第五章 公交站点的站位和站长设计优化研究

停留时间 停留时间变化率 净空时间 有效泊位车辆通行能力 有效泊位数量 公交站点基本通行能力 公交车道类型 公交车辆排队模式 公交站点位置类型 公交站点实际通行能力 车辆调度方案 图5-1公交站点通行能力影响因素

5.3公交站点通行能力计算方法

公交站点的存在对道路路段交通流特性有着很显著的影响，前已述及，其影响是有一定范围的，即公交站点影响路段。事实上，作为道路路段的一部分，公交站点的运行特性也有必要研究。公交站点不同于路段中其他区域，其特殊性主要包括交通流单一和不连续，即只有公交车流且表现为时停时走，往往是道路路段交通瓶颈的一个重要原因。因此，需要着重研究其有别于一般路段意义上的通行能力，即称之为公交站点实际通行能力，即现有道路、交通与管理条件下，公交站点单位时间内所能允许公交车完成一次完整停靠（包括减速进站、驻站和加速出站）的最大车辆数，即通该站在单位时间内供车辆停靠和通过的最大车辆数，它与该站设置的能同时上下客的车辆站位数、上下的客流量、公交车到达该站的概率分布和交叉口信号灯的配时等等因素有关。在国内一些文献中提出的公交车停靠能力，所谓公交停靠能力是指对于某一个公交车停靠站而言，在一定的道路交通条件下，在单位时间内所能服务的最多车辆数，从此定义可知，其实质即为公交站点的通行能力。公交站点通行能力是一个反映公交车站点供公交车停靠的服务能力大小的指标，是公交设施提供公交服务的供应量。显然，公交站点实际通行能力小于所在路段的通行能力，并不仅仅与道路设施水平有关，公交运行自

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身条件也是必须加以考虑的。

美国《交通工程手册》对公交停靠进行了分析，提出站点通行能力计算方法，考虑了对站点通行能力影响较大的绿信比及车辆到达变化率等因素的影响，从而得到一个泊位能停靠的车辆数。

受信号交叉口影响时为间断交通流，其计算公式为：

Cb?3600(g/c)R (5-1)

[(g/c)D?tc]当无信号影响时为连续交通流，此时上式中g/c取为1。

其中，Cb一公交车站一个停车泊位的通行能力(bus/h)；g/c一有效绿信比； R一补偿滞留时间和到达波动的折减因子(Rdeuctive Factor)，反映车辆停站时间与到站时间化程度对站点容量之影响系数，车辆到站与停站时间越均匀，此数值越大。依美国经验，一般最大不超过0.833；

D一滞留时间(Dwell Time)，为乘客上下车时间，亦即服务时间(s);

tc一消散时间(Clearnaec Time)，即车辆到站与前车离站之最小车距，等于

从前车开始离站到下一车进站达同一位置所需之时间。实际观测值介于9-20(s)。

其中滞留时间D的计算如下： 只考虑一队上车流的情况时：D=Bb； 只考虑一队下车流的情况时：D=Aa；

上下车通过一个车门的情况时：D=(Aa+Bb)y。

式中，b为上车速率；B为每辆车上车的人数；a为下车速率；A为每辆车的下车人数；对于主要换乘点y取12，其它换乘点y取l。 公交站点多泊位的通行能力为：

CB?CbNeb?3600(g/c)RNeb (5-2)

[(g/c)D?tc]式中，Neb为多车位的有效泊位数；CB为多泊位站点通行能力，bus/h。 表5-1给出了单个泊位站点对应各种乘客滞留时间、公交车的消散时间、绿信比的公交通行能力。这种计算通行能力的方法考虑的因素有绿信比、在站滞留时间和消散时间。该方法与国外的公交中途站多设在交叉口附近这一实际情况是相符的。由计算通行能力的公式可知公交车在站停靠时间和路段信号控制对公交车的扰动是公交车站点通行能力的主要因素。

表5-1信号控制交叉口附近站点通行能力[22]

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绿信比 滞留时间（s） 15 30 45 60 90 120 150 86 60 46 38 28 22 18 0.5 10 消散时间（s） 15 1.0 0.5 1.0 站点通行能力 120 80 54 42 30 23 18 67 50 40 33 25 20 17 100 64 50 40 28 22 18 当停靠站设置泊位数多于2个时，由于对各条公交线路停靠位置未加以明确限制，各泊位不是等量使用的；且公交线路之间会相互干扰，所以公交泊位使用效率并未达到100%。关于有效泊位数的研究，美国《道路通行能力手册》指出：非港湾式停靠站的使用效率随着泊位数增加而降低，并且建议非港湾式停靠站最大有效值为2.50。但是欧洲学者研究表明[11]，当超过3个停靠位的时候，通行能力会有所增加。研究中通过对泊位数从1增加到3造成的通行能力的变化进行模拟比较，提出如下表所示不同泊位数对应的有效泊位值[21]：

表5-2有效泊位数

泊位数 1 2 3 4 5 非港湾式停靠站 运转效率% 100 85 60 20 5 有效累计 泊位数 1.00 1.85 2.45 2.65 2.70 港湾式停靠站 运转效率% 100 85 60 20 5 有效累计 泊位数 1.00 1.85 2.60 3.25 3.75 5.4排队论分析方法研究

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5.4.1计算公交车作业时间的适用方法

计算公交站点通行能力的方法，目前主要有理论模型加以实验模拟修正（如美国HCM2000），国内研究较为深入的是运用概率论知识，由实验调查数据分不同站位计算车头时距，根据车头时距符合负指数分布的规律[38]，将各种情形的最小车头时距乘上其出现概率再累加，可得到考虑各种进站车头时距组合的平均最小车头时距,从而计算出公交站点实际通行能力，此法的理论依据严谨，但需要大量公交停靠的调查数据。

公交车在停靠站的作业可分解为：排队进站—乘客排队上下车—排队离站，相应地，车辆作业时间由进站时间、上下客时间与离站时间组成，按停车位与主车道的关系将停靠站分为三类：与主车道之间有分隔设施的港湾式停靠站、无分隔设施的港湾式停靠站和路边停靠站，各类停靠站都可能有数个停靠车位。按照排队理论分析，停靠站排队系统有三个基本组成部分：输入过程、排队规则与服务机构。输入过程指公交车到达停靠站，顾客源是有限的，到达时间间隔分布指公交车车头时距分布；排队规则为先到先服务；服务机构主要指停靠车位情况与上下乘客时间分布。当公交车车头时距分布、上下客时间分布满足一定要求，且公交车离站勿需排队时，可根据车头时距分布、上下客时间分布类型、停靠车位数以排队理论建立相应的排队模型，求解得到公交车的作业时间。 5.4.2运用排队论分析设计站位数

在多泊位站台，乘客往往需要交织跑向各自车辆而延缓了上车，且进站车辆位置越靠后，上客时间越长。经过观测，获取所调查的市区公交的平均上客时间，可知：各车辆平均上客时间差别不大，前后车辆上客时间差在0.3秒左右。为简化计算，假设每个站位的平均服务时间相同，运用排队模型对公交站点的通行能力进行分析。

公交车辆到站的随机性较大，车辆到达服从近似的泊松分布，这时可认为停靠站与到达车流构成了“单路排队多通道服务系统”(M/M/N)。单路排队多通道服务指排成一个队等候数条通道服务的情况，排队中第一个顾客可视哪个通道有空就到那里去接受服务。具体针对公交停靠站，M/M/N服务系统就是指到达的公交车辆均按先后顺序进站，且按照由远至近的停靠原则，这样就能保证停车位得到尽可能充分利用，只要有停车位空闲，公交车辆就可以进站接受服务。

设?为进入多通道服务系统顾客的平均到达率，排队队列从每个服务台接受服务后的平均输出率为?，则每个服务的平均服务时间为1/?，记???/?，

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