“多网融合”公交综合评估指标更新研究

辛光照 许珂源 乔俊杰

（成都市规划设计研究院，成都 610041）

“多网融合”公交综合评估指标更新研究

辛光照 许珂源 乔俊杰

（成都市规划设计研究院，成都 610041）

由地面常规公交、有轨电车、快速公交（BRT）和轨道交通组成的多种公交模式于一体的公交网络是大城市公共交通的发展方向。为了弥补现有公交评估中公交模式之间对比评估和外部性影响评估两方面的不足，从公交企业生产运营的输入、输出以及外部性影响三方面建立了多模式公交的综合评估指标框架，并且进行了公交模式之间的对比评估。评估发现在不同公交模式中，地铁资金投入最高，每万人公里的建设费用为7.14美元；同时，地铁服务利用效率最高，每车公里能输送51.09人公里；能源消耗方面，有轨电车能源使用效率最高，每万人公里的能源消耗量为6.81百万焦耳。

公交更新；多模式；评估指标；外部性

1 引言

公共交通在人均道路资源利用效率、节能减排等方面具有其他类型交通方式无可比拟的优势，通过优先发展公共交通来缓解城市交通拥堵问题已经成为我国城市交通的长期发展战略。《国家中长期科技发展规划纲要》交通专题中明确提出了2020年大城市公交出行率达到50%以上的战略目标。然而，目前我国大部分城市的公交出行率与国家发展目标差距巨大。为了提高公交出行率，对城市公交网络的优化更新至关重要。

准时快捷的城市地下轨道交通作为公共交通的一种模式，被认为是提升公交分担率的有效方式。因此，近年来我国很多城市，尤其是省或自治区政府所在地城市，相继制定了当地的轨道交通线网规划，并据此进行了大规模的地铁等交通基础设施建设活动。一方面，投资地铁能够提高城市交通机动性，而且还能刺激社会经济的发展；另一方面，建设地铁财政负担巨大，环境影响长远，政府决策者逐渐意识到大规模建设地铁的潜在负面影响。在现有城市道路和公共交通系统的基础上，通过对公共交通系统进行合理评价，优化公共交通资源配置，最大限度地发挥公共交通的效益成为国内外学者研究的重要课题。

2 多模式公交

一种包含由地面常规公交、有轨电车、快速公交（BRT）和轨道交通组成的多种公交模式于一体的公交网络，被认为是公共交通的发展方向。多模式公交网络要求城市公交体系在原有常规地面公交和辅助公交的基础之上增加快速大容量的公交模式，常见的高等级公交模式有BRT、有轨电车、轻轨和地铁。不同的公交模式被赋予不同的运输功能，根据每种公交模式的技术经济特征建设一种多层次的多模式公交网络，即“多网融合”公共交通系统。

图1 慕尼黑多模式公交系统[1]

图1 为德国慕尼黑市多模式公交系统，与之相比，国内一些大城市的公共交通供给缺乏常规公交和地铁之间的过渡模式。为了保障公共交通优先发展，提高城市公交网络的整体协同性，南京、武汉和苏州等国内城市在优化地面常规公交和投资建设地铁的同时，相继进行了当地BRT和有轨电车线网规划，部分城市已经进入施工建设阶段。

3 现有公交评估指标

城市公共交通系统性强，影响因素多，涉及范围广。随着城市轨道交通、快速公交、常规公交等公共交通设施的大规模建设和改造，与之相配套的多模式公共交通效能评估成为亟需解决的问题。合理有效的评估不仅能鉴别当前运营中存在的弱点，更能分析影响居民公交出行选择的原因，以提供有针对性的改善意见。根据评估对象不同，现有的公交评估研究集中在公交车站和公交网络两个方面。

3.1 公交车站

公交车站是连接公交车和乘客的基础交通设施，能够影响公交的运行效率和乘客感知的公交服务水平。公交车站评估的研究中，规划和设计因素对车站运行效率有着显著影响，是车站评估的主要指标。一些学者考虑了乘客在公交车站的行为，把等车时间作为评估车站运营效率的一项重要指标。已有的关于车站等车时间的研究可以划分为三类：（1）通过微观仿真模型计算乘客的车站等车时间[2,3]；（2）将乘客感知的等车时间与实际的等车时间进行对比研究[4,5]；（3）根据公交车的进站时刻数据计算乘客站内等车时间[6,7]。

3.2 公交网络

已有的关于公交网络评估指标的研究一般是从乘客、公交运营商、社区和驾驶员四个方面展开的：（1）从乘客角度进行服务质量评估；（2）从公交运营商角度重点评估经济效益；（3）对公共交通的外部性影响以及驾驶员的状况进行评估。

综上所述，现有的公交评估对象往往是单一公交模式，评估一般是从管理者或者乘客以及环境角度单方面展开，针对这两点不足，本文从公交综合评估指标和不同公交模式之间的综合评估分析进行完善研究。

4 多模式公交综合评估指标

4.1 第一类综合评估指标

公交运营商的运营过程可以看作是生产产品的过程。公交运营商投入公交车、乘务人员以及场站设施来“生产”车公里、人公里和客流量等“产品”。本文从三个方面分析城市公共交通评价指标：（1）输入：输入产生服务，衡量输入的标准有资金投入、工作人员数量、工作时间、车队规模和燃油消耗等；（2）输出：输出即提供的公交服务，衡量输出的标准有车辆运营公里和运营时间；（3）服务消费量：服务消费量指被乘客利用的公交服务，衡量标准有乘客出行量、运营收入、乘客公里以及乘客小时数等。

从输入、输出和服务消费量三个方面，可以进一步建立相应的效率评估指标：（1）投入效率指标，用来衡量输入和输出的相互关系；（2）服务利用率指标，用来衡量服务消费量与输出的相互关系；（3）投入利用率指标，用来衡量服务消费量与输入的相互关系。产生公交服务的资金投入，用运营支出来衡量；提供的服务，用车公里和车小时来衡量；服务消费量，用客流量来衡量（表1）。

表1 第一类公交综合评估指标

4.2 第二类综合评估指标

在进行不同公交模式的对比评估时，第一类指标有两项不足之处。

第一，公交企业或者政府决定在哪一种公交模式投资时也就意味着失去了投资其他领域所能带来的效益。因此对不同公交模式进行对比评估具有重要意义。不同公交模式之间的费用对比分析应该建立在包括建设费用和运营支出在内的全部费用的基础上。目前资金相关的指标一般不被公交企业采用，建立在运营支出之上的评估指标不能有效地进行不同公交模式之间的对比评估。

第二，第一类指标并没有考虑公交车辆运输能力的差异。现有的评估一般是基于车公里或车小时进行的，缺乏考虑每种公交车辆运输能力的差异。尤其在进行不同公交模式的对比评估时，建立在车公里或车小时之上的对比评估往往不能反映不同公交模式之间的差异。例如，铰接和双层常规地面公交车辆之间的额定载客量不同。额定载客量的差异不仅仅体现在同种公交模式之中，不同公交模式车辆的额定载客量的差异更是明显。例如南京地铁采用6节编组，每节车辆设计运输能力在228人左右，远远高于常规地面公交车辆的最大载客量。

基于对上述第一类综合评估指标存在的两大问题，总结改进后的第二类综合评估指标见表2，表中补充了各个公交模式的资金投入以及不同公交模式车辆额定载客量的差异。服务输入的评估指标是建设费用和运营支出产生的全部费用，服务输出的评估指标是座位公里和座位小时，服务消耗量的评估指标是客流量与人公里。座位公里（小时）等于车公里（小时）与座位数的乘积，其中的座位数是设计座位数与站立乘客之和。公交企业需要权衡有座乘客数与站立乘客数，保障乘客都有座位能提高公交服务水平，减少设计座位数能留出更多的站立空间，高峰和平峰期间的权衡策略不一样。客流量指使用公交出行的乘客数量。人公里是全部乘客公交出行的里程之和。

表2 第二类综合评估指标

4.3 第三类综合评估指标

公交运营商“生产”运输服务的过程中会产生额外的负面环境影响：噪音污染、能源消耗以及空气污染物排放。在第一类和第二类公交综合评估指标的基础上，从费用-输入、服务-输出和外部-影响三个方面来构造城市多模式公交综合评估指标框架体系（图2）。

图2 费用-输入、服务-输出和外部-影响评估框架

为了保证多模式公交网络综合评估指标可以从公交线路、公交模式和公交网络三个等级展开，进一步对费用-输入、服务-输出和外部-影响三种类型的指标进行细化归类（表3）。

评估等级公交线路 公交模式 公交网络费用-输入型场站用地车站费用车队规模建设费用运营费用管理费用投资费用输出型 发车频率 出行时间出行速度 覆盖率服务-外部-影响型正面：土地增值、人员和物资的流通带来的效益负面：公共交通能源消耗、噪声污染和污染物排放

在公交线路等级，费用-输入型指标具体体现在公交车站的用地面积、站牌、候车厅、站台、座椅、照明以及自行车停车位的投入费用等；服务-输出型指标具体体现在乘客的站台候车时间、接入距离、上下客流量；而外部-影响型指标主要指公交车站的位置对其他交通方式的影响以及公交频繁加减速所排放的空气污染物。

在公交模式等级，费用输入型指标主要体现在不同公交模式的前期建设费用以及后期的运营管理费用；服务-输出型指标用来表征不同公交模式在完成运输乘客方面的吸引力和承载力的内容，主要表现为平均乘行距离、客流量以及运营速度等；外部-影响型指标可以表征不同公交模式对周围环境和社区的正面和负面影响，正的外部性影响包含提高土地租金，节省出行成本以及繁荣地区经济，负的外部性影响包含噪声污染、能源消耗以及空气污染物的排放。

公交网络等级的评估指标包含公交线路和公交模式等级评估指标的一些内容，主要是一些能够反映公交网络整体状况的指标。在费用-输入方面有整体建设和运营费用，在服务-输出方面有全网的平均车速和出行时间等信息以及外部-影响方面的能源消耗等方面。

5 公交模式综合评估

公交模式综合评估能够对比分析常规公交、BRT、有轨电车和地铁公交模式在费用-输入、服务-输出和外部-影响三方面的状况。人公里是衡量有效性的指标，本文分别定义了每人公里的建设费用和每车公里的人公里来反映投资有效性和服务有效性。由于能源消耗越来越引起人们的注意，定义了每人公里的能源消耗量来评价每种公交模式对环境的影响。公交模式综合评估指标见表4。

在公交模式的评估过程中，人公里和车公里的数值可以通过仿真多模式公交路网输出。将每种公交模式的总建设费用和总能源消耗量分配到每万人公里。每种公交模式的总人公里（总车公里）通过将每种公交模式的使用寿命乘每日的人公里（车公里）。每种公交模式的总建设费用通过将每种公交模式的单位里程建设费用乘以总里程得到。每种公交模式的总能源消耗量通过将每车公里能源消耗量乘以总车公里得到。公交模式评估结果如图3所示。

表4 公交模式的评估准则和指标

图3 公交模式综合评估结果

从图3可以看出，与其他公交模式相比，地铁需要最多的资金投入，每万人公里的建设费用为7.14美元。能源消耗方面，有轨电车能源使用效率最高，每万人公里的能源消耗量为6.81百万焦耳。服务利用效率方面，地铁服务效率最高，每车公里能输送51.09人公里。

6 结语

公共交通是城市经济活动的重要载体。公交更新对于提升城市韧性有重要意义。公交更新首先在于公交的功能地位更新，确立公交优先发展的城市交通发展策略，并在此基础上进行公交结构更新。对于大城市而言，公交结构更新主要指优化现有的单一公交模式组成的公交系统，形成地面常规公交、有轨电车、快速公交（BRT）和轨道交通于一体的多模式公交系统。其次，公交功能地位和结构的更新需要建立一种综合性的评估框架，既考虑维持公交运营的投入要素，也包含公交运营的运输服务，同时兼顾对外部环境的影响。成都市“多网融合”公交系统正在逐步完善建设中，基于这种综合性评估框架，既能对公交系统进行全面的评估，也能展开不同公交模式之间的对比评估，评估结果可以反馈指导下一步的公交系统更新方向。

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Renovating evaluation indicators for multi-modal public transit network

Xin Guangzhao Xu Keyuan Qiao Junjie
( Chengdu institude of planning and design, Chengdu 610041)

Multi-modal transit network is the renovating direction in big cities. This transit network is composed of conventional bus, tram, BRT and subway. The existing transit evaluation lacks analysis among different transit modes and traffic externality. A new comprehensive evaluation frame is proposed. This new frame considers cost-input, service-output and externality-impact. The comprehensive evaluation on different transit modes is also conducted. Results show that subway carries 51.09 passenger miles per vehicle mile and tram consumes 6.81 million joules per 10 thousands passenger miles.

Renovating transit；multi-modal；evaluation indicator；Traffic externality

U491.1+3

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