公交优先控制

公交优先控制

摘要：公交优先是交通管理中体现大众优先的一种政策，从优化交通流分配，节省整体出行时间的角度来看，它是交通信号控制必须考虑的问题，如果不在道路交叉路口信号控制策略中体现公交优，即使有公交优先道路，公交车运营节省的时间也十分有限（统计数字表明仅节省5%-10%左右，因此研究在有公交专用道路条件下交通信号控制中的公交优先策略显得十分重要。我们不重在建路，而在于如何利用好如今有限的道路资源为更多的出行服务。而其中最有效的方法就是大力发展公共交通，实行“公交优先”这一战略措施。

1公交特性

城市公共汽车具有各种各样的形式和规模，多数是拥有45～55个座位的气压轮胎车辆，沿着固定的线路并按照确定的时刻表定期地运营。公共汽车通常是柴油动力驱动的，但是在一些大都市（如墨西哥城和多伦多）有依靠架空电网为动力的无轨电车在运营。由于公共汽车在城市里与其他车辆共用道路，它比轨道交通的成本更低。适应性也更好。不过，按每乘客公里为基础计，公共汽车的燃油经济性和污染的排放要高于城市轨道交通。公共汽车在发展中国家是特别重要的，以印度为例，城市总出行的40%左右是乘坐公共汽车的。由于公共汽车运营容易受到道路交通拥堵的影响，在特大城市中的运营速度相当缓慢。解决这量的措施是给于公共交通优先权，如开设公共汽车专用道和实施交通信号优先。

不少在城市公共汽车的主要功能是为轨道交通等干线服务，例如，渥太华和库里提巴，建设了公共汽车专有道路，使得气压轮胎式公共汽车在干线运营时能够实现轨道交通钢轮列车的高速度，同时也能作为常规公交服务在普通街道上英国利兹和伊普斯维奇，在道路条件限的走廊上利用高速公路的中央隔离带很好的实现了公共汽车专用道。由于有更高的运营速度，公共汽车专用道理论最大通过能力可达到单向2万人次/h。

2 公交优先的发展史

公交信号优先控制的研究历程可分为两个主要阶段：

第一阶段：1967年至20世纪90 年代初。主要针对混行车道(公交车辆与社会车辆混行)研究单点交叉口主动优先策略，研究成果在欧洲及美国得到了一定应用。20 世纪80 年代，公交信号优先研究和实践转入低潮，其原因可归结为：公交信号优先系统不能较好地满足社会车辆需求，经常打断社会车辆的信号协调，社会车辆受到显著的不利影响。这一阶段的公交信号优先策略独立于社会车辆信号控制策略，且大多针对单点交叉口。研究结果没有很好地解决信号优先程度、优先频率等问题，没能解决信号协调问题，也没能在公交车辆和社会车辆的运行效益间找到平衡点。车辆信息检测手段及通信手段落后也是造成公交信号优先控制效益未能充分发挥的重要因素。

第二阶段：20 世纪90年代至今。进入20世纪90 年代后，随着交通拥堵加剧以及公交优先相关技术的发展，公交信号优先研究重新成为热点。这一阶段的研究主要从三方面展开：①如何降低公交信号优先对社会车辆的影响；

②如何协调公交信号优先控制策略与社会车辆信号控制策略；

③如何将公交信号优先控制融入整个信号控制系统。这一阶段，公交信号优先策略的控制对象逐渐从单点交叉口转向沿线相邻交叉口群，控制目标逐渐从单纯追求公交车辆延误最小转向最小化性能指标值，或最小化公交车辆时刻表延误以及车头时距偏移；控制方法由逻辑判断转向基于规则和优化方法；优先策略不再独立于社会车辆信号控制，而是与社会车辆

控制策略一起进行协调优化。该阶段的研究一定程度上缓解了第一阶段出现的问题，并推动了UTOPIA/SPOT，SUPPORT等一系列具有公交信号优先控制功能的系统研发和应用。

3 公交优先的内涵

公交优先是指大城市的市内客运交通以大容量、快速度的大公交系统为主，以其他交通工具为辅的交通方式。它是一种交通发展策略，它依靠工程、管理措施以及相应政策、法规的支持，为市民提供快速、方便、经济、舒适、安全的出行环境。它最早是由法国在二十世纪六十年代末提出的。随后美国、英国等发达国家的城市交通也经历了发展小汽车，后控制小汽车的过程，最终明智地选择了发展大公交的曲折道路“公交优先"是公共交通系统优先发展的简称。从广义上讲，凡是有利于公共交通优先发展的政策和措施均可称之为公交优先；从狭义上讲，是指仅在交通工程范围内，采取适当的交通管理和道路工程等措施优先公共交通车辆在道路上的通行畸引。公交优先的内涵一般包括以下三方面内容：

（1）在经济政策上对公共交通实行倾斜。公共交通所创造的经济效益体现在社会总出行时间减少和道路交通拥挤缓解上，是一项社会服务性事业。为了吸引大量的中、低收入的乘客，城市公共交通只能收取较低的票价，这导致公交企业长期处于微利甚至亏损的状态。世界上许多城市政府采取的是经济补贴的政策，如美国、法国、英国等国家的城市公共交通均有政府的大量补贴。

（2）在城市交通规划中，把优先发展公共交通作为一项重要内容，将公共交通建设、管理放在优先的位置上，予以政策、资金、土地利用、技术等多方面的扶持，使其能以畅通的道路、良好的车况、纵横密集的线网站点，为公众出行提供更多、更好、更快的服务。

（3）在道路交通管理中，可根据实际路况及需求情况，开辟公共汽车专用道。在公共汽车专用道上只允许公共汽车行驶，不允许其它机动车进入。这就可以保证公共汽车运行速度，提高服务水平。此外，在道路交叉口采用公交优先信号控制对公共汽车实施优先。

4公交优先的目标

（1）降低运行时间。公交车运行时间的降低，提高了公交与私人个体交通方式的竞争力，有利于乘客出行方式的转换；另一方面，公交车运行时间的降低也降低了公交运营费用。（2）提高可靠性。通过减少其它道路使用者对公共汽车和有轨电车在运行过程中的干扰，可以提高交通线路的通行能力，降低公交车辆运行时间的波动，提高公交运行的可靠性，吸引更多的乘客。

（3）降低运行时间与提高可靠性的组合效应。降低运行时间和良好的可靠性的组合能够有效提高公交运营速度，减少单程运行时间，从而提高公交车辆的周转率。公交优先在具体发展策略上包括对公交车辆在通行空间、通行时间上给予优先。在具体的技术层面上，通过设置公交专用道、专用路或各类专用进口道，建设高架公交专用道等给予公交车辆提供“空间优先”，及在交叉口信号控制过程中实施公交优先策略。