DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2018.05.026
城市道路公交中途停靠站通行能力研究与应用
徐 辉，谭 振 霞，李 晋
[悉地（苏州）勘察设计顾问有限公司，江苏 苏州 215123]
摘要：公交停靠站因通行能力不足导致交通拥堵，甚至出现与相邻车辆碰擦事故。为提高公交服务质量，体现以人为本的理念，从公交停靠站通行能力影响因素着手分析，对各个影响因素的时间模型进行研究；建立公交停靠泊位通行能力模型以及多个泊位公交停靠站的泊位利用率值、车辆停靠站通行能力模型。以实例应用验证模型的可行性和准确性。通行能力模型研究的结论和技术方法，不仅保证公交车辆运行的无瓶颈化，提高公交运行速度和可靠性，而且保证公交车运行的优先性和有序化，为公交停靠站的规划和设计提供参考依据。关键词：公交停靠站；影响因素；通行能力；泊位利用率
中图分类号：U492.1 文献标志码：A 文章编号：1004-4655（2018）05-0087-03
1 国内、外研究情况
公交站点通行能力模型，涉及到公交进出站机理解析、交通流理论、交通管理、交通设计理论与方法以及交通行为理论等。因此，其研究工作必将带动相关方向研究的深入与发展。
国外研究公交站点通行能力代表性的有美国出版的第二版《Transit Capacity and Quality of Service Manual-2nd》[1]和
美
国《Highway
Capacity Mannual》[2-3]，虽然在公交停靠站通行能力方面取得不少成果，但我国公交停靠站的站点泊位利用率和通行能力研究较少。且由于通行能力涉及交通工程多个方面，目前我国代表性的研究主要有：同济大学、东南大学、北京市政工程设计研究院等高校和单位对公交停靠站的通行能力进行研究
[4-5]
交车停靠时间而展开。主要影响因素见图1。
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图1 公交停靠站通行能力影响因素
2.1 停靠时间
停靠时间指公交车在停靠站的平均停靠时间，包括开、关车门及上、下客时间。根据运行机理，建立停靠站时间模型，见式（1）。通常情况下，车门开和关合理时间为2~5 s。
a ab bococ
，给出通行能力的计算模型及公
交站点设计方法，但研究理论还不够成熟，参考国内、外经验，需对公交站点泊位利用率及通行能力进行系统深入的研究。2 公交停靠站通行能力影响因素
影响停靠站车辆通行能力的主要因素，围绕公
td
max{ }a ab ba ab boc
（1）
td为平均停靠时间，s；pa为每车最拥挤车式中：
ta为下车乘客过道通过时间，门的下车乘客数，人；
pb为每车最拥挤车门的上车乘客数，人；tbs/人；
toc为车辆开门和为上车乘客过道通过时间，s/人；关门时间，s。
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收稿日期：2018-05-30
第一作者简介：徐辉（1984—），男，高级工程师，硕士，主要从事交通规划与设计。
徐辉，谭振霞，李晋：城市道路公交中途停靠站通行能力研究与应用
2.2 清空时间
当车辆关门准备离开停靠站时，其附加时间，为清空时间。在这段时间内下一辆车无法停靠该泊位。以港湾式停车站为例，清空时间包括车辆启动时间、车辆行驶一个车长距离的时间以及下一辆公交车重返道路所需要的时间。
清空时间的估算通过多项研究，得出总清空时间为9~20 s。车辆启动和行驶一个车长距离并离开停靠站耗时约为10 s。2.3 停靠时间分布变量
公交停靠时间具有随机性，主要停靠站处对应不同公交线路、同一公交线路不同车辆的乘客需求，停靠时间变化服从正态分布曲线。
根据统计数据，在正态分布曲线下和给定点Z以右部区域的面积（如图1中阴影部分）表示任意指定车辆的停靠时间长于该数值的概率。该停靠时间ti与Z的关系为
om i d
tom=SZ=cvtdZ （2）式中：Z为满足期望进站失败率的标准正态变量；
S为停靠时间的标准差； tom为附加时间，s； td为平均停靠时间，s；
ti为停靠时间值，停靠时间超过该值的概率小于期望进站失败率； cv为停靠时间变异系数。2.4 交通信号配时
交通信号控制对通行能力的影响取决于绿信比g/C比），即供公交车通行的平均绿灯时间与周期长度（服务所有流向交通运行时间）的比值。远离上游信号灯影响的路口无信号灯控制交叉口的绿信比为1.00，因为车辆到达停靠站及其停靠车位不受信号灯影响。
3 公交停靠站泊位通行能力研究
综上所述，给出每小时每个停靠泊位的车辆通行能力 Bl
tc+td（g/C）+tomtc+td（g/C）+cvtdZ （3）
式中：
Bl为停靠车位车辆通行能力，辆/h；g/C为绿信比（有效绿灯时间与信号周期时长的比值，无
信号控制的交叉口或公交设施取值为1.0）；tc为清空时间，s；td为平均停靠时间（平均值），s；
tom为附加时间，s；cv为停靠时间变异系数；Z为满88
足期望进站失败率的标准正态变量。4 公交停靠站车辆通行能力研究4.1 泊位利用率
通常情况下，停靠站的停靠车位越多，停靠站的通行能力并非越大。对于绝大多数公交停靠站而言，当第一辆到达的公交车占用第一个车位时，第二辆到达的公交车就占用第二个车位，依此类推。每个新增车位的效率都较前一个车位稍低。
有效泊位数指在多泊位多线路的停靠站，每个泊位的有效利用率之和。泊位利用率主要受到车辆到达方式、停靠站泊位数的影响。假设路内式停靠站上的公交车无超车情况，则停靠站设有多个停靠车位时泊位利用率见表1。
表1 多泊位公交停靠站的利用率
直线式停靠站
港湾式停靠站
停靠泊随机到达车队到达各种到达
位/个利用率/累计有效利用率/累计有效利用率/累计有效
%泊位/个%泊位/个%泊位/个11001.001001.001001.002751.75851.85851.853702.45802.65802.654202.62252.90653.255
10
2.75
10
3.00
50
3.75
由表1可以看出，拥有4个或5个泊位的停靠站实际效用与拥有3个泊位的停靠站相当。4.2 公交停靠站车辆通行能力
综上所述，得出每小时公交停靠站的通行能力BS为
Bs =Nel B3 600l = Nel
（g/C）
tc+td（g/C）+cvtdZ （4）
式中：Bs为停靠站公交车通行能力，辆/h； Nel为
有效泊位数； Bl为单个泊位的公交车通行能力，辆/h； g/C为绿信比（有效绿灯时间占总信号周期
的比值，无信号路口取1.0）；tc为清空时间，s；td为平均停靠时间，s；cv为停靠时间变异系数；Z为满足期望进站失败率的标准正态变量。5 实例分析
以苏州市工业园区主干道星湖街的公交专用道为例，对公交停靠站通行能力模型实用性进行检验2）。
苏州工业园区星湖街公交专用道从苏虹路至独墅湖大道，布置在道路两侧，全长约6 km，道路为双向6车道。现有公交线路7条，高峰期间发车
（（见图徐辉，谭振霞，李晋：城市道路公交中途停靠站通行能力研究与应用
间隔有5 min、8 min和10 min。经统计，晚高峰期间每小时单向运行58辆公共汽车。公交停靠站大部分为港湾式布置，停靠泊位均按2个设置。苏州工业园区公交公司希望在公交走廊中添加一路高峰小时公交车线路，发车间隔8 min， 探究是否可行。
图2 现状星湖街双向公交专用道情况
根据现场调查，星湖街南北向沿线信号灯交叉口绿信比（有效绿灯时间与信号周期的时间比）平均值为0.45； 大部分公交车停靠站为直线式停靠站， 2个停靠泊位； 公交车停靠站平均停靠时间为30 s；期望的公交进站失败率为10%；停靠时间变异系数Cv为0.60；清空时间为10 s；公交车随机到达。
利用调查资料和上述研究理论，对星湖街2个公交车停靠泊位、需增加一路公交车线路的通行能力、停靠泊位数进行检算，验证当高峰时段增加一路公交线路的通行能力值与现状公交车流量叠加时，原公交车停靠泊位是否能沿用。
1）单个停靠站停靠泊位的通行能力。经计算，单个泊位通行能力为35辆/h。
单个泊位通行能力
B=
3 600（g/C）
ltc+td（g/C）+cvtdZBl=
3 600（0.45）
10+(0.45)(30)+(0.60)(30)(1.28)Bl=35辆/h
2）2个停靠泊位的通行能力。2个泊位的利用系数为1.75（查表1可知），经计算，2个泊位通行能力为61辆/h。
2个泊位通行能力
Bs=NelBl
Bs=（1.75)(35)Bs=61辆/h
3）结果分析。经计算通行能力得知，现状2个泊位高峰小时公交停靠站通行能力为61辆，满足
现有的每小时58辆公共汽车通行能力。若添加一路公交线路，发车间隔8 min，即每小时增加约8辆公共汽车，公交专用道的实际容量为辆，超过现状高峰小时61辆的通行能力。对添加第三个停靠泊位的通行能力进行计算，3个泊位通行能力为85 辆/h。
3个泊位通行能力
Bs=NelBl
Bs=（2.45)(35)Bs=85辆/h
因此，当增加一个停靠泊位时，能使其具有足够的公交通行能力适应新增线路。公交停靠站将变为非关键因素，公交车通行能力作为主要因素。改造后的公交车停靠站设计及仿真见图3。
路江淞星 湖 街
图3 优化后星湖街双向公交专用道设计图
通过单泊位和多泊位通行能力模型，能够准确获取公交车停靠站通行能力。项目通过仿真分析后，增加一条线路且发车间隔为8 min，公交停靠站设置为3个停车泊位后， 能提高公交车服务水平。6 结语
利用公交车停靠站泊位及车辆通行能力模型进行研究和实例分析，中心城区公交车停靠站2个或3个比较适宜；当大于3个停靠站泊位，因其利用率很低，建议分站布设，以提高公交车的服务质量，真正体现公交优先的设计理念。参考文献:
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Washington D.C.:Transportation Research Board, 2000.
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