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   [摘 要]城市快速公交系統是公交優先發展的一個重要措施。論文描述了快速公交系統的基本概念和發展歷史，詳盡地分析和闡述了國內外當前研究成果，指出了理論研究和實際應用中存在的問題，同時扼要地說明了快速公交系統今后的研究方向。最后，介紹了快速公交系統在紹興的典型應用案例。
[關鍵詞] 快速公交系統，公交優先，研究現狀，發展

   1 引言

   城市道路交通擁堵問題已經成為世界各國普遍面臨的社會問題之一。長期以來，我國城市解決交通擁堵的主要思路來源于兩個定式：一是城市交通面臨的主要問題就是機動車擁堵的問題；二是緩解城市交通擁堵的主要對策就是多修路，拓寬現有道路。但是在城市交通領域的“亞當斯定律”告誡我們光靠道路擴張方式并不能解決城市的交通問題，反而會使城市交通的發展陷入了惡性循環局面。因此，解決城市交通問題的根本出路在于提高交通效率，用有限的交通資源承擔盡可能多的人和物的運輸。

   軌道交通的優勢不僅來自軌道本身，而且來自系統集成，圍繞軌道專用空間，形成高度集成化的運營系統，而其最大缺點是建設周期長，建設成本高昂。而常規公交系統的優點是建設成本低廉，機動靈活性強，但目前我國的公交系統大多數存在著服務水平低、出行時耗長、舒適度差等問題。快速公交系統（Bus Rapid Transit,簡稱BRT）的設計思想就是將這兩大系統的優勢整合起來，形成一種新穎的低成本、大運量、高速度和輕污染公共交通系統^[1-3]。

   2 概述

   快速公交系統是把城市軌道交通運行管理特點融入常規公交的一種全新的公共交通運輸系統。它一般采用類似軌道交通的專用道路空間、封閉式車站、大容量可水平登乘的車輛、站內售檢票系統、智能運營和管理系統，其運輸能力、旅行速度、準點率、安全性和服務品質接近軌道交通，而它的建設周期、投資及運營成本又明顯小于軌道交通，同時它又擁有常規公交的靈活性，且能耗低、排放小。因此，快速公交系統是城市公交可持續發展的一種現實而可行的方式。^[4]

   一個完整的快速公交系統一般由路、車、站、票、運、管六大要素構成。各要素間的關系如圖1所示。各個城市在發展快速公交系統時，往往根據自己的城市特點，對六要素的采用強度有強有弱。

                     
                                           圖1 快速公交系統六要素關系圖

   快速公交智能管理系統平臺的物理結構如圖2所示。系統包括網絡傳輸子系統，運營調度子系統，車輛定位子系統，車載電子子系統，站臺電子子系統，停車場管理子系統（進行高效有序的停車管理調度），信號優先控制子系統（使快速公交在交叉路口享有更大的通行權），場站視頻監控子系統（提供現場的圖像信息），企業管理信息子系統，智能集成管理平臺（提供包括信息管理、數據管理鞥整個智能系統的基礎功能和實現對其他系統的集中管理），它們為BRT提供穩定可靠的軟、硬件支撐平臺。^[5,6]

                       
                                 圖2 快速公交系統平臺物理結構示意圖

   快速公交系統服務水平的分析與評價是與系統規劃與管理密切相關的基本分析技術，是進一步提高BRT系統服務水平的基本前提。在進行城市快速公交系統服務水平評價時，主要應從營運線路中乘客的方便性、安全性、舒適性和準點性等指標為準則，建立BRT系統服務水平的評價指標體系結構，如圖3。目前用于城市公共交通系統綜合評價的方法主要有層次分析法、模糊綜合法、專家調查發以及基于這些常用評價方法的灰色聚類法等^[7]。

                    
                                     圖3 BRT系統服務水平評價體系結構圖

   3 國內外發展現狀

   “公交優先”最早在1960年由法國提出，經過幾十年的理論研究和實踐應用，一些國家成效顯著。

   3.1 國外發展現狀

   英國南安普頓大學從20世紀60年代起，每5年為倫敦市進行一次徹底的公交優先通行系統規劃，每年在具體實施時根據實際情況再做調整。1974年巴西庫里蒂巴市建成第一條快速公家線路以來，在世界范圍內包括歐洲、北美和澳大利亞等發達國家，各種類型的快速公交系統得到了廣泛的應用。歐洲由法國、意大利、羅馬尼亞、英國等國家的交通組織和大學共同合作了一個長期的PRISCILIA項目(大城市公交優先措施及其影響)，該項目已在歐洲多個城市做示范應用。美國亞利桑那州立大學在該校自行研制的RHODES交通自適應信號控制系統的基礎上，研究了公交優先和交通自適應信號控制的綜合運用，在減少公交車延誤和縮短乘客出行時間的同時，對其余交通方式的影響較少。

   3.2 國內發展現狀

   我國在上世紀90年代開始引入快速公交的概念，而直到2003年，BRT這個舶來詞才出現在國內學術界和應用界。我國對快速公交系統的研究大體上可分為兩個互相交錯的階段。

   第一階段：1994年至2002年，BRT系統的概念引入和理論研究的萌芽階段。

   在這一時期，隨著快速公交系統在世界范圍內的發展和推廣，引起了國內交通界的關注和重視，也有很多介紹國外BRT系統發展歷史與實踐經驗的文章公開發表。在理論探索方面，國內首先開展了對公交專用道的引入和研究工作。1999年，昆明建成了國內首條現代公交專用道，成為我國實踐快速公交系統的先河。2002年，在上海召開的國際公共交通聯合會亞太區大會上，主辦方介紹了澳大利亞悉尼和布里斯班以及印度的班加羅爾發展BRT的成功經驗。

   第二階段：2003年至今，BRT系統的深入研究和技術推廣與實踐階段。

   在這一時期，國內對快速公交系統的理論研究可分為三個層面：①在交通戰略層面有關城市公共交通模式和快速公交發展對策的研究；②在交通規劃層面有關快速公交系統具體規劃問題的研究；③在技術實施層面有關快速公交系統實施和建設的研究。

   2003年，在北京舉辦的“北京快速公交發展戰略研討會”上探討了在北京實施快速公交項目的必要性和可行性，這是我國快速公交發展史上的一個重要里程碑。2005年12月，我國第一條真正意義上的快速公交線路——北京南中軸路快速公交1號線全線通車并投入運營，該系統的建設在于探索一種能有效改善首都公共交通系統的新型和高效方式。2007年2月，天津市1路“快速公交”正式開通運營，這是規劃新建220公里快速公交網絡上運行的第一條公交線路，象征著天津市醞釀規劃多年的快速公交系統有了實質性的突破。到目前位止，已經建有或正在規劃快速公交系統的國內城市還有上海、杭州、廣州、濟南、武漢、深圳、重慶、大連、廈門、常州、合肥、鄭州等。

   目前，國內對快速公交的認識逐步得到統一，并將視其為提供高效服務的“綠色交通”系統和緩解城市交通供需矛盾的有效手段，有關快速公交系統的理論研究正在不斷深入展開。

   4 問題與對策

   4.1 面臨的問題

   長安大學BRT研究中心主任王元慶將中國發展BRT的相關議題歸結為四個方面：

   一是利益相關者的認同。BRT發展是需要引入相關的專用車道，從社會總體的客流量來看，BRT是占用了其他交通工具的通行空間進行流通。但是從另一個側面來講，BRT是一個載客能力，通行速度都占有主要優勢的交通方式，在兼顧多方面利益的同時，對于利益受損者的合理要求提供盡可能好的替代選擇，如何最大程度的減少利益受損人數及受損程度，已經成為BRT發展中的主要問題。

   二是技術標準和工程方案。在BRT工程的建設過程中，出現的技術性和決策性決定都可能嚴重地影響最終BRT實行的結構和影響力。如開門問題，站臺問題，車道建設問題都是在BRT項目建設中需要注意的問題。另一個方面，物理方法的適當性、BRT的誘導系統設置方法，站臺乘客進出站交通組織方法等的完善也會對專用路權保障技術產生影響。

   三是服務規則。BRT作為一個基于軌道交通方式和傳統交通方式的新型交通方式，如何協調其與其他的交通方式之間的關系，如何定制乘車的票價以及和運營商之間利益協調都會影響BRT在市民中的接受速度和今后的發展。

   四是BRT投入和補貼。如何的定制BRT建設過程中的投入和建成后的補貼問題也嚴重影響著BRT的發展。而這種決策邏輯上的雙重標準，導致了由于投資或運營補貼難以落實造成BRT策略和實施的緩慢進行。如何更好的解決這兩方面的問題，已經成為BRT發展過程中刻不容緩的需要解決的主要問題。

   4.2 今后的對策

   針對我國快速公交系統發展面臨的問題，所采取的對策應該包括：

   一是建設發展BRT系統必須轉變觀念。以合理的標準對城市資源尤其是城市空間和道路資源進行分配，要以出行人數而非出行車輛數來對城市的道路資源進行全面的重新分配。通過經濟、行政和社會等方面手段來削減私家車的出行率，同時給公共交通提供更多的道路資源。

   二是必須完善BRT系統優先發展的政策。首先就是要解決資金投入的政策，不能靠公交企業自籌資金，必須是政府投入為主；其次必須明確路權的分配政策，路權分配要向BRT系統傾斜，并做好這種政策的宣傳工作；第三要研究對BRT系統建設運營的補貼補償制度，尤其是BRT系統票價管制政策的補償補貼。

   三是要確保BRT系統大運量特征。BRT運量應該達到1萬人/小時或20萬人/天以上，要向得到這樣的大運量，必須具備一下幾個要素：首先BRT線路要選擇城市的客運走廊，客流比較集中的地段；其次要實行低票價政策；第三要盡可能實現方便換乘；第四擴大BRT運量要與城市地下空間的開發利用有機地結合起來。

   四是要確保BRT系統快速和準點的特征。首先在規劃建設時BRT系統必須使用專用道，并盡可能實現物理隔離；其次，BRT車輛通過交叉口的時必須擁交通信號優先權；第三，必須對站臺進行特殊設計，實現車外售票；第四，BRT車輛必須具有寬車門，低地板特點，實現快上快下。

   五是要全力提高BRT系統的方便度和舒適度。BRT系統的方便度和舒適度不僅僅體現在車輛本身，車輛要有一定的舒適度，起碼帶空調是基本的，另外很重要的就是站臺，必須重新設計傳統的公交站臺，可建成全封閉的，溫度可調節的，帶一定視聽設施的模式，提高乘客候車的舒適度。

   5 典型應用

   在國家863計劃項目“公交優先下的城市路網交通智能優化協調控制技術”的支持下，2008-2009年項目組在紹興市區建立了一個具有公交優先的路網協調控制系統，其中在市區主干線——中興路昌安環島到延安路路段實施BRT。^[8]圖4為中興路勝利路路口現場圖。

                   
                                         圖4 現場應用圖

   對于“路”要素，在路段上采用快速公交專用道，在路口在快速公交優先進口道，同時配套相應的標志標線，如圖5所示。其中，非機動車道與公交專用道間用裝飾石條硬隔離，高度為20厘米；公交專用道與常規機動車道用黃實線，并采用高清攝像機24小時實時監控，對違章擅入快速公交專用道的社會車輛進行自動拍攝。

                   
                                        圖5 路口設計實例

   圖6為交叉口交通流渠化示意圖，為了簡化起見，僅給出了該路口西口的進口道渠化情況，其他三個方向的渠化情況類似。

   1) 公交優先進口道：該進口道用于公交車輛在路口優先排隊等候通行。當車道指示燈為紅燈時，允許左轉(或直行)公交車輛進入左轉(或直行)公交優先進口道內排隊等候，其他社會車輛被禁止進入該區域。該區域可用紅色反光瀝青鋪設，長度為60米左右，可供5輛左右的公交車停靠。在圖6中，2號車道和4號車道分別設置直行公交優先進口道和左轉公交優先進口道。

   2) 公交專用道：該專用道僅允許公交車輛通行，禁止其他社會車輛進入。如圖6中所示，雙向各一個路邊車道設置為公交專用道。

   3) 黃色網格禁停區：該區域內禁止車輛停靠，主要用于公交車輛交匯并變道進入公交優先進口道。該區域長度為25米，寬度覆蓋所有4個車道。

  4) 車道指示燈：該指示燈用于指示社會車輛是否可進入前方車道。當車道指示燈為紅燈時，社會車輛在黃色網格禁停區后排隊等候；當車道指示燈為綠燈時，社會車輛可通過黃色網格禁停區進入對應車道。公交車輛不受車道指示燈控制，另外，為了減少車輛延誤，車道指示燈應與主信號燈配合使用。一般情況下，1號車道和3號車道的車道燈為常綠，因為這兩個車道沒有設置公交優先進口道。

   5) 主信號燈：用于指示路口對應進口道上車流有序通過路口。

                   
                                        圖6 交叉口交通流渠化示意圖

   系統把被控路網作為一個大系統，路網中的各個路口為子系統，每個路口設置一個網絡型的智能交通信號控制機。通過相鄰智能交通信號控制機間以及智能交通信號控制機與中心協調層間的信息交互和協調，實現整個路網交通流的協調和公交優先通行。核心控制部分由三個模塊組成：公交優先模塊、綠燈觀察模塊和相位切換模塊。在確保路口綠燈時間利用率較高的前提下，盡量使相鄰路口駛來的車隊和行進中的公交車不停車地通過路口。 

   以直行交通流為例，交通流組織是這樣的：當2號車道的車道指示燈為紅燈時，社會車輛在黃色網格禁停區后排隊等候，禁止社會車輛進入直行公交優先進口道，公交車由公交專用道借道右轉車道在黃色網格禁停區變道進入直行公交優先進口道排隊等候。3號車道的車道指示燈在一般情況下為常綠，所以此時直行的社會車輛也可以直接通過黃色網格禁停區在3號車道上排隊等候通行。當2號車道的車道指示燈由紅變綠后，社會車輛可通過黃色網格禁停區進入2號車道在公交車輛后排隊等候。當直行主信號燈變綠燈時，所有直行車輛依次通過路口。車道指示燈先于主信號燈5秒由紅變綠，用來提高公交優先進口道的利用率，同樣，車道指示燈也比主信號燈提前5秒由綠變紅，用來清空公交優先進口道上的社會車輛。左轉的交通流組織跟直行類似。另外，為了方便公交車輛借用右轉車道，根據實際情況右轉主信號燈大部分時間里是綠燈。

   這種交通組織的特點就是在主信號紅燈時公交車輛在路口排在車隊的最前面，綠燈時公交車輛先于社會車輛通過路口，使公交車輛在“空間”上實現優先。同時，通過車道指示燈和主信號燈的配合，提高了路口車道利用率。

  6 結語

   《國家中長期科技發展綱要》交通專題提出了2020年城市化人口57%，大城市公交出行率50%以上的國家戰略目標。要實現此目標，必須有與之適應的高效公交系統，吸引更多的市民采用公共交通作為首先的出行方式。另外，國外實踐表明，在城市繁忙的交通路段采用快速交通系統可以滿足大量交通出行，對緩解大城市交通擁擠具有立竿見影的效果。因此，快速公交系統在我國的發展前景極為廣闊，實施和推動符合我國城市特色的快速公交體系，提高公交服務水平和居民出行質量，對于緩解當前城市交通問題，促進城市交通的可持續發展具有重要意義。
快速公交系統作為一種新興的公共交通方式，在我國還處于起步階段。積極開展符合我國城市特色的快速公交系統相關理論和應用研究，是保證其充分發揮效益的關鍵，也是實現城市快速公交體系過程中最重要的一項基礎工作。

   參考文獻

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    王嘯虎 （1974—）男，1996年畢業于華中科技大學電機電器及其控制專業，獲工學學士學位，2004畢業于浙江大學通信與信息系統專業，獲工學碩士學位，現任浙江省通信產業服務 有限公司紹興市分公司工程師，一級建造師。先后參與了紹興市中興大道綠波帶控制系統等項目10余項。主要研究領域為智能交通控制系統等。

   沈國江 男 1975年3月 浙江紹興 博士研究生 副教授 浙江大學工業控制研究所 研究方向：智能交通系統，城市道路交通建模、優化與控制技術

   摘自《自動化博覽》2011年第十期