市公交专用道设置道路条件

表6 各等级道路专用道设置形式(同时满足下列条件)

本次设计的定位为常规公交专用车道，天津市已经实施41 km常规公交专用道(路侧式)，本次将继续实施路侧式的公交专用道，采取高峰小时路权专用，公交专用时间为上午7：00至9：00，下午16:00至19:00。

2.3 专用道设施标准

2.3.1 专用道标线设置标准

在路段上公交专用道采用单黄虚线施划，并用白色文字表明公交专用道及使用时段，黄色虚线的线段长和间隔均为400 cm，线宽为20 cm或25 cm。采用以下原则确定是否在规划的公交专用道范围划设公交专用道标线：1)设置的道路上机动车车道的双向车道数不小于6条；2)不可设置在立交桥、下穿隧道的范围；3)不可设置在现状小汽车单行但公交车双向行驶的单行路上；4)当相邻交叉口间距小于200 m时，两交叉口间可不设置专用道标线。图2所示为路段与标志设计指引。

图2 路段与标志设计指引

2.3.2 专用道标志设置标准

公交专用道标志的设定表示该车道专供本线路行驶的公交车辆行驶，有时间规定时应以辅助标志表示，与公交专用道标线配合使用，在公交专用道末端，应设置相应标志。经过对国内外类似城市公交专用道的研究以及参考国内相关的设计标准、规范，采用以下原则确定是否在规划的公交专用道范围设置公交专用道标志：1)公交专用道标志与标线配合使用，二者同时设置；2)公交专用道标志从起点开始布置，每经过一个交叉口重复设置一次。如交叉口间隔距离大于500 m，也可在中间适当地点增设标志牌；3)标志牌可单侧布置，当道路有一侧划设专用道标线时，标志设置于划设专用道一侧的起点处；4)当相邻交叉口间距小于200 m时，或出入口密集，两交叉口间不设置公交专用道标志。

2.3.3 监控设施设置标准

借鉴国内其他城市的设置经验，实施范围较小的城市公交专用道监控设施点位布局较密，间距一般不大于500 m，而北京、武汉等城市，公交专用道里程较长，在实施阶段按照规范布设有一定难度，密度基本控制在1 000 m以内，并分期配合有车载移动的监控设备获取违法占道图像。因此，采取分期实施公交专用道监控设施的方法，近期布设间距满足不大于1 000 m，远期可结合移动监控设施并逐步加密路侧固定监控设施至500 m间距。

3 天津市公交专用道布设方案分析

3.1 公交专用道布设方案概述

天津市于2014-05-04正式启动公交专用道，现阶段已完成41 km公交专用道的建设，并取得了阶段性成果，在此基础上新增153公路，采取先易后难，尽快成网的原则先实施外围放射客运走廊，再实施中心区客运走廊。按照上述章节阐述的公交专用道布设原则以及附属设置的实施原则，在工程可行性研究阶段对各项设施的投入进行了测算。

在天津市中心城区新规划的公交专用道上共需设置334套公交专用道标志，分布在219个交叉口及115个路段上；66.88 km公交专用道设置公交专用道标线，共涉及23条道路；19.5 km公交专用道设置及非分隔栏同步实施，分布在17条公交专用道上；同步对公交专用道电子警察前端及系统进行布设和升级；对与公交专用道设置相关的8条重点线路实施车路协同设计，专用道规划布设情况如图3所示。

图3 公交专用道规划布设

3.2 公交专用道规划方案解析

按照上述原则构建的公交专用道方案主要服务于天津市外环线内部的城区。利用GIS(地理信息系统)对专用道布设的规划效果进行解析[8]。

1)客流量分布。以天津市GIS模型为研究基础，将获得的城市主要快速路、主干路高峰小时单向客流量数据连接匹配到GIS模型中的道路中心线[9]，将流量分为5个类别，在地图上以带宽图的形式进行表现，如图4所示。

在图4中，以缓冲区表示专用道布设方案，现阶段公交专用道布设方案涵盖了大部分高客流量路段，并且舍弃设施条件满足设置标准但客流需求不足的路段，以减小整个工程的投资，获得最大投资收益比[10]，其中西北方向考虑与地铁接驳进行布设。

2)专用道覆盖率。根据交通规划中的概念[11]，以公交线两侧300 m范围的覆盖范围作为可服务范围[12]，如图5(a)所示，对天津市公交专用道服务范围占比外环线内市域面积的比例进行测算。采用Arcmap中的缓冲区(Buffer)功能对公交专用道的覆盖情况进行表征，如图5所示。根据测算结果，现阶段按照300 m的覆盖范围，覆盖率为27.4%；按照500 m的覆盖范围，覆盖率为46.5%。

3)与地铁的衔接关系。按照Arcmap中关于点的缓冲区(Buffer)建立地铁站点覆盖区域[13]，如图5(b)所示，按照500 m的覆盖范围，现状地铁站点在外环线内的覆盖率为24.1%。一般情况下，地铁站点周边都有与其接驳的公交站点，按照公交专用道300 m覆盖，其中包含52个地铁站点，占比40.9%；按照公交专用道500 m覆盖，其中包含59个地铁站点，占比46.5%，在覆盖面积增加的情况下，覆盖站点增加较少，说明现阶段的专用道布设已尽可能地覆盖地铁站点。综合考虑公交专用道500 m覆盖面积接近外环线内市域面积一半，并同时覆盖近一半的地铁站点，说明公交专用道的布设与地铁从空间可达性上形成了一定程度的互补[14]。

4)对主要居住点的服务效应。按照公交专用道500 m的覆盖范围，共覆盖外环线内1 033个主要居住点，占比57.6%，公交服务主体较为明确。根据居住点的分布，在Arcmap中以邻域半径832.5 m，输出像元99.9的设定进行居住点密度分析[15]，结果如图6(b)所示，将图6(a)、图6(b)两图联合分析，可知公交专用道在居住点密度较高的区域呈高覆盖趋势，可有效地疏解高密度居住区的公共交通需求。

图4 天津市主要快速路、主干路客流量分布

图5 公交专用道及地铁站点缓冲区示意

图6 公交专用道覆盖与主要居住点示意

4 结束语

本次天津市公交专用道设计覆盖天津市各主要通道，建成后可服务于现阶段高流量路线，在与地铁有效衔接的基础上形成覆盖区域互补，并着重对高居住密度的区域进行多条线路的覆盖，以达到提高全市公共交通运行效率的目的。但建设过程中必然会对周边的交通产生一定影响，因此，需要进行合理的交通组织。下一阶段可结合城市道路的改造，逐步实施公交专用道港湾站台改造，提升公交专用道的服务能力和服务水平；开展专用道沿线的公交线网优化工作，更好地服务专用道沿线居民的日常出行；随着“公交优先”的推进，后续可以进行公交专用道及相交道路的交通组织设计，进一步提升常规公交的服务品质。

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[责任编辑：郝丽英]

Design of public transportation lane based on GIS in Tianjin

AN Rui, MA Hongwei

(Tianjin Municipal Engineering Design & Research Institute,Tianjing 30051,China)

The expansion of the city puts forward a higher request for the development of transport system. In order to implement the development philosophy of bus priority, this paper takes a public transportation lane as the research object. Based on the analysis of traffic data and the experience of others cities, it creates a standard bus lane building including road infrastructure, passenger flow, capacity and speed. Based on the GIS platform to analyze passenger flow volume, fraction of coverage, the metro link with the general public traffic and service Effectiveness of settlements, it proves the program has high coverage, smooth link with the general public traffic and sets several routes in high density area. The bus lane building research in Tianjin will improve the efficiency of public transport, which leads to a reference case for other cities.

normal bus transit; public transportation lane, GIS; standard; transportation planning

10.19352/j.cnki.issn1671-4679.2017.02.007

2016-09-24

安 睿(1991-)，男，助理工程师，研究方向：交通规划.

P208

A

1671-4679(2017)02-0030-06