公交专用进口道设计方法研究综述

社会车辆载客的人均延误为： 社会车辆总延误变化：
社会车辆载客总延误减少值为：
社会车辆车均延误减少值为： （3）公交优先进口道占用同流向社会车道后的总延误变化 信号周期内进口道上所有车辆的总延误变化值为：
当量小汽车的平均延误变化值为：
所有乘客的延误变化值为：
所有乘客的人均延误变化值为：
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4.4 研究结论 部分锯齿形公交优先进口道占用相同流向车道设置后， 公交车的各种延误均 明显减少，社会车辆的各种延误略有增加，但进口道总延误减少；直行公交优先 进口道占用左转车道设置后， 公交车的各种延误明显减少， 社会车辆的各种延误 不变， 进口道的总延误明显减少。 即设置部分锯齿形公交优先进口道后可以减少 进口道延误，提高公交车的运行效率。 参考文献
公交专用进口道设计方法研究综述
1 公交专用进口道概念
公交专用进口道是将路段公交专用车道延伸至停车线。 此举可以保证社会车 辆与公交车的分离， 降低两者之间相互干扰， 提高公交车在交叉口的运行效率和 服务水平。当信号为两相位时，所有公交车均可在公交专用进口道等待信号，但 信号为多相位时，为了减少路口内的交叉冲突，应该根据公交车流向特点、具体 相位和路段公交专用车道的设置情况， 在导向车道前设置交织区， 供不同流向的 公交车和社会车辆变换车道，如图 1 所示。
该流向公交车车均延误 dB1 为：
信号周期内该流向公交车载客的人均延误 dBP1 为： 信号周期内该流向公交车的总延误减少值为： 信号周期内该流向公交车载客总延误减少值： 该流向公交车车均延误减少值为： （2）社会车辆的延误及延误变化 社会车辆在交叉口的总延误为：
信号周期内社会车辆载客总延误为：
社会车辆的车均延误为：
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图 2 仿真结果（c=60s）
3 间歇式公交专用进口道研究
为了在保证公交优先的同时提高道路资源的利用效率， 间歇式公交专用进口 道是一种动态处理交叉口公交优先的技术措施。 3.1 适用条件 在同一交通流向有两条进口车道的情况下，周期时长为 60s、100s、120s 的交叉口设置间歇式公交专用进口道的临界交通饱和度分别为 0.75、 0.65、 0.60。 当进口道交通饱和度小于临界交通饱和度时， 可以考虑在该流向设置间歇式公交 专用进口道。 当进口道交通饱和度大于临界交通饱和度时， 通过可变信息板的信 息显示，间歇式公交专用进口道可以不启用，准许社会车辆在交叉口正常通行， 以取得较好的效果。 3.2 研究方法 当间歇式公交专用进口道启用后，就减少了一条社会车辆进口道，造成社会 车辆延误的增加。当社会车辆的交通流量小于n-1条进口道的通行能力，即q≤(n -1) gs/(nc)时，社会车辆进口道不会出现二次排队,而当(n-1) gs/(ns)<q<gs/c时，就 需要考虑社会车辆的延误了。 通过分别分析间歇式公交专用进口道启用后公交车及社会车辆的到达离开 过程，得出延误变化情况，并根据不同信号周期，给出不同分析结论，其中以 c=60s 为例，设置前后公交车在交叉口人总延误差值变化如下图 3 所示。
4.2.1 候驶区公交车的停靠规则 若要保证公交候驶区得到有效利用， 公交车进入候驶区就必须遵循如下停靠 规则： 当主信号红灯启亮时， 先到达候驶区的公交车必须进入与公交专用道延伸 后进口道相距最远的公交优先进口车道停靠， 当最远距离的进口车道己没有停靠 位置时才能停靠在次最远进口车道， 依此类推， 最后停靠在公交专用道延伸后的 进口道上，如图 4 所示。
2.2 公交专用进口道设置前后交叉口运行效益——基于 Simio 仿真 在以往文献的基础上，吕斌考虑到社会车辆和公交车到达率的变化特征、信 号配饰参数等因素，选取延误、排队长度等作为效益评价指标进行分析，以周期 时长为 60s 为例，得到以下结论（如图 2）： 车均延误、人均延误和排队长度等运行指标变化明显，其中随着交叉口饱和 度的增加主路、次路的延误与排队长均呈现增加的趋势，但无论饱和度为何值， 公交专用进口道的设置均能不同程度的减少公交车辆延误与排队长。 由于公交车 辆到达率较小， 虽然公交车辆的相关运行指标有所改善， 但是社会车辆的运行指 标均有所恶化， 同时从人均延误指标的变化趋势也可反映该特点， 因此是否设置 公交专用进口道应考虑公交车辆的到达率。
图 3 设置间歇式公交专用进口道前后交叉口人总延误差值变化趋势（c=60s）
此外，随交通流量的增加（饱和度的增加），交叉口人总延误的差值先增加 再减少， 直至为负值。 对于信号周期时长 c=60 s、 c=100 s、 c=120 s 的三种情况， 适合设置间歇式公交专用进口道的临界交通饱和度并不一致。 随着周期时长的增 加，进口道集聚的社会车辆数增多，社会车辆延误的增加较为明显，因此适合设 置间歇式公交专用进口道的临界交通饱和度降低。
图 4 公交车候驶区示意图
4.2.2 预信号停车线的设置方法 已有文献，探讨了设置水平主信号停车线和预信号停车线，如图 5 所示。
图 5 水平形式预信号停车线
考虑到当公交车进入交叉口主信号控制的公交候驶区时， 主信号候驶区左侧 车道的末端得不到有效利用，致使交叉口空间利用率达不到最优，因此，杨淑娟 提出非水平形式预信号停车线，如图 6 所示。
4 部分锯齿形公交专用口道
4.1 设置条件 4.1.1 道路条件 若在某一进口道设置部分锯齿形公交优先进口道， 则设置部分锯齿形公交优 先进口道之后，该流向还应有剩余车道为社会车辆使用。此外，还要求上下游交 叉口的路段长度必须大于主信号红灯期间所有车辆的排队长度。 4.1.2 交通条件 交叉口的交通量达到或接近饱和时， 不适合设置部分锯齿形公交优先进口道。 此外，还要考虑社会车辆与公交车到达率的关系，需要满足: ������������ ������������ > ������ ������������������ ������ ������������ < ������ 其中：S——车道饱和流率，单位：pcu/(s*lane) ������������ ——公交专用车道公交车平均到达率，单位：pcu/(s*lane) ������������ ——非专用车道社会车辆平均到达率，单位：pcu/(s*lane) ������ ——交叉口信号周期 C，单位：s ������������ ——主信号绿灯时间 C，单位：s ������ ——公交车转换成当量小汽车的折换系数 4.2 设置方法 设置部分锯齿形公交优先进口道的目的是为公交车提供空间上的优先权。 公 交候驶区的设置既要满足高峰时期设置公交优先进口道方向公交流量的需求， 又 要尽量减少部分锯齿形公交优先进口道的设置对社会车辆造成的影响。
图 1 公交专用进口道示意图
2 公交专用进口道
2.1 公交专用进口道形式 为减少公交车与社会车辆的交叉冲突， 一般将公交专用进口道设置成以下三 种形式： ①路段公交专用车道为路侧式设置时， 相应公交专用进口道沿最外侧机动车 道设置， 为避免或减少与右转车流之间的交叉冲突， 要求该路段进口道上右转车 流较少，或设有机非隔离带，提前将右转车流分离出去，或者设右转专用车道以 及右转信号灯。 ②路段公交专用车道为次路中式设置， 即公交专用进口道同样设置在直行导 向车道上， 但是需要在导向车道之前设置一段交织区， 方便左转或右转社会车辆 变换车道， 该种设置可以有效避免路口内公交车与左转车流、 右转车流的交叉冲 突，如图 1 所示。 ③路段公交专用车道为中央式设置， 公交专用进口道同样设置在最内侧车道， 为了避免或减少公交车与左转车流的交叉冲突， 该种形式只能设置在禁左的交叉 口，或者交叉口为多相位控制，即左转、直行分别由不同的相位控制。
图 6 非水平形式预信号停车线
4.3 研究方法 国内外许多专家学者都对部分锯齿形公交优先进口道所产生的间接经济效 益评价进行过研究， 总结其研究成果， 可以将常用的评价指标概括为： 通行能力、 饱和度和延误。 本研究交通效益主要体现在延误变化， 以时间延误为目标建立模 型， 分析设置部分锯齿形公交专用进口道所产生的交通效益。 许多专家学者对设 置部分锯齿形公交优先进口道前后的延误变化进行了对比研究， 如杨晓光、 陆化 普、白玉、张卫华等。 根据邵俊、杨晓光的部分锯齿形公交优先道的交通设计与分析，未设置部分 锯齿形公交优先进口道时， 公交车与社会车辆在交叉口具有相同的通行权， 得出 一个信号周期内的交通延误为：公交车、社会车辆的车均延误 dB、dC 为 RM/2， 所以当量小汽车的延误 d 也为 RM/2； 三者的人均延误 dBP、 dCP、 dP 同样是 RM/2。 从而计算得出：公交车的总延误 DBO 为(RMCUBNBf)/2；社会车辆的总延误 DCO 为 RMCU1(N-NB)/2，所有车辆的总延误 D0 为 RM[CUBNBf+CU1(N-NB)]/2。如果单位 社会车辆的平均载客量为 PC，单位公交车的平均载客为 PB，则一个信号周期内 公交车载客的总延误 DBP 为 RMCUBNBfPB/2，社会车辆载客的总延误 DCP 为 RMCU1(N-NB)PC/2， 所有车辆载客的总延误 DP 为 RM[CUBNBfPB+CU1(N-NB) PC]/2。 设置部分锯齿形公交专用进口道后， 参考杨淑娟的文献， 分析公交候驶区与 公交专用车道上公交车在交叉口的到达-离开曲线以及受预信号控制车道与社会 车辆专用车道上社会车辆的到达-离开曲线，通过调整社会车辆离开曲线改进已 有模型，计算公交优先进口道占用相同流向车道时公交车、社会车辆、及所有车 辆的车总延误、车均延误、人总延误、人均延误以及各延误变化，并建立模型计 算直行公交优先进口道占用左转车道时所有车辆的总延误及延误变化。 相应的各 部分延误分析如下： （1）信号周期内该流向公交车延误及延误变化 公交车在交叉口总延误 DB 的计算公式为： 信号周期内该流向公交载客总延误 DBP1 为：