广州中山大道BRT专用道设计及运营效果分析

时间:2022-10-23 01:58:10

广州中山大道BRT专用道设计及运营效果分析

摘要:本文在对公交专用道的设置条件和布设方法论述的基础上,提出了广州中山大道BRT专用道设计方案,并给出了路段横断面设计方案,同时根据专用道的设计方案,提出了交叉口含有公交专用进口道的设计方案和交通组织方案,最后根据实际运营的效果,说明了专用道设计方案的有效性和科学性。

关键词:BRT,专用道,交叉口,效果分析

公交优先是大城市解决交通拥堵问题的有效途径,而公交优先的形式广泛,包括优先规划、优先建设、政策倾斜及财政支持等多个方面。在道路上设置公交专用道亦是公交优先的一个重要表现形式,而公交专用道又是快速公交系统的重要组成部分。全封闭的公交专用道可以避免公交车辆与其他机动车混行,改善公交车辆的整体运行状况,使快速公交提高运营速度。而且,在交通负荷相同条件下,一条公交专用道运送的客流远远大于普通机动车道。因此,开辟公交专用道是城市道路资源高效利用的重要途径,同时选择合适的快速公交专用道的布设形式,也是快速公交系统发挥作用的关键所在。陆建等[1],马海红等[3]学者分别对于公交专用道的布设形式做了研究,吴叶等[7]还提出了公交专用道规划设计的交通效益评价方法,选择了交通效益中最重要的三个指标车辆运行速度、客流总通过能力和客流总出行时耗节省进行评价方法研究。本文在以上学者研究观点的基础上,提出了广州中山大道BRT专用道设计方案,并同时选取BRT车速和社会车辆运行指标加以分析。

1.公交专用道设置条件[1]

情况1:道路服务水平较高,有富裕通行能力,且客流要求不高,公交车流量较小,此时不需设置公交车专用车道,当然,从交通引导城市发展的角度有可以另当别论。

情况2:道路已经接近饱和,但公交车流量所占比重不高,说明道路车辆构成以社会车辆为主,且客流要求还未达到设置公交专用车道的条件,如设置公交专用车道,可能导致公交车道利用率低,而其他车道则经常处于拥堵状态,故不宜修建公交专用车道。

情况3:道路饱和度较低,但客流较大,有较大的公交需求,此时设置公交专用道,可提高客运效率,且对其他交通没有影响。

情况4:道路已区域饱和且公交车流量大,这是最常见到的一种情况。此时设置公交专用车道,有利于改善客运结构,提高公交运营效率和道路利用率,同时也可能损害其他社会车辆对道路的使用权,因此公交优先实施阻力较大,需政府在法律和政策上予以保障和支持。

2.快速公交专用道形式

快速公交专用道按照不同的分类标准,主要包括以下几种形式:

1)按照公交专用道布设的位置,可以分为路侧专用道、中央专用道。

2)按照车辆的行驶方向,可以分为顺向专用道、逆向专用道和可变方向专用道。可变方向专用道主要是为了配合高峰时段内交通流的方向变换而设置的。

3)按照车辆的行驶时间,可以分为单方向高峰时段公交专用道、双方向高峰时段公交专用道和全天候公交专用道[2]。

4)按照车道的专用强度,可以分为绝对公交专用道和公交优先车道。公交优先车道指除救护车、消防车外,允许满载小汽车、出租汽车、班车及共乘车等车辆驶入的公交专用道。

3.常用快速公交专用道设计

本文主要针对快速公交专用道在路段上布设的位置的分类作主要讨论。可将其分为中央公交专用道,路侧公交专用道两类[1,3-4,6]。

3.1中央公交专用道

行驶在中央专用道上的公交车辆享有较为独立的路权,运行速度快,乘客运送能力较大,受其他交通流的干扰小,易于管理,行驶状况明显优于同向非专用道的公交车辆。但中央专用道也存在以下不足:行人候车空间受限制,安全感不强;在交叉口处不利于其他机动车辆左转弯;需要特殊的公交车辆,如左开门;行人必须跨越机动车交通流才能到达车站,为提高安全性,往往需要修建人行天桥或地道,投资较大。

中央公交专用道按站台的位置,在设计时可分为以下三种情况:

1)公交站台设在中央分隔带上

这一类型采用岛式站台,双向共用站台设施(见图2),节省建设成本,提高站台使用效率,需要选择左侧开门的公交车辆。其缺点是快速公交系统与常规公交系统的衔接不方便,北京市南中轴路快速公交系统采用这种模式[2]。

2)把中间分隔带改为两个站台,公交车可以在两个站台中间正向行驶,通过人行横道实现客流集散(见图3),这种形式的快速公交站台以巴西最为典型。

图2公交站台设在中央分隔带上I 图3公交站台设在中央分隔带上II

3)没有中间分隔带,站台设在两侧分隔带上

这种形式主要适用于三块板道路和一块板道路,往往用于机非分隔带不宽、绿化效果不明显的三块板道路上。根据公交站台的布设以及公交车与其他机动车之间的隔离带的宽度,可以分为两类。

①公交站台设在公交车与其他机动车之间的隔离带上,通过建设人行天桥或地道与人行道相连。公交车行驶在位于道路中间的车道上,有超车条件,见图4。

图4 站台设在两侧分隔带上图5站台设在交叉口的公交岛上

3.2路侧公交专用道

路侧公交专用道便于设置港湾式停靠站,乘客在站台处的候车条件好,适用性强,不需要特殊的公交车辆,同时利于与普通公交车辆的衔接换乘,适合于各种道路条件。但路侧公交专用道受道路运行状况影响较大,通行能力、最大旅客运送能力以及运营速度的提高空间有限。

以三块板道路结构为例,根据使用车道的不同一般有如下两种布设方式,如图6所示,方式一,公交专用道放在两侧慢行车道上,即图中的车道1,停靠站台根据公交车门的朝向,可放在机非隔离带(图中的圈2)或人行道(图中的圈1)上,该方式适应于慢行道较宽或自行车流量较小的路段;

方式二,公交专用道放在机动车外车道,即图中的车道2,站台位于圈2处,该方式适合于自行车流量大且机非分隔带较宽的路段。

4快速公交专用道设计示例

4.1广州中山大道快速公交系统(BRT)概述

随着广州“东进”步伐加紧近年来中山大道沿线人口不断增加巨大的车流量、客流量几乎使其难以负荷,同时中山大道到体育中心沿线又是广州市交通最繁忙的区域之一。作为广州市地铁系统的补充和延伸,中山大道快速公交(BRT)试验线工程于2010年2月10日开始投入试运营,2月20日正式开始运营。它是广州市缓解中山大道交通拥堵,落实“公交优先”政策的重要战略措施,不仅如此,BRT还与多种交通方式充分融合,形成了以轨道交通和BRT公交为骨干的城市客运系统,大大提升了公交客运比例,优化了交通出行结构,实现了居民出行的方便快捷。

4.2中山大道快速公交(BRT)专用道设计方案

中山大道BRT西起天河区广州大道,沿天河路-中山大道-黄埔东路,东至萝岗区开发大道,设计全长22.9公里,全线规划路宽60米,设体育中心等车站26座。专用道设计方案有以下两种:

1)中央公交专用道,站台位于专用道两侧,车辆右开门优点在于可以沿用原有线路的公交车辆,弊端在于改造工程大。

2)中央公交专用道,站台位于专用道中央,车辆双侧开门优点在于公交专用道的连续性好,占用路中央道路面积少,缺点在于安全隐患较大。

鉴于中山大道BRT采用“封闭式走廊+灵活线路”的运营方式如图7所示,即除一条新建BRT线路外,也有部分常规线路途经BRT走廊,其余线路均调整并绕行,综合考虑安全因素,采取方案一,并设计其横断面如图8,图9所示。

图7封闭式走廊+灵活线路模式示意图

中山大道快速公交(BRT)系统沿线在非站台段,仍然保持双向8车道,公交车进入路中行驶(占用2车道),社会车辆在公交车道外侧行驶(占用6车道),这样避免了车辆间的相互干扰,达到各行其道的目的[5]。

图8标准路段截面图

在BRT通道站台处,根据公交车流量,BRT车道需要占用双向4车道。道路拓宽,社会车辆仍然维持双向6车道。未影响或减小其他车辆道路宽度[5]。

图9走廊西部采用的对开式站台设计

4.3中山大道快速公交(BRT)交叉口专用道设计方案

根据选定的中央公交专用道方案,需要有配套的交叉口设计方案及行人过街设计方案。本文在此重点阐述BRT走廊在交叉口的设计方式及相应的交通流组织方案。

如图10所示,(a)为原有交叉口设计方案(其中箭头表示流向不代表车道数),当交叉口进口设置了公交专用进口道时,将该进口的左转车流调整到BRT车辆直行车流的外侧,利用左转相位与直行相位的相位差实现冲突点的时间隔离。

图10交叉口专用道设计方案图

4.4中山大道快速公交(BRT)专用道运营效果分析

公交专用道避免了公交车辆与社会车辆的相互干扰,保证了公共交通优先通行,但公交专用道仅限于高峰期间对于公交车辆的专有使用权,因此并未影响社会车辆对于道路的使用权,本文通过公交车速和社会车辆运行指标两个方面来说明试验线专用道的运营效果。

4.4.1公交车速

公交车速的评价选取中山大道沿线BRT开通前后同一路段、早晚高峰双向的公交车辆运行的平均速度作为对比和评价指标,将夏园至体育中心段、珠村至体育中心段和棠下至体育中心段三个路段的数据进行比较,如表所示。其中,早高峰时段的公交车速相对以往略有增长,增幅低于10%;晚高峰公交车速相对以往增幅较大,平均增幅达到25%-38%。

表1 高峰时段公交车速比较(单位:km/h)

4.4.2社会车辆相关指标评估

根据设计理念,公交车辆行驶在专用道上后,社会车道的大型车明显减少。社会车道不再受公交车辆汇入汇出、变线、停靠影响,通行条件会得到较大程度的改善。本文主要从社会车的交通流量和行驶速度来证实上述观点。

图11 主要断面社会车道早晚高峰流量(单位:pcu/h)

社会车辆车速的评估选取BRT辐射区域内15个重要断面为流量调查点,在2010年1月、2010年3月和2010年8月分别对社会车辆早晚高峰双向的流量进行调查和采样,对不同时期、不同断面的流量进行对比。以早高峰东往西方向为例,如图所示。

1)受施工围蔽等条件制约,2010年1月社会车速度相对较慢;

2)2010年3月,BRT开通试运营期间,新设备、新站台的投入使用,道路交通组织的变化,使公交车辆、社会车辆的行驶都处于磨合期中。社会车辆的车速略高于1月;

3)至2010年8月,BRT系统处于稳定运行状态,社会车辆适应了中山大道、黄埔东路周边区域的路况,这使得BRT建设带来的道路硬件条件的改善、新的交通组织形式充分发挥出了改善交通出行环境的作用,社会车辆的行驶速度有了进一步的提高。

5.结束语

本文论述了专用道的设置条件及布设形式,并提出了广州中山大道BRT系统的专用道设计方案,选择BRT车辆速度和社会车辆运行指标加以分析,效果分析结果说明该系统中专用道设计科学合理,不仅没有影响社会车辆的畅通行驶,还有效地提高了公共交通的运行效率。

注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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