宜昌地面公交线网瓶颈识别与优化策略

　　引言：

　　公交优先作为一项综合性的城市战略[1-2]，是供给侧结构改革与高质量发展的基本要义之一[3]。“十三五”以来，面对小汽车快速发展的冲击[4]，地面公交客流下降成为大中城市发展遇到的共性问题[5-6]。随着城市空间不断扩张，乘客对高品质出行的需求日益增长，对于尚未建设轨道的三四线城市来说，地面公交线网体系的高效性、可达性与可靠性[7]将成为与小汽车竞争的关键所在。

　　宜昌城市发展位于山水之间、南北长度超过50km的带型组团结构[8-9]导致城市机动化发展异常迅速。虽然宜昌在全国率先形成由主支BRT线网，但目前城市公交发展仍然遭遇了单一BRT廊道容量饱和、普线直达效率较低、廊道外换乘及路权缺乏保障等多个发展瓶颈。

　　针对公交线网优化，国内已开展了大量的研究工作，钱林波等[5]提出以提升乘客出行体验为根本目标,理性回归以人为本的交通发展战略,转变了网络设计及线路设计模式；罗航等[7]以提升乘客出行服务体验为目标，开展成都市中心城区公共汽车线网优化工作。重点依托轨道交通及BRT走廊,构建了开放式BRT网络,通勤大站快线一级微循环接驳网络的"两快一微"公共汽车快速网络体系。魏贺[10]分析了巴黎、伦敦与纽约展开的地面公交线网重塑行动，总结了完善基础研究、推进制度改革和明确竞合关系的三点启示，提出了本土化实施路径。

　　从既有研究成果来看，已经由设施导向转向服务导向，但缺乏对宜昌这种中等带型城市特定需求特征、BRT廊道条件与运营基础下的公交优化研究。本文重点针对宜昌地面公交运营线网，采用时、空要素的定量评估方法，结合沿江带状多组团的城市布局，具体梳理现状公交线网在模式、运营、换乘、保障等方面存在的发展瓶颈，以服务提升为目标，提出三大优化策略，对以BRT等中运量公交为骨架的城市公交线网优化具有一定的借鉴意义。

　　1 宜昌交通及公交现状特征

　　1.1 城市概况

　　宜昌市位于湖北省西南部，三峡门户位置,市域人口将近400万人，民用汽车拥有近70万辆，中心城区形成“沿江带状多组团”的空间布局结构，其中主城功能区是宜昌沿江城市带的核心包括西陵区、伍家岗区、点军区、小溪塔街道。

　　1.2 交通特征

　　宜昌市的居民出行中步行占比超40%，其次是公交和小汽车。居民平均出行距离超过3.6公里，夷陵区-西陵区-伍家岗区-猇亭区的交通廊道集中于夷陵路、东山大道等少数通道，呈现典型的带型城市廊道集中特征。

　　1.3 公交特征

　　1.3.1 公交模式

　　宜昌具备良好的公交发展基础，夜明珠路-东山大道金牌BRT于2018年全线贯通，在全国范围内率先形成以的BRT主线+支线为骨干，常规公交为主体，（支）微循环公交为补充的多层级公交发展模式。

　　1.3.2 公交线网

　　宜昌公交总线路数达85条，运营里程达966.25km，其中BRT线路包括“1走廊+33支线”。宜昌集中建设区现状整体线网密度约为1.44km/km2，300m站点覆盖尚存在较多盲区。

　　1.3.3 服务水平

　　宜昌乘客对“舒适、高频、快速、换乘方便”诉求强烈。公交线路平均运营时速仅为小汽车车速的0.6。

　　宜昌现状公交运力与客流需求不完全匹配，38对BRT站台中，20%的站台服务车辆能力已趋于饱和，无法继续加线，但BRT走廊高峰、平峰的平均客流饱和度已超过80%。同时，有部分站台，如人寿桥站台容量已趋于饱和，但是客流表现并不尽理想。

　　2 宜昌公交线网瓶颈识别

　　结合公交发展现状与发展需求特征，宜昌公交发展主要面临线网与运营模式、换乘条件、保障措施三大瓶颈。

　　2.1 线网与运营模式瓶颈：单一廊道+支线模式难以进一步扩大优质服务

　　目前宜昌客流向心性较为明显，夷陵、伍家岗、点军与西陵老中心、伍家岗新中心之间的客流联系日益紧密。随着宜昌城市空间沿江、垂江发展,而BRT走廊约有20%的站点已经或即将达到饱和极限，继续通过新增BRT支线保持对人口、岗位增长区域的覆盖将会导致走廊负荷加重，有限资源条件下需要进行线网模式调整，实现运力调配，保障重要地区增车扩容。

　　2.2 换乘条件瓶颈：BRT走廊外换乘枢纽缺乏，普线直达下的效率、时间均难保障

　　2.2.1 发车频率以10min以上的低频为主，平均换乘时间达到8min，公交全过程出行时间难以满足居民需求

　　目前，58%的线路高峰时间发车频率超过10min，其中BRT支线有15条。而BRT支线短驳线比例较高，带来一部分的强制换乘需求，目前18%的公交通勤出行需2次及以上换乘、平均换乘时间约8 min。据调查92%的居民希望公交全过程通勤时间控制在45 min以内。

　　2.2.2 廊道内换乘点需要重新梳理，廊道外换乘行为缺乏保障

　　目前，BRT廊道内存在多处站台车辆饱和但客流较小的站点，如人寿桥、万寿桥等，廊道内的换乘关系需要进一步梳理。BRT廊道外的人寿桥、五一广场、三医院等附近位置多线汇聚，既是重要的客流集散点，同时也是公交线路客流各方向交汇的拐点，目前普通港湾车站已出现严重车辆列队化现象，但仍然存在运力不足。BRT廊道外换乘枢纽的缺失，无法为模式调整提供实现高频率、低费率的转换节点。

　　2.3 保障措施瓶颈：路权、换乘优惠等保障难以进一步增加，与小汽车竞争差距难以缩小

　　2.3.1 整体运营效率逐渐下滑，BRT走廊优先力度有所“倒车”

　　公交车辆单车载客人数却由2010年的636人/辆降低至2016年的513人/辆，降幅为20%。BRT走廊在运营过程中仍然考虑了让权部分小汽车，部分路段实行BRT过站通道与社会车辆混行，实质上降低了BRT走廊的优先力度。

　　2.3.2 其他走廊缺乏路权、换乘优惠等保障，公交运营失去竞争力

　　随着宜昌机动车保有量从2012年的21.6万迅猛增长至现状的33.4万辆，宜昌集中建设区交通拥堵越演越烈，运行在未施划公交专用道的公交车辆的运行时间难以得到保障，增加了乘客出行的不确定性。公交出行速度存在多个龟速瓶颈路段，总体运营速度仅为小汽车的0.6，缺乏竞争力。

　　3 公交线网优化策略

　　以现状存在的三大瓶颈为问题导向，以时效性上乘客总出行时间减少、可达性上保证新组团中心相互间1次换乘可达、可靠性上进一步提高准点率、换乘便利性上基本实现同台换乘为服务导向，具体提出三大优化策略。

　　3.1 调模式：调整线网布局及BRT运营模式

　　3.1.1 公交线网模式设计

　　结合客流分布，在原有东山大道-夷陵大道BRT廊道基础上，具体构建“两纵三横”主廊道，重点扩充南北夷陵路、东西发展大道、西陵二路等的专用路权新廊道，实现BRT主线扩容。同时，通过对客流走廊内OD需求的测算，单一走廊沿线需求不高，需要选用“一廊多线”的树状结构组织模式，以客流主走廊的BRT及公交专用道为核心资源进行组织，服务居民的便捷出行（见图1）。

图1 公交线网与运营模式图

　　3.1.2 增设3条快线，保障全程时效小于45min

　　结合宜昌城市空间布局，具体设定公交快线发展的“211”目标。其中“2”表示西陵、伍家岗双心、东站枢纽之间2线直达；“1”表示高新区中心与西陵、伍家岗双心、东站枢纽1线直达，以及夷陵区与与西陵、伍家岗双心、东站枢纽1线直达。结合公交客流OD分布与客流走廊布局，整合现状b68k，b9k，b1k等BRT快线，规划3条公交快线实现高新区、西陵区、伍家岗区重要客流集散点之间的快速直达。

　　3.1.3 形成“2横、4纵、3折、1环”BRT主线布局

　　结合客流分布与主走廊沿线OD分布，整合b9、b100、103路、b38、b27路等，打造2横、4纵高频BRT主线。适当补充3条L形折线与1条环线，重点服务点军、高新区与西陵、伍家岗双心之间的直达服务，同时与BRT快线、快速公交横纵骨架线形成换乘，实现“车动人不动”。

　　3.1.4 逐廊优化支线、逐条反馈OD，实现东山大道金牌BRT走廊减负

　　综合考虑其他交通小区至夷兴大道-东山大道BRT走廊沿线的OD需求可得，在“3快、3纵、2横、3折、1环”BRT骨架线路的基础上，需要重点补充东站北部、西部片区至伍家岗、西陵中心，高铁组团与夷陵中心站点沿线、夷陵中心至西陵的直达型客流需求。在此基础上，重点针对现状夷陵大道-东山大道BRT支线，由现状33条支线优化形成12条支线，提高东山大道金牌标准BRT廊道整体效能（见图2）。

图2 BRT线网优化布局

　　3.2 强换乘：构筑廊道换乘与点换乘双类型换乘枢纽

　　配合“一廊多线”的树状结构进行线网组织，宜昌应采用“廊道换乘+枢纽锚固”的换乘组织模式，以BRT走廊及公交专用道的客流主走廊为核心资源，在主走廊内合理布设廊道换乘枢纽，同时增加部分折线，实现转向客流的原地换乘，“车动人不动”。在外围补充部分点状枢纽，可结合走廊类型采用同台换乘或者独立占地枢纽换乘等模式，避免换乘客流大量进入核心区。

　　3.2.1 廊道换乘枢纽位置选择方法

　　廊道换乘位置选择需定性与定量相结合，重点考虑四个方面因素：

　　换乘区位：廊道换乘所在位置适宜选择中心区相对边缘范围，可以是多个站点的区间，而非某一个独立站点；

　　站点到达车辆饱和度：即车辆到达数量占该站点车辆容量的比例，宜昌选择超过75%；

　　廊道内站点到达车辆频率：在廊道内运行车辆到达这一站点的平均间隔时间，用于保证换乘客流出行+等车总时耗持平或低于直达+等车时间，宜昌主廊道特征下，选择廊道内站点高峰小时到达车辆频率<3min；

　　外围线路到达与通过廊道客流比：即外围线路到达廊道内站点下车客流与线路在廊道内总客流的比值，适宜将少辆客流在廊道内换乘，不降低便利性同时，提高公交线路运营效率。根据宜昌特征，选取该指标>60%。

　　3.2.2 廊道换乘枢纽位置选择

　　结合BRT优化线网布局，对廊道换乘枢纽进行调整，避免换乘行为深入核心。应以降低总出行时耗为条件，根据客流OD设置廊道换乘。如现状BRT廊道内中南路段，站点服务到达车辆的能力已饱和，直达线路无法增加频率。而结合OD分布，该路段叠加了伍家岗、东站片区至路段的大量直达与转向需求，适宜通过廊道换乘保障主线高频发车，降低总出行时耗（见图3）。

图3 廊道换乘位置选择示意-中南路段

　　3.2.3 点换乘枢纽位置选择方法

　　枢纽换乘点同样需要定性与定量相结合选取，与廊道换乘不同的是枢纽换乘所处的区位要素即站点车辆容量，由于区位相比廊道换乘更靠外围，建设空间充足，站点可组织成大规模换乘枢纽等模式，站点容量不再作为选择的主要考虑因素。枢纽换乘主要考虑：

　　换乘区位：站点位置适宜选择中心区边缘范围，与廊道换乘枢纽不同的是，枢纽换乘点位置更靠外，需要是多个方向组团汇聚位置，对宜昌城市来说汇聚方向>3；

　　直达中心线路长度：对于宜昌这类带型城市而言，枢纽换乘点还必须考虑线路长度制约，多条线路直达中心长度>20km时，考虑在汇聚位置形成点换乘枢纽；

　　外围线路到达与通过廊道客流比：即外围线路到达廊道内站点下车客流与线路在廊道内总客流的比值，该比例反映既有线路设置的合理性，数值越大则继续使用这一线路进入中心客流越少，系统效率越低，适宜将少辆客流在廊道内换乘，不降低便利性同时，提高公交线路运营效率。根据宜昌特征，枢纽换乘点主要为外围城镇组团与中心区换乘点，选取指标>30%。

　　3.2.4 点枢纽换乘位置选择

　　外围换乘枢纽应在多向不同量级客流汇聚处设置，通过主线高频与接驳线定时相匹配，降低出行时耗。如发展大道水悦城（宜昌海关）附近各方向客流的天然交汇点，同时，经过水悦城（宜昌海关）站后继续往东山大道南北向延伸，汇入BRT主线需求较大。适宜设置较高标准的外围换乘枢纽，实现公交接驳普线与BRT高频主线、BRT支线的同台换乘（见图4）。

图4 枢纽换乘位置选择示意-水悦城位置

　　3.3 优保障：以路权、同台换乘设计为实施导向，提高整体效率

　　3.3.1 公交路权分配模式

　　结合“两纵三横”客流主走廊分布与道路条件，形成理想高配模式、标准模式、最低模式三种路权分配情景组合，保障可操作性。

　　（1）理想高配模式：现状BRT走廊+全路中专用道。

　　（2）标准模式：现状BRT走廊+夷陵大道采用路侧封闭式，其余采用路中封闭式专用道。

　　（3）最低模式：现状BRT走廊+夷陵大道采用现状模式，其余采用路侧封闭专用道。

　　3.3.2 换乘枢纽精细化设计

　　换乘枢纽精细化设计重点考虑枢纽所处地的现实条件，采用定功能、定位置、定布局、定方案，四定流程。定功能，确定该枢纽承担哪些线路与方向的换乘功能，合理确定规模；定位置，根据实际空间条件，选取相对改造空间较大、与道路交通冲突较少，保证前后交叉口一定距离的位置；定布局，按照空间限制，合理安排布局，对空间较为充裕的地区，可考虑独立用地、深港湾等枢纽形式，对空间不足的，尽可能小规模新建或在既有站点基础上改造；定方案，根据地形图，具体安排设计方案，考虑未来实现免费换乘可能性，预留封闭设置可能，与周边交叉口相协调，同步调整附近交叉口相关渠化组织。

　　重点补充水悦城（宜昌海关）、万达广场（市十中）、三医院、磨基山森林公园、五一广场五处点状换乘枢纽。结合道路、客流等条件，建议水悦城（宜昌海关）采用路中封闭形式实现同台免费换乘，其余采用路侧深港湾形式。

　　结语：

　　地面公交线网服务是与小汽车竞争的主体，也是受到机动化冲击最大的主体[7]。随着城市空间不断拓展，以宜昌为代表的大中城市开始重视公交骨架系统建设。宜昌全国范围内率先形成了“1主33支”的公交骨架线网体系，线网规模不断增加，但整体客流仍然下降。究其原因，现状宜昌公交存在线网与运营模式、换乘条件、保障措施三大瓶颈，具体表现在：单一廊道+支线模式难以进一步扩大优质服务，BRT走廊外换乘枢纽缺乏，普线直达下高频及时效均难保证，路权、换乘优惠等保障难以进一步增加。本文同时从三大瓶颈问题导向与服务优化目标导向出发，提出调模式：调整线网布局及BRT运营模式、强换乘：构筑廊道换乘与点换乘双类型换乘枢纽、优保障：以路权、同台换乘设计为实施导向，提高整体效率，对瓶颈进行逐个突破。对宜昌新一轮地面公交线网优化具有较好的参考价值，同时对以BRT为骨架的大中城市进行公交线网设计与优化具有一定的借鉴意义。

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（原文发表于《交通与运输》，2021年第37卷第1期）