重庆主城区公交专用道运行保障措施探析

俞山川， 王少飞， 江维维

(招商局重庆交通科研设计院有限公司 自动驾驶技术交通运输行业研发中心，重庆 400067)

重庆市主城区由于山水分割造就了独特的空间格局，形成典型的“多中心、组团式”城市结构。自直辖以来，重庆主城区规模逐步扩大，各组团日益扩展，组团间的绿地、山坡等天然屏障被开发，组团粘连发展，路网布局呈明显的“干线+片区自由式”“干多支少”特征[1]96。然而部分组团交通基础设施建设相对滞后，功能相对单一，无法满足居民的生产生活需求，从而产生跨组团间长距离出行，以及早晚高峰潮汐式交通现象。因此，各组团间的主要干道交通拥堵极为严重，大运量公共交通高峰时段异常拥挤。

组团式城市曾被寄予为解决城市交通问题的有效模式[1]97，然而在城市化、机动化的推动下，组团式城市逐步进入常态化交通拥堵的状态。重庆市交通发展面临的拥堵问题、环境问题、安全问题和可持续发展问题逐步恶化。根据统计，截至2017年，重庆市主城区机动车拥有量为151.1万辆，同比增长8.1%，其中小汽车保有量同比增长8.7%；内环以内等核心区小汽车的日均使用量76.3万辆，同比增长8.5%，并且高峰时段呈交通需求集中状态[2]2。机动化需求保持快速增长，居民机动化日均出行总量为923万人次，同比增长3.5%，其中个体机动化出行分担率为34.3%，同比提高0.8%；然而，公共交通总分担率为58.3%，同比下降1%[2]2。主城区地面公交总体运行速度及客流吸引力持续下降，公交优先面临严峻挑战。

2017年4月重庆市政府下发主城区缓解交通拥堵三年行动计划，其中“保障公交路权优先”被列为行动方案10项举措之一。2018年9月，重庆市第五届人民代表大会常务委员会第五次会议通过《重庆市公共汽车客运条例》，规定公安机关交通管理部门应当会同交通主管部门通过划设高峰时段公共汽车限时专用车道、设置公共汽车优先通行信号系统和标识牌等方式，保证公共汽车优先通行，提高运行效率。2018年11月，市政府印发《重庆市城市提升行动计划》，提出完善公交专用道(优先道)，到2020年重庆规划建设公交专用道(优先道)210公里，并结合专用道(优先道)运行情况逐年增加专用道(优先道)里程，新增和优化公交线路200条以上，主城区将实现公交站点500米全覆盖。

公交专用道是指在特定时段内仅供公交车、单位交通车、校车、特种应急车辆行驶的车道，社会车辆在公交专用道启用时间内不得驶入；公交优先道则允许社会车辆通行，没有时间限制，但遇到公交车时，应主动避让，让公交车优先通行。从2017年开始，重庆主城区按照公交专用道的模式建设和运营，至今已完成并投入运营220公里公交专用道，主要分布于连接各中心组团的主干道。通过实施公交专用道建设，重庆市希望能提升公交专用道沿线地面公交运行车速，加大地面公共交通系统吸引力，鼓励小汽车出行者向公共交通方式转移，降低地面公共交通运行成本和道路拥挤所产生的社会成本。2017年公交专用道一期实施后示范效果明显，运营平均车速在19公里/小时左右[2]3；然而，根据《2019年重庆市中心城区交通发展年度报告》，公交车运营平均车速下降至14.1公里/小时，比2018年的14.9公里/小时略有下降[3]25，相较于一期示范，运行效率明显下降。因此，如何让重庆主城区公交专用道持续发挥效能，其运营管理如何得到保障，成为“公交优先”能否有效实现的一大难题。

一、重庆主城区公交专用道面临的问题

(一)路网级配不合理，公交和社会车辆交织区密布

由于山地城市受复杂地形限制，城市道路网有很大的局限性，通行能力较差。断头路、尽端路非常多，路网连通性差，可替代路径少。2019年，重庆主城区道路总里程为5327.8公里，其中快速路451.4公里，主干道达1068.6公里，次干道为1318.5公里，支路2489.3公里[3]55。其快速路及主次支路比例为1：2.37：2.92：5.51，与国家标准的1：2：3：8相比，次干道与支路明显不足。大型单位和居住小区进出口直接与主干道相连通的情况屡见不鲜。在这些单位和小区进出口，公交和社会车辆严重交织，降低了公交通行能力。

2016年之前，主城区机动车保有量年增长率基本超过14%[4]16。2017年至今，主城区机动车保有量年增长率为9%左右，然而道路长度年均增速仅4%左右[3]55。且现阶段主城区道路建设主要分布于内环以外地区，而机动车的使用主要集中于内环以内，中心城区道路设施承载力基本饱和，路网结构难以改变。因此，需要在运营管理中更有效地利用有限的道路资源。

(二)机动车保有量持续增长，道路通行压力持续加大

2019年，在主城区机动车191.5万辆的总量中，私家车拥有168.0万辆，虽然增长率比2018年的13.3%略有下降，但比2018年仍然增幅10.2%[3]10。根据《重庆市城乡总体规划(2007—2020)》，2020年主城区机动车保有量将增长到200万辆左右。按照2020年规划6109公里的干路网规模(其中快速路882公里、主干路1867公里、次干路3360公里)，同时考虑道路设计通行能力、设计时速、车流密度、道路服务水平等因素，估计道路网可容纳的车辆数在120万至160万辆之间[4]17。此外，受2020年新冠疫情影响，私家车购买量增大，小汽车(私家车和出租车)占交通出行方式中的45%，远高于公共交通的6.3%[5]。重庆主城区道路的通行压力将进一步加大。

私家车快速增长的同时，车辆使用率也非常高。在早高峰和晚高峰时段，大约分别有23.5万和21.5万辆私家车在主城区道路系统行驶，且主要分布在主城核心区内[3]22。随着城市规模不断扩大，跨组团出行主要以机动化出行为主，出行比例逐年递增。2019年内环以内跨江出行，公共汽车63.7万人次，小汽车196.7万人次；进出内环，公共汽车66.8万人次，小汽车214.0万人次[3]13。车辆的高使用率、跨组团出行比例的增长，导致主城区主干道的交通运行状况处于较低水平。2019年，重庆主城区早晚高峰时段平均车速22.9公里/小时，与2017年的23.3公里/小时、2018年的23.1公里/小时相比，呈逐年明显下降趋势[3]63。跨组团干道交通压力逐年加大，拥堵由跨江桥梁、穿山隧道等瓶颈路段，或桥头立交、多路汇集交叉口等单个干道关键节点，向所在干道全线及周边路网扩散。2019年，早晚高峰时段平均拥堵里程达265.7公里，五大商圈及周边干道出现连片拥堵区域，拥堵时空范围呈扩大态势。

(三)主干道节点公交专用道难以畅通，路段公交占有率不高

2019年，主城各区路网运行效率比2018年持续下降，仍处于缓行状态，并且缓行范围略有扩大。在工作日，主城区早晚高峰时段交通运行指数4.8，同比上升0.2，干路网早晚高峰时段车速22.9公里/小时，同比下降0.2公里/小时，拥堵里程265.7公里，同比净增加6.3公里；在周末节假日，主城区早晚高峰时段交通运行指数4.3，同比上升0.3，干路网早晚高峰时段车速24.4公里/小时，同比下降2.3公里/小时，拥堵里程275.1公里，同比净增加44.3公里[3]63。

主城区以跨组团出行为主，交通需求集中在桥隧相接的干道。主城区山水分割造成道路线形差、节点占地受限、畸形交叉口多等与平原城市不同的道路环境特点，导致节点进出口通行能力不匹配，干道节点通行能力不平衡。这些主干道节点占地受限难以畅通，而相应的公交专用道缺乏公交优先信号保障公交路权在节点处的分配。此外，节点占地受限导致公交车站和节点间距过近，甚至出现右转车道和公交车站共用的情况，左转公交与直行社会车辆、直行公交和右转社会车辆严重交织。这些均导致公交车在节点处大量排队，而在下游节点前的公交专用道处于低占有率甚至空闲状态。如何在路段动态平衡公交车辆和社会车辆的路权，在关键节点保障公交车辆的通行能力，是需要解决的问题。

(四)与山地组团城市特有交通管控措施方式不协调

随着主城区经济发展和城市机动化进程加快，跨组团的出行比例越来越高，连接组团与组团之间的通道多是过江桥梁或穿山隧道，桥隧的通行能力有限，在高峰时期桥梁、隧道拥堵已是常态。且过江桥梁的桥头和穿山隧道的出入口位置通常是两条主干道交汇形成的立交。山地城市由于用地受限和坡度较大，这些立交通常是半互通立交，交织区数量多且相距近，交织冲突严重。为缓解过江桥梁和穿山隧道交通瓶颈拥堵问题，由重庆交警首创的多车道汇入信号控制和“定向车道”等交通管理控制方式在重庆主城区主干道普遍实施。

多车道汇入信号控制利用各类交通设施，对汇入同一交通节点各个方向的车辆实行分车道控制。通过分车道控制，规范行车秩序，分离瓶颈路段交织冲突，确保上、下游车道数(通行能力)匹配，降低交通事故概率。多车道汇入控制的目的是解决主干路网在桥梁隧道和主干道相交节点等地形成多车道汇集交通瓶颈，以及汇流路段个别车辆争道抢行和违规变道等加剧拥堵、引发擦碰事故、降低通行效率等问题。定向车道是根据道路预设方向到达的不同地点，指定某车道仅供驶向规定地点、规定方向的车辆使用，驶向其余地点、方向的车辆不得驶入的专用车道。设置定向车道的目的是为了缓解重庆主城区车辆在主干道行经桥梁、隧道等路段相接处的立交匝道车辆变道交织等问题，保证主干道方向车辆路权，改善主干道拥堵现状和交通秩序，减轻交通压力[6]。

然而，多车道汇入信号控制和定向车道与公交专用道之间在布设衔接上存在不协调问题。在多车道汇入信号控制的主干道部分，由于右侧交织冲突更多，右侧车道信号灯的绿信比左侧车道更低。重庆公交专用道均在最右侧车道，在多车道汇入节点处公交信号优先控制方面未做提升，在一个信号周期内公交通行时间较短。绝大多数定向车道为最左侧车道(白色实线)，而重庆公交专用道均布设在最右侧车道(黄色虚线)，为保证社会车辆能在非定向车道自由变道，对单向三车道桥梁和隧道均不设置公交专用道，从而导致公交车在桥梁和隧道等瓶颈路段运行效率低下。对于某些最右侧“定向”车道路段采取的“定向+公交专用”方式，由于路面标线仍是黄色虚线标志，电子警察变道抓拍能力不足，“定向+公交专用”车道上行驶的社会车辆变道行为频繁，破坏了定向车道的“定向”作用。

(五)城市交通出行政策性引导滞后

缓解交通拥堵、优先发展公共交通是城市交通需要解决的问题与发展方向。受“车本位”思想影响，重庆市主城区现有道路以小汽车为主，公共交通系统建设不足，并缺乏对出行方式选择的政策性引导。原有的城市交通发展规划虽然改善了机动车出行条件，但重庆市主城区道路建设主要分布于内环以外地区，中心城区道路设施承载力基本饱和，且路网结构难以改变，而小汽车保有量和使用率增长太快，致使重庆市主城区交通拥堵加剧。因此，优先发展公共交通，合理引导公交优先出行势在必行。

二、国内外典型城市公交专用道运营调查

公交专用道在国外已发展多年，并形成各自的建设特色和管理模式。我国公交优先虽然起步较晚，但是在众多城市进行了有效实践。为加强针对性，本文选取可以为重庆公交专用道运营管理提供借鉴的国外典型城市[4，7-8]和国内的中心组团型城市[4，9]着重阐述。

(一)巴黎

巴黎作为“公交优先”理念的发源地，公交系统十分发达，主要由地铁、市郊铁路和公共汽车组成。巴黎的“公交优先”首先体现在公共交通税政策上，政府将收取的公共交通税分配给公交企业，用于补偿运营成本。巴黎还对公交车的通行路权实行精细化分配。虽然巴黎市区多数街道狭窄，且五分之四为单行道，但在主要路段都设置了公交专用道。为防止社会车辆占用公交专用道，很多路段利用隔离设施形成封闭车道，并对违法占用的车辆处以135欧元的罚款，远高于普通违章停车的35欧元罚款。一方面，巴黎通过调整公交车站周围的公共空间布局，增强周边商业和经济活动的活力，改善车站进入和停车条件；另一方面，压缩小汽车出行环境，减少中心城区停车泊位，提高停车费，修建步行和自行车道路系统，从而减少使用公共交通，步行享有优先权利。

(二)新加坡

新加坡公共交通系统以快速轨道交通为骨干，常规公交为主体，出租车为补充，实现了一体化、高效化、信息化、安全化的运行，创造了独具特色的“狮城公交文化”。其中常规公交以巴士为运载工具，线网为组织结构，车站为运转节点，运营为功能保障，形成整体、有序的系统。2008年以来，新加坡的公交专用道长度已由120公里延长至150公里，分为全天和固定时间专用两种，通过特殊的标志标线来标示，在出入站行驶段，公交车享有绝对的优先通行权。此外，在主要的交叉口通过延长公交专用绿灯时间为公交设置优先，保证公交车行驶顺畅。为保证公交专用道的路权专有，在公交车前部安装电子警察，记录违法占用公交专用道的车辆信息，大大抑制了对公交专用道路的侵占行为。新加坡地面公交速度已经由16～19公里/小时提高至20～25公里/小时。

(三)武汉

武汉市的地形地貌特殊，由长江和汉水将武汉市分割为汉口、武昌、汉阳三镇，居民日常交通出行中存在大量的跨镇出行。为推行“公交优先”战略，2016年5月1日起，武汉市新建30条120公里公交专用道，于2017年初投入使用。加上2014年已建成的9条35公里公交专用道，全市公交专用道总里程达39条、共计155公里。公交专用道初具规模，形成二环线内公交专用道系统的基本构架。到2017年底，建成总里程400公里的公交专用道网络，覆盖近50%的中心城区主干道路网。截至2018年底，武汉市已建成公交专用道430公里(双向)。2018年12月13日，在广州召开的2018年全国城市交通工作暨公交都市建设推进会上，武汉荣获交通运输部授予的“国家公交都市示范城市”称号。武汉目前公交站点达到每500米全覆盖，常规公交线路有519条，市民出小区步行即可到达公交车站乘车，“地铁+公交+慢行”成为市民出行首选。武汉已形成以轨道交通、有轨电车、BRT为骨干，常规公交为主体，支线微线和水上巴士为补充的“快干支微”多元交通网络，逐步建立层次分明、布局合理、衔接有序、换乘方便的公交线网格局。

(四)香港

香港地形主要为丘陵，平地较少，约有两成土地属于低地，主要集中在新界北部，分别为元朗平原和粉岭低地，其次是位于九龙半岛及香港岛北部。由于水域分隔，香港一般细分为香港岛(港岛)、九龙及新界三大区域，是典型的组团型城市。香港的公共交通系统以地铁为脊梁，其他的地面公交进行接驳的方式运营。巴士(公共汽车)由多家公司经营[10]：行走部分港岛路线的新巴，行走全九龙及新界的九巴，行走部分港岛路线的城巴，三家公司均有过海隧道或机场路线；只行走大屿山仅有的十多条路线，以及往来深圳湾口岸的大屿山巴士，经营新界与机场之间巴士服务的龙运(九巴下属公司)。目前，香港拥有22公里长的公交专用道，总里程不长。这主要是由于香港公交专用道的设计完全由路网的时空交通流量决定。因此，香港每条公交专用道的长度很短，最短的0.1公里，最长的9公里，通常分布在交通拥堵重要瓶颈节点处，并且运行的时段和可以运行的巴士类型各异。由于很多公交专用道很短，所以当路段断面只有两车道，或者路段是立交匝道，都可以设置为公交专用道，标线也是简单的白色实线，并辅以电子警察监控抓拍。香港政府会根据路网的流量变化，一段时间后新增或取消部分公交专用道，调整公交专用道的运行时段和巴士类型。

三、重庆市主城区公交专用道运行保障对策

在当前“公交都市”发展的大背景下，国外巴黎、新加坡，我国武汉、香港等城市，特别是香港的公交专用道设置和运行保障的具体措施值得重庆借鉴。更值得借鉴的是这些措施背后的制度理念，在关键位置和时段保障公共交通路权优先，其他情况权衡社会车辆和公交车辆的利益，与之相关联的制度理念、政策设计及整个城市交通环境的营造，都是我们应当深入思考的现实问题。

(一)“短距离专用道+感应信号”优先，保障干道关键节点公交畅通

在主干道关键节点如过江桥头立交等处的交通瓶颈已成为制约重庆主城区交通状况改善的关键原因。节点不能打通，干线信号控制、区域信号控制都将成为空谈。同样，对于公交优先系统，干道关键节点公交畅通将是重中之重。综合香港和新加坡的做法，可以在交叉口进口道、多车道汇入进口道、立交匝道等公交线路经过的交通瓶颈点设置短距离公交专用道。并基于公交车载传输信号或视频卡口检测公交车辆和社会车辆流量，使用深度学习或传统的半感应信号配时技术，配上专用的感应公交通行信号灯，让公交车辆优先通行。对于交叉口宽度受限、公交车站与交叉口间距过近、社会车辆和公交车辆部分混行的关键节点，利用公交专用道违法行为检测系统，严格跟踪社会车辆的运行轨迹，保障公交车辆的路权。此外，在无右侧小区单位进出口的长距离路段，可以取消公交专用道的设置。虽然“短距离专用道+感应信号”优先的智慧管理模式对各类车辆的管理难度更大，但是在关键节点短距离公交优先比“摊大饼”网络化的公交优先建设维护成本更低，也更能兼顾公交车辆和社会车辆的利益。

(二)根据交通流量时空变化，弹性确定公交专用道时段和位置

随着智慧城市、智慧交通的发展，路侧信息感知和发布设施的全方位覆盖，人工智能、深度学习算法的提出，以及5G等传输技术的出现，根据采集的交通流量数据的历史及实时变化情况，利用长短期记忆(LSTM)人工神经网络等新兴预测方法，权衡社会车辆和公交车辆的客流量，实时、弹性确定公交专用道时段和位置已成为可能。利用5G传输技术并将这些信息完全同步到路侧可变信息板和社会车辆驾驶员的手机终端，告知公交专用道限行状况的实时情况，实现精细化柔性管理。如果基于实时数据采集的弹性化管理难度较大，可以参考香港的做法。以重庆市道路网及公交历史运行数据，基于传统时间序列分析方法，以周为周期，分别确定每天需要公交优先的路段和时段。如果数据精度无法满足上述分析方法的实施，可以按照如下原则运行公交专用道：一是按照优先时段，公交专用道分为高峰时段公交专用道、长时段公交专用道和节假日全时段公交专用道三种形式，公交专用道使用时段以公交历史客流需求为导向；二是在节假日，公交专用道的使用时段应根据该路段全天公交客流的情况来设置。

(三)部分路段允许多人乘坐的出租车使用公交专用道

目前，救护车、消防车等执行任务的特殊车辆，以及校车、班线客车在早晚高峰时段可通行公交专用道。在公交专用道的使用时段内，允许机场巴士、军车、警车、消防车、救护车、工程救险车、班车及校车等特殊车辆驶入公交专用道。借鉴香港的经验，重庆市下一步可以允许多人乘坐的出租车使用公交专用道，即成为公共交通共乘车道(HOV车道)。此项措施需要移动违法抓拍系统的车辆乘坐人数识别模块作为运行支撑。

(四)“定向+公交专用”精细化设计，衔接段精细化处理，缓解干道桥隧压力

可以在干道桥隧设置左侧“定向+公交”车道，在公交专用道从最右侧向最左侧和从最左侧向最右侧过渡的路段，精细化设计标线的线形、颜色、形式等，基于交通流微观仿真技术，分析论证其对过渡段通行效率和安全的影响，辅以公交专用道违法行为检测系统，并与桥头和隧道进出口节点处的多车道汇入公交优先信号控制协同，保障公交车在最右侧车道和最左侧“定向+公交专用”车道之间衔接过渡时的路权。

(五)基于车路协同的移动违法抓拍，保障弹性化、共享化公交路权实施

弹性确定公交专用道时段和位置，允许多人乘坐的出租车使用公交专用道，“定向+公交专用”等弹性化、共享化公交路权措施均需要车载式公交专用道违法行为检测系统作为技术保障。车载式电子警察系统装备在公交车车头和车尾，具有监控点机动、隐蔽，监控范围广等优势，能解决固定式抓拍系统问题，如检测范围有限，易于被交通违法车辆刻意回避等，从而完善违法占用公交专用道检测系统。随着车路协同技术的发展，车载式移动违法抓拍将能与时空可变的公交优先管控措施实时交互。2020年，长沙公交车装备车路协同模块，交叉口红绿灯信息同步传输到公交车尾部的LED屏，解决了公交车后跟随车辆的驾驶员视线受阻，看不到信号灯的问题[11]。因此，公交优先系统也可以将路侧可变信息板位置、公交专用道实施的时间和车型信息同步到车载式电子警察系统，减少公交车道违法占用的漏拍和误拍。

(六)建立健全公共优先出行法规体系

许多国家和地区的城市人均汽车保有量不比我国少，却没有出现我国近年来严重的城市交通拥堵问题，公共交通优先出行取得了长足发展，其原因在于制度保障[12]。重庆市应针对自身特点，尽快形成发展公共交通、减少小汽车出行、保障公交优先出行的政策法规体系，确保公交优先战略落实。借鉴巴黎的先进经验，可以从地方性法规层面制定减少小汽车出行的政策，如减少五大商圈停车泊位、提高停车费、完善步行出行系统等，让居民感受到公交出行有隐含的社会“回馈”，鼓励市民乘坐公共交通出行。参考武汉的建设理念，建设常规公交为主体，支线微线穿梭巴士为辅助，渡江轮渡为补充的“快干支微”多元公共交通网络，健全居民的出行链。此外，将公共交通建设管理、用地保障、运营监督、财政补贴等提升至法律制度层面，促进城市公交发展的制度化和规范化[13]，逐步健全城市公共交通服务购买和回馈制度，运用市场手段合理激发公交企业经营活力，并限定利润标准，兼顾公益性目的[14]。

随着城市机动车保有量不断增加，公交专用道的效能未达预期，无法持续发挥效能。其运营管理如何得到保障，成为“公交优先”能否有效实现的一大难题。本文以山水分割“中心组团式”的重庆市主城区公交专用道为例，分析其成因，提出以智能管控手段保证主干道关键节点处公交畅通，弹性化运行公交专用道的时段和位置，并以基于车路协同的移动违法抓拍系统为保障，从而提升公交系统运行效率，权衡社会车辆和公交车辆的利益；完善和落实城市公共交通优先的各项政策支持，减少小汽车出行比例，逐步健全公共交通服务购买和回馈机制。