基于公交专用道的合乘车道设置效益研究

摘要

随着我国经济的飞速发展，城市化进程逐步加快，城市人口大幅度的增长，我国小汽车的保有量也在快速增长，但是城市道路资源却十分有限，城市中的交通环境逐渐恶化，在某种程度上影响了城市的运转效益，阻碍了我国社会经济的高速发展。国家提出的优先发展城市公共交通策略不仅缓解了城市交通拥堵，也改善了城市的人居环境，促进了城市的可持续发展。
　　 目前很多城市在进行交通规划时都已经考虑到了公交优先，纷纷开始设置公交专用道，规划公交优先通行系统，城市交通问题也在一定程度上得到了缓解，但是由于现阶段还不能实现网络化运营，公交车的周转率还处于一个比较低的水平，公交专用道没有发挥其最大的效用。大部分城市经常出现非公交专用道过度拥挤而公交专用道闲置的情况，这在一定程度上造成了道路资源的浪费。公交专用道利用率不足的问题限制了公交专用道的进一步发展。
　　 为了解决公交专用道利用率不足的问题，论文探讨了基于公交专用道的合乘车道的设置方法，将合乘优先和公交优先结合起来，允许合乘车辆驶入公交专用道。在保证公交车辆优先通行的前提下，使得公交专用道得到充分的利用。本文就是探讨基于公交专用道的合乘车道设置后的效益以及可行性问题。
　　 论文阐述了专用道的相关概念和设置条件，在此基础上分析了合乘车辆驶入公交专用道前后的路段和交叉口的运行状态，即未设置公交专用道、公交专用道上只有公交车辆行驶以及允许合乘车辆驶入公交专用道，分别分析三种运行状态的路段的效益分析、交叉口的效益分析以及宏观效益。
　　 紧接着论文以美国联邦局开发的BPR路阻函数的时间形式为基础，分析了三种运行状态下公交车辆、合乘车辆以及社会车辆的平均行程时间，根据各自的交通流量以及平均载客数，给出三种运行状态下路段上用户的总的出行时间的计算方法，并将行程时间的变化率作为路段三种运行状态实施效果的评价指标，以第三种运行状态路段用户出行时间最小为目标函数求出驶入公交专用道的合乘车辆的最佳比例。对三种运行状态进行对比分析，给出合乘车辆驶入公交专用道的可行性的分析流程图。
　　 笔者分析了信号交叉口车辆延误的过程，分析了三种运行状态下的社会车辆、公交车辆以及合乘车辆的延误，根据各自的交通流量以及平均载客数，给出三种运行状态下交叉口以人小时为单位的总延误。以第三种运行状态路交叉口以人小时为单位的总延误最小为目标函数求出驶入公交专用道的合乘车辆的最佳比例。
　　 本文最后从交通效益、经济效益和社会效益三个方面宏观地分析了合乘车辆驶入公交专用道之后所带来的效益。论文结合案例对上述的效益指标进行了具体分析研究，给出了不同方案在三种状态下的运行效果的对比分析。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 研究概况

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．2．3 研究现状总结

1．3 研究主要内容

1．4 研究技术路线

第二章 专用道的相关概念和设置条件

2．1 合乘车道相关概念

2．1．1 合乘车道的概念

2．1．2 合乘车道的类型

2．2 合乘车道的设置条件

2．3 公交专用道的相关概念

2．3．1 公交专用道的类型和设置形式

2．3．2 公交专用道的车站设置形式

2．4 公交专用道的设置条件

2．5 本章小结

第三章 合乘车辆在公交专用道上行驶后的路段效益分析

3．1 不同运行状态下的车辆速度模型

3．1．1 第一种运行状态下车辆的速度模型

3．1．2 第二种运行状态下车辆的速度模型

3．1．3 第三种运行状态下车辆的速度模型

3．2 不同运行状态下的路段行程时间模型

3．2．1 假设条件

3．2．2 路段用户总出行时间计算

3．2．3 最佳交通流量分配比例计算

3．3 路段用户总出行时间的效益分析

3．3．1 公交优先通行的约束条件

3．3．2 交通量对时间变化率的影响

3．3．3 公交车辆比例和合乘车辆比例对时间变化率的影响

3．4 案例分析

3．5 本章小结

第四章 合乘车辆在公交专用道上行驶后的交叉口效益分析

4．1 与交叉口车辆延误分析相关的指标及其计算方法

4．1．1 交叉口进口道的饱和流量

4．1．2 信号交叉口通行能力

4．1．3 信号交叉口饱和度

4．1．4 进口道流量比与相位流量比

4．2 信号交叉口车辆延误分析

4．2．1 信号交叉口车辆延误过程分析

4．2．2 减加速延误分析

4．2．3 停车延误分析

4．3 不同运行状态下的信号交叉口车辆停车延误分析

4．3．1 第一种运行状态下的车辆延误分析

4．3．2 第二种运行状态下的车辆延误分析

4．3．3 第三种运行状态下的车辆延误分析

4．3．4 车辆延误变化分析

4．3．5 最佳交通流量分配比例计算

4．4 交叉口人总延误的效益分析

4．4．1 公交优先通行的约束条件

4．4．2 公交车辆比例和合乘车辆比例对延误变化率的影响

4．5 案例分析

4．6 本章小结

第五章 合乘车辆在公交专用道上行驶后的宏观效益分析

5．1 交通效益分析

5．1．1 提高人流通过能力

5．1．2 减少路段的无效交通量

5．1．3 改变交叉口的饱和度

5．1．4 改变车道利用不平衡率

5．2 经济效益分析

5．2．1 节省的出行者时间价值

5．2．2 减少的车辆能源消耗

5．3 社会效益分析

5．4 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 主要研究成果与结论

6．2 主要创新点

6．3 研究展望

参考文献

致谢

附录

攻读硕士学位期间参与科研情况

个人简介

硕士期间参加科研情况