運輸工程課程設(shè)計-城市公交最佳平均站距的計算與分析

1、運 輸 工 程 課 程 設(shè) 計題 目 城市公交最佳平均站距的計算與分析 院 (部) 交通與物流工程學院 專 業(yè) 物流工程 班 級 學生姓名 學 號 摘 要近年來，城市勞動要素的流動性逐漸增強，城市人口的高密度決定了公交需求的重要性。公交站點作為公共汽車交通系統(tǒng)的子系統(tǒng)，承擔著客流集散的功能，對于公共交通服務(wù)的方便度與舒適度都有著很大的影響。公交站點的優(yōu)化設(shè)計不僅關(guān)系到公共交通運輸?shù)馁|(zhì)量和效率，而且影響道路交通的運行質(zhì)量和城市環(huán)境。但是，目前國內(nèi)對于城市公交站距及站址優(yōu)化設(shè)置的研究比較少，還沒有形成比較成熟的理論。本文從乘客角度出發(fā)，以確定最優(yōu)站距、選擇合理站址為目標，在社會總成本最低的約束下，

2、通過對現(xiàn)有乘客出行模式的分析，結(jié)合街道長度、公交線網(wǎng)密度及最佳平均站距等因素，對乘客出行成本進行量化，從宏觀上針對整片區(qū)域建立最優(yōu)平均站距模型，最后進行實證分析，論證了模型的有效性，從理論上為改進現(xiàn)實狀況提供依據(jù)。關(guān)鍵字：街道長度，公交線網(wǎng)密度，平均站距目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc374702599 1緒論 PAGEREF _Toc374702599 h 1 HYPERLINK l _Toc374702600 2 城市公交的線路網(wǎng)規(guī)劃 PAGEREF _Toc374702600 h 2 HYPERLINK l _Toc374702601 2.1 基本

3、概念 PAGEREF _Toc374702601 h 2 HYPERLINK l _Toc374702602 2.2 線路網(wǎng)的主要形式 PAGEREF _Toc374702602 h 2 HYPERLINK l _Toc374702603 2.3公共交通線路網(wǎng)布局的原則 PAGEREF _Toc374702603 h 3 HYPERLINK l _Toc374702604 2.4公共交通線路網(wǎng)的布局 PAGEREF _Toc374702604 h 3 HYPERLINK l _Toc374702605 2.4.1 線路網(wǎng)密度 PAGEREF _Toc374702605 h 3 HYPERLIN

4、K l _Toc374702606 2.4.2 運營線路長度 PAGEREF _Toc374702606 h 3 HYPERLINK l _Toc374702607 2.4.3 站距 PAGEREF _Toc374702607 h 3 HYPERLINK l _Toc374702608 2.5 涉及線路網(wǎng)布局有關(guān)技術(shù)指標 PAGEREF _Toc374702608 h 4 HYPERLINK l _Toc374702609 2.5.1 線路總長度 PAGEREF _Toc374702609 h 4 HYPERLINK l _Toc374702610 2.5.2 運營線路網(wǎng)長度 PAGEREF

5、_Toc374702610 h 4 HYPERLINK l _Toc374702611 2.5.3 線路重復系數(shù) PAGEREF _Toc374702611 h 4 HYPERLINK l _Toc374702612 3 公交站距的設(shè)計與計算 PAGEREF _Toc374702612 h 5 HYPERLINK l _Toc374702613 3.1 影響整個系統(tǒng)通行能力的公交站點設(shè)計要素 PAGEREF _Toc374702613 h 5 HYPERLINK l _Toc374702614 3.2城市公交車平均站距的確定 PAGEREF _Toc374702614 h 5 HYPERLIN

6、K l _Toc374702615 3.2.1 公交車?？空镜淖顑?yōu)平均站距模型 PAGEREF _Toc374702615 h 5 HYPERLINK l _Toc374702616 3.2.2 實證分析 PAGEREF _Toc374702616 h 7 HYPERLINK l _Toc374702617 4 城市公交發(fā)展對策 PAGEREF _Toc374702617 h 9 HYPERLINK l _Toc374702618 4.1 完善城市交通網(wǎng)絡(luò)，提高道路交通容量 PAGEREF _Toc374702618 h 9 HYPERLINK l _Toc374702619 4.2 制定并動

7、態(tài)管理城市交通規(guī)劃 PAGEREF _Toc374702619 h 9 HYPERLINK l _Toc374702620 4.3 增加路網(wǎng)密度，提高交通建設(shè)決策水平 PAGEREF _Toc374702620 h 9 HYPERLINK l _Toc374702621 4.4 提高城市交通用地利用率 PAGEREF _Toc374702621 h 10 HYPERLINK l _Toc374702622 4.5 優(yōu)先發(fā)展公共交通 PAGEREF _Toc374702622 h 10 HYPERLINK l _Toc374702623 5 總結(jié) PAGEREF _Toc374702623 h

8、11 HYPERLINK l _Toc374702624 6設(shè)計體會及今后改進意見 PAGEREF _Toc374702624 h 12 HYPERLINK l _Toc374702625 參考文獻 PAGEREF _Toc374702625 h 131緒論公交站點雖然只占城市道路中很短的一段，卻是公交和道路包括交叉口通行能力的重要的影響因素。目前我國城市公交站點的建設(shè)并沒有得到充分重視，站點建設(shè)還存在許多問題，如公交站點間距過長或過短，交叉口附近公交?？空疚恢眠x擇不合理，路段公交?？空绢愋瓦x擇不合理等，導致公交車輛和其它非公交車輛相互干擾嚴重，道路通行能力下降，使得公交停靠站?？垦诱`增大。造

9、成這些現(xiàn)象的原因除了經(jīng)濟、管理等方面的因素之外，站點優(yōu)化設(shè)計不足是十分重要卻未引起足夠重視的方面。公交站點作為公共交通系統(tǒng)的子系統(tǒng)，承擔著客流集散的功能，對于公共交通服務(wù)的方便度與舒適度都有著巨大的影響。由于公交站點的建設(shè)與設(shè)計涉及到道路以外的用地、道路條件、站點與站點之間以及其它交通方式站點之間的關(guān)系、站點內(nèi)的布局形式等多方面的因素，僅僅有宏觀規(guī)劃層面的站點數(shù)、站場選址、用地規(guī)模技術(shù)標準等是不夠的，還需要在微觀層次上提高公交站點的設(shè)計水平，為交通管理的高效實施創(chuàng)造條件。2 城市公交的線路網(wǎng)規(guī)劃2.1 基本概念城市公交客運規(guī)劃：是指根據(jù)城市發(fā)展規(guī)模、用地布局和路網(wǎng)規(guī)劃在客流預測的基礎(chǔ)上，確定公

10、交線路網(wǎng)絡(luò)布局、運行車輛數(shù)、換乘樞紐和場站設(shè)施用地等，使公交客運能力滿足客流高峰的需要。公交線網(wǎng)：城市客運線路和站場設(shè)施組成的系統(tǒng)，稱為公交線網(wǎng)。線路網(wǎng)： 是指一個城市內(nèi)所有共公交線路構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。線路的首末站、具體走向、中途設(shè)站和線路之間的相互銜接，是構(gòu)成公共交通線路網(wǎng)的“四大要素”。2.2 線路網(wǎng)的主要形式（1）直徑形線路網(wǎng)這種布局一般是由若干條直徑形成線路相交叉，并把城市外圍與城市中心連起來組成的線路網(wǎng)。特點：從城市的一段穿過市中心到達另一端。適用于：道路網(wǎng)呈棋盤狀的大、中、小城市。（2）放射形線路網(wǎng)這種布局一般是由若干條放射線為主組成的線路網(wǎng)。特點：線路一端集中于市中心附近，另一端則根據(jù)

11、市道路網(wǎng)狀況向四面八方放射分布。適用于：中小城市。（3）環(huán)形線路網(wǎng)即在城市環(huán)形道路上確定的線路，可起到從城市的外圍溝通交通的作用。特點：可以減少車輛在市中心街道上的通行次數(shù)，緩解市區(qū)道路交通擁擠。適用于：大城市。（4）方格對角線形線路網(wǎng)是以縱橫交錯的直線路網(wǎng)與棋盤形城市中心的對角線型線路網(wǎng)組成。多見于歷史遺留下的古城，也適用于一些呈棋盤狀線路網(wǎng)的現(xiàn)代化大、中城市。（5）混合形線路網(wǎng)綜合了各種線路網(wǎng)的形態(tài)，根據(jù)不同地區(qū)的主要客流方向、道路網(wǎng)狀態(tài)，形成不同的線路形式。適用于：特大城市或大城市。2.3公共交通線路網(wǎng)布局的原則（1）線路的走向要與主要客流相一致。（2）線路應直接溝通城市各主要客流集散點

12、努力減少乘客中轉(zhuǎn)現(xiàn)象。（3）線路行程不易過長或過短，非直線系數(shù)不易過大。（4）在保證基本客流需要的前提下，要有利于改善公交企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理，保證企業(yè)的經(jīng)濟效益。（5）注意城市內(nèi)外各種客運網(wǎng)間的協(xié)作與配合，保證乘客在不同的運輸工具間換乘的方便。2.4公共交通線路網(wǎng)的布局2.4.1 線路網(wǎng)密度線路網(wǎng)密度是指：公共交通線路的街道長度與城市建成區(qū)面積之比，是反映公共交通供給水平的一個重要指標，又是考核城市居民乘車方便程度的指標。計算公式為：線路網(wǎng)密度=運營線路網(wǎng)長度城市建成區(qū)總面積2.4.2 運營線路長度運營線路長度是指城市公共交通固定運營線路的長度，不包括臨時形式的長度，與城市規(guī)模、城市居民的平均乘

13、距大小有關(guān)。2.4.3 站距站距即同一線路相鄰站點之間的距離。站距的確定，要考慮：（1）乘客節(jié)約出行時間；（2）提高車輛營運速度；（3）客流的主要集散地點；（4）城市街道的實際條件；（5）城市交通規(guī)則。 中途車站的站距，市區(qū)線一般為500800m，郊區(qū)線一般為8001000m。停靠站宜布置在接近線路交叉口處，便于乘客轉(zhuǎn)車；但?？空镜骄€路交叉口的距離應以不影響交通安全和交通暢通為前提。起點站和終點站的站址選擇，除考慮?？空镜囊恍┰瓌t外，還應具備車輛回車場地的條件。2.5 涉及線路網(wǎng)布局有關(guān)技術(shù)指標涉及線路網(wǎng)布局有關(guān)技術(shù)指標包括：運營線路條數(shù)、線路總長度、運營線路網(wǎng)長度、線路重復系數(shù)、平均運距和平

14、均出行乘車距離、乘客換乘次數(shù)。2.5.1 線路總長度運營線路總長度是指城市公共交通全部固定運營線路的長度之和。計算公式：運營線路總長度=（上行起點至終點里程+下行起點至終點里程+上下行終點掉頭里程）/2=各條營運線路的長度2.5.2 運營線路網(wǎng)長度運營線路網(wǎng)長度是指城市公共交通的運營線路所通過的道路長度的總和，或是運營線路總長度減去并行重復線路的長度。計算公式：運營線路網(wǎng)長度=運營線路總長度-并行重復線路長度2.5.3 線路重復系數(shù)線路重復系數(shù)反映城市公共交通線路在一定范圍內(nèi)的重復程度。線路重復系數(shù)的大小，直接影響居民的乘車方便程度，反映城市道路網(wǎng)布局是否合理。運營管理部門在設(shè)計線路時，應盡可

15、能的減少線路的重疊。3 公交站距的設(shè)計與計算3.1 影響整個系統(tǒng)通行能力的公交站點設(shè)計要素無論是公交站點的位置、形式及其運營管理，都將影響站點和整個道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的通行能力。因此公交站點的設(shè)計應該有利于消除公共汽車進出站點時發(fā)生的擁擠，運營管理措施應該使乘客上下車盡量便捷快速。影響整個系統(tǒng)通行能力的公交站點設(shè)計要素包括：（1）公交站點提供的公共汽車泊位數(shù)目；（2）公共汽車?？空镜捻樞?即如何將公交線路分配到各公共汽車泊位上)；（3）為避免阻塞，供公共汽車匯入車流及相互超車的交通設(shè)施。3.2城市公交車平均站距的確定 公交車停靠站的最優(yōu)平均站距模型本文從乘客角度出發(fā)，以確定最優(yōu)站距、選擇合理站址為目

16、標，在社會總成本最低的約束下，通過對現(xiàn)有乘客出行模式的分析，結(jié)合街道長度、公交線網(wǎng)密度及最佳平均站距等因素，對乘客出行成本進行量化，從宏觀上針對整片區(qū)域建立最優(yōu)平均站距模型。若為乘客總出行時所需的時間（min），為乘客從出發(fā)地到上客站與由下客站到目的地兩次步行的平均時間( min) ，為乘客乘行時間( min) ，為乘客平均候車時間( min) 。由乘客在出行時花費的總時間最少的原則，則 （3.1）而乘客的步行時間為 （3.2）式中：為乘客由出發(fā)地至公交線路的最近距離(km) ，其數(shù)值約為線路網(wǎng)平均間距的1/ 3 左右；為乘客沿線路步行到公交站點的平均距離(km) ，其值約為公交停車站站距的1

17、/ 4；為乘客的步行速度( km/ h) 。對于城市公交服務(wù)區(qū)域而言，若線路網(wǎng)分布比較均勻時，可近似取為式中：為線網(wǎng)密度；為平均站距。由此， 可得：乘客總乘行時間，由乘行時間及車輛因停靠站使乘客上下車而損失的時間所組成，因此，乘客總乘行時間為 （3.3）式中：為車輛在平均運距內(nèi)沿線行駛的時間；為在平均運距內(nèi)，乘客乘車時中途因車輛停站而延誤的時間，它包括停車時間及車輛起步加速與停車減速而損失的時間；為公交車平均每站因停站損失時間；為平均運距內(nèi)， 車輛在沿線行駛的速度。乘客出行的最大愿望為總出行時間盡可能少。則對于乘客平均運距，可用經(jīng)驗公式計算 （3.4）式中，為城市公交線路覆蓋的區(qū)域面積( km

18、2) 。通常在使用時， 可對其進行相應修正： (3.5）式中，為站距修正系數(shù)。由此，可運用公交車?？空镜淖顑?yōu)平均站距模型求出市內(nèi)區(qū)域最優(yōu)的平均站距。3.2.2 實證分析某市公交企業(yè)擁有公共交通營運車輛800輛，全市經(jīng)營的公共交通線路長度為2100公里，公共交通線路重復系數(shù)為l.4，該城市的用地面積為400平方公里。該公交公司最近決定：在車輛既定的條件下，逐步提高線網(wǎng)密度，使每位乘客步行距離不超過l/2平均站距。據(jù)統(tǒng)計，該城市乘客平均乘距為4公里，乘客平均步行速度為5.5公里/小時，車輛平均每次停站時間為1分鐘。試確定該市的有公共交通線路通過的街道長度、公交線網(wǎng)密度及最佳平均站距，并加以分析。答

19、：（1）有公交線路的道路總長度=公共交通線路重復系數(shù)*該區(qū)線路網(wǎng)總長度 km即有公共交通線路通過的街道長度為2940 km（2）公交線網(wǎng)密度=有公交線路的道路中心線總長度/有公共交通的城市用地面積=2940/400=7.35km/km2即公交線網(wǎng)密度為7.35公里/平方公里 (3) 由已知得，min近年來，隨著城市迅速發(fā)展，市區(qū)范圍不斷擴大，居民出行次數(shù)日益增多，道路交通量也迅速增加。這不僅使連接市區(qū)及近鄰的公共客運路線增加，同時也造成車輛行駛速度逐年降低。為適應上述情況并加速車輛周轉(zhuǎn)，國內(nèi)各城市客運企業(yè)實際采用的平均站距一般都略大于計算的理論值。因此，實際應用時，須對公式進行相應的修正，即式

20、中站距修正系數(shù)。本例中取值為=1.2。再結(jié)合公式（3.4）：解得 =1.55 km即平均站距為1.55km。 4 城市公交發(fā)展對策4.1 完善城市交通網(wǎng)絡(luò)，提高道路交通容量城市交通網(wǎng)絡(luò)是城市交通的直接載體和交通生產(chǎn)設(shè)施，它是城市交通需求的必要物流通道，也是實現(xiàn)城市功能的主要媒介。完善城市交通網(wǎng)絡(luò)、提高道路交通容量可以從根本上有效地緩解擁堵現(xiàn)象，并將各個城區(qū)有機地結(jié)合在一起。同時優(yōu)化現(xiàn)有城市交通結(jié)構(gòu)，也可以消除由于路網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理帶來的通行困難。因此，完善城市交通網(wǎng)絡(luò)，需要明確各種等級道路的功能分工，調(diào)整城市道路網(wǎng)絡(luò)的功能結(jié)構(gòu)，消除交通硬件設(shè)施的不合理因素；建立城市快速路網(wǎng)，完善主干道和次干道，保

21、持快速路、主干道和次干道比例協(xié)調(diào)的發(fā)展；加快城市公共交通系統(tǒng)和城市軌道交通系統(tǒng)的建設(shè)；提高道路的利用率，堅決取締違章占道。只有這樣才能夠充分發(fā)揮整個交通系統(tǒng)的功能，取得合理的社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益。4.2 制定并動態(tài)管理城市交通規(guī)劃城市交通系統(tǒng)規(guī)劃會影響城市居住、工業(yè)、商業(yè)和各種公共設(shè)施的合理布局及布局調(diào)整。制定合理的綜合交通運輸規(guī)劃能夠有效地保證城市化與城市交通協(xié)調(diào)發(fā)展。城市交通規(guī)劃要與城市規(guī)劃相匹配，避免過度投資和投資浪費。從長遠角度來整合城市交通系統(tǒng)，實現(xiàn)綜合網(wǎng)絡(luò)一體化、綜合樞紐一體化、運營管理體制一體化，從而形成高效率的綜合交通運輸規(guī)劃。同時還要動態(tài)管理城市交通規(guī)劃。城市公共交通規(guī)劃要與

22、交通樞紐規(guī)劃相結(jié)合，交通樞紐要與城市化進程聯(lián)動，停車規(guī)劃要根據(jù)交通系統(tǒng)管理和交通需求管理的需要實時調(diào)整，還要將道路建設(shè)和停車場、庫等交通設(shè)施配套齊全。新建道路和舊城區(qū)道路改、擴建時，要充分考慮混合交通所帶來的危害，大力發(fā)展三塊板道路，提高道路隔離化程度。在交通量大的路口應修建立體交叉網(wǎng)路，在一些平交路口和立交功能不全的交叉路口，可考慮設(shè)置自行車、行人天橋或地道，優(yōu)化道路結(jié)構(gòu)，減少瓶頸路、斷頭路，實施路口渠化，以保證道路暢通。4.3 增加路網(wǎng)密度，提高交通建設(shè)決策水平長期以來，我國城市交通基礎(chǔ)設(shè)施相對薄弱，道路水平很低，功能混亂，已無法滿足經(jīng)濟高速增長帶來的交通需求，因此，應在城市交通規(guī)劃指導下

23、，加快城市主、次干道和快速路建設(shè)，合理安排立交橋、人行過街設(shè)施、停車場和自行車道建設(shè)，從而增加路網(wǎng)密度。在舊城改造中，應盡量不建占地過大的大型立交橋和拆遷過量的高架路，要加強路口渠化，打通堵頭和改造“瓶頸”地段，提高支路利用率，改善道路功能結(jié)構(gòu)。此外，要提倡機動車與非機動車分路行駛，有條件的地區(qū)可以改變現(xiàn)有道路中存在的斷面布局，建設(shè)非機動車專用道路，完善系統(tǒng)建設(shè)，節(jié)約交通總成本，提高交通建設(shè)總效益。4.4 提高城市交通用地利用率隨著我國城市化進程的加快，城市交通用地將逐步增加，而且不斷提高城市交通用地量才能從根本上緩解日益凸顯的車輛擁堵問題。因此，要利用土地級差效應，保證城市交通用地利用率，并

24、與中心城區(qū)、相鄰城市土地利用密切銜接，達到相互促進和良性互動發(fā)展。同時，還要加強交通運輸規(guī)劃與城市交通用地的結(jié)合，合理布局城市路網(wǎng)構(gòu)架、主次干道、用地功能布局，從而切實有效地提高城市交通土地利用效率。此外，要充分利用舊城的更新與改造，提高中心城區(qū)舊城地段的城市交通用地的利用率。4.5 優(yōu)先發(fā)展公共交通從實際出發(fā)借鑒國內(nèi)外城市優(yōu)先發(fā)展公共交通的成功經(jīng)驗，從規(guī)劃、建設(shè)、管理等方面，加快建立確保公共交通優(yōu)先發(fā)展的法律法規(guī)體系。要健全場站建設(shè)、車輛配備與更新、設(shè)施裝備、服務(wù)質(zhì)量等方面的技術(shù)標準體系。進一步強化法律法規(guī)和標準的指導作用，促進城市公共交通健康有序地發(fā)展。合理規(guī)劃設(shè)置場站和配套設(shè)施，加強城市

25、交通換乘樞紐建設(shè)，推動智能公共交通系統(tǒng)的發(fā)展。大力發(fā)展公共汽(電)車，在穩(wěn)步增加線路、延長營運里程、擴大站點覆蓋面的基礎(chǔ)上，優(yōu)化線網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運力配置，滿足人民群眾日益增長的出行需要和多樣化交通需求；有序發(fā)展城市軌道交通，與城市規(guī)模和經(jīng)濟發(fā)展水平相適應；適度發(fā)展大運量快速公共汽車系統(tǒng)，從而提高城市交通的整體水平。5 總結(jié)公交站點的設(shè)計是城市公共交通研究的一個重要課題，最優(yōu)站距、選擇合理站址和城市公交線路網(wǎng)的合理規(guī)劃不僅影響到公共交通運輸?shù)馁|(zhì)量和效率，而且影響著其他道路交通的運行質(zhì)量。論文在公交站點平均站距最優(yōu)總體思路的框架下，提出了城市公交線路網(wǎng)規(guī)劃的主要內(nèi)容及關(guān)鍵指標，并指出涉及線路網(wǎng)布局有關(guān)技術(shù)指標包括：運營線路條數(shù)、線路總長度、運營線路網(wǎng)長度、線路重復系數(shù)、平均運距和平均出行乘車距離、乘客換乘次數(shù)。同時，以社會總成本最低為目標，通過對現(xiàn)有乘客出行模式的分析，計算出了城市公交的平均站距。對于平均站距的確定，論文主要運用先從宏觀上針對整片區(qū)域建立最優(yōu)平均站距模型，然后在微觀上針對具體路段建立具體站址選擇模型，最后以某市為例進行實證分析，根據(jù)實際調(diào)查數(shù)據(jù)計算得出城市公交的平均站距。論證模型的有效性，從理論上為改進現(xiàn)