专利名称：一种分区布线的公交系统设计方法
技术领域：
本发明是一种分区布线统一调度的公交系统设计方法，涉及一种城市公交系统的设置方法。更具体地说，是一种新的尤其适合中小城市的公交系统设计方法。
背景技术：
优先发展城市公共交通是符合中国实际的城市发展和交通发展的正确战略思想， 是实现我国城市交通可持续发展的必由之路。但是现有的公共交通系统普遍存在着公交线网布局不合理，密度低而重复系数大，站点设置不合理，到离站步行距离长、换乘困难，公交优先措施难以实行，服务水平和运营效益低等诸多问题，公交出行者满意度低，公交缺乏吸引力，居民出行公交分担率低。现有的公交发展模式已经难以满足未来城市居民公交出行的快速性、准时性、便捷性和舒适性需求。
发明内容
技术问题本发明所要解决的技术问题是提供一种新的城市公交系统设计方法，可以提高道路利用效率，减少公交车辆和社会车辆的干扰，减少乘客等待时间、换乘时间和公交车辆站点排队延误，减少公交车辆的配置数，提高公交服务水平。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案先在城市路网中选择一个地点设置一个调度中心，再以该调度中心为中心，根据城市用地性质、用地布局、路网结构、客流需求量等将城市路网分成几块区域。公交线路的配置以每个区域本身为基准，每块区域设一条公交线，并只设定一路公交车，而每条线路的起终点都设在调度中心，该调度中心同时也是乘客换乘中心。最后再在每个公交线路上设置公交站点，确定配置车辆数，确定发车时间与发车间隔等。具体来说一种分区布线的公交系统设计方法，先在城市路网中选择一个地点设置一个调度中心；再以该调度中心为中心，把城市路网分成几块区域；公交线路的配置以每个区域本身为基准，每块区域设定一条公交线，并只设定一路公交车，而每条线路的起终点都设在调度中心，该调度中心同时也是乘客换乘中心；最后再在每个公交线路上设置公交站点，确定配置车辆数，确定发车时间与发车间隔。区域划分方法根据把公交车沿公交线路运行一周的时间设置为30分钟进行划分；如果设置为30分钟，相邻两块区域的公交车辆满载率都低于25%，则合并为一个区域， 运行一周的时间设置为1小时。公交线路配置方法每块区域只设一条公交线，并只设定一路公交车，而每条线路的起终点都设在调度中心；每个区域和区域内的公交线路不相互重叠，公交线路设置为单向行驶，只有在双向客流需求量都很大，即如果设置为双向行驶时，两个方向上的公交车辆满载率都会高于50%的线路上设置为双向行驶；每条公交线路的起始路段和结束路段为同一路段上的不同方向，公交车统一从同一进口和出口进出调度中心；另外设置一条或多条环线连接各区域，以减轻调度中心的换乘压力。公交站点设置方法每个公交站点为一个公交线路服务；只有在两条线路有重叠的路段，该路段设置的公交站点可以同时服务于这两条公交线路。公交车的配备和调度方法公交车从每个小时的00分或30分开始从调度中心发车，发车间隔设置为公交运行一周的时间，大部分线路该值为30分，个别线路为lh，因此每条线路只需要配置一辆车；当发车间隔设置为30分或lh，造成公交满载率超过80%时，可以一次发多辆车，进而增加相应的公交车辆配置数；运行时刻表以一个时钟的形式制定，记录公交车在每个站点的到站时间在每个小时内的具体分值；公交车在每个站点的到站时间都是确定的；公交车如果提前到站则等到规定到站时间再离站，如果在规定到站时间之后到站，公交车则需要在该站之后的路线上的路段进行加速；在调度中心设置备用车辆，这些备用车辆同时服务于每条线路。乘客换乘方法城市人口低于150万的城市只需要设置一个调度中心，乘客主要通过调度中心进行换乘；同时相邻区域之间的公交线路设置一个或多个衔接点，通过步行进行换乘；城市人口大于150万的城市如果采用该公交系统，则需要设置多个调度中心；调度中心之可设置一个或多个快速路线以连接这些调度中心，使乘客通过调度中心换乘最多只要两次换乘。有益效果与现有技术相比，本发明具有以下有益效果(1) 一块区域上仅有一条公交线路，公交线路重复系数接近于1，该模式消除了传统模式中干道公交线路重复系数大导致的公交列车化运营现象，提高了道路利用效率，同时减少了公交车辆与社会车辆之间的干扰。(2) 一个公交站点服务于一路公交(特殊情况下会服务于两路公交)，乘客无需辨识线路，来车即走，消除了传统模式下的公交车辆站点排长龙和乘客滞留现象，同时大大减少了乘客的等车时间，提高了出行效率。另外，乘客主要通过调度中心换乘，大大减少了乘客换乘步行时间，实现了不同区域的“无缝”衔接，乘客平均只需一次换乘即可到达任何地方。该模式减少了乘客等待时间、换乘时间和公交车辆站点排队延误，提高了公交服务水平。(3)调度中心实现了对所有线路的统一调度，每条线路不需单独设置调度点，调度更加方便，同时也节省了城市土地利用。(4)由于是以区域为基准配置线路，可以将客流需求量大的区域单独分离开来进行管制，减少了传统模式中一条线路只是在某些路段客流量很大而其他路段却很少的现象。(5) 一块区域只布设一条线路，方便管理。同时采用统一车型，使城市更加美观。(6)减少了公交车辆的配置数。
图1是发明中提出的城市公交系统设计方法的示意图。图2是发明中提出的调度中心平面示意图。图3a和图北是发明中的公交站台示意图，其中图3a为非港湾式，图北为港湾式。
图如和图4b是发明中的运行时刻表示意图，其中图如发车间隔为30分，图4b 发车间隔为lh。
具体实施例方式下面结合附图，对本发明的技术方案进行详细的说明。1.总体框架先在城市路网中选择一个地点设置一个调度中心，再以该调度中心为中心，根据城市用地性质，用地布局，路网结构，客流需求量等将城市路网分成几块区域。公交线路的配置以每个区域本身为基准，每块区域设一条公交线，并只设定一路公交车，而每条线路的起终点都设在调度中心，该调度中心同时也是乘客换乘中心。最后再在每个公交线路上设置公交站点，确定配置车辆数，确定发车时间与发车间隔等。2.调度中心的确定和区域的划分调度中心要根据整个城市的用地性质，道路网结构，起讫点布局等进行确定，调度中心的确定需要遵循能够保证很好地衔接划分的各个区域，同时还要使得区域间的换乘需求尽量小的原则。调度中心作为客流与公交车的集散点，它的平面结构可以模仿长途客运站的设置方法。但是，它的复杂程度远远小于长途客运站，因此平面结构会相对简单得多。如图2就是一个很简单的设置方法。它由候车厅、调度室、公交停靠区等组成，并只有一个进口和一个出口。由于是换乘中心，换乘需求量必然很大，候车厅的设置就为乘客候车提供了人性化的服务。同时候车厅中会显示每条线路的站点设置和运行时刻表等相关信息，方面乘客查询。调度室是工作人员统一调度所有公交线路的主要工作场所。公交停靠区可以停置备用车辆，以及公交未运行时的停靠场所。过道B是进出公交停靠区的通道，宽度为2 3个车道宽，取7 8米。过道A是公交车进站出站的通道，同时是乘客上下车的区域，因此会设置人行横道，人行横道的宽度大约为2米，而过道A的宽度需要3 4个车道宽，取10米左右。过道A中的每个线路的乘客上下点都是确定的，这样会便于管理。每个线路统一从进口进站，从出口出站。另外，为了方便公交与其它方式的换乘，如果用地许可，在调度中心附近可以设置小汽车停车场或出租车停靠站等。划分区域要根据城市用地性质，用地布局，道路网结构，客流需求分布等对城市路网进行划分。区域的划分要使得区域间的换乘需求量尽可能的小，同时要能保证一条公交线就能很好的满足区域内的客流需求。为了保证公共交通的覆盖率，划分的区域不能过少， 区域大小不能过大。对客流需求量越大的地区，为了分担客流需求，在上面划分的区域就越多，区域大小就相对越小。但是区域划分过多就不便于统一管理，同时会增加区域间的换乘需求。因此，在划分区域时，要保证区域上布设的公交线路长度能够满足，公交车从调度中心出发沿公交线路再回到调度中心的时间不小于30分钟。建议区域的划分可以根据把公交车沿公交线路运行一周(包括到站停车)的时间设置为30分钟的原则进行划分。如果设置为30分钟，相邻两块区域的公交车辆满载率都低于25%时，则合并为一个区域，运行一周的时间设置为1小时。对于城市人口小于150万的城市，只需要设置一个调度中心。而对于城市人口大于150万的城市，如果采用该公交系统模式，需要设置多个调度中心。我们可以根据用地性质，道路网结构等先把路网分成几大块，再遵循以上原则在每一大块里，进行调度中心的确定和区域的划分。3.公交线路的配置和公交站点的设置公交线路以每个区域本身为基准，根据每个区域的客流需求分布，用地性质等进行配置。每块区域只设一条公交线，并只设定一路公交车，而每条线路的起终点都设在调度中心。每个区域和区域内的公交线路不相互重叠。只有在一些特殊情况下，会让线路进行重叠(如图1中3号线与4号线)。比如存在有些客流量特别大的地段，一条线路无法或很难满足出行需求，即公交车辆满载率会高于80%，则可以让相邻的两块区域和公交线路在此地段重叠以分担客流量。或者当相邻区域之间的客流需求量比较大时(这种情况多出现于在对客流需求量很大的地区进行区域划分时)，通过调度中心换乘会多走很多路，则可以让这两个区域间的线路在某一路段重叠，使乘客通过这一路段进行换乘。调度中心作为各线路的起终点，同样有可能在调度中心附近的路段上出现线路的重叠。公交线路设置为单向行驶，只有对双向客流需求量都很大，S卩如果设置为双向行驶时，两个方向上的公交车辆满载率都会高于50%的线路上可以设置为双向行驶。对于设置为单向行驶的公交线路，在另一方向客流需求增大时，如节假日、高峰时段，可使用备用车辆。每条公交线路的起始路段和结束路段为同一路段上的不同方向(如图1中各线路)， 公交车统一从同一进口和出口进出调度中心。因为每条公交线路的起始路段和结束路段都会接近调度中心，而调度中心附近路段有限，这样设置可以减少前面提到的公交线路在调度中心附近的路段上重叠而相互影响的现象。由于公交线路设置为单向行驶，而这些路段又等价于双向行驶，进一步减少了乘客通过调度中心进行公交线路行驶方向反方向出行的需求量。为减少乘客通过调度中心换乘的需求量，可以设置一条或多条环线连接各区域。最后，结合线路长度，交叉口位置，出行需求分布等设置公交站点。每个公交站点为一个公交线路服务。只有在两条线路有重叠的路段，该路段设置的公交站点可以同时服务于这两条公交线路。图3a、b为公交站台的示意图，图3a为非港湾式，图北为港湾式。由于每个公交站点只服务于一条线路，同一时刻只会有一辆车停靠。对于一些服务于两条线路的公交站点，由于运行时刻表的设置，同一时刻也只会有一辆车停靠。因此，公交站台的长度由采用的公交车型的车长和两端的预留长度确定。具体计算公式为L站长=L车+M， M取2 細。站台宽度为2 : ，站台高度与采用的公交车型的地板高度相同。站台面积需要满足乘客上下车、候车以及布设相应设施的要求，同时每个站台会提供所服务线路的运行时刻表。4.公交车的配备和调度公交车从每个小时的00分或30分开始从调度中心发车。发车间隔设置为公交运行一周的时间，对于大部分线路该值为30分，个别线路为lh，因此每条线路只需要配置一辆车。当有些线路客流量会很大或高峰时段时，发车间隔设置为30分或lh，会造成公交满载率超过80 %，这种情况下可以通过一次发多辆车解决。这样设置后，公交车在每个站点的到站时间在每个小时内都是确定的。运行时刻表的制定就可以如图^、b所示，以一个时钟的形式制定，记录公交车在每个站点的到站时间在每个小时内的具体分值。图如发车间隔为30分，图4b发车间隔为lh。这种形式会方便乘客去记忆。公交车如果提前到站则等到规定的到站时间再离站，如果在规定的到站时间之后到站，公交车则需要在该站之后的路线上选择在某一路段进行加速。由于，线路不像传统模式那么长，情况那么复杂，延误会相对很小，这样乘客只要比规定的到站时间提前一点，就不会错过公交车，也大大减少了等车时间，提高了乘客出行的效率。在调度中心设置备用车辆，这些备用车辆同时服务于每条线路，在公交车配置数量较少而因为交通延误的存在，在下一个发车时间不能准时发车或者出现公交线路行驶方向反方向客流需求量增大等情况时，可以使用这些备用车辆。5.乘客换乘对于城市人口小于150万的城市只需要设置一个调度中心，乘客主要通过调度中心进行换乘。乘客如果需要换乘只需要一次换乘即可。相邻区域之间的公交线路可以设置一些衔接点，通过步行进行换乘，以减少对调度中心的压力。对于城市人口大于150万的城市，如果采用该公交系统模式，则需要设置多个调度中心。调度中心之间可设置一些快速路线以连接这些调度中心，这样乘客通过调度中心换乘最多只要两次换乘。
权利要求
1.一种分区布线的公交系统设计方法，其特征是包括如下步骤1)先在城市路网中选择一个地点设置一个调度中心；2)再以该调度中心为中心，把城市路网分成几块区域；3)公交线路的配置以每个区域本身为基准，每块区域设定一条公交线，并只设定一路公交车，而每条线路的起终点都设在调度中心，该调度中心同时也是乘客换乘中心；4)最后再在每个公交线路上设置公交站点，确定配置车辆数，确定发车时间与发车间隔。
2.根据权利要求1所述的分区布线的公交系统设计方法，其特征是所述步骤2)中， 区域划分方法根据把公交车沿公交线路运行一周的时间设置为30分钟进行划分；如果设置为30分钟，相邻两块区域的公交车辆满载率都低于25%时，则合并为一个区域，运行一周的时间设置为1小时。
3.根据权利要求1所述的分区布线的公交系统设计方法，其特征是所述步骤3)中， 公交线路配置方法每块区域只设一条公交线，并只设定一路公交车，而每条线路的起终点都设在调度中心；每个区域和区域内的公交线路不相互重叠，公交线路设置为单向行驶，只有在双向客流需求量都很大，即如果设置为双向行驶时，两个方向上的公交车辆满载率都会高于50%的线路上设置为双向行驶；每条公交线路的起始路段和结束路段为同一路段上的不同方向，公交车统一从同一进口和出口进出调度中心；另外设置一条或多条环线连接各区域。
4.根据权利要求1所述的分区布线的公交系统设计方法，其特征是所述步骤4)中， 公交站点设置方法每个公交站点为一个公交线路服务；只有在两条线路有重叠的路段， 该路段设置的公交站点可以同时服务于这两条公交线路，公交站台的长度通过公式Lffiii = L车+M确定，L车为公交车的长度，M取2 細。
5.根据权利要求1所述的分区布线的公交系统设计方法，其特征是所述步骤4)中， 公交车的配备和调度方法公交车从每个小时的00分或30分开始从调度中心发车，发车间隔设置为公交运行一周的时间，每条线路只需要配置一辆车；当发车间隔设置为30分或lh，造成公交满载率超过80%时，一次发多辆车，进而增加相应的公交车辆配置数；运行时刻表以一个时钟的形式制定，记录公交车在每个站点的到站时间在每个小时内的具体分值；公交车在每个站点的到站时间都是确定的；公交车如果提前到站则等到规定到站时间再离站，如果在规定到站时间之后到站，公交车则需要在该站之后的路线上的路段进行加速；在调度中心设置备用车辆，这些备用车辆同时服务于每条线路。
6.根据权利要求1所述的分区布线的公交系统设计方法，其特征是所述步骤3)中， 乘客换乘方法城市人口低于150万的城市只需要设置一个调度中心，乘客通过调度中心进行换乘；同时相邻区域之间的公交线路设置一个或多个衔接点，通过步行进行换乘；城市人口大于150万的城市，则需要设置多个调度中心；调度中心之设置一个或多个路线以连接这些调度中心，使乘客通过调度中心换乘最多只要两次换乘。
7.根据权利要求1 6任一所述的分区布线的公交系统设计方法，其特征是调度中心包括由候车厅、调度室、公交停靠区、一个进口和一个出口 ；在进口和出口之间设有过道A ； 过道A通过过道B连接公交停靠区；所述候车厅中显示每条线路的站点设置和运行时刻表；调度室是工作人员统一调度所有公交线路的工作场所； 公交停靠区用来停置备用车辆，以及作为车辆未运行时的停靠场所； 过道A是公交车进站出站的通道，过道A中设置有垂直过道A的人行横道，人行横道连接候车厅；过道A的宽度为3 4个车道宽；过道A中设有固定的各个线路的乘客上下点； 每个线路统一从进口进站从出口出站。
8.根据权利要求7所述的分区布线的公交系统设计方法，特征是在调度中心附近设置小汽车停车场或出租车停靠站。
全文摘要
一种分区布线的公交系统设计方法，先在城市路网中选择一个地点设置一个调度中心，再以该调度中心为中心，将城市路网分成几块区域。公交线路的配置以每个区域本身为基准，每块区域设一条公交线，并只设定一路公交车，而每条线路的起终点都设在调度中心，该调度中心同时也是乘客换乘中心。最后再在每个公交线路上设置公交站点，确定配置车辆数，确定发车时间与发车间隔等。本发明的目的是提供一种城市公交系统设计方法，可以提高道路利用效率，减少公交车辆和社会车辆的干扰，减少乘客等待时间、换乘时间和公交车辆站点排队延误，减少公交车辆的配置数，提高公交服务水平。
文档编号E01C1/00GK102568193SQ20111043341
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者朱森来, 程琳 申请人:东南大学