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快速公交运营模式分析及适应性研究
摘要：快速公交运营模式的选择是各大城市建设BRT系统面临的首要问题，直接关系到系统能否成功运营。分析快速公交各种运营模式的特点和适应性，在研究影响运营模式选择的因素的基础上，提出了选择运营模式的原则，并以广州作为案例进行分析。 关键词：快速公交 运营模式 线网结构 适应性 中图分类号：U491.1 文献标识码：B 文章编号：
Research on the Adaptability of Operation Mode about
Bus Rapid Transit
LONG Xiao-qiang1,2，YAN Pan-yu1
（1.Guangzhou Transport Research Institute，Guangzhou 510030，China；
2.Southwest Jiaotong University，Chengdu 610031，China）
Abstract: The choice of operation mode about bus rapid transit is the main problem when the big cities construct BRT system, it determines the operation stand or fall. It takes Guangzhou for an example by analyze the characteristics, adaptability, influencing factors and choice principles of operation mode about bus rapid transit.
Key words: bus rapid transit；operation mode；network structure；adaptability
0 引言
2005年9月，《国务院办公厅转发建设部等部门关于优先发展城市公共交通意见的通知（国办发[2005]46 号）》提出适度发展大运量快速公共汽车系统。近年来，快速公交（Bus Rapid Transit，BRT）受到国内许多大城市的重视，北京、杭州、昆明、济南、重庆、常州、大连、合肥、厦门等9个城市先后建成BRT系统，另有16个城市正在规划和设计快速公交系统。在国外，已有53个城市建成BRT系统，另有102个城市正在规划和设计快速公交系统。
由于快速公交具有常规公交灵活性的特点，国内外各大城市快速公交系统的运营模式有一定的差异。波哥大、布里斯班、北京采用路中封闭式的BRT通道、大容量左开门车辆、路中岛式车站、车外售检票、单一线路只在BRT通道内运行；首尔、圣保罗、昆明采用路侧或路中开放式BRT通道、右开门或双侧开门车辆、快速公交线路和常规线路都在BRT通道内运行；杭州最初采用封闭式的BRT通道，运营一段时间后改为开放式运营。BRT系统能否成功运营的关键取决于运营模式是否与城市居民出行、所选线位公交需求特征相符。
目前，国内部分BRT系统重建设轻运营的设计理念，导致投入运营后出现诸多问题。因此，本文对BRT系统两种运营模式的特点和适应性进行分析，使快速公交更加适应城市发展要求，同时便于各城市选择适合自身需要的运营模式。
1 快速公交运营模式定义及特点 1.1 封闭式模式
根据对国内外各大城市BRT系统的比较研究，将快速公交运营模式分为两类：封闭式和开放式。封闭式系统采用单一的BRT线路、大容量车辆，仅在BRT通道内往返运行。常规公交线路不能进入BRT通道行驶，与BRT线路实现站外衔接换乘。封闭式系统采用轴幅中转的运输组织形式，线网结构为干支线网，结合出行强度提供差异服务，在高密度的BRT通道由BRT线路使用大型车辆提供干线运输服务，在低密度区域由常规线路使用普通车辆提供支线运输服务。常规线路向开行BRT线路的BRT通道喂给客流，大部分使用封闭式BRT系统的乘客都需要在枢纽站进行换乘。
图1 封闭式BRT系统干支线网示意图
常规线路采用普通车辆服务于居住区和换乘站之间，运行在混合交通车道； BRT线路采用大型车辆服务于BRT通道，乘客在通道两端的车站进行换乘。根据目前各城市BRT运营情况，高质量的BRT系统都采用了封闭式系统。
1.2 开放式模式
采用开放式模式的BRT系统中，BRT线路和常规线路的部分路段均在BRT通道内运行，线路在通道内衔接换乘。开放式系统采用点点直达的运输组织形式，线网结构为直达线网。开放式系统的直达服务通常直接将乘客由起点运送到目的地，对换乘的需求较小。
图2 开放式BRT系统直达线网示意图
开放式系统的直达服务将乘客从居住区通过部分通道直接运送到目的地，常规线路车辆只在需求较高的中心区进入专用通道，其他部分路段车辆运行在混合交通车道上。开放式系统中要求车辆既能在BRT通道内运行，也能在其他道路运行，如果使用单侧开门的车辆，且通道设置在路中时，需要设置路中侧式站台。
2 快速公交运营模式比较研究 2.1 封闭式模式优缺点分析 2.1.1 封闭式模式优点
封闭式系统的BRT线路使用大容量车型在通道内运行，通道外常规线路使用普通车辆，公交车型与交通需求能够合理匹配。封闭式系统类似于轨道交通运营模式，无线路区分、车辆单一、列车化开行，运输能力大、可控性高、站台付费、上下车时间短、系统形象好。具体而言封闭式系统有以下优点： （1）系统运输效率高、效益好。封闭式系统提供的干支服务可以根据各地区的情况将需求和供给有效的匹配，提高每辆车的载客量，而满载率决定了系统的效率和效益。此外，满载率的提高也可以减少车辆流量，当既有公交系统车流量大而满载率低的情况下，采用封闭式系统通过车型与乘客需求的匹配对满载率的提高非常有效。
（2）优化运输资源合理配置。封闭式系统在专用通道的BRT线路采用大型车辆，以较少的车辆提供较大的运输能力，减少车辆流量，从而提高了通道的通行能力、减少通道的拥堵和车辆的废气排放。常规线路采用普通车辆服务于低需求的居住区，普通车辆购买和运营成本较低，低频繁服务时其成本效益较好。 （3）系统可控性与可靠性较高。BRT线路的车辆全程在BRT专用通道内运行，通过配置GPS调度设备和先进的车站设施，指挥中心对通道中车辆的运行控制力较强。此外，通道内完全列车化开行，没有其他车辆干扰，系统的运行的可靠性较高。
2.1.2 封闭式模式缺点
封闭式系统类似轨道交通的运营模式，将BRT线路与常规线路完全分割，在站外换乘，增加了换乘次数，对距离通道较远的出行还会增加绕行距离，需要建设大量换乘站，还需要对既有公交线路进行大规模调整。
（1）增加了换乘次数和时间。封闭式系统的主要缺点是需要乘客在出行中一次或多次换乘车辆，造成了乘客的时间损失且带来不便。如果换乘时间延误过多，乘客可能选择其他出行方式。在短距离出行中，换乘的时间损失可能等于或大于现在到达目的地所需的时间。相比换乘时间，封闭式系统的换乘候车时间同样让乘客觉得较难适应。
（2）离通道远的客流需要绕行。封闭式系统从换乘站到居住区的出行意味着在起讫点之间产生了绕行。这个绕行不但影响乘客的出行时间，而且影响运营效率，还会造成额外的燃油消耗。起讫点离通道越远，则绕行距离越长，下图终点2的绕行距离长于终点1。
图3 绕行距离对运营模式的影响
（3）换乘站设施建设成本较高。封闭式系统需要建设首末换乘站和中途换乘站，建设成本比标准车站成本要高，还会产生维护和运营成本。换乘时间和方便程度取决于换乘区域的设计。此外换乘站占地面积较大，而快速公交系统周边土地开发强度较高，如须拆迁将使换乘站建设成本更高。
（4）须大规模调整公交线路。封闭式系统采用干支线网提供公交服务，而既有公交系统线网并非这种结构，公交线网结构的转换需要对公交线路进行调整。因此，采用封闭式系统会导致公交企业运营、线路重组等重要变化。
2.2 开放式模式优缺点分析 2.2.1 开放式模式优点 开放式系统提供的专用通道既供BRT线路行驶，也允许经过的常规线路进入行驶，两种线路在车站实现换乘。不需要对线网进行大规模调整，不增加换乘，基础设施建设成本较小。 （1）避免过多换乘节省时间。开放式系统只有较少的乘客需要在线路间进行换乘，常规线路将乘客由居住区通过专用通道送达目的地。开放式系统提供的直达服务可以通过两个方法节约时间：1）减少换乘站的候车时间；2）较多的直达线路到达目的地。如果直达服务提供了更短更直接的线路，还可以通过燃料消耗的降低来节省运营成本。 （2）延续了市民的出行习惯。开放式系统基本沿用原有的公交线网，不进行大的调整，较好的保持了出行者的出行惯性。在建设和投入运营期间，对市民的出行影响最小，系统转换也较顺畅，易被市民接受。 （3）基础设施建设成本较小。开放式系统不需要建设首末、中间换乘站，仅需要建设一些常规线路之间的换乘的车站。在用地较为紧张的区域，节约成本的优势更能得到体现。 2.2.2 开放式模式缺点 开放式系统相当于提供了一条高等级的公交专用道和先进的车站设施，更像一个常规公交系统，系统服务水平相对较低。 （1）运营效率与可控性不高。开放式系统的常规线路在通道内外使用同一车型，但线路在通道内外的出行需求存在一定差异。大量的普通车辆在BRT通道上运营造成运输能力比理想情况要小，车均乘客数的降低会导致每个乘客服务成本的提高。BRT通道内车流量过高，有可能导致车辆拥挤、速度降低、运输能力变小。当车辆驶离BRT通道时，由于转弯使平均速度降低。常规线路部分路段经行非专用通道，车辆运行全程的监控难度较大，在通道外道路交通条件较差时可能导致脱班现象，从而使线路可靠性大大降低。 （2）总出行时间较难控制。由于拥挤造成运营速度降低，开放式系统换乘的减少带来的时间节省可能会被抵消。减少换乘所节省的时间也可能被售检票模式抵消，开放式系统通道外都采用车上售检票，上落客时间延误较大，在站停车时间过长，增加乘客总出行时间。 （3）车辆与车站匹配要求较高。开放式系统如果采用中央岛式站台，则常规线路车辆要能够两侧开门，一侧的车门按通道内车站要求设计，另一侧的车门按通道外车站要求设计。如果采用中央侧式站台，则车辆可以单侧开门设计，但乘客换乘不方便，且车站建设成本较高、占地面积较大。开放式系统虽然省去换乘站等基础设施成本，但双开门车辆或中央侧式站台的成本同样很高。开放式系统的车站需要解决由于运营模式决定的车辆排队问题。为了适应大量的车辆到达，需要建设加长车站或多个站台。加长的车站或站台一方面增加了成本，另一方面占用了更多道路资源。 （4）系统形象及方便性不好。开放式系统增加了系统的复杂程度，使乘客对系统的理解比较困难，通道内的线路数较多，线网结构不能象地铁系统那样清晰的定义。开放式系统更类似于一个复杂的网络，车站或车辆内难以提供系统地图，系统内线路情况只能被经常使用的乘客理解。开放式系统的复杂性使临时乘客的使用造成困难，可能成为不愿意花时间了解的乘客选择该方式的潜在障碍。 2.3 两种运营模式的对比 根据以上分析，封闭式系统与开放式系统在运营和功能方面各有差异，因此各有自身的优势和劣势，两个系统特点的比较如下表。 表1 封闭式系统与开放式系统特点比较 要素 运输组织 线网结构 封闭式系统（干支运输服务） 轴幅中转 开放式系统（直达运输服务） 点点直达 干支线网 直达线网 出行提高了运营速度和运输能力，但增加换乘时间避免换乘节约一定的时间，但非专用通道交通拥堵会时间 和中转候车时间。 增加出行时间。 要素 封闭式系统（干支运输服务） 开放式系统（直达运输服务） 运营通过差异化服务使需求与供给较好的匹配，运高需求与低需求区域同一种线路可能会降低整体的效率 营效率较高。 运输封闭运营，单一线路、车辆，线路可控性高，能力 运输能力较大。 运行封闭运营可通过增加立交通过交叉口，车辆运速度 行速度较高。 运营管理 BRT线路自成系统，运营可控性高。 效率。 通道内线路多，车辆杂、系统的通行能力较小。 沿线平面交叉较多，运行速度提高程度受到制约。 线路离开专用通道后，可控性较差。 线路需要对线路进行大的调整和截短，对乘客出行线路经营权基本不变或少量调整，乘客出行模式基本调整 模式的影响较大。 不变。 出行改变原有出行模式，对乘客的吸引依靠服务的在线路形态不变的基础上提高服务质量，有助于分担需求 便捷程度和出行费用变化。 率提高。 交通需要接驳线路较多，对换乘站周边路网交通影基本不需要接驳线路，对进出专用通道交叉口附近交影响 响较大。 基础必须建设大型换乘枢纽站，以及部分中途换乘设施 站。 通有一定影响。 不需要考虑大型换乘站，中途站建设成本略高。 工程采用封闭式后难以转成开放式，与新增走廊连随着走廊的扩展，开放式系统可以转变为具有封闭式扩展 接也只能采用封闭式运营。 特征的系统。 车辆通道内线路可选用大容量BRT专用车型，接驳车型的选择需考虑通道外路网的通行条件。采用中央类型 线路采用常规车型。 售检需要物理上封闭的换乘区域实现与接驳线路的票 免费换乘。 岛式站台需要两侧开门车辆。 直接付费，不需要单独建设换乘区。 系统类似轨道交通的线路结构可形成乘客友好型系线路的混杂、缺少清晰的线路图可能增加乘客的不形象 统。 便。 3 运营模式选择的影响因素 封闭式系统和开放式系统都不是绝对好或者不好的方案，都需要在合适环境下才能发挥其最佳功效。在进行决策时需要从系统整体角度考虑，对个影响因素进行综合比较。 3.1 乘客出行需求 各大城市建设BRT系统都是为了改善道路交通秩序，提升公交服务水平，更大程度地吸引并满足市民公交出行需求。因此，BRT系统的设计应该首先达到乘客期望的运营特性，而不是去从基础设施和车辆设计入手。从乘客的角度出发，出行方式选择主要考虑它提供的服务是否能够到达目的地和需要多长时间到达。运营模式的选择应当有利于乘客更加快捷、便捷的到达目的地。 3.2 客流OD分布 BRT线位周边客流OD分布决定了客流出行特征，如果OD分布距离通道较远、OD点间距离较短，则对直达服务的需求较为强烈；OD分布距离通道较近、OD点间距离较长则倾向选择干支服务。运营模式与客流OD分布的匹配直接决定系统运营的成败，一个成功的BRT系统其运营模式应该可以很好的满足客流出行特征。波哥大的封闭式BRT系统中，通道延线土地开发强度较大，大约有一半乘客由专用通道直接进入BRT系统，另一半通过支线换乘进入。 3.3 系统成本效益 BRT之所以受到各大城市的重视，主要是因为其具有轨道交通快速高效和常规公交低成本的综合优势。因此，在运营模式的选择上同样应考虑系统的成本效益，实现效益最大化。封闭式系统需要建设大型