一種考慮交通方式轉(zhuǎn)移的公交專用道設(shè)置效益計算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及公共交通領(lǐng)域，具體涉及一種考慮交通方式轉(zhuǎn)移的公交專用道設(shè)置效益計算方法。
【背景技術(shù)】
[0002]設(shè)置公交專用道是公交優(yōu)先中的重要措施之一，能夠提高公交車輛的運行效率和服務(wù)水平，吸引更多的人乘坐公交出行，從而減少私家車出行量，是緩解城市交通擁堵的一項有效措施，也是我國城市未來的發(fā)展方向。
[0003]近年來，公共交通在我國進入了一個快速發(fā)展的時期，公交車輛的規(guī)模、發(fā)車班次及公交專用道里程都有了快速的增長。但由于缺少一種科學合理的綜合效益指標，使得公交專用道設(shè)計和優(yōu)選存在一定的盲目性，未得到出行大眾的廣泛認可。
[0004]設(shè)置公交專用道實質(zhì)上是道路資源在公交車和小汽車之間的重新分配，隨著公交占用道路資源的增加，公交車運行效率會得到明顯提高，而小汽車的運行效率必然下降，即:小汽車出行成本(出行時間)增加和公交車出行成本(出行時間)減少，從經(jīng)濟學角度分析，這將導致部分小汽車出行者轉(zhuǎn)移到公交出行方式中去，從而達到一種新的交通平衡狀態(tài)，如圖2所示，設(shè)置公交專用道的目的就是促使公交車運行狀態(tài)從E轉(zhuǎn)移到Ei，小汽車運行狀態(tài)從E轉(zhuǎn)移到E2，從而提高路網(wǎng)整體運行效益，緩解城市交通擁堵。因此，本發(fā)明使用理論分析預(yù)測設(shè)置公交專用道后的道路運行狀態(tài)，并將前后運行狀態(tài)進行對比分析，
以人均出行時耗減少率作為設(shè)置公交專用道的效益指標。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供了一種公交專用道設(shè)置效益計算方法，克服了目前對公交專用道設(shè)置效益計算的盲目性，通過對道路資源分配和公交車、小汽車運行速度的測算，考慮了設(shè)置公交專用道后交通方式轉(zhuǎn)移的影響，對設(shè)置公交專用道后的交通運行狀態(tài)再次測算，以人均出行時耗減少率為效益指標，提高了對公交專用道設(shè)置效益計算的科學性和實用性。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
本發(fā)明包括以下步驟:
A)先根據(jù)公交專用道的設(shè)計方案量化公交車和小汽車的道路資源:
量化公交車和小汽車的道路資源的步驟，包括:
a)先確定路段上的交通流量特性
這里的交通流量特性包括三個參數(shù):總流量q，公交車的流量qb，小汽車的流量qc;
b)然后確定路段上的客運量比重
這里包括如下四個參數(shù):公交車的車均載客人數(shù)ab、小汽車的車均載客人數(shù)a。、公交車的客運量比重kb、小汽車的客運量比重kc;
c)確定道路資源比重根據(jù)路段上的η條機動車道和m條公交專用道來確定公交車和小汽車的道路資源比重。
[0007]B)對公交車和小汽車在設(shè)置公交專用道后的運行速度進行初步測算
a)先測算公交車和小汽車的路段車速
這里包括如下幾個參數(shù):路段的可能通行能力c，公交車的路段車速Vbr，小汽車的路段車速VCT;
本發(fā)明以BPR函數(shù)為基礎(chǔ)，充分考慮了公交?？空居绊?、交叉口信號干擾以及車輛性能等因素，在直線式公交站點路段和港灣式公交站點路段兩種形式下分別建立了公交車和小汽車在城市道路上的流量-速度模型；
b)再測算公交車和小汽車的行程車速
這里的計算參數(shù)包括:交叉口間距L，公交車的行程車速Vbt，公交車在交叉口的延誤時間tbd，小汽車的行程車速Vct，小汽車在交叉口的延誤時間ted ；
根據(jù)以上參數(shù)和路段車速，進而得到公交車和小汽車各自的行程車速。
[0008]C)根據(jù)出行方式轉(zhuǎn)移曲線確定小汽車向公交車的轉(zhuǎn)移量
設(shè)置公交專用道以后，公交車的運行速度比小汽車快，這必然會導致部分居民放棄小汽車而選擇公交出行，確定小汽車向公交車轉(zhuǎn)移量的步驟包括:
a)公交出行時間預(yù)測
公交出行時間包括到站時間ts，等待時間U，乘車時間tt，從站點到達目的地時間ta，進而得到公交人均總出行時間Tb;
b)小汽車出行時間預(yù)測
小汽車的出行時間包括路段行駛時間^，進出停車場的時間tP和尋找停車位時間td，進而得到小汽車人均總出行時間T。;
c)出行方式轉(zhuǎn)移量測算
這里包括三個參數(shù):出行時間差異率X、出行方式轉(zhuǎn)移比例y、出行方式轉(zhuǎn)移后小汽車的出行量qci;
根據(jù)已有研究成果，出行方式轉(zhuǎn)移比例與出行時間差異率之間滿足一定的函數(shù)關(guān)系，由出行時間差異率根據(jù)函數(shù)關(guān)系即可得到小汽車向公交車出行方式的轉(zhuǎn)移比例，進而得到出行方式轉(zhuǎn)移后小汽車的出行量。
[0009]D)交通運行狀態(tài)再次測算
用初步測算的方法對交通方式轉(zhuǎn)移后的公交車和小汽車運行速度進行再次測算，得到交通方式轉(zhuǎn)移后公交車和小汽車的運行速度。
[0010]E)交通運行狀態(tài)對比及效益計算
設(shè)置公交專用道后小汽車流量減少，交叉口的延誤減小，小汽車的行程車速V。*和公交車的行程車速Vbt必然提高，路網(wǎng)的運行狀態(tài)將會得到進一步好轉(zhuǎn)，本發(fā)明以人均出行時耗減少率作為設(shè)置公交專用道的效益指標，步驟包括:
a)測算設(shè)置公交專用道前的出行總時耗
這里的計算參數(shù)包括:設(shè)置公交專用道之前的出行總時耗P1，公交出行的人數(shù)PbQ，小汽車出行的人數(shù)PcO，公交人均總出行時間Tb0，小汽車人均總出行時間Tc；0 ;
b)測算設(shè)置公交專用道并發(fā)生交通方式轉(zhuǎn)移后的出行總時耗
這里的計算參數(shù)包括:設(shè)置公交專用道并發(fā)生交通方式轉(zhuǎn)移后的出行總時耗Pli，公交出行的人數(shù)pbl，小汽車出行的人數(shù)Pd，公交人均總出行時間Tbl，小汽車人均總出行時間Tea; C)測算人均出行時耗減少率
這里的計算參數(shù)包括:設(shè)置公交專用道之前的所有出行者的人均出行時耗So，設(shè)置公交專用道并發(fā)生交通方式轉(zhuǎn)移后的所有出行者的人均出行時耗Si，以及所有出行者的人均出行時耗減少率P。
[0011]通過以上參數(shù)計算得到設(shè)置公交專用道前后的人均出行時耗SdPSi，以人均出行時耗減少率p作為設(shè)置公交專用道的效益指標。
[0012]本發(fā)明在公交專用道設(shè)置效益的計算方法中，依據(jù)道路資源分配、交通運行狀態(tài)初步測算，并結(jié)合設(shè)置公交專用道后交通轉(zhuǎn)移的實際特性，進行模型的建立與簡化，并以人均出行時耗減少率作為設(shè)置公交專用道的效益指標。
[0013]本發(fā)明有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點:
1)本發(fā)明在運行速度測算中，充分考慮了公交?？空居绊?、交叉口信號干擾以及車輛性能等因素，分別建立了公交車、小汽車在城市道路上的流量-速度模型。
[0014]2)本發(fā)明在公交專用道設(shè)置效益的計算方法中，考慮了設(shè)置公交專用道后交通方式轉(zhuǎn)移的影響，并通過轉(zhuǎn)移曲線來計算出行方式轉(zhuǎn)移的比例。
[0015]3)本發(fā)明以人均出行時耗減少率為效益指標，而不是以車均時耗為效益指標，更加體現(xiàn)“以人為本”的原則。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明方法流程圖；
圖2是交通供需平衡狀態(tài)變化圖；
圖3是本發(fā)明所采用的交通出行方式轉(zhuǎn)移圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步說明:
如圖1所示，一種考慮交通方式轉(zhuǎn)移的公交專用道設(shè)置效益計算方法，步驟包括:道路資源再分配、交通運行狀態(tài)初步測算、交通方式轉(zhuǎn)移分析、交通運行狀態(tài)再測算、交通運行狀態(tài)對比及效益計算。
[0018]A)設(shè)置公交專用道實質(zhì)上是在公交車和小汽車之間重新分配道路資源，因而計算得到公交車和小汽車的流量比重、客運量比重和道路資源比重是計算公交專用道設(shè)置效益的基礎(chǔ)，在根據(jù)公交專用道的設(shè)計方案量化公交車和小汽車的道路資源的過程中:
a)先確定路段上的交通流量特性
這里的交通流量特性包括三個參數(shù):總流量q，公交車的流量qb，小汽車的流量qc;本發(fā)明不考慮站點停靠因素，參考《城市道路交叉口規(guī)劃規(guī)范》，公交車折算系數(shù)取2.4后路段上的總流量q=qc+2.4*qb，公交車的流量比重為(2.4*qb /q)，小汽車的流量比重為(qc/q);
b)然后確定路段上的客運量比重
這里包括如下四個參數(shù):公交車的車均載客人數(shù)ab、小汽車的車均載客人數(shù)a。、公交車的客運量比重kb、小汽車的客運量比重kc; 通過公交車的車均載客人數(shù)ab和小汽車的車均載客人數(shù)a。，結(jié)合公交車的流量qb和小汽車的流量q。，得到公交車的客運量比重為:kb=qb*ab/ (qb*ab+qc*ac)
小汽車的客運量比重為:
kc=Qc*ac/(qb*ab+qc*ac)
c)確定道路資源比重
根據(jù)路段上的η條機動車道和m條公交專用道，則公交車的道路資源比重為m/n，小汽車的道路資源比重為(n-m)/n。
[0019]B)設(shè)置公交專用道后，公交車的道路資源比重增加，公交車的運行速度必然有一定程度的提高，對公交車和小汽車在設(shè)置公交專用道后的運行速度進行初步測算:
a)先測算公交車和小汽車的路段車速
這里包括如下幾個參數(shù):路段的可能通行能力c，公交車的路段車速Vbr，小汽車的路段車速VCT;
本發(fā)明以BPR函數(shù)為基礎(chǔ)，充分考慮了公交停靠站影響、交叉口信號干擾以及車輛性能等因素，在直線式公交站點路段，公交車輛的速度-流量模型為:
Vbr(q) =21/[l+0.70(q/c)1.05]
在港灣式公交站點路段，公交車輛的速度-流量模型為:
Vbr(q) =21/[l+0.69(q/c)1.04]
在小汽車的路段車速估算中，由于公交站點的形式對于社會車輛的