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    2024年06月19日星期三
    動態播報
    公交線網革命(上):探尋公交替代小汽車之路
    2022年03月02日 11:05:00 來源:深圳市城市交通規劃設計研究中心 訪問:

    摘要:本篇是“公交線網革命”系列文章的上篇。文章講述了世界部分城市面臨地面公交發展瓶頸,打破思維定式,重構公交線網的創新嘗試。文章介紹公交線網“革命”的理念創新,從公交發展的本源和乘客出行的時空可達性出發,探討如何構建可替代小汽車的公交服務。

    圖1:巴塞羅那公交線網“革命”概念示意

    補貼增、客流降,傳統公交發展遇瓶頸

    地面公交客流下降是世界很多城市近些年面臨的難題。在國內各大城市,公交客流的損失抵消了軌道交通客流的增長,政府投入大量資金用于軌道交通建設和地面公交補貼,但公共交通的整體分擔率未見明顯提升。在國外發達城市,低油價以及互聯網公司的掠奪性市場戰略,助推小汽車和網約車出行量陡增,而公交人工成本居高不下,發展陷于停滯。

    圖2:以紐約為例,包括地面公交在內的公共交通客流整體呈現下降趨勢[1]

    可以看到,如何更清晰地思考地面公交的發展策略,進而提高公共交通系統的整體競爭力,已經成為一項世界難題。特別是在我國居民收入水平持續提高、各類交通新業態涌現的大背景下,暨需要從改革的角度出發,探索新的公交發展路徑。

    圖3:面臨困境,世界各地掀起公交改革熱潮,社會各界參與到公交改善的對話中來

    公交線網“革命”:從“被動調整線路”到“主動塑造需求”,構建全新公交規劃模式,對標小汽車出行,提供自由度極高的公交服務

    開展公交線網“革命”,是世界一些先進城市面對公交發展困境所做出的創新嘗試。自2012年以來,以巴塞羅那、舊金山、莫斯科、都柏林等為代表的城市,采用這種創新的理念對公交線網進行了徹底的重構。不同于傳統公交線網規劃相對被動、追隨客流漸進式調整的模式,公交線網“革命”提出以“可全面替代小汽車”為目標,對包括地面公交在內的公共交通線網進行整體設計,為乘客提供媲美小汽車的出行可達性,主動塑造客流,引導城市可持續發展,并且以不增加財政預算為前前提。這些城市突破了公交規劃中的一些傳統觀念和制約瓶頸,不但收獲了客流的增長,還取得了顯著的經濟效益和社會效益。

    表1:可替代小汽車的公交線網設計要點[2]

    開展公交線網“革命”的重要基礎,是交通泰斗、美國工程院Carlos F. Daganzo院士2010-2017年進行的一系列研究。他提出,“可替代小汽車的公交系統,要能滿足城市中任意點到任意點之間的出行需求,提供高品質、全天候的服務,并且易于乘客辨識和上手……只有這樣,才能促使私家車主放棄開車,即便他們擁有復雜的出行鏈和隨機的出行需求?!?/span>在傳統的公交規劃模式下,這樣的目標是難以實現的。為實現這一目標,筆者根據成功開展公交線網“革命”的城市經驗,總結出以下幾點理念創新:

    表2:傳統公交線網規劃與公交線網“革命”的規劃理念對比

    1)公交發展定位的轉變,從簡單的“緩解城市交通擁堵”,提升為“全面替代小汽車”,滿足人們日益多樣化的高品質出行需求,而不只是服務于固定的通勤出行或低收入群體的保障性出行;

    2)公交線網形式的轉變,從盡可能避諱換乘、提倡出行的“直達性”,轉變為關注公交線網整體的“可達性”,注重換乘環節和發車間隔的設計,使乘客可以快速到達線網內任意目的地,媲美小汽車出行的自由度;

    3)公交企業運營策略的轉變,從“以需求決定供給”的被動模式,轉變為“以供給塑造需求”的主動策略,公交線路設計不為滿足單一群體的個性化需求,而是為了公交系統整體發揮最大效益;

    4)公交乘客出行感觀的轉變,從繁雜的線路、無規律的站點、參差不齊的手機app中解脫出來,并打破制式間的壁壘,取而代之的是任何人、任何時間、去任何地方都可以選擇的“傻瓜式”出行服務;

    5)公交設施設計的轉變,從關注車輛和路網的順暢運行,轉變為保障乘客全出行鏈行程時間的競爭力,當小汽車完成的出行都能由公共交通完成以后,公交也就不再需要向小汽車出行者妥協。

    只要這些理念轉變協同,打破一些傳統觀念的局限,就向可替代小汽車的高品質公交邁進了一大步。

    回歸本源:人民對美好生活的向往,就是公交的奮斗目標;評判公交成功的標準,就是能否讓人不擁車、不用車也能參與社會和經濟活動

    從經濟學本質來看,交通出行是一種“派生需求”,人們出行的首要目的是進行社會和經濟活動,而不是在途旅行。馬爾凱蒂定律告訴我們,人們平均每天愿意耗費在通勤途中的時間大約是1小時,而一個人在半小時到一個小時內可以抵達的就業崗位數量,也就決定了他擁有多少就業機會和收入潛力。相似地,這種出行可達性也決定了企業招攬人才、參與商業洽談,以及居民拓展社交圈、碰撞創新思維的潛力。城市交通系統能提供的可達性水平,決定了人民美好生活和經濟高質量發展能否實現。因此,公交發展的本源,就是盡可能拓展人們的出行可達性 。

    圖4:倫敦交通局提供的公共交通可達性查詢工具,綜合考慮步行距離、預計候車時間、車內時間和換乘因素,展示乘客在15、30、45、60分鐘內的可達性水平[3]

    當人們采用“公交+步行”方式出行能獲得的生活和經濟機遇,能達到與小汽車出行相似水平的時候,也就減少了擁有和使用小汽車的必要性,支撐了城市更可持續發展。這樣的指標如何量化?主導了世界多地公交線網“革命”的公交專家JarrettWalker博士提出了名為“出行自由度”的評價指標,指的是居民在15、30、45分鐘之內通過“公交+步行”能夠抵達的城市面積范圍和就業崗位、公共服務、商業店鋪數量。在一定財政預算之下能使這種出行可達性最大化的公交規劃方案,也正是使公交客流最大化、交通擁堵緩解最大化的方案。該指標已經成功應用于休斯頓、莫斯科、都柏林等多地的公交線網重構項目當中。

    圖5:美國交通科技公司Remix開發的動態地圖,可以模擬不同公交線網方案下,城市中任意位置的出行可達性,為線網規劃和公眾參與提供數據支撐[4]

    重構公交線網:從線網整體可達性角度出發,統一設計線路之間的換乘關系,打破固定線路出行的約束,在空間上提供充足的出行自由

    公交線網“革命”的核心目標,就是在相同的財政預算下,通過重構公交線網,為乘客提供最大化的出行可達性,盡可能替代小汽車出行。為實現這一目標,首先需要打破的瓶頸,就是“換乘恐懼癥”。傳統觀念認為,公交乘客對換乘十分厭惡,因此公交部門應開行盡可能多的直達公交線路,在避免換乘的前提下連接盡可能多的OD。然而,在活動日益分散和多樣化的大城市,即使開通再多的線路也難以媲美小汽車出行的自由度。以澳大利亞墨爾本為例,即便擁有數百條公交線路,乘客一次乘車可直達的目的地數量不到整個城市的5%[5]。在財政預算的制約下,開行大量的線路也就意味著每條線路的發車頻率不會很高,且易形成冗長、重復、高度復雜的線網結構,加劇人們對乘坐公交的抵觸。

    為打破這種惡性循環,公交線網“革命”將換乘環節納入公交線網規劃當中統一設計。根據Daganzo院士的后續研究,以“換乘”為突破口的公交線網設計,若想實現很高的品質,需具備以下幾個特征:1)線路覆蓋全面、換乘容易、不繞路,2)線網簡潔、容易上手(例如“棋盤+放射”結構),3)發車頻率高。這樣的線網形態,與國內城市軌道交通線網十分相似。當這些條件得到滿足,就容易實現不同公交線路之間、公交與軌道兩網之間的全面融合,使乘客出行不受固定時刻表、固定線路、固定制式的限制,盡可能提高不開車人群的出行可達性,發揮公共交通相對小汽車的最大競爭力。

    圖6:在理想的公交系統中,乘客最多只需換乘一次,就可以到達任何地方[6]

    2012年,在Daganzo院士的主導下,西班牙巴塞羅那就嘗試了一種創新的公交線網設計——“網格狀公交”系統(Orthogonal Bus),初期亦稱“地鐵式公交”(Metrobus)。巴塞羅那將市區原本的63條公交線路合并成了由8條橫線、17條縱線、3條對角線,共28條線路組成的“棋盤+放射型”骨干公交線網 。這種公交系統提供類似地鐵的高品質出行體驗——由長達24米的大型低地板雙鉸接公交車輛承運,以全天候4-6分鐘的超高發車頻率穿梭在城市中,每條公交線路負責覆蓋一條主要街道、貫穿整個城市,通過位于交叉口的換乘站便捷轉換。配以完善的信息指引,盡可能減少人們對換乘的阻抗。

    圖7:巴塞羅那公交線網——改造前[7]

    圖8:巴塞羅那公交線網——改造后[7]

    圖9:巴塞羅那公交換乘地圖與換乘引導標識 [7]

    圖10:巴塞羅那標準化公交車站 [7]

    從效果來看,新公交線網中雖然換乘有所增加,但經過與土地利用充分契合,90%的出行換乘次數可控制在一次以內。預計遠期線網整體換乘系數為1.44左右,仍處于可接受水平。同時,新線網用更低的成本提供了翻倍的發車頻率,平均發車間隔從12.30分鐘壓縮至6.18分鐘,未來將繼續壓縮至4分鐘,大幅縮短候車時間。公交運營所需要的配車數從此前的761部減少到573部,顯著節省運營成本。因為線路更加順直、發車間隔大幅壓縮,配以積極的公交優先措施,即便換乘有所增加,新線網中大部分OD間的出行時間顯著縮短。研究人員選取了四條具有前后可比性的線路,發現客流平均增長近19%。

    圖11:巴塞羅那線網“革命”后,主要OD間出行時間變化[8]

    巴塞羅那的成功經驗證明:1)公交乘客對換乘的厭惡遠遠沒有人們想象的嚴重,2)設計得當的“換乘型”公交線網可以比傳統模式更有吸引力,具有強大的網絡效應——換乘給乘客帶來的不便可以被其帶來的諸多好處所彌補。可以看到,如果公交發展所必備的條件都能得到滿足(對標國內城市對待軌道交通的那般熱情),地面公交系統是能夠提供類似地鐵、甚至媲美小汽車的高品質出行服務的。這一結論為城市公交的改善提供了廣闊空間。

    打造“高頻公交”:重視發車頻率規劃,讓乘客隨到隨走、無須查看時刻表、更不需要提前預約,在時間上提供充分的出行自由

    小汽車是一種出行自由度極高的交通工具,而公共交通若要實現“可替代小汽車”,也要提供高度自由的出行服務。因此,對每條公交線路的發車間隔進行統一設計,使公交乘客能夠實現“隨到隨走”,并使線路之間具備高度聯結性,是開展公交線網“革命”的主要出發點。前面提到,合理的換乘設計可以被乘客所接受,因此公交企業也就不需要為追求“一座直達”而絞盡腦汁地設計大量繁雜的公交線路了。相反,公交企業可以將有限的資源集中起來,通過合并眾多重復線路,重點打造一批發車頻率高、可靠性好的高品質線路,不僅解決了“等車”這一公交乘客最大痛點,更保障了線路之間的換乘不再困難。

    表3:公交乘客的核心訴求,其中四項都涉及“出行自由”的概念,提供這種自由對替代小汽車出行具有重要意義[9]

    圖12:中國城市居民公交搖擺乘客出行決定因素重要度排序,其中候車時間和可靠性是重要性最高、滿意度最差的指標之一[10]

    圖13:在財政投入不變的情況下,通過縮減線路條數,可使發車頻率倍增,借助便捷的換乘,可以縮短乘客總出行時間,并連接更多的目的地[4]

    發車頻率決定了乘客出行的自由和可達性,因此世界上越來越多的公交都市開始把發車頻率高、可靠性好的線路進行專門的劃分,通常稱之為“高頻線路”(Frequent Service)。Daganzo院士提出,高頻線路的發車間隔標準,應該參考同等小汽車出行時所需的步行、找車位、停車時間——一般加起來不超過10分鐘[2]。筆者認為,考慮到我國公交站點步行距離較遠、停車位配建到戶且生活節奏較快等因素,參考國內城市的地鐵、網約車的服務標準,高頻公交線路的全天候發車間隔不宜超過2-5分鐘。

    圖14:世界部分公交都市對“高頻公交”的界定標準和品牌打造(依次為丹麥哥本哈根、加拿大蒙特利爾、澳大利亞布里斯班、美國波特蘭)[4]

    圖15:高頻公交案例——哥本哈根的“A-Bus”(左)和臺北“干線公交”(右)[11、12]

    乘坐“高頻線路”出行,等車時間短、可靠性高——即使錯過這班車,下一班車馬上就到——即便是對時間要求較高的人士也可以使用?!案哳l線路”形成網絡之后,乘客在線路之間換乘銜接也非常容易。同時,公交部門將車輛和人員集中在少數幾條線路上,當車輛遭遇擁堵或交通事故時,可以實現更靈活的運營調度。線路數量減少,也助于避免不同線路同時進站引發的“列車化”排隊現象,提高運行效率,減少設施需求。

    圖16:北京公交典型“高頻線路”(左)與“低頻線路”(右)對比,服務水平有明顯差異,但現實中這兩類線路未進行區分[13]

    一個經典案例是2015年Walker博士主導的美國休斯敦公交線網“革命”。項目在財政補貼不變的前提下,將此前大量低頻、重復的公交線路,整合成了由28條高頻線路組成的換乘便捷的網絡。重塑后的線網中,高頻線路所覆蓋的人口比此前增長了111%,就業增長了55%,實現了一百萬居民與一百萬就業崗位之間“任意點到任意點”的出行。重構后的線網使休斯敦大部分各主要OD之間的公交出行時間得到縮短。從客流上看,雖然這一時期德州經濟出現下滑,但休斯敦公交客流保持平穩并小幅上升,成功扭轉了持續十余年的客流跌勢。

    圖17:美國休斯敦2015年開展“公交線網再想象”(System Regimagining),對公交線網進行了重新設計,在財政預算不變的前提下,打造覆蓋全市的網格狀高頻公交網絡[14]

    圖18:美國休斯敦公交線網“革命”后的典型OD出行可達性變化以及客流變化[14]

    打造高頻公交系統、形成換乘便捷的網絡,不只是擁有方格路網的城市才能做到。2017年,俄羅斯莫斯科也開展了公交線網“革命”,對市中心的公交線網進行重新設計。莫斯科將公交線路按平峰時段的發車頻率劃分為“高頻線”(5-10分鐘)、“普線”(10-15分鐘)和“專線”(20-25分鐘),其中規劃了高頻線17條,較此前增加一倍,形成“環+放射狀”的公交網絡。借助便捷的換乘,該項目使30分鐘內能到達市中心盧比揚卡的居民數量增加了75%,大幅拓展了人們的生活和就業機會,客流顯著增長。

    圖19:莫斯科Magistral Bus Network“干線公交線網”項目實施前后對比(筆者注:粗線為高頻線路、圓圈為換乘節點)[15]

    圖20:莫斯科采用的出行可達性測算工具——雖然莫斯科不是規則的棋盤型公交線網,但“高頻公交”形成網絡后,公交出行的可達性仍然大幅提高[15]

    圖21:莫斯科新公交線路圖與公交站牌均以發車頻率為線路劃分依據[15]

    本篇講述了公交線網“革命”如何打造可替代小汽車的公交系統。下篇將繼續探討公交線網的簡潔性設計、配套管控措施、與公交新業態的關系,以及對國內公交改善的啟示和應用探索,敬請期待。

    參考文獻:

    [1]Schaller Consulting (2017). UNSUSTAINABLE? TheGrowth of App-Based Ride Services and Traffic, Travel and the Future of NewYork City

    [2] Daganzo,C. F. (2010). Structure of competitive transit networks. TransportationResearch Part B: Methodological, 44(4), 434-446.

    [3] Transportfor London. WebCAT planning tool.

    [4] JarrettWalker + Associates. (2017). Transit Alternatives Report——Santa Clara Valley Transportation Authority

    [5] Currie,G., & Loader, C. (2010). Bus network planning for transfers and the networkeffect in Melbourne, Australia. Transportation Research Record: Journalof the Transportation Research Board , (2145), 8-17.

    [6] Nielsen,G. (2005). HiTrans Best Practice Guide 2: Planning the Networks. HiTrans,Rogaland, Norway.

    [7] Badia,H., Argote-Cabanero, J., & Daganzo, C. F. (2017). How network structure canboost and shape the demand for bus transit. Transportation Research Part A:Policy and Practice, 103, 83-94.

    [8] TMB(2014). The New Bus Network. Moving the city bus network forward.

    [9] Walker,J. (2012). Human transit: How clearer thinking about public transit canenrich our communities and our lives . Island Press.

    [10] 世界資源研究所 (2017). WRI China Transit Satisfaction Survey in Suzhou andZhuzhou.

    [11] LeifJ?rgensen (2013). Copenhagen A-bus 2013

    [12] 臺北干線公車

    [13] 北京實時公交app.

    [14] HoustonMETRO. System Reimagining Website Archived.

    [15] Moscow. Thenew Magistral surface transport network.

    [16] Paul Barter. Public-transport-who-should-own-it-who-should-plan-it-who-should-pay-for-it.

    [17] 香港明報報道.

    [18] SFMTA. MuniSystem Map

    [19] NACTO. UrbanStreet Design Guide

    [20] City ofNew York. Select Bus Service.

    [21] Transport forLondon. London’s Bus Contracting and Tendering Process.

    編輯團隊:

    撰寫/沈帝文 排版/張權山

    校驗/安健 審定/邵源

    文字及圖片來源于“深圳市城市交通規劃設計研究中心”公眾號

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