公交站点毕业设计.doc

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1、第一章 绪 论1.1研究的背景和意义随着我国城市经济的迅猛发展及城市化进程的加快,城市人口高度集中并大幅度增长,由此导致城市交通需求量急剧上升。与此同时,随着经济的增长和人们生活水平的提高,我国汽车保有量在进一步快速增长,在1978年我国汽车保有量还不足百万辆,而到了2001年已达到了1610万辆,以年均13.5%的速度增长,预计今后每年仍将以超过10%的速度增长。在2005年已达到了3201万辆,而到了2010年我国汽车保有量6062万辆。预测2015年和2020年我国汽车保有量分别为8954万辆和12317万辆。与汽车增长速度相比,我国城市道路面积的增长速度却显得比较缓慢,如北京自2005

2、年之后的五年间,城市道路面积增长了30%,但在这段时间北京的机动车保有量却增长了100%,城市道路的建设明显滞后于机动车的发展。正是由于汽车与城市道路面积的这种不平衡增长,我国许多城市交通所面临的压力越来越大,交通拥挤尤其是城市中心区的交通拥挤越来越严重。图1-1 2005-2010年汽车保有量及2010、2020预测量城市交通拥挤和由此带来的环境与能源问题已严重影响了我国城市居民的生活,制约了城市经济的发展。在这种状况下,研究和发展一种既能有效缓解城市交通拥挤,又经济合理,且能与环境保护、节约能源相协调的可持续的城市交通运输方式成为人们关注的重点。从城市的整体利益看,公共交通是一种耗费少、效

3、能高的交通方式,具有私人交通不可替代的长处。与轻轨、地铁等轨道交通相比,常规城市公共交通具有投资小、见效快、线路易调整等优点;与其它机动化交通方式相比,公交单车运量大、运输效率高,人均消耗的能源和人均排放的污染量等都是较低的。目前,许多的西方发达国家和地区在经历了由私人小汽车自由无限制地膨胀发展而带来的大量社会问题、经济问题和环境问题的痛苦曲折之后,最终都鲜明地选择了优先发展公共交通的战略。发展公共交通是缓解前述问题的首选途径,优先发展公共交通己经成为世界性的共识。城市公共交通在不断提高整体服务水平的同时,必将在城市客运交通中占据主导地位。我国城市中,公共汽车交通一直是公共交通的最主要的形式,

4、2004年我国公共汽车交通客运量比例占总公共交通运量比例中的76%左右,公共汽车交通和停顿交织部分仍将在相当长时间内成为我国城市公共交通的主导形式。作为公交运行的节点,公交站点承担了满足公交车辆停靠和乘客上下车要求的任务,如果公交站点规划设计不当,不仅不能满足公交车辆停靠和上下客的要求,造成公交车辆停靠混乱,而且会对公交系统外部的交通系统产生不良影响,甚至出现公交停靠站成为路段交通瓶颈的现象。公交站点虽然只占城市道路很短的一段,却是公交和道路包括交叉口通行能力重要的影响因素。目前我国城市公交站点的建设没有得到充分重视,站点建设存在许多问题,如公交站点间距过长或过短,交叉口附近公交停靠站位置选择

5、不合理,路段公交停靠站类型选择不合理等,导致公交车辆和其它非公交车辆相互干扰严重,道路通行能力下降,公交停靠站停靠延误增大。造成这些现象的原因除了经济、管理等方面的因素以外,站点优化设计不足是十分重要却未引起足够重视的一个方面。然而,目前我国对公交体系的研究成果多集中在公交线网、客流分配以及智能调度方面,缺乏对公交站点优化设计方面系统、深入的研究,公交站点的设计大多凭经验而定,致使我国许多大中城市公交站点设置和设计十分不规范,严重影响了公交运行效率、道路通行能力以及交通安全和城市环境。因此,有必要对公交站点进行优化设计研究,以均衡站点资源,提高站点疏散能力,将公交站点对于城市道路交通正常运营的

6、负面影响降至最低。1.2研究的现状1.2.1国外研究现状国外发达国家的公共交通起步很早,因此对于公共交通的理论研究也很多,已经具备比较系统的公交线网规划、站点布局、公交优先、智能公交等方面的理论。在公交停靠对道路交通的影响方面,国外已经有很多学者进行了很多研究。比如J.P.Lebacque等人在文献1中考虑了公交车的运行与其他车流运行的相互区别:公交车有其固定线路;公交车的速度和加速度与一般车辆的差异;需在特定地点停靠以及公交车流不是连续车流等。S.C.Wong与Hai Yang在文献2了中讨论了信号交叉口在上游附近有停靠站时的延误计算方法,认为其延误的大小和公交停靠站与交叉口停车线的距离、路

7、段的交通量、公交车的发车间隔、公交车的平均停靠时间以及交叉口的信号参数有关,并推导出计算公式。Herbert S.Levinson和KevinR.st.Jacques在文献3中研究了在道路上设置的停靠站所能提供的泊位数与有效泊位数之间的量化关系,发现并不是正比的,有效泊位数比提供的泊位数要小许多,并以此为基础,讨论了当公交停靠站不能满足公交车辆的停靠时出现的排队长度及其对路段和交叉口通行能力的影响。但总的来说,专门研究港湾或非港湾式停车站对道路交通能力影响的文献很少。1.2.2国内研究现状国内对于公共交通的研究起步比国外要晚一些,相对于公交线网优化与调度方面,我国对于公交停靠对交通流的影响以及

8、公交站点优化设置方面的研究要少些,目前还没有形成比较成熟和系统的理论1999年,同济大学的吕杰4针对机非分隔道路上的进口道非港湾式停靠站、进口道港湾式停靠站和出口道非港湾式停靠站的单个公交车停靠对交叉口的延误影响建立了模型,但建模的假设条件过多,模型过于理想化,而且许多参数难以调查和确定,实用性不强。同期,华南理工大学的谭满春等人针对交叉口处和笔直路段上的城市公交停靠站的选址给出了离散和连续型数学模型,但模型没有考虑停靠站设置的道路交通条件以及停靠站与交叉口的距离约束5。2000年同济大学的邵俊对公交专用道系统的时空设计进行了细致研究6,文中关于公交停靠站的设计方法值得借鉴。2001年,同济大

9、学的彭国雄与莫汉康针对目前城市公交停靠站设置的常见问题,根据道路横断面形式及交叉口的交通状况,从减少公交车辆与其他车辆的相互干扰出发,通过定性分析,给出了一些公交站点优化设置的解决方案7。2002年,哈尔滨工业大学的伍拾煤对公交站点处道路通行能力、公交站点对交叉口通行能力的影响以及公交停靠站的设置问题做了一些初步的研究8。东南大学的王炜、杨新苗等人在其著作9中专门研究了城市公交场站的规划方法,提出了一种基于所有乘客出行时间最小的站间距优化模型,同时还讨论了设置多个同名站点时公交停靠站的通行能力计算方法。同年,尹红亮等对实测数据进行分析研究,讨论了公交车在站台的停车情况对路段行驶车速有显著的影响

10、,给出了以交通量和公交停车次数为自变量的二元线性回归公式,并进行了严格的检验10。2003年,东南大学的李娜、陈学武通过对南京中心城区典型公交停靠站的调查,对调查数据进行线性和非线性回归分析,分别建立了计算公交停靠站站长的回归模型,并对参数进行了标定11。同年,东南大学的张卫华在文献12中研究了公交车与社会车辆混合行驶及分道行驶下的车辆速度模型,但是这些对路段交通流模型的研究仅针对交叉口之间的纯路段(即没有公交停靠站的路段)。为合理反映公交车辆进站停靠对社会车辆速度的影响程度,论文以社会车辆速度变化率作为受公交停靠影响的因变量,影响因素分别为公交车的停靠次数和公交车辆在停靠站停留时间。经过对调

11、查数据的统计回归分析,得到社会车辆速度变化率与单位时间内公交车辆停靠次数及其累计停留时间的相关关系,但此模型缺乏对路段交通量的影响的考虑。2004年周智勇、黄艳君等在文献13中考虑交叉口间距和车道宽度的影响,根据在南京市和深圳市采集的实测数据,对有无公交专用道的路段上非公交车和公交车以及无港湾停靠站区域的非公交车,分别提出车速模型公式;同时研究无港湾停靠站区域的影响范围,从时间和空间上反映影响变化规律,得到一些有价值的结论。2005年郭中华在文献14中基于进站公交车辆到达随机性,考虑不同的公交站点等价载客数与高峰小时公交平均发车数,研究了我国城市道路路段公交站点实际通行能力影响因素,并且分别就

12、不同的道路断面形式研究了公交站点公交停车频率及时间等对交通流的影响。国内外对公交停靠影响及公交站点优化设置方面的研究不足主要体现在以下凡个方面:(1)缺乏对公交车停靠对路段混合交通流运行影响方面的系统性的调查和量化分析研究。(2)缺乏对公交站点站位数与通行能力、发车、线路匹配关系的研究。(3)缺乏基于舒适、安全的公交站点微观优化设计方面的深入研究。1.3本文的研究目标和主要内容1.3.1研究目标 公交停靠站的设置直接影响公共交通的服务水平和交通运行的质量,信号控制交叉口出口道处,公交停靠站的设置即直接影响乘客通过交叉口和换乘的便捷性,又影响交叉口的运行质量。而目前设置公交停靠站并无标准。通过仿

13、真软件进行虚拟现实的仿真站台设计,并且进行最优化选择,是目前进行站台站点设计最先进的方法。基于VISSIM仿真软件,分析和比较不同流量条件下,公交停靠站的设置对交通流延误影响,得到公交停靠站的最佳设置位置,并利用实例对结论进行检验。1.3.2主要内容围绕研究目标,本研究具体包括以下几个方面的内容:(1)公交站点优化设计总体思路将公交站点优化设计划分为宏观合理站距优化、中观站点选址优化和微观单体交通设计优化三个层面,并从这三个层面上探讨公交站点优化设计的思路,针对不同问题提出优化设计对策,以期指导公交站点的合理规划设计与建设。(2)公交站点形式和站址选择研究确定公交站点选址、选型考虑因素,分析路

14、段站点和交叉口站点对道路交通的影响;根据调查数据,研究路段站点中直线式和港湾式站点的公交停靠时间、次数与路段流量关系,建立公交停靠对交通流速度影响的模型,比较直线式和港湾式站点停靠对交通流的影响,提出站点选址、选型的优化设计原则与依据。(3)各形式站点站位数与通行能力关系研究从供需平衡达到优化的角度,研究公交站点的站位、站长与实际通行能力的确定方法与计算公式;以站点通行能力作为研究的核心内容,分析不同站台规模下,公交站点通行能力、服务的最大线路数上限值及发车频率之间的相互关系。(4)基于VISSIM的公交站点仿真设置基于VISSIM仿真软件,分析和比较不同流量条件下,公交停靠站的设置对交通延误

15、影响,得到公交停靠站的最佳设置位置。(5)实例分析和检验以调查的宁夏银川市北京中路和亲水大街路口公交站点数据为依据,运用论文中提出的分析方法,分析现有站点存在的问题,寻求优化设置方案,对调查站点的改造提出合理的建议。第二章 公交站点设置的基础理论城市公交站点设置是一项系统而复杂的工作,在对公交站点设置进行研究之初,首先需要对站点进行明确的分类,并确定研究的工作层次及总体思路,指导后续的研究工作能够有目的、有重点地进行,确保整个研究工作能够构筑成一个完整而系统的整体。公交中途停靠站是公交网络的节点,出行者使用公交的起点和终点,给公交车辆停靠、乘客上下车提供服务,停靠站的性能直接影响着公共交通的使

16、用效率,其位置、形式及运营管理,都会影响停靠站、交叉口甚至整个道路的通行能力15。合理规划设计公交站点对于充分发挥公交车中途停靠站的作用具有重要意义。因此,本文设计重点研究为信号交叉口出口道公交车停靠站的仿真设计与实践。2.1 公交站点的分类根据公交站点的功能、设置位置、设置方法和站台型式,公交停靠站具有不同的分类方法。1根据站点功能分类公交站点按功能可划分为首末站和中途站两种基本的站点形式。(1)首末站:是公共汽车线路的起、终点,为运营车辆的到、发和乘客的上、下车服务。同时,也是行车调度人员组织车辆运行,司售人员体息和车队人员学习的地方。由于需要满足车辆调头以及行车调度等功能,首末站一般需要

17、设置在城市道路以外的用地上。(2)中途站:中途站设置在公交线路沿途经过的路段上,沿街布置,是供线路运营车辆中途停靠和驶离以及乘客上下车服务的设施。中途站的客流集散能力相对较小,一般设置在城市道路以内。2根据设置位置分类根据公交停靠站设置位置的不同,其可以分为以下三类:(1)交叉口上游公交停靠站也称为近端公交停靠站(Naer一sidebussotPs,NS),指在交叉口上游区域进口道设置的公交停靠站。对于此种停靠站,公交车辆进出站点受交叉口信号灯和进口道机动车辆排队长度的影响与控制。(2)交叉口下游公交停靠站也称为远端公交停靠站(Far一sidebussotPs,FS),指在交叉口下游区域的出口

18、道设置的公交停靠站。(3)路段公交停靠站也称为中端公交停靠站(Mid一blockSotPs,MS),指在两个交叉口之间,公交车辆运行、停靠不受交叉口影响的纯路段设置的公交停靠站。3. 根据设置方法分类根据公交停靠站设置方法的不同,其可以分为以下三类:(1)沿机动车非分隔带设置的公交停靠站对于三车道和四车道的道路,机动车非分隔带宽度满足条件时,站台设置在机动车非分隔带上的公交停靠站。这是我国许多城市最常见的一种设站形式。(2)沿中央分隔带设置的公交停靠站对于两幅路和四幅路,中央分隔带宽度满足条件时,站台设置在中央分隔带上的公交停靠站。由于我们国家的交通规则是车辆靠右侧行驶,公交车辆的乘客门也都是

19、设置在右边,对于正常行驶的公交车辆如果要在这种停靠站停靠,则必须在左侧车身上设置乘客门,存在一定的技术与安全问题。另外,沿中央分隔带设置公交停靠站时,如果没有设置专门的人行天桥或地下过街通道,乘客需要穿越机动车道才能到达和离开停靠站,这不仅会影响乘客的安全,而且也会影响社会车辆的正常行驶。因此,这种停靠站一般与公交专用道配合使用,适用于道路机动车流量和站点上下乘客量都较小的情况。这种型式的停靠站在我们国家城市中不常见。(3)沿人行道设置的公交停靠站站台设置在人行道上的公交停靠站,公交停靠要占用和穿过非机动车道,容易与非机动车产生干扰,适用于无机非分隔带或机非分隔带不满足设站且非机动车流量不大的

20、道路。4.根据站台形式分类根据公交停靠站站台形式的不同,其可以分为以下两类:(1)直线式(非港湾式)公交停靠站直线式公交停靠站是传统的公交停靠站设置形式,它将公交停靠区域直接设置在机动车道上。对于此种形式的公交站点,公交车辆停靠时占用一条机动车道,形成了交通瓶颈路段,由此将会对社会车辆的正常行驶和公交车辆的超车产生很大影响,当路段机动车饱和度较大时甚至会造成交通阻塞。(2)港湾式公交停靠站港湾式公交停靠站是指在公交停靠站处将道路适当拓宽,将公交车辆的停靠位置设置在正常行驶的机动车道之外,以减少公交车辆停靠时形成的交通瓶颈对社会车辆和后到先走的公交车辆超车的影响,保证路段车流的正常运行。5.交叉

21、口出口道公交停靠站类型结合国内各城市信号控制交叉口出口道公交停靠站设置的特点, 将出口道公交停靠站分为典型的 3 类:(1)出口道无展宽段, 非港湾式停靠站;(2)出口道无展宽端, 港湾式停靠站;(3)出口道展宽, 半港湾式停靠站( 见图1) 。本文主要针对第三种类型停靠站进行研究。图2-1 出口道公交停靠站类型2.2 公交站点的设置总体思路公交站点是城市公共汽车交通系统的子系统,它从各个方面影响着公共汽车交通对于乘客的吸引力,包括速度水平、方便性水平与舒适性水平。但是,公交站点的建设并未引起充分的重视。只重视车辆的投入,忽视静态设施优化设计的观念依然存在。公交站点的建设既要满足公交车辆运营和

22、乘客上下车的需求,又不能对其周边的环境造成负面的影响。站点的形式可以有多种,应根据不同的环境条件选择最适合的站点形式。站点的建设要做到“以乘客为本”,给予乘客足够的体贴与关心。公交站点优化设计的层次包括宏观层面的等级结构及合理站距优化、中观层面的选址优化和微观层面的单体交通设计优化三个方面。宏观层面上将公交站点作为一个整体系统进行研究,针对服务于不同等级线路的站点,探寻其整体规模和合理站距优化。中观层面上将不同形式站点与其所处的路段或交叉口环境相互联系,探寻有效而可行的选址方法;在不同地点设置合适的站点形式,以减小站点对道路交通流影响。微观层面上对各形式站点容量、管理措施及附属设施进行优化设计

23、,提出相应的设计导则,使站点规模与站点通行能力相匹配,指导站点单体的建设。站点优化设计总体思路如图2所示图2-2站点优化设计总体思路2.2.1 宏观层面的站距优化1.公交站点整体布局优化内容与流程宏观层面对于站点整体布局结构的优化有两个方面的内容:一是确定不同类型的站点个数与选址:二是确立有效的站点网络结构16。站点整体结构的确定主要有两种方式,一种是定量分析的方法,主要是通过调查、确定公交网络服务区域的客流量以后,根据各交通区的总发生量和总吸引量确定需设线路的中途站与首末站站点个数。另一种是定性分析的方法,主要是根据一般经验确定对于首末站和中途站站点的服务需求。建议将两者结合起来考虑,主要的

24、规划流程为:(l)以站点设置作为公交线网规划的约束条件,通过定量分析,确定首末站和中途站的数量,形成客流预测站点网络;(2)分析特定功能的服务需求,确定首末站与中途站的选址,形成服务需求站点网络;(3)在考虑城市土地利用与开发的基础上,将上述两个网络进行叠加,核实各类站点必须具备的要素、特征,以及城市用地条件的可能性,对部分站点进行合并,将部分不合理的站点去掉,得出综合站点网络;(4)站点等级结构确立,同时,集散枢纽锚固城市公交主干线网;(5)公交总体线网形成,相应调整首末站的位置;(6)根据公交线路走向和车站间距因素布设中途站。图2-3宏观层面站点结构优化设计流程图2.公交线路分等级结构模式

25、在进行站点分级前,首先要确定公交分等级服务的模式为“快速干线一普通干线一支线”的服务模式。一次出行中,采用不同支线和干线长度比例,将得到不同的出行速度,干线的比例越高,速度会越快。(1)快速干线:通过加大站距以及公交路权保障等措施实现直达线和快速线的线路形式,提供快速的服务,计划运送速度大于25公里。(2)普通干线:通过中等站距的设置以及可能的公交优先措施实现中速线的线路形式,为快速线馈送客流,计划运送速度20至25公里。(3)支线:即一般公交线路,作为城市快速干线和普通干线的补充,站距相应较小。3. 公交站点等级结构模式选择根据线路分等级服务模式,可以将首末站分为大型站、中型站和小型站三类。

26、大型站主要为快速干线的公共汽车始发所需功能服务,同时也可以为快速干线馈送客流的普通干线和支线提供始发功能服务。中型站主要为普通干线的公共汽车始发所需功能服务,同时也可以为普通干线馈送客流的支线提供始发功能服务。小型站主要为支线首末站。同样,中途站也根据其所服务的线路分为快车站、干线站和支线站三级。支线站站距为03一05公里,干线站站距为.05一1公里(两个支线站长度),快线站间距大于1公里(两个干线站长度)。表2-1根据服务线路不同进行站点分类分类功能首末站大型站快速干线的首末站中型站普通干线的首末站小型站支线首末站中途站大型站快速干线停靠站,占距大于1公里中型站普通干线停靠站,站距0.5-1

27、公里小型站支线停靠站,站距0.3-0.5公里1.公交站点合理站距范围选择在设计站距时,必须先制定规划目标,并对乘客进入站点的距离与营运者的营运成本作交互损益分析,以作为选择站距大小的依据。一般来说,规划站距的目标有以下四点:(1)以乘客的观点而言,希望所设计的站距,能够使乘客的总出行时间最小,此总出行时间包括乘客在车外的出行时间及乘客在车内的出行时间。(2)以营运者的观点而言,希望所设计的站距,能够使站点的覆盖面积最大,亦即使站点的服务范围最大以吸引更多的乘客。(3)以乘客与营运者共同的观点而言,希望所设计的站距,能够使系统社会总成本最小。所谓系统的总成本包括乘客总出行时间成本及营运者一一公交

28、公司的营运成本。(4)配合其它方面的要求,如配合城市发展,土地使用及其地区的特性等。由以上四个规划目标,可以据此建立数学规划模型,求出最佳公交线路站距设计值,以便满足不同规划目标要求。根据不同公交车型和线路等级,分别对CBD地区内、外的站距进行划分,其一般范围值见表2一2所示。表2-2各类型公交线路站距范围线路类型平均运送速度(km/h)CBD地区站距(m)非CBD地区站距(m)市内公交13-23150-300300-460区域性公交20-30150-300600-1500快速公交2550-1500-4500有轨系统12-25150-300300-460轻轨系统25-55300-600600-

29、1500地铁系统55-90600-9001800-900通常,公交路线站距的优化主要考虑乘客总出行时间的影响,并与车辆性能和运营要求有关。在进行站距优化时,还应考虑对需求的影响和各种运输系统之间的协调。从长期的影响来看,站距增大会使短途出行量减少,吸引长距离乘行。2.3站点优化设计重点问题的研究思路及方法站点优化设计的重要问题主要有站址、站型、站位数的确定,以及站点设施的优化设计。本文对这些重点问题的解决,主要采用理论和实际调查数据相结合的方法加以分析,得出各类型站点适用条件及站位数与站点通行能力对应范围表,为站点细部设计的改进提供理论基础。对于站点选址选型优化问题,分析及研究思路为:在宏观站

30、距确定的情况下,对比分析交叉口停靠站、路段停靠站的适用条件;以路段停靠站为调查对象,去除信号控制等影响,选取站点进行调查,利用仿真设计软件处理数据,分析不同站点形式、道路断面对道路交通流速度的影响,从而得出直线式(非港湾式)、港湾式站点适用的道路及交通条件。对于合理站位数的确定,主要运用站点通行能力计算方法方法,分析站点通行能力与站位数、公交线路数、公交发车频率之间的相互关系;结合调查站点数据,分析不同公交流量情况下的停靠站站位数的确定方法,得出适合我区交通情况的直线式和港湾式站点的站位数与站点通行能力的对应范围表。在确定了站址、站型、站位数之后,针对不同的道路交通流情况,对不同站点形式作进一

31、步的微观优化设计,包括交通工程设计,车辆运营管理协调,从而 不同流量条件下公交站点最佳位置和公交停靠站移动前后的车均延误时间。运用方法:选取进入所选出口道的公交车辆停靠站点所导致的其他车辆通过交叉口的延误增量为评价指标。依据仿真软件模型产生的仿真结果, 得到不同道路等级、不同流量下, 信号交叉口下游设置公交停靠站与对向进口道停车线之间的距离, 与进入该出口道的公交车辆停靠站点所导致的其他车辆通过交叉口的延误增量的关系图,从而得到不同流量条件下设置公交停靠点的最佳位置。以实际北京中路与亲水大街进入出口道的直行、左转、右转流量,公交站离对向进口道停车线距离,公交线路,得出进入该出口道车辆的车均延误

32、。从而得出了公交站设置和实际改善提供了依据2.4公交停靠站形式与站址选择研究不合理的站点形式和站址不仅不能适应不同道路形式下的交通需求,而且公交车辆无序停靠对道路交通流产生极大干扰。我国以往在公交站点优化设计工作中,往往缺乏对不同道路形式下各类型站点和站址的选择分析,因此,公交站点形式和站址的设置存在诸多不够合理的地方,常由于站点形式和站址不能适应交通流量要求,而出现公交站点被迫迁址或改建的情况。根据上一章中公交站点分类,微观层面的站址选择主要有三种:交叉口进口道、交叉口出口道及路段处,因此本章主要对比分析这三种选址方法。由于受不同的道路条件限制,公交站点的形式多种多样,本章主要分析城市中较为

33、常见的直线式和港湾式站点,并通过对公交调查数据的处理,分析不同形式站点对道路交通流的影响。2.4.1站点选址、选型优化考虑因素合理设置公交站点,需要对客流的流向、流量进行调查和分析。通常,在线路确定后,根据宏观布局的站间距限制等情况来确定公交中途站点的设置,并通过使用,发现问题逐步予以调整。公交站点的选址、选型优化是一项十分复杂和系统的工作,考虑因素众多,本文把这些因素分为两大类:判断因素和制约因素。具体如表2一3所示:表2-3公交站点选址、选址优化考虑因素一览表制约因素a、 道路横断面形式及用地条件b、 交叉口几何形式及用地条件c、 交叉口进口道功能划分及信号控制类型d、 安全因素判断因素a

34、、 周围土地开发利用情况b、 已有和潜在的主要客流发生、吸引地点分布情况c、 道路及交叉口交通负荷情况d、 公交线路的布置情况e、 乘客乘车的方便,舒适和安全性f、 合理体现“公交优先“的思想根据判断因素的综合考虑,我们可以判定不同情况下,公交站点应该设置的合适位置以及最优形式,但是由于受诸多因素的制约,尤其对于成熟街区公交站点的设置而言,最优方案往往并不能得到实现,此时,如果不能改变或消除制约因素,就只能在考虑制约因素的基础上,再寻求次优方案。在保证公交线路站点平均站距最优的基础上,具体某一个公交站点的定位还是有较大弹性的,涉及到在同样满足条件的情况下,公交站点应该优先考虑设置在路段还是设置

35、在交叉口。2.4.2 路段停靠站和交叉口停靠站选址分析1路段及交叉口公交站点的选择比较城市道路中,路段上的客流发生、吸引点往往不只一个,不可能仅把公交站点设置在某个客流源的附近,而是要选择合适的位置,使得公交站点覆盖范围内,公交乘客总的到离站步行时间最小。一般来说,乘客总希望自己的总出行时间最短,与公交站址直接相关的乘客出行时间是从出发点到上车站点及从下车站点到目的地所需花费的时间。因此,为了保证公交乘客的车外步行时间最小,公交停靠站应该设置在商业、居住等人口活动频繁的客流发生吸引点附近。公交停靠站可设在路段上,也可设在交叉口附近。公交站点位置的选取既要以公交和其他车辆在交叉口的延误最小为目标

36、,又要充分考虑公交乘客乘车的便捷性。由于交叉口对不同相位的车道组分配了时间通行权,因此,对每一个进口道而言,其通行能力比路段要低20%以上17,为了缓解矛盾,设计者往往尽可能增加进口车道数,以提高交叉口通行能力,车道数的增加使交叉口用地紧张,导致交叉口设站条件往往不如路段,设置直线式停靠站又容易造成交叉口通行能力不足,产生拥堵。在交叉口合理设站,对于提高车辆运行效率、乘客乘车便利性、安全性和公交吸引力方面,有着路段站点无可比拟的优势。许多学者的相关研究4 18都偏向于优先或尽量考虑设置在交叉口。但此外,公交站点的选取还与交叉口客流集散点分布,交叉口及周围用地条件等因素有关。综合交叉口及路段公交

37、站点优缺点,总结见表2-4所示。表2-4路段及交叉口公交站点优缺点比较一览表优点缺点交叉口a、 多条公交线路交叉汇集,方便乘客换乘方便,有利于提高公交吸引力b、 能充分利用交叉口的行人过街通道,乘客通过交叉口不行距离短c、 提高了行人和乘客的安全性d、 由于公交车辆通过交叉口速度不高,且可利用交叉口减速,能有效缩短公交车辆的停靠延误e、 对于设置在进口的公交站点,公交车辆能有效利用红灯时间上下客,减少了公交车辆的停靠延误;f、 对于设置在出口的公交站点,公交司机能充分利用交叉口信号控制产生的车流中断间隙出站,减少车辆延误。a、 交叉口车道通行能力低于路段,设置公交停靠站尤其是直线式停靠站,容易

38、造成交叉口通行能力不足,产生堵塞b、 交叉口一般用地比较紧张,设站条件往往不如路段c、 容易引发交叉口司机和行人的视距问题路段公交站点a、 减少了交叉口停靠站所导致的车辆和行人的视距问题a、 容易导致行人直接穿越街道,阻碍交通流正常运行,存在安全隐患b、 增加了行人通过交叉口的步行距离c、 乘客换乘不便交叉口是是各个方向人流汇聚和分散最为便捷的地方,公交停靠站越靠近交叉口,越方便乘客乘坐和换乘,如将其设置在路段上,乘客的换乘距离就会增加,将影响公交的吸引力,从这一点上讲,停靠站应尽量设置在交叉口附近15。从交通安全性及对交通流的影响程度来分析,两种选址情况的利弊如表2-5所示。表2-5公交停靠

39、站位置选择的标准比较设置地点参考标准交叉口路段出口道进口道远离人行横道靠近人行道对交通流的影响程度公交车与机动车的冲突小大大大公交车红灯右转对交通影响小大小小公交车对右转车流的影响小大小小交通安全性乘客的活动安全性大小大小公交车行驶安全性大小大小在交叉口出口道的公交停靠站显然优于设置在交叉口进口道的公交停靠站,特别是对交通流的影响,出口道的要比进口道的小得多。如无信控或两相位信控交叉口,公交车为左转,若其在出口道停靠,则可避免其在进口道停靠后穿越车道进入左转车道(或左转待行区)以驶出交叉口产生的冲突。由于交叉口停靠站明显优于路段停靠站,因此,下面重点分析交叉口公交站点的选址问题。2 交叉口进、

40、出口道停靠站选址比较公交站点的位置选择在交叉口进口道还是出口道,要考虑交叉口信号配时、公交线路设置、站点客流需求、道路及交叉口周围用地条件等众多因素。本文主要从以下凡个方面讨论:(1)进、出口道站点公交车辆自身实际停靠延误比较国内外学者研究认为公交车辆在交叉口进口道停靠时,可以利用红灯上下客,减少了停靠延误时间19 20。但是由于公交车辆也会受到进口道排队车辆的影响不能正常进入公交站点停靠,以及绿灯末到达的公交车辆会因为停靠而不能在本周期通过交叉口,都会增加公交车辆的停靠延误。因此,受信号控制的影响,进口道站点的车辆实际停靠延误,是大于或等于公交在站延误时间的。而公交车在出口道站点停靠时不受信

41、号控制的影响,公交车辆的实际停靠延误就等于公交在站延误时间,表明出口道站点的停靠延误要低于进口道站点。(2)进.出口道站点公交停靠对交叉口对通行能力的影响比较对于进口道直线式公交停靠站,当公交站点设置在进口道最大排队长度之后时,公交停靠对交叉口进口道的通行能力折减最少。一旦公交停靠站距离进口道过近,则会对交叉口通行能力产生很大的影响。公交停靠站设置在进口道,比设置在出口道对交叉口通行能力的影响更大。(3)进、出口道站点公交停靠对交通流的干扰比较对于设置在进口道的公交停靠站,尤其是直线式停靠站,公交车辆进出站时,将与右转交通流产生冲突,公交停靠时,对右转交通的延误影响最大;对于设置在出口道的公交

42、停靠站,由于大多城市信号交叉口,目标出口道对向进口道的直行车流与左侧进口道的右转车流不会同时排放,因此,公交停靠对右转交通流的冲突和干扰很小。进口道站点公交车辆停靠对交通流的干扰和延误还随着左转公交车辆比例的增加而加大。左转公交车辆进站时必须变换到最外侧进口道,而出站时又必须变换到最内侧的左转进口道,使得在进口道交通流量较大或左转公交车辆停靠次数较多时,左转公交车辆与右转和直行车辆之间的干扰和冲突相当严重。而对于设置在出口道的公交停靠站,能在很大程度上避免出现这种问题。(4)进、出口道公交站点对行人及车流的运行安全比较对于行人,公交站点设置在交叉口进口道时,行人从停靠公交车辆的前部穿越交叉口,

43、过街时视距容易受到停靠车辆的阻挡,安全性没有很好的保障。而出口道公交站点,行人从停靠公交车辆的后部穿越交叉口,视距不受阻碍,能很好的保证行人过街的安全性。对于运行车辆,公交站点设置在交叉口进口道时,车辆停靠容易阻碍进口道行驶车辆的视距,致使进口道车辆看不到信号控制显示和交叉口突发情况,存在安全隐患。而出口道公交站点能最小化交叉口视距问题。根据前述分析内容,对交叉口进、出口道公交站点的设站考虑指标进行列表比较,如表2-6所示。表2-6进出口道公交站点的综合比较一览表设站考虑指标进口道公交站点出口道公交站点公交车辆实际停靠延误大小对交叉口通行能力的折减大小对交通流的干扰程度大小对行人安全性的影响大

44、小对车辆安全性的影响大小由表可以看出,无论在公交自身停靠延误、对交叉口影响还是交通安全方面,出口道公交站点均优于进口道公交站点。但也并不能说站点就是设置在出口道好,因为除此之外,公交站点的选取还与交叉口客流集散点分布,交叉口及周围用地条件等因素有关。停靠站位置的确定分交叉口进、出口道两种情况来讨论21:交叉口进口道公交站点位置的确定交叉口进口道公交站点与交叉口停车线之间的距离对公交自身延误以及其他车辆的延误影响有着紧密的关系,另外公交站点距离停车线的远近也直接影响公交乘客通过交叉口和换乘其他公交线路的便捷性。因此,公交站点位置的选取既要以公交和其他车辆在交叉口的延误最小为目标,又要充分考虑公交

45、乘客乘车的便捷性。对于进口道最外侧车道为直右或直左右混合车道的交叉口,公交站点与交叉口停车线的距离L大于等于最外侧车道的红灯排队长度时,交叉口停靠造成的自身及其他车辆的延误最小;对于进口道最外侧车道为专用右转车道的交叉口,公交站点与交叉口停车线的距离L大于等于直行车道的红灯排队长度时,交叉口停靠造成的自身及其他车辆的延误最小。考虑到公交乘客乘车的便捷性,公交站点与交叉口停车线之间的距离在保证对交叉口运行影响最小的情况下宜小不宜大。因此,对于最外侧为混合车道的信号交叉口,公交站点应该设置在最外侧车道高峰小时车辆最大平均排队长度处,对于最外侧为专用右转车道的交叉口,公交站点应该设置在直行车道高峰小

46、时车辆最大平均排队长度处。交叉口出口道公交站点位置的确定交叉口出口道站点车辆停靠对道路交通流的影响以及公交停靠延误与路段公交站点类似,主要与站点类型、公交停靠情况和出口道交通流量有关,与站点在交叉口出口道的位置关系不大。但是,由于交叉口进口道车辆的运行受信号控制的影响,会出现出口道对向直行车流与其他进口道转弯车流同时排放的情况,此时进口道承担的交通流量往往很大,通行能力会出现短时供应紧缺。而且根据现状调研发现,许多交叉口在进行进口道拓宽时,若道路用地条件受制会压缩出口道,致使出口道通行能力不足。此时,在出口道设置公交停靠站,尤其是直线式停靠站,公交停靠占用外侧车道,更加削弱了出口道的通行能力,

47、公交停靠会造成尾随交通流瓶颈,产生拥挤排队。如果公交停靠站离交叉口过近,排队车辆很容易到达交叉口,造成交叉口堵塞。但站点设置距离交叉口越远乘客通过交叉口或换乘其他公交线路越不方便。因此,应该在保证公交停靠不造成交叉口堵塞的情况下,在距离交叉口最近位置设置停靠站。2.5 各类型站点交通工程设计要点2.5.1直线式站点优化设计要点直线式公交站是传统的公交站点形式,它直接将公交停车区设置在机动车道上,如图5一5所示。直线式公交停靠站有着明显的缺陷,即公交车辆停靠时往往占据一个机动车道,形成道路瓶颈,对其它车辆的正常行驶造成很大的影响,尤其当路段机动车饱和度较大时,随后车辆不易变线超车,极易造成堵塞。因此,直线式公交停靠站一般适用于公交停靠处道路不易拓宽,机动车流量饱和度不大的路段。图2-4受路内停车区影响的直线式站点尺寸示意图在大多数街道上使用直线式公交站形式,其交通工程优化设计的要点有:(1)要有足够的路边空间满足预计的公交车数量停靠;(2)靠近路缘的车道较适宜的宽度是35m;(3)长度要足够公交车辆加减速;(4)确保靠近路缘的车道上没有凹坑;路边设置排水格栅消除路面积水

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