[摘 要]城市快速公交系统是公交优先发展的一个重要措施。论文描述了快速公交系统的基本概念和发展历史，详尽地分析和阐述了国内外当前研究成果，指出了理论研究和实际应用中存在的问题，同时扼要地说明了快速公交系统今后的研究方向。最后，介绍了快速公交系统在绍兴的典型应用案例。
[关键词] 快速公交系统，公交优先，研究现状，发展

   1 引言

   城市道路交通拥堵问题已经成为世界各国普遍面临的社会问题之一。长期以来，我国城市解决交通拥堵的主要思路来源于两个定式：一是城市交通面临的主要问题就是机动车拥堵的问题；二是缓解城市交通拥堵的主要对策就是多修路，拓宽现有道路。但是在城市交通领域的“亚当斯定律”告诫我们光靠道路扩张方式并不能解决城市的交通问题，反而会使城市交通的发展陷入了恶性循环局面。因此，解决城市交通问题的根本出路在于提高交通效率，用有限的交通资源承担尽可能多的人和物的运输。

   轨道交通的优势不仅来自轨道本身，而且来自系统集成，围绕轨道专用空间，形成高度集成化的运营系统，而其最大缺点是建设周期长，建设成本高昂。而常规公交系统的优点是建设成本低廉，机动灵活性强，但目前我国的公交系统大多数存在着服务水平低、出行时耗长、舒适度差等问题。快速公交系统（Bus Rapid Transit,简称BRT）的设计思想就是将这两大系统的优势整合起来，形成一种新颖的低成本、大运量、高速度和轻污染公共交通系统^[1-3]。

   2 概述

   快速公交系统是把城市轨道交通运行管理特点融入常规公交的一种全新的公共交通运输系统。它一般采用类似轨道交通的专用道路空间、封闭式车站、大容量可水平登乘的车辆、站内售检票系统、智能运营和管理系统，其运输能力、旅行速度、准点率、安全性和服务品质接近轨道交通，而它的建设周期、投资及运营成本又明显小于轨道交通，同时它又拥有常规公交的灵活性，且能耗低、排放小。因此，快速公交系统是城市公交可持续发展的一种现实而可行的方式。^[4]

   一个完整的快速公交系统一般由路、车、站、票、运、管六大要素构成。各要素间的关系如图1所示。各个城市在发展快速公交系统时，往往根据自己的城市特点，对六要素的采用强度有强有弱。

                     
                                           图1 快速公交系统六要素关系图

   快速公交智能管理系统平台的物理结构如图2所示。系统包括网络传输子系统，运营调度子系统，车辆定位子系统，车载电子子系统，站台电子子系统，停车场管理子系统（进行高效有序的停车管理调度），信号优先控制子系统（使快速公交在交叉路口享有更大的通行权），场站视频监控子系统（提供现场的图像信息），企业管理信息子系统，智能集成管理平台（提供包括信息管理、数据管理鞥整个智能系统的基础功能和实现对其他系统的集中管理），它们为BRT提供稳定可靠的软、硬件支撑平台。^[5,6]

                       
                                 图2 快速公交系统平台物理结构示意图

   快速公交系统服务水平的分析与评价是与系统规划与管理密切相关的基本分析技术，是进一步提高BRT系统服务水平的基本前提。在进行城市快速公交系统服务水平评价时，主要应从营运线路中乘客的方便性、安全性、舒适性和准点性等指标为准则，建立BRT系统服务水平的评价指标体系结构，如图3。目前用于城市公共交通系统综合评价的方法主要有层次分析法、模糊综合法、专家调查发以及基于这些常用评价方法的灰色聚类法等^[7]。

                    
                                     图3 BRT系统服务水平评价体系结构图

   3 国内外发展现状

   “公交优先”最早在1960年由法国提出，经过几十年的理论研究和实践应用，一些国家成效显著。

   3.1 国外发展现状

   英国南安普顿大学从20世纪60年代起，每5年为伦敦市进行一次彻底的公交优先通行系统规划，每年在具体实施时根据实际情况再做调整。1974年巴西库里蒂巴市建成第一条快速公家线路以来，在世界范围内包括欧洲、北美和澳大利亚等发达国家，各种类型的快速公交系统得到了广泛的应用。欧洲由法国、意大利、罗马尼亚、英国等国家的交通组织和大学共同合作了一个长期的PRISCILIA项目(大城市公交优先措施及其影响)，该项目已在欧洲多个城市做示范应用。美国亚利桑那州立大学在该校自行研制的RHODES交通自适应信号控制系统的基础上，研究了公交优先和交通自适应信号控制的综合运用，在减少公交车延误和缩短乘客出行时间的同时，对其余交通方式的影响较少。

   3.2 国内发展现状

   我国在上世纪90年代开始引入快速公交的概念，而直到2003年，BRT这个舶来词才出现在国内学术界和应用界。我国对快速公交系统的研究大体上可分为两个互相交错的阶段。

   第一阶段：1994年至2002年，BRT系统的概念引入和理论研究的萌芽阶段。

   在这一时期，随着快速公交系统在世界范围内的发展和推广，引起了国内交通界的关注和重视，也有很多介绍国外BRT系统发展历史与实践经验的文章公开发表。在理论探索方面，国内首先开展了对公交专用道的引入和研究工作。1999年，昆明建成了国内首条现代公交专用道，成为我国实践快速公交系统的先河。2002年，在上海召开的国际公共交通联合会亚太区大会上，主办方介绍了澳大利亚悉尼和布里斯班以及印度的班加罗尔发展BRT的成功经验。

   第二阶段：2003年至今，BRT系统的深入研究和技术推广与实践阶段。

   在这一时期，国内对快速公交系统的理论研究可分为三个层面：①在交通战略层面有关城市公共交通模式和快速公交发展对策的研究；②在交通规划层面有关快速公交系统具体规划问题的研究；③在技术实施层面有关快速公交系统实施和建设的研究。

   2003年，在北京举办的“北京快速公交发展战略研讨会”上探讨了在北京实施快速公交项目的必要性和可行性，这是我国快速公交发展史上的一个重要里程碑。2005年12月，我国第一条真正意义上的快速公交线路——北京南中轴路快速公交1号线全线通车并投入运营，该系统的建设在于探索一种能有效改善首都公共交通系统的新型和高效方式。2007年2月，天津市1路“快速公交”正式开通运营，这是规划新建220公里快速公交网络上运行的第一条公交线路，象征着天津市酝酿规划多年的快速公交系统有了实质性的突破。到目前位止，已经建有或正在规划快速公交系统的国内城市还有上海、杭州、广州、济南、武汉、深圳、重庆、大连、厦门、常州、合肥、郑州等。

   目前，国内对快速公交的认识逐步得到统一，并将视其为提供高效服务的“绿色交通”系统和缓解城市交通供需矛盾的有效手段，有关快速公交系统的理论研究正在不断深入展开。

   4 问题与对策

   4.1 面临的问题

   长安大学BRT研究中心主任王元庆将中国发展BRT的相关议题归结为四个方面：

   一是利益相关者的认同。BRT发展是需要引入相关的专用车道，从社会总体的客流量来看，BRT是占用了其他交通工具的通行空间进行流通。但是从另一个侧面来讲，BRT是一个载客能力，通行速度都占有主要优势的交通方式，在兼顾多方面利益的同时，对于利益受损者的合理要求提供尽可能好的替代选择，如何最大程度的减少利益受损人数及受损程度，已经成为BRT发展中的主要问题。

   二是技术标准和工程方案。在BRT工程的建设过程中，出现的技术性和决策性决定都可能严重地影响最终BRT实行的结构和影响力。如开门问题，站台问题，车道建设问题都是在BRT项目建设中需要注意的问题。另一个方面，物理方法的适当性、BRT的诱导系统设置方法，站台乘客进出站交通组织方法等的完善也会对专用路权保障技术产生影响。

   三是服务规则。BRT作为一个基于轨道交通方式和传统交通方式的新型交通方式，如何协调其与其他的交通方式之间的关系，如何定制乘车的票价以及和运营商之间利益协调都会影响BRT在市民中的接受速度和今后的发展。

   四是BRT投入和补贴。如何的定制BRT建设过程中的投入和建成后的补贴问题也严重影响着BRT的发展。而这种决策逻辑上的双重标准，导致了由于投资或运营补贴难以落实造成BRT策略和实施的缓慢进行。如何更好的解决这两方面的问题，已经成为BRT发展过程中刻不容缓的需要解决的主要问题。

   4.2 今后的对策

   针对我国快速公交系统发展面临的问题，所采取的对策应该包括：

   一是建设发展BRT系统必须转变观念。以合理的标准对城市资源尤其是城市空间和道路资源进行分配，要以出行人数而非出行车辆数来对城市的道路资源进行全面的重新分配。通过经济、行政和社会等方面手段来削减私家车的出行率，同时给公共交通提供更多的道路资源。

   二是必须完善BRT系统优先发展的政策。首先就是要解决资金投入的政策，不能靠公交企业自筹资金，必须是政府投入为主；其次必须明确路权的分配政策，路权分配要向BRT系统倾斜，并做好这种政策的宣传工作；第三要研究对BRT系统建设运营的补贴补偿制度，尤其是BRT系统票价管制政策的补偿补贴。

   三是要确保BRT系统大运量特征。BRT运量应该达到1万人/小时或20万人/天以上，要向得到这样的大运量，必须具备一下几个要素：首先BRT线路要选择城市的客运走廊，客流比较集中的地段；其次要实行低票价政策；第三要尽可能实现方便换乘；第四扩大BRT运量要与城市地下空间的开发利用有机地结合起来。

   四是要确保BRT系统快速和准点的特征。首先在规划建设时BRT系统必须使用专用道，并尽可能实现物理隔离；其次，BRT车辆通过交叉口的时必须拥交通信号优先权；第三，必须对站台进行特殊设计，实现车外售票；第四，BRT车辆必须具有宽车门，低地板特点，实现快上快下。

   五是要全力提高BRT系统的方便度和舒适度。BRT系统的方便度和舒适度不仅仅体现在车辆本身，车辆要有一定的舒适度，起码带空调是基本的，另外很重要的就是站台，必须重新设计传统的公交站台，可建成全封闭的，温度可调节的，带一定视听设施的模式，提高乘客候车的舒适度。

   5 典型应用

   在国家863计划项目“公交优先下的城市路网交通智能优化协调控制技术”的支持下，2008-2009年项目组在绍兴市区建立了一个具有公交优先的路网协调控制系统，其中在市区主干线——中兴路昌安环岛到延安路路段实施BRT。^[8]图4为中兴路胜利路路口现场图。

                   
                                         图4 现场应用图

   对于“路”要素，在路段上采用快速公交专用道，在路口在快速公交优先进口道，同时配套相应的标志标线，如图5所示。其中，非机动车道与公交专用道间用装饰石条硬隔离，高度为20厘米；公交专用道与常规机动车道用黄实线，并采用高清摄像机24小时实时监控，对违章擅入快速公交专用道的社会车辆进行自动拍摄。

                   
                                        图5 路口设计实例

   图6为交叉口交通流渠化示意图，为了简化起见，仅给出了该路口西口的进口道渠化情况，其他三个方向的渠化情况类似。

   1) 公交优先进口道：该进口道用于公交车辆在路口优先排队等候通行。当车道指示灯为红灯时，允许左转(或直行)公交车辆进入左转(或直行)公交优先进口道内排队等候，其他社会车辆被禁止进入该区域。该区域可用红色反光沥青铺设，长度为60米左右，可供5辆左右的公交车停靠。在图6中，2号车道和4号车道分别设置直行公交优先进口道和左转公交优先进口道。

   2) 公交专用道：该专用道仅允许公交车辆通行，禁止其他社会车辆进入。如图6中所示，双向各一个路边车道设置为公交专用道。

   3) 黄色网格禁停区：该区域内禁止车辆停靠，主要用于公交车辆交汇并变道进入公交优先进口道。该区域长度为25米，宽度覆盖所有4个车道。

  4) 车道指示灯：该指示灯用于指示社会车辆是否可进入前方车道。当车道指示灯为红灯时，社会车辆在黄色网格禁停区后排队等候；当车道指示灯为绿灯时，社会车辆可通过黄色网格禁停区进入对应车道。公交车辆不受车道指示灯控制，另外，为了减少车辆延误，车道指示灯应与主信号灯配合使用。一般情况下，1号车道和3号车道的车道灯为常绿，因为这两个车道没有设置公交优先进口道。

   5) 主信号灯：用于指示路口对应进口道上车流有序通过路口。

                   
                                        图6 交叉口交通流渠化示意图

   系统把被控路网作为一个大系统，路网中的各个路口为子系统，每个路口设置一个网络型的智能交通信号控制机。通过相邻智能交通信号控制机间以及智能交通信号控制机与中心协调层间的信息交互和协调，实现整个路网交通流的协调和公交优先通行。核心控制部分由三个模块组成：公交优先模块、绿灯观察模块和相位切换模块。在确保路口绿灯时间利用率较高的前提下，尽量使相邻路口驶来的车队和行进中的公交车不停车地通过路口。 

   以直行交通流为例，交通流组织是这样的：当2号车道的车道指示灯为红灯时，社会车辆在黄色网格禁停区后排队等候，禁止社会车辆进入直行公交优先进口道，公交车由公交专用道借道右转车道在黄色网格禁停区变道进入直行公交优先进口道排队等候。3号车道的车道指示灯在一般情况下为常绿，所以此时直行的社会车辆也可以直接通过黄色网格禁停区在3号车道上排队等候通行。当2号车道的车道指示灯由红变绿后，社会车辆可通过黄色网格禁停区进入2号车道在公交车辆后排队等候。当直行主信号灯变绿灯时，所有直行车辆依次通过路口。车道指示灯先于主信号灯5秒由红变绿，用来提高公交优先进口道的利用率，同样，车道指示灯也比主信号灯提前5秒由绿变红，用来清空公交优先进口道上的社会车辆。左转的交通流组织跟直行类似。另外，为了方便公交车辆借用右转车道，根据实际情况右转主信号灯大部分时间里是绿灯。

   这种交通组织的特点就是在主信号红灯时公交车辆在路口排在车队的最前面，绿灯时公交车辆先于社会车辆通过路口，使公交车辆在“空间”上实现优先。同时，通过车道指示灯和主信号灯的配合，提高了路口车道利用率。

  6 结语

   《国家中长期科技发展纲要》交通专题提出了2020年城市化人口57%，大城市公交出行率50%以上的国家战略目标。要实现此目标，必须有与之适应的高效公交系统，吸引更多的市民采用公共交通作为首先的出行方式。另外，国外实践表明，在城市繁忙的交通路段采用快速交通系统可以满足大量交通出行，对缓解大城市交通拥挤具有立竿见影的效果。因此，快速公交系统在我国的发展前景极为广阔，实施和推动符合我国城市特色的快速公交体系，提高公交服务水平和居民出行质量，对于缓解当前城市交通问题，促进城市交通的可持续发展具有重要意义。
快速公交系统作为一种新兴的公共交通方式，在我国还处于起步阶段。积极开展符合我国城市特色的快速公交系统相关理论和应用研究，是保证其充分发挥效益的关键，也是实现城市快速公交体系过程中最重要的一项基础工作。

   参考文献

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    4. 王玉译.快速公交系统(BRT)规划设计指南[M].北京:人民交通出版社,2010.

    5. 董雪雅,麦继平.中国城市BRT智能化系统设计综述[J].智能建筑与城市信息,2008,136(3):103-108.

    6. 严洪. 快速公交系统（BRT）在中国的应用及发展[J]. 铁道勘测与设计, 2009, (1):23-27. 

    7. 李映红,孙慧娟. 快速公交(BRT)服务水平评价研究[J].重庆交通大学学报自然科学版，2010,29(2):285-290.

    8. Shen Guo-jiang, Kong Xiang-jie. Study on Road Network Traffic Coordination Control Technique With Bus Priority[J]. IEEE Trans. Syst., Man, Cybern. C, Appl. Rev., 2009, 39(3): 343-351.

    王啸虎 （1974—）男，1996年毕业于华中科技大学电机电器及其控制专业，获工学学士学位，2004毕业于浙江大学通信与信息系统专业，获工学硕士学位，现任浙江省通信产业服务 有限公司绍兴市分公司工程师，一级建造师。先后参与了绍兴市中兴大道绿波带控制系统等项目10余项。主要研究领域为智能交通控制系统等。

   沈国江 男 1975年3月 浙江绍兴 博士研究生 副教授 浙江大学工业控制研究所 研究方向：智能交通系统，城市道路交通建模、优化与控制技术

   摘自《自动化博览》2011年第十期