1、1北京理工大学交通工程系北京理工大学交通工程系赵亚男赵亚男公共交通系统的规划与设计公共交通系统的规划与设计24.1 城市公共交通系统规划基本框架设计城市公共交通系统规划基本框架设计4.2 城市公共交通客流城市公共交通客流4.3 城市常规公共交通网络布局规划方法城市常规公共交通网络布局规划方法4.4 城市大中运量轨道交通系统规划方法城市大中运量轨道交通系统规划方法4.5 城市公共交通客运场站规划方法研究城市公共交通客运场站规划方法研究4.6 南京市公共客运交通规划简介南京市公共客运交通规划简介4.7 苏州市公共客运交通规划简介苏州市公共客运交通规划简介4.8 无锡市公共交通系统规划简介无锡市公共
2、交通系统规划简介34.1 城市公共交通系统规划基本框架设计城市公共交通系统规划基本框架设计一、城市公共交通系统规划的层次与框架一、城市公共交通系统规划的层次与框架1.城市公共交通规划的概念城市公共交通规划的概念 （1）规划规划系指在一个确定的目标下选择的解决系指在一个确定的目标下选择的解决手段，广义的规划还包括目标的选定，即政策的拟定手段，广义的规划还包括目标的选定，即政策的拟定（Hutchinson，1974）。）。4 （2）城市公共客运交通规划城市公共客运交通规划是指根据城市发展是指根据城市发展规模、用地布局和道路网规划，在客流预测规模、用地布局和道路网规划，在客流预测 的基础的基础 上上
3、，确定公共交通车辆数确定公共交通车辆数、线路、网络、线路、网络、换乘枢纽和场站设、换乘枢纽和场站设施用地等，使公共交通客运能力满足客流高峰的需求施用地等，使公共交通客运能力满足客流高峰的需求（国家技术监督局、中华人民共和国建设部，（国家技术监督局、中华人民共和国建设部，1995）。）。广义的公共交通规划广义的公共交通规划包括确定公交系统目标与包括确定公交系统目标与设计达到该目标的策略，并考虑公交系统与城市交通设计达到该目标的策略，并考虑公交系统与城市交通土地利用及与整个城市发展的关系。土地利用及与整个城市发展的关系。5三层规划模式三层规划模式 6 目前我国正处于城市目前我国正处于城市城市交通城
4、市交通城市公共交城市公共交通系统的迅速发展时期，城市公共交通规划中或多或少通系统的迅速发展时期，城市公共交通规划中或多或少包括了一些目标分析的内容。包括了一些目标分析的内容。城市公共交通系统做为三层规划系统中的底层系统，城市公共交通系统做为三层规划系统中的底层系统，受到两个上层系统的制约，增加了目标分析的范围和难受到两个上层系统的制约，增加了目标分析的范围和难度。度。我国过去的城市总体规划我国过去的城市总体规划城市交通规划城市交通规划城城市公共交通规划自上而下的规划模式已难以适应日益活市公共交通规划自上而下的规划模式已难以适应日益活跃的各系统和不同地域、不同发展阶段的要求，因而提跃的各系统和不
5、同地域、不同发展阶段的要求，因而提出了总体规划与交通规划相互协调的规划模式（刘冰等，出了总体规划与交通规划相互协调的规划模式（刘冰等，1995；徐慰慈，；徐慰慈，1996），并推广到与城市公共交通规划），并推广到与城市公共交通规划的协调的协调。72.城市公共交通规划的目标、层次及期限城市公共交通规划的目标、层次及期限（1）规划的目标）规划的目标 规划的内涵和外延都是广泛和灵活的，规划的目标也规划的内涵和外延都是广泛和灵活的，规划的目标也是多样的。在国外，涉及交通规划的有关条文一般以指南是多样的。在国外，涉及交通规划的有关条文一般以指南（guidline）或手册（）或手册（handbook）的形
6、式提出，而很少有）的形式提出，而很少有规范（规范（standard）。）。城市公共交通规划一般为：城市公共交通规划一般为：1）城市（道路）交通规划中的公共交通规划，作为上）城市（道路）交通规划中的公共交通规划，作为上层系统规划的一部分内容层系统规划的一部分内容，一般属于狭义规划概念的范畴。，一般属于狭义规划概念的范畴。8 2）针对公共交通系统中的一部分或一个问题进行的针对公共交通系统中的一部分或一个问题进行的公共交通专项规划。公共交通专项规划。如：如：q轨道交通系统规划轨道交通系统规划；q轨道交通系统接运公交轨道交通系统接运公交（feed bus）线网规划）线网规划；q公共交通换乘枢纽规划公共
7、交通换乘枢纽规划；q常规公共交通线网规划常规公共交通线网规划；q常规公共交通场站规划常规公共交通场站规划。一个专项规划又可能着重于需求预测一个专项规划又可能着重于需求预测、线、线 网、场站网、场站布局设计布局设计、线、线 网客流分配及方案技术与经济评价等一个或网客流分配及方案技术与经济评价等一个或几个方面的内容。几个方面的内容。9 3）独立的城市公共客运交通系统规划（或城市交通）独立的城市公共客运交通系统规划（或城市交通规划的核心）。规划的核心）。一般属于广义规划概念的范畴，目标分析是规划中的一般属于广义规划概念的范畴，目标分析是规划中的重要内容。重要内容。特定城市的公共交通系统规划，需要根据
8、城市的特点特定城市的公共交通系统规划，需要根据城市的特点和性质，确定规划的目标。和性质，确定规划的目标。整个城市公共交通系统规划可能由若干个专项规划组整个城市公共交通系统规划可能由若干个专项规划组成。成。城市公共交通系统规划的目标一般为城市公共交通系统规划的目标一般为：q建立公共交通系统建立公共交通系统；q解决城市公交系统中存在的问题；解决城市公交系统中存在的问题；q作为解决城市交通问题的关键途径。作为解决城市交通问题的关键途径。10（2）规划的期限）规划的期限 规划的目标与规划的期限是紧密相联的。规划的目标与规划的期限是紧密相联的。城市公共交通规划按规划期不同可分为：城市公共交通规划按规划期
9、不同可分为：近期规划近期规划、远远期规划期规划和和战略规划战略规划。不同的规划期限要求有不同的研究范围规划内容不同的规划期限要求有不同的研究范围规划内容、规划、规划方法和规划程式方法和规划程式。1）战略规划）战略规划 城市公共交通战略规划的主要目的是城市公共交通战略规划的主要目的是足够详细地检验各足够详细地检验各种不同的城市交通发展概念，分析每一比较方案的交通和种不同的城市交通发展概念，分析每一比较方案的交通和运输含义，并推荐最好的发展模式（方案）。运输含义，并推荐最好的发展模式（方案）。11 战略规划中需要考虑较多的土地使用与交通的关系，战略规划中需要考虑较多的土地使用与交通的关系，考虑未来
10、考虑未来 20年或更远时期的方案的广泛效应而不是细年或更远时期的方案的广泛效应而不是细节节，对最有前途或可行的比较方案进行更为详尽的交通，对最有前途或可行的比较方案进行更为详尽的交通系统规划（约翰系统规划（约翰布拉克，布拉克，1987）。2）远期规划）远期规划 城市公共交通远期规划研究城市公共交通远期规划研究 1015年内的公共交通系统年内的公共交通系统是采用新系统还是改进现有系统，确定系统内部结构，进是采用新系统还是改进现有系统，确定系统内部结构，进行较完整的方案（包括线网和场站枢纽）设计行较完整的方案（包括线网和场站枢纽）设计。远期规划方案可能需要较多的投资和较长的规划设计远期规划方案可能
11、需要较多的投资和较长的规划设计、筹资及实施时间。筹资及实施时间。12 3）近期规划）近期规划 城市公共交通近期城市公共交通近期 规划研究规划研究 310年内对现有系统的调整年内对现有系统的调整和优化，找出问题，分析原因并提和优化，找出问题，分析原因并提 出相应的措施出相应的措施，还涉及，还涉及交通工程设计和交通系统管理方面的内容。交通工程设计和交通系统管理方面的内容。近期规划方案一般对现状系统改动不是很大，在适当的资近期规划方案一般对现状系统改动不是很大，在适当的资金范金范 围内，可以较快地付诸实施。围内，可以较快地付诸实施。13规划期限与研究范围规划期限与研究范围研究的范围还受到系统发展速度
12、的影响，如图所示。研究的范围还受到系统发展速度的影响，如图所示。14 规划考虑的期限越长，研究涉及的范围越广，相应规划考虑的期限越长，研究涉及的范围越广，相应采用的模型和得到的结果也更为宏观，因而有所谓采用的模型和得到的结果也更为宏观，因而有所谓“近近期宜细，远期可粗期宜细，远期可粗”的规划原则（交通部，的规划原则（交通部，1990）。）。需要说明的是，三个规划期限的界定是人为的，反映了需要说明的是，三个规划期限的界定是人为的，反映了人类认识客观世界的三个层次。人类认识客观世界的三个层次。人是规划的主体，这不仅体现了人是规划的主体，这不仅体现了雅典宪章雅典宪章中指出的中指出的规划方案是为人类的
13、活动而设计的规划方案是为人类的活动而设计的，还体现在规划的过程，还体现在规划的过程是人完成的，是为人的决策服务的。是人完成的，是为人的决策服务的。规划是人的认识和意识规划是人的认识和意识 的反映的反映，是人对未来预测的基，是人对未来预测的基础上进行的决策。础上进行的决策。15二、城市公共交通规划的框架设计二、城市公共交通规划的框架设计 系统理论与方法是现代城市交通规划理论的基础（约系统理论与方法是现代城市交通规划理论的基础（约翰翰布拉克，布拉克，1987）。系统分析是一种态度和思想）。系统分析是一种态度和思想，是一，是一种可以合理运用主观判断对弱结构化问题进行决策的方法。种可以合理运用主观判断
14、对弱结构化问题进行决策的方法。因此希望依赖系统分析方法寻求一个简捷因此希望依赖系统分析方法寻求一个简捷 固定的规划模固定的规划模式是不现实的。式是不现实的。规范化方法只能在特定的环境中，在实践经验的基础规范化方法只能在特定的环境中，在实践经验的基础上暂时地获得。就具体的问题而言，可能给出规划的框架上暂时地获得。就具体的问题而言，可能给出规划的框架或流程，并可以随着问题外延的缩小而更加具体或流程，并可以随着问题外延的缩小而更加具体。城市公共交通规划属于多目标决策问题，其决策符合城市公共交通规划属于多目标决策问题，其决策符合多目标决策的一般过程（陈延，多目标决策的一般过程（陈延，1989)16完整
15、的城市公共交通规划框架包括：从完整的城市公共交通规划框架包括：从q规划目标分析规划目标分析 q规划主体流程设计规划主体流程设计 q规划主体内容设计规划主体内容设计q规划检验规划检验q到规划实施的全过程。到规划实施的全过程。其中规划的主体部分又包括：其中规划的主体部分又包括：交通调查交通调查综合分析综合分析方案设计方案设计方案评价方案评价四个步骤。四个步骤。完整的城市公共交通规划框架完整的城市公共交通规划框架17城市公共交通规划框架城市公共交通规划框架18 规划目标分析是价值判断的直接体现，是规划工作的规划目标分析是价值判断的直接体现，是规划工作的起点。起点。一般考虑以下几方面的内容一般考虑以下
16、几方面的内容：（1）规划的项目背景；）规划的项目背景；（2）规划依据，包括国家政策和地方发展战略；）规划依据，包括国家政策和地方发展战略；（3）规划的宗旨和原则，因规划项目不同，可能包）规划的宗旨和原则，因规划项目不同，可能包括一般目标和特殊目标，要反映规划的思想方法、技术路括一般目标和特殊目标，要反映规划的思想方法、技术路线和应达到的要求。线和应达到的要求。规划目标按规划期可分为近期目标、远期目标和战略目规划目标按规划期可分为近期目标、远期目标和战略目标。典型的目标分析框图如图所示。标。典型的目标分析框图如图所示。1.规划目标分析规划目标分析 19目标分析的过程目标分析的过程 国外规划过程中
17、一般非常注重目标分析的工作，目前我国外规划过程中一般非常注重目标分析的工作，目前我国的实践中往往对目标分析认识不足，趋于形式化，深度不国的实践中往往对目标分析认识不足，趋于形式化，深度不够。够。20 城市公共交通规划流程设计城市公共交通规划流程设计包括包括依据规划目标确依据规划目标确定规划内容定规划内容和和规划策略规划策略。规划策略是规划策略是指工作程序的模式，常见的有线性策略、指工作程序的模式，常见的有线性策略、可展策略、循环策略、适应性策略、趋优策略、随机探索可展策略、循环策略、适应性策略、趋优策略、随机探索等。等。城市公共交通规划模型与方法中，公交客流预测中城市公共交通规划模型与方法中，
18、公交客流预测中的一次最短路交通分配属于线性策略；分级或迭代交通分的一次最短路交通分配属于线性策略；分级或迭代交通分配方法属于循环策略；公交线网的调整属于趋优策略；路配方法属于循环策略；公交线网的调整属于趋优策略；路线搜索法属于随机探索；规划的滚动调整属于适应性策略线搜索法属于随机探索；规划的滚动调整属于适应性策略等。等。2.规划主体流程设计规划主体流程设计21无锡市公共客运交通规划总体框架无锡市公共客运交通规划总体框架 223.城市公共交通城市公共交通规划主体规划主体内容内容设计设计 城市公共交通规划的主体一般包括城市公共交通规划的主体一般包括交通调查交通调查、综合综合分析分析、方案设计方案设
19、计和和方案评价方案评价四个步骤。四个步骤。不同规划期对应的侧重内容不同。不同规划期对应的侧重内容不同。城市公共交通规划不同规划期的侧重内容城市公共交通规划不同规划期的侧重内容23 战略规划、远期规划、近期规划对应的规划分析与战略规划、远期规划、近期规划对应的规划分析与方案设计典型框架如下图所示，三者间是衔接的。方案设计典型框架如下图所示，三者间是衔接的。城市公共交通系统战略城市公共交通系统战略规划的典型框架规划的典型框架24城市公共交通系统远期城市公共交通系统远期规划的典型框架规划的典型框架25城市公共交通系统近期城市公共交通系统近期规划的典型框架规划的典型框架264.城市公共交通规划的检验城
20、市公共交通规划的检验 规划过程往往带有局限性，如规划中依据社会经规划过程往往带有局限性，如规划中依据社会经济发展和城市总体规划进行需求预测，并按预测结果规济发展和城市总体规划进行需求预测，并按预测结果规划公共交通系统。划公共交通系统。而实际上公交系统本身对客运需求量有着很大的而实际上公交系统本身对客运需求量有着很大的影响。影响。因此有必要对规划的过程进行检验。因此有必要对规划的过程进行检验。27 规划检验规划检验可分为可分为规划实施前的事前检验规划实施前的事前检验和和实施实施后的事后检验后的事后检验。常采用循环规划策略、适应性（滚动调整）规划常采用循环规划策略、适应性（滚动调整）规划策略和逆向
21、检验策略，后者是一种相对简单而有效策略和逆向检验策略，后者是一种相对简单而有效 的的规划检验方法。规划检验方法。例如，在方案设计后，由网络流量逆向推算交通例如，在方案设计后，由网络流量逆向推算交通分布量和生成量与正向预测过程比较分布量和生成量与正向预测过程比较，检验规划过，检验规划过程的可靠性。程的可靠性。285.城市公共交通规划的实施城市公共交通规划的实施 规划实施是规划方案实现和发生作用的过程，它要规划实施是规划方案实现和发生作用的过程，它要求规划中进行实施方案设计，即在方案评价比选的基础上求规划中进行实施方案设计，即在方案评价比选的基础上得到推荐方案之后，还要对所推荐的方案计算各种指标和
22、得到推荐方案之后，还要对所推荐的方案计算各种指标和详细说明方案的特点，并制定实施计划。详细说明方案的特点，并制定实施计划。近期方案实施计划近期方案实施计划在说明和计划的内容上较具体，在说明和计划的内容上较具体，以便尽快付诸实施；以便尽快付诸实施；远期方案实施设计远期方案实施设计则较粗略。则较粗略。实施方案应尽可能使得规划方案在节省资金的同时实施方案应尽可能使得规划方案在节省资金的同时发挥最大效益。发挥最大效益。29实施方案设计实施方案设计实施方案设计主要包括实施方案设计主要包括：（1）实施的内容，如线路实施、场站建设、设备配置、）实施的内容，如线路实施、场站建设、设备配置、材料购置、技术经济政
23、策、企业机制和技术改革与培训及材料购置、技术经济政策、企业机制和技术改革与培训及援助等；援助等；（2）实施的资金政策保障情况）实施的资金政策保障情况；（3）实施时间计划表。）实施时间计划表。304.2 城市公共交通线路网和线路规划城市公共交通线路网和线路规划一、公共交通客流一、公共交通客流 公共交通客流公共交通客流是指城市居民为实现各类出行活动，是指城市居民为实现各类出行活动，借助各种公共交通工具，在城市范围内的有目的流动，包借助各种公共交通工具，在城市范围内的有目的流动，包括数量、方向、距离、时间和地点等要素。括数量、方向、距离、时间和地点等要素。31二、二、城市公共交通客流特征城市公共交通
24、客流特征上的客流特征上的客流特征：双向型双向型、单向型、单向型 2.上的客流特征上的客流特征：凸型凸型、平型、平型、斜型斜型、凹型凹型、不定型、不定型 3.上的客流特征上的客流特征：季节性变化季节性变化、节假日变化、节假日变化、昼夜变化、昼夜变化 32三、不同规模城市的主要公共交通方式三、不同规模城市的主要公共交通方式城市规模与人口城市规模与人口 主要公共交通方式主要公共交通方式 200 万人万人 大、中运量快速轨道交通、公共汽车、电车大、中运量快速轨道交通、公共汽车、电车 100200 万人万人 中运量快速轨道交通、公共汽车、电车中运量快速轨道交通、公共汽车、电车 大城市大城市 1）：指行车
25、路线起迄点间）：指行车路线起迄点间的实际里程与两点间的空间距离之比。的实际里程与两点间的空间距离之比。（3）公共交通网密度）公共交通网密度：指每单位城市用地面积：指每单位城市用地面积中，所拥有的公共交通线路长度。中，所拥有的公共交通线路长度。3.公共交通线网特征公共交通线网特征44（1）平均站距的确定）平均站距的确定 需要综合考虑下列出行因素：需要综合考虑下列出行因素：1）乘客出行时间的节约；）乘客出行时间的节约；2）车辆营运速度的提高；）车辆营运速度的提高；3）客流的主要集散地点；）客流的主要集散地点；4）城市街道的实际条件：）城市街道的实际条件：5）城市交通管制等。）城市交通管制等。实践中
26、，多采用经验公式确定平均站距。实践中，多采用经验公式确定平均站距。4.公共交通车站公共交通车站45 需要综合考虑下列出行因素：需要综合考虑下列出行因素：（1）方便乘客乘车、换乘，宜设在乘客较多的地点和交叉）方便乘客乘车、换乘，宜设在乘客较多的地点和交叉路口附近；路口附近；（2）设在交叉路口附近时，一般不宜过交叉路口，以减少）设在交叉路口附近时，一般不宜过交叉路口，以减少信号灯影响所造成的速度损失；信号灯影响所造成的速度损失；（3）便于车辆起动、加速，不宜设在上坡路段）便于车辆起动、加速，不宜设在上坡路段；（4）上下行间一道路运行时，在不影响道路畅通的前提下，）上下行间一道路运行时，在不影响道路
27、畅通的前提下，尽可能使上、下行车站面相相邻；尽可能使上、下行车站面相相邻；（5）下述地点不宜设站：道路转弯处、涵洞、桥梁、陡坡、）下述地点不宜设站：道路转弯处、涵洞、桥梁、陡坡、消防栓旁、铁路道口、危险地段、路口及大型建筑物门消防栓旁、铁路道口、危险地段、路口及大型建筑物门前等。前等。（2）站址的选择）站址的选择46二、城市常规公交线网规划的目的、思路及基本内容二、城市常规公交线网规划的目的、思路及基本内容1.城市公交线网规划的目的城市公交线网规划的目的 城市常规公共交通系统是指在城市道路上运行的公共城市常规公共交通系统是指在城市道路上运行的公共电车、汽车组成的交通系统，不包括轨道交通、出租车
28、交电车、汽车组成的交通系统，不包括轨道交通、出租车交通等非常规公共交通形式。通等非常规公共交通形式。在城市公共交通中，常规公共交通是主体，因此，不特在城市公共交通中，常规公共交通是主体，因此，不特别说明时，城市公共交通即指常规公共交通。别说明时，城市公共交通即指常规公共交通。47城市常规公共交通线网布局规划的目的城市常规公共交通线网布局规划的目的 （1）为城市居民提供安全、高效、经济、方便和舒适）为城市居民提供安全、高效、经济、方便和舒适的服务；的服务；（2）提高公交运营效率，促进公共交通的发展；）提高公交运营效率，促进公共交通的发展；（3）建设良好的城市交通环境，推动土地开发和城市）建设良好
29、的城市交通环境，推动土地开发和城市发展。发展。城市公共客运交通系统的规划方案是在多个备选系统城市公共客运交通系统的规划方案是在多个备选系统方案的设计、模拟、优化和评价的基础上比较得到的。方案的设计、模拟、优化和评价的基础上比较得到的。备选系统方案来源于专家咨询和交通方式结构设计，备选系统方案来源于专家咨询和交通方式结构设计，每个备选方案可能只是一组交通结构和交通发展政策的约每个备选方案可能只是一组交通结构和交通发展政策的约束。束。在系统方案确定后，进行进一步的方案设计，其核心在系统方案确定后，进行进一步的方案设计，其核心内容就是内容就是城市公交网络的优化城市公交网络的优化。482.城市公交线网
30、规划的思路城市公交线网规划的思路 城市公交线网优化的思路通常有两种模式城市公交线网优化的思路通常有两种模式：解解优法优法和和证优法证优法。（1）解优法（或正推法）解优法（或正推法）即根据对城市交通需求即根据对城市交通需求的预测，通过求特定目标函的预测，通过求特定目标函数的最优解数的最优解，获得优化线，获得优化线网。网。公交线网优化的解优法公交线网优化的解优法49（2）证优法（或验算法）证优法（或验算法）即对一个或几个线网备选即对一个或几个线网备选方案进行评价，证实或选择较方案进行评价，证实或选择较优方案。优方案。公交线网优化的正优法公交线网优化的正优法 在实践应用中，两种方在实践应用中，两种方
31、法常结合使用，如将解析法常结合使用，如将解析优化线网与经验线网共优化线网与经验线网共 同同构成备选线网集；对解析构成备选线网集；对解析优化得到的线网根据实践优化得到的线网根据实践经验进行调整；对经验线经验进行调整；对经验线网的解析优化调整等。网的解析优化调整等。503.城市公交线网规划的基本内容城市公交线网规划的基本内容 城市公交线网优化的主要内容包括：城市公交线网优化的主要内容包括：（1）交通需求分布预测交通需求分布预测 获得交通需求分布量（获得交通需求分布量（O-D矩阵）一般有两种方法：矩阵）一般有两种方法：1）按传统方法）按传统方法 根据居民出行调查和城市土地利用状况按根据居民出行调查和
32、城市土地利用状况按“四阶段法四阶段法”进行预测进行预测。2）由于居民出行调查工作量较大，公交系统内部规）由于居民出行调查工作量较大，公交系统内部规划和近期规划常常采用划和近期规划常常采用基于线路客流量调查的客流估算方基于线路客流量调查的客流估算方法法（何显慈，（何显慈，1983）。）。51（2）线网的优化布设）线网的优化布设 线网优化布设一般在单条路线优化的基础上，考虑线线网优化布设一般在单条路线优化的基础上，考虑线网的整体优化，常采用以下方法网的整体优化，常采用以下方法：1）“逐条布线，优化成网逐条布线，优化成网”法法 按路线直达客流量最大布线，如王炜等（按路线直达客流量最大布线，如王炜等（
33、1992）将城）将城市公交线网规划分为市公交线网规划分为起讫站点拟定起讫站点拟定和和线网生成线网生成两个部分两个部分，对所有起讫站点间可能的路线按直达客流量最大对所有起讫站点间可能的路线按直达客流量最大“逐条布逐条布设设”。52 2）经验法）经验法 如如“台北市大众运输路线研究规划台北市大众运输路线研究规划”采用事先设定的采用事先设定的公交线网方案，如方格线网、辐射型线网等。公交线网方案，如方格线网、辐射型线网等。3）拟合客流法）拟合客流法 如在系统最优客流分配的基础上，用如在系统最优客流分配的基础上，用“取大法取大法”“舍小法舍小法”截取网络得到初始网络。截取网络得到初始网络。53（3）线网
34、客流预测与评价）线网客流预测与评价 城市公交线网客流预测城市公交线网客流预测是指将前面预测的城市公是指将前面预测的城市公共交通需求分布量共交通需求分布量（O-D矩阵）分配到拟采用的公共交通矩阵）分配到拟采用的公共交通网络上，确定公共交通网络中每一条公共交通线路的断面网络上，确定公共交通网络中每一条公共交通线路的断面客流量及站点上下客流量。客流量及站点上下客流量。54线网客流评价线网客流评价 城市公交线网评价城市公交线网评价是指根据城市的形态及预测的是指根据城市的形态及预测的线网客流量，对设计的公共交通网络布局方案进行网络形线网客流量，对设计的公共交通网络布局方案进行网络形态及交通质量等多方面的
35、评价。态及交通质量等多方面的评价。总之，城市公共交通线网优化目前尚无统一模型，方总之，城市公共交通线网优化目前尚无统一模型，方法较多，灵活性较大，一般采用寻优法法较多，灵活性较大，一般采用寻优法、拟优法或证优法、拟优法或证优法求得较优可行解。求得较优可行解。55三、公交线网规划的影响因素三、公交线网规划的影响因素 影响城市公共交通规划的因素是多方面的，一般情影响城市公共交通规划的因素是多方面的，一般情况下，在进行城市公交线网规划时应主要考虑以下几个况下，在进行城市公交线网规划时应主要考虑以下几个方面的因素。方面的因素。1.城市客运交通需求城市客运交通需求 城市客运交通需求包括城市客运交通需求包
36、括数量、分布和出行路径数量、分布和出行路径 的选择，是影响公交线网规划的首要因素。的选择，是影响公交线网规划的首要因素。在一定的服务水平要求下，客运需求量大的区域在一定的服务水平要求下，客运需求量大的区域，要求布置的公交线网客运能力较大。要求布置的公交线网客运能力较大。理想的公交线网布局应满足大多数交通需求的要求，理想的公交线网布局应满足大多数交通需求的要求，具有服务范围广、非直线系数小、出行时间短、直达率具有服务范围广、非直线系数小、出行时间短、直达率高（换乘率低）、可达性高（步行距离短）等特点。高（换乘率低）、可达性高（步行距离短）等特点。562.道路条件道路条件 对于常规公交线网来说，道
37、路网是公共交通网络对于常规公交线网来说，道路网是公共交通网络 的基础的基础，但并非所有的道路都适合公交车辆行驶，要考，但并非所有的道路都适合公交车辆行驶，要考虑道路几何线型、路面条件和容量限制因素。若道路条虑道路几何线型、路面条件和容量限制因素。若道路条件较差，如转弯半径过小、坡度陡长、路宽不足时，就件较差，如转弯半径过小、坡度陡长、路宽不足时，就不适合公交车辆行驶。不适合公交车辆行驶。可以将所有适合于公交车辆行驶可以将所有适合于公交车辆行驶 的道路定义为公交的道路定义为公交线网规划的线网规划的基础道路网基础道路网”。当当“基础道路网基础道路网”中有较大空白区时，应对道路网中有较大空白区时，应
38、对道路网络规划提出反馈意见，以保证络规划提出反馈意见，以保证“基础道路网基础道路网”能满足公能满足公共交通网络布设的要求共交通网络布设的要求。573.场站条件场站条件 起（终）点站址可作为公交线网规划的约束条件。起（终）点站址可作为公交线网规划的约束条件。也可在路线优化后，根据路线配置的车辆确定起也可在路线优化后，根据路线配置的车辆确定起（终（终）点站及其规模）点站及其规模；一般的公交车站可以在路线确定后一般的公交车站可以在路线确定后，根据最优站，根据最优站距和车站长度的限制等情况确定。距和车站长度的限制等情况确定。584.车辆条件车辆条件 影响线网规划的车辆条件包括车辆物理特性（车长、影响线
39、网规划的车辆条件包括车辆物理特性（车长、宽、高、重等）、操作性能（车速、加速能力、转弯半宽、高、重等）、操作性能（车速、加速能力、转弯半径等）、载客指标（坐、站位数径等）、载客指标（坐、站位数、额定载客量等）和车、额定载客量等）和车辆数。辆数。考虑其中物理特性和操作性能与道路条件的协调考虑其中物理特性和操作性能与道路条件的协调，可以确定公交线可以确定公交线 网规划的网规划的“基础道路网基础道路网”。由车辆总数、车辆的载客能力和路线的配车数可决由车辆总数、车辆的载客能力和路线的配车数可决定路线总数。定路线总数。车辆总数可作为线网规划的限制条件，也可先规划车辆总数可作为线网规划的限制条件，也可先规
40、划线网，根据路线配置车辆，得到所需的总车辆数，再考线网，根据路线配置车辆，得到所需的总车辆数，再考虑数量的限制。虑数量的限制。59 车辆总数车辆总数、车辆的载客能力、车辆的载客能力、每条路线的配车数和客、每条路线的配车数和客运量有如下关系运量有如下关系：605.效率因素效率因素 效率因素效率因素指公共交通线网单位投入（如每公里，指公共交通线网单位投入（如每公里，每班次等）获得的服务效益。每班次等）获得的服务效益。反映路线效益的指标有：每月行驶次数、每车次载反映路线效益的指标有：每月行驶次数、每车次载客人数、每车公里载客人数、每车公里收入、每车次收客人数、每车公里载客人数、每车公里收入、每车次收
41、入、运营成本效益比等。入、运营成本效益比等。它不仅反映路线的运营状况，还反映路线经过地区它不仅反映路线的运营状况，还反映路线经过地区的客运需求量和路线的服务吸引能力，因而在规划中，的客运需求量和路线的服务吸引能力，因而在规划中，应特别考虑路线线网效益因素。应特别考虑路线线网效益因素。616.政策因素政策因素 城市公共交通系统与交通管理政策（如车辆管制城市公共交通系统与交通管理政策（如车辆管制与优先、服务水平管理、票价管理等）、社会公平保障与优先、服务水平管理、票价管理等）、社会公平保障政策（如照顾边远地带居民出行）、土地发展政策（如政策（如照顾边远地带居民出行）、土地发展政策（如通过开辟公共交
42、通路线诱导出行，促进沿途地带的发展）通过开辟公共交通路线诱导出行，促进沿途地带的发展）有关（有关（Anon，1991）。）。62四、四、城市公共交通线网优化的目标城市公共交通线网优化的目标 城市公共交通网络对城市居民的生活有着很大影响，城市公共交通网络对城市居民的生活有着很大影响，公共交通网络的规划与设计，必须以公交乘客分布量公共交通网络的规划与设计，必须以公交乘客分布量（O-D矩阵）为依据，以方便居民出行为目的，并兼顾矩阵）为依据，以方便居民出行为目的，并兼顾公交企业效益。公交企业效益。因此，在规划或设计公共交通网络时，必须考虑以因此，在规划或设计公共交通网络时，必须考虑以下目标对公共交通网
43、络进行优化下目标对公共交通网络进行优化。631.城市公共交通线网优化的目标城市公共交通线网优化的目标v 为更多的乘客提供服务；为更多的乘客提供服务；v 使全体乘客的总出行时间更小，这要求尽可能地缩短使全体乘客的总出行时间更小，这要求尽可能地缩短出行距离，减少换乘数次等；出行距离，减少换乘数次等；v 路线线路线线 网的效率最大；网的效率最大；v 保证适当的公交线网密度，即良好的可达性保证适当的公交线网密度，即良好的可达性；v 保证线网的服务面积率，减少公交盲区。保证线网的服务面积率，减少公交盲区。642.处理多目标问题的常用方法处理多目标问题的常用方法 可见，城市公交线网优化是一个多目标规划的问
44、题，可见，城市公交线网优化是一个多目标规划的问题，但这些目标不是全部独立的，处理这个多目标问题有多但这些目标不是全部独立的，处理这个多目标问题有多种方法，常用的有三种。种方法，常用的有三种。（1）将多个）将多个 目标合并成为一个目标函数目标合并成为一个目标函数 如采用费用最小的目标函数如采用费用最小的目标函数，A.N.Bansal（1981）提出的一个典型目标形式是，在已知固定需求条件下所提出的一个典型目标形式是，在已知固定需求条件下所有乘客的乘车和等车时间费用和车辆运营费用之和最小有乘客的乘车和等车时间费用和车辆运营费用之和最小，即：即：6566（2）先对一个核心目标求最优解）先对一个核心目
45、标求最优解 先对一个核心目标求最优解，对其他目标以约束条先对一个核心目标求最优解，对其他目标以约束条件形式获得可行解，或保留多个最优解，进行多目标决件形式获得可行解，或保留多个最优解，进行多目标决策分析。策分析。如如 Christoph Mandl（1979）介绍的）介绍的GF算法的第算法的第一目标是一目标是“路线最短路线最短”；王炜等（；王炜等（1992）以）以“最短路径最短路径直达客流量最大直达客流量最大”为目标；为目标；A.N.Bansal（1981）对目标）对目标函数分析得出了函数分析得出了“最少路线最短路布设最少路线最短路布设”的等价优化目的等价优化目标。标。67（3）对所有目标采用
46、多目标综合决策方法）对所有目标采用多目标综合决策方法 如胡润洲（如胡润洲（1990）对总交通时间、直达率、道路覆盖）对总交通时间、直达率、道路覆盖率、通车密度、率、通车密度、O-D客流完成率和公交公司效益最大等客流完成率和公交公司效益最大等六项目标进行规范化，用加权求和的方法评价方案的好六项目标进行规范化，用加权求和的方法评价方案的好坏。坏。对各种形式的目标函数进行分析，并研究相应的规划对各种形式的目标函数进行分析，并研究相应的规划实例，可知前述各种优化目标是相关的。实例，可知前述各种优化目标是相关的。68 例如，目标例如，目标（采用每车公里的运送的人公里形式）（采用每车公里的运送的人公里形式
47、）意味着：意味着：A在需求决定供给的规划模式下（可不考虑目标在需求决定供给的规划模式下（可不考虑目标），总出行需求量是已知的，提高运营效率意味着必），总出行需求量是已知的，提高运营效率意味着必须缩短路线长度（目标须缩短路线长度（目标）。）。B在变需求的情况下在变需求的情况下，提高运营效率意味着必须缩，提高运营效率意味着必须缩短乘客出行时间（即目标短乘客出行时间（即目标），保证一定的线网密度），保证一定的线网密度（目标（目标），以增大公交竞争力，吸引更多的乘客（目），以增大公交竞争力，吸引更多的乘客（目标标）。）。目标目标可做为约束条件可做为约束条件，加入约束集，加入约束集。69或或或或70 线
48、路最短路布设与各目标都有关线路最短路布设与各目标都有关，Bansal（1981）通过理论分析证明了最短路线接近最优解。）通过理论分析证明了最短路线接近最优解。也在各种线网优化方法中均有所体现。也在各种线网优化方法中均有所体现。此外，一般都只考虑直达客运量，体现了规划阶此外，一般都只考虑直达客运量，体现了规划阶段系统的最优思想并简化了计算。段系统的最优思想并简化了计算。71五、五、城市公交线网优化的约束条件城市公交线网优化的约束条件 公交线网规划的影响因素及约束条件较多，一般来说，公交线网规划的影响因素及约束条件较多，一般来说，约束条件可分约束条件可分和和两类。两类。1.单条路线的约束条件单条路
49、线的约束条件（1）路线长度）路线长度 72 线路长度与城市的规模、城市居民的平均乘距线路长度与城市的规模、城市居民的平均乘距大小等有关。大小等有关。路线过长，会增加系统的运营费用，线路过短不利路线过长，会增加系统的运营费用，线路过短不利于运营调度，也增加了乘客的换乘次数。于运营调度，也增加了乘客的换乘次数。城市道路交通规划设计规范城市道路交通规划设计规范（国家技术监督局（国家技术监督局、中华人民共和国建设部，、中华人民共和国建设部，1995）建议线路长度）建议线路长度 的限值的限值按如下计算按如下计算：73最大出行时耗、主要公交方式及常规公交线路的长度上限最大出行时耗、主要公交方式及常规公交线
50、路的长度上限74 对于特定的公交线路，其长度有一个最优值。市区对于特定的公交线路，其长度有一个最优值。市区公交路线的平均长度是城市的半径（大城市）或直径（公交路线的平均长度是城市的半径（大城市）或直径（中、小城市），即中、小城市），即：按运营要求约为按运营要求约为5km（王炜等，（王炜等，1992）。）。minl式（式（41）或或式（式（42）75（2）路线非直线系数）路线非直线系数 公共交通线路长度与起、终点站间空间直线距离之比公共交通线路长度与起、终点站间空间直线距离之比，称为，称为路线的非直线系数路线的非直线系数，环形线路的非直线系数是对线，环形线路的非直线系数是对线路上的主要枢纽点（或
