公交停靠站对社会车辆干扰影响机理及优化研究.pdf
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1、第 23 卷 第 5 期2023 年 10 月交摇 通摇 工摇 程摇 摇Vol.23No.5Oct.2023DOI:10.13986/ki.jote.2023.05.020公交停靠站对社会车辆干扰影响机理及优化研究苏少雄(福建易华路信息技术有限公司,厦门摇 361026)摘摇 要:为了降低共用车道中公共汽车和社会车辆行驶时的相互干扰,本文选取进口道公交停靠站的位置设置为研究对象进行优化.以厦门市 3 个沿进口道设置的单泊位公交停靠站为例,基于实地数据采集建立了进口道对应的车道宽度、机动车流量、公交车辆与社会车辆速度差异、距离交叉口位置等参数与干扰程度的相关模型,利用该模型预测公交车辆和社会车辆
2、之间的交汇次数误差均低于 20%.进而以厦门市的公交停靠站点为实例进行了干扰状态预测,以评价相应进口道运行延误情况,并以干扰最低值作为约束条件,对进口道处设置的公交停靠站提出相应的优化方法.研究验证表明,当机动车道设置宽度在 3郾 5 3郾 75 m、公交停靠站距离交叉口长度在 80 110 m 时,干扰现象最不显著.两类车的交通流总量降至 500 pcu/h 时,车流干扰趋于缓和,且车辆速度差异差小于 3 km/h.关键词:公交停靠站;进口道车流;信号交叉口;站点优化分析中图分类号:U 491文献标志码:A文章编号:2096鄄3432(2023)05鄄123鄄06收稿日期:2023鄄03鄄2
3、6.作者简介:苏少雄(1969),男,硕士研究生,高级工程师,研究方向为智能交通、系统工程.E鄄mail:913021880 qq.ocm.Research on the Influence Mechanism and Optimization of BusStops on Other General VehiclesSU Shaoxiong(Fujian Ehualu Information Technology Co.,Ltd.,Xiamen 361026,China)Abstract:In order to reduce the mutual interference between b
4、uses and other non鄄transitvehicles in theshared lane,this paper selects the bus stop location of the entrance road as the research object foroptimization.Taking 3 single鄄berth bus stops along the entrance road in Xiamen as an example,thisresearch analyzes the correlation between parameters such as l
5、ane width corresponding to the entranceroad,motor vehicle flow,speed difference between public vehicles and social vehicles,and distance fromthe intersection and the degree of interference.Research and verification show that when the width of themotor vehicle lane is 3郾 5 3郾 75 m,and the length of t
6、he bus stop from the intersection is 80 110 m,the interference phenomenon is the least significant.When the total traffic flow of the two types ofvehicles is reduced to 500 pcu/h,the traffic disturbance tends to ease,and the difference in vehiclespeed is less than 3 km/h.Taking the bus stops in Xiam
7、en as an example,this research has predictedthe interference state to evaluate the operation delay of the corresponding entrance road.The minimuminterference value is used as the constraint condition,and the corresponding optimization method isproposed for the bus stops set at the entrance road.Key
8、words:bus stop;vehicle flow of intersection;signal intersection;stop optimization analysis交摇 通摇 工摇 程2023 年0摇 引言巴士公共交通为低能耗、更环保的交通方式,比普通小汽车出行方式占用更少的道路空间.在中国大部分的城市地区,使用公共汽车出行的人群占比在整体上比使用其他出行方式的人群要少,但少部分地区例外,如北京中心城区的公交绿色出行比例超过 60%1.而在厦门市,在公众出行服务方面,“十四五冶时期全市出行总量预期将增加至 1 470 万人次/d,2025 年绿色出行占全方式 71郾 2%、公交
9、占机动化分担率 51郾 8%,基本达到国家绿色出行创建行动方案制定的目标3.截止 2020 年底,厦门市人均小汽车保有量为0郾 35,远高于全国水平 0郾 164.过高的人均汽车保有量是厦门市道路交通拥堵的主要原因之一,尤其在道路条件受限的地方,公交汽车停靠站和社会车辆共同占用 1 个进口道,当社会车辆占比过高、公共出行分担率较低时,二者间往往会出现严重的相互干扰,信号交叉口进出口范围内的此种干扰现象更为明显.因此各种公交车辆的专用车道配置问题逐步得到了关注.宋现敏等5鄄6以人均出行最短时间以及运载乘客总数量最大化为目标建立最优模型,结果表明,当社会车辆与公交车辆占比呈现特定占比时,公交优先策
10、略具有最佳效益.在设置条件方面,王漫等7鄄8统计了公交车流量、社会机动车流量、公交车比例等参数值大小,建立了相应的机动车与公交车交织运行的速度模型,并以车辆出行总时间最短为目标建立优化模型,计算并改进了公交专用道的设置条件.虽然公交专用道在减少社会车辆对公交车辆的干扰、提高公交车运行质量和服务水平等方面取得一定成效,但依然存在道路条件不足而导致车辆之间相互干扰的情况.在中国大部分城市交叉口进口道区域,公交停靠站常与社会车辆共用同一车道,发生冲突和车流干扰的风险通常都会增加9鄄10.Zhao等11使用经过验证的仿真模型来研究进口道的直线式公交停靠站对机动车的干扰影响,发现公交车辆进出站时,社会车
11、辆平均速度下降,公交车辆和社会车辆流量的大小对进口道通行能力都有显著影响.刘鹏等12分析了公交车辆在进站、停靠和出站过程中的延误情况,建立了道路机动车辆之间的干扰程度评估模型.部分研究者为解决进口道的排队延误拥堵问题,优化设计了公交停靠站的选址和位置,帮助建立有序的交通流,李力13探讨了在车流密度过大时的公交站点选址优化方法.马信辉14选取延误参数,建模并探讨公交停靠站的设置类型、站点的几何参数优化依据等,为停靠站的选址和改善提供了参考.综上,为缓解进口道的公交停靠站周边拥堵和车辆干扰问题,大多数学者从社会车辆、公交车辆间以及非机动车等多种车流交织的角度出发,研究交通冲突、影响延误和交通风险等
12、行为,结合停靠站点的选址问题,总结了以下内容:关于公交车辆和其他类型车的运行特性及属性参数;关于停靠站周边的延误和交通运行水平改进方法;关于站点的优化措施等.然而,关于社会车辆和公交车辆的干扰影响调查相比较车辆冲突调查更少.本文选取了进口道的公交停靠站为研究对象,研究该直线式站点的设计参数、交通流特性与车流干扰的关系,以降低车流间的干扰程度作为模型优化的目标,提出相应停靠站的优化方法.1摇 数据收集与分析1郾 1摇 调查站点类型公交停靠站根据其在交叉口的位置可分为上游停靠站(Near鄄side busstops)、下游停靠站(Far鄄sidebusstops)和 基 本 路 段 停 靠 站(M
13、iddle鄄blockbusstops)15.本文选定的研究对象均为上游停靠站.上游停靠站的 4 种最常见的公交车站设置方式如图 1 所示,箭头为车辆的前行方向:1)在类型玉站点中,公交车辆停靠在非机动车道上,非机动车道与机动车道由地面标线进行隔离,公共汽车跨越地面实线进行停靠;2)在类型域站点中,公交车辆停靠在非机动车道上,非机动车道与机动车道通过隔离带进行物理分隔.当公交车辆停靠时,类型域的车流之间干扰现象比玉更严重;3)在类型芋站点中,公交车辆停靠在机动车道上,非机动车道与机动车道通过隔离带进行物理分隔,停靠站位于隔离带上;4)在类型郁站点中,非机动车道与机动车道通过隔离带进行物理分隔,
14、停靠站位于隔离带上.该站点属于港湾式停靠站,公交车辆停靠时位于港湾内的地带,不占用外部机动车道.本项研究中,选取类型芋的停靠站点为研究对象并收集数据.调查时间选取于2021鄄1112 周三、周四早晚高峰,时段分别取 08:0009:30、17:0018:30,选取厦门市 3 个沿着进口道设置的直线式停靠站.调查排除了恶劣天气下的数据,所有站点均为单个泊位.采集的数据包含车道宽度、机动车流421摇 第 5 期苏少雄:公交停靠站对社会车辆干扰影响机理及优化研究图 1摇 常见公交停靠站类型:(a)类型玉摇(b)类型域摇(c)类型芋摇(d)类型郁摇量、车辆速度、公交车站距离交叉口位置等参数.公交车辆和
15、社会车辆的干扰状态分为 3 类:第 1 类为公交车辆由左侧车道驶入停靠站点,受右侧机动车道的社会车辆干扰;第 2 类为进入不可变道的区域前,公交车辆停靠时占用机动车道干扰后方社会车辆的变道;第 3 类为公交车辆加速离站时,与外侧绕行的社会车辆相互干扰.1郾 2摇 数据关联分析将车道宽度、停靠站与交叉口距离、车辆速度差异、交通量与 3 类车辆干扰情况利用回归分析法进行分析.1郾 2郾 1摇 车道宽度与车流干扰关系车道宽度与车流的干扰情况之间存在着部分相关关系,如图 2 所示.对 2 个影响因素展开多项式回归分析,3 类干扰情况和车道宽度之间的变化关系显著:伴随着车道宽度的上升均表现为先降低再升高
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