英语原文共 8 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
公交停靠站，拥堵以及拥堵的公交停靠站
Jaime Gibson和Irene Baeza智利大学土木工程系，Luis Willumsen伦敦大学学院交通研究组
本文讨论了在评估公交车站对公交车、乘客和其他交通的影响时涉及的一些问题。它首先回顾了我们目前对公交车交通行为的理解，主要是针对工业化国家的普遍情况，在这些国家，公交车流量低，拥堵是由其他交通工具（尤其是汽车）造成的，公交车站不会造成重大问题。然后，它继续分析发展中国家通常遇到的问题，在这些国家，公交车的数量要高得多，它们造成的拥堵至少和汽车一样多。在这种情况下，问题要复杂得多，因为公交车、乘客和公交车站布局和运营之间的互动越来越多。
然后，为这些互动建立一个概念框架，并对公交车站的容量和延误进行精确定义。这些变量的分析表达式的生成是有限的，因为潜在的过程是复杂的随机过程。因此，我们已经编写了一个计算机模拟程序来模拟这种行为，并描述了它的结构和主要特征。文章最后给出了该程序的一些结果和一些一般性结论。
导言：发达国家和发展中国家道路交通的两个主要组成部分是公交车和小汽车。它们通常相互作用，这种相互作用可能导致不同性质和不同重点的问题。这些车型在大多数城市道路上出现的比例取决于当地条件；例如，在工业化世界的大多数城市中，公交车的数量相对较少。这一数字在中央商务区更高，这些公交车的交通行为可能会在很大程度上影响那里交通网络的整体效率。相比之下，在大多数发展中国家，公交车的数量往往相当高，在一些路段上，公交车占车辆的50%以上。如图1所示，大量的公交车（比如每小时120辆或更多）可以与不同级别的汽车交通相结合，比如每车道每小时600辆或以上的汽车。
图1 公交车和小汽车的典型组合
当然，在每种典型情况下产生的问题类型是不同的；解决这些问题的最佳方案必须针对当地的具体情况。例如，有一系列的公交优先方案可以实施，从而支持和协助公交运营，比如路口、公交专用道、公交专用线路等的优先。当主要问题是保护公交车免受其他交通造成的拥堵时，这些都是很好的措施。有许多技术工具可用于设计此类措施，例如，参见NATO 和Iunes and Willumsen的工作。然而，每当公交车流量很高时，这些措施的适当性就会受到质疑。首先，高公交流量实现了事实上的优先权，因为不管这是否得到法律优先权的认可，它们通常占用一条或多条车道，并供它们（几乎）专用。由于这些车道很有可能出现延误，私家车司机不愿意与公交车混在一起，这更加剧了这种情况。路口的延误现在既可归因于私家车，也可归因于公交车。此外，公交车乘客产生的大量延误发生在公交车站，而且似乎是由公交车之间的干扰造成的，而不是与其他车辆的干扰造成的。这些现象变得越来越复杂，需要越来越多元的解决方案，正如巴西的成功（有时不太成功）经验所表明的那样：中间公交专用道、双站台公交车站、公交车队、快速路与停车服务等等。
在过去的几年里，作者参与了公交车运营的研究，主要是在发展中国家。本文试图总结我们在该领域的一些想法，并介绍我们为解决当前问题而开发的工具。我们首先注意到，公交运营的交通效率中最关键的因素可能是站点的行为；然后，我们继续在“私家车多公交车少”条件下描述公交车站的行为，例如在西欧。我们在这里确定了主要的性能指标：公交车和其他交通的通行能力和延误。然后我们继续讨论论文的核心内容，重新理解在拥挤的公交车流量下的公交车站运营。我们描述了运营公交车站的不同运营模式，并讨论了估算其通行能力和延误的模型。这表明，其可以为简单的运营开发分析模型，类似于用于低公交流量的分析模型，但发展中国家中更复杂的运营需要通过更适合模拟来解决。然后文字描述了承担这一任务的模拟模型，并介绍和讨论了在典型情况下获得的一些结果。文章最后总结了从他们和我们自己的研究经验中得出的结论。
公交车停靠站的重要性
城市地区的公交车运动在路口和公交车站可能会中断，设置导致延误，降低平均（正常）速度。因此，公交车行驶一段长度为L的路段所用的总时间（）可分为三个主要部分：行驶时间（）、在交叉口延误的时间（t）和在公交车站的时间（）。可得：
hellip;（1）
这些时间中的每一个都对应于一个可以建模的物理现象。根据经典的宏观方法定义，我们现在可以将总时间分解为以行车速度（）沿路段行驶的时间，以及在交叉口的延误时间（）和公交车站的延误时间。后者包括乘客上下车所用的时间（由于乘客移动而造成的延误，），以及由于公交车站的拥挤而最终损失的时间（。假设NJ和NS是路段中的交叉口和公交车站的数量。等式（1）则变为：
hellip;（2）
公交车的行为取决于每个个体k的延迟和这些个体的总数量。这些对延误的影响大小是一个由物理布局、交通规则和服从性、车辆流量和（公交停靠站）乘客需求组成的函数。等式（2）右侧的第二项和第三项表示私家车与公交车和公交车与公交车的相互作用，它们的相对重要性取决于在引言中广泛讨论的车流混合类型。如果其能够有效和高效，辅助公交运营的措施必须适应这些相对权重。
所涉及的一些问题可以借助于两个数据集来说明，这两个数据集包含了在完全不同的路段上的平均公交汽车行驶时间和停车频率。第一个数据集由来自贝桑松（法国），由Coheren3撰写，第二个数据集来自圣地亚哥（智利），由CADE-IDEPE4撰写。在贝桑松的例子中，数据来自于两条被认为可以代表那里公交网络的路线。这些路线受包括公交专用道和信号优先的综合公交优先方案得影响；公交车站的定义很清楚，平均相距约420米。在圣地亚哥的案例中，数据是从三个具有相对高的公交流量（120-330辆/小时）的路段获得的，包括低和高乘客需求区和时段。在这些路段中没有具体的公交优先措施，并且在一些具有高乘客活动的路段中，存在覆盖一个以上街区的预定公交车站区域。
表1显示了从两项研究中提取的公交车性能的一些指标。
表1 贝桑松和圣地亚哥研究中公交车性能的一些指标
值得注意的是，在上述显著差异的峰值中，操作性能几乎是相同的。这为“公交车多私家车少”情况下的事实上的优先权概念提供了额外的支持，即它允许公交车在“公交车少私家车多”的情况下表现得像传统的优先权一样。
但这只是对普通情况而言。两项研究都发现以出行速度和停车频率之间有很强的相关性；这可以通过以下关系来表示：
hellip;（3）
式中：——平均出行速度 （路段长度除以行程时间，包括站点延误），公里/小时；
——每公里停车次数（任何原因）；
，——校准参数。
因此，随着时间或空间的变化，在中，会有相当大的变化。如表1所示，可以取一个值范围，而在圣地亚哥的范围更广。贝桑松的值为32公里/小时，圣地亚哥为35公里/小时。而对于，相应的数字仅为0.122和0.144。圣地亚哥的值较高可能是由于不同的车辆驾驶员特征和那里较低的汽车流量造成的；圣地亚哥的值较高可能是由于公交车顶部的活动（和拥挤）增加，因此增加了它们对出行速度的影响。
看来贝桑松的优先方案设法减少了高度拥挤状况的影响，Cohen3指出，该方案的实施使在路口花费的时间比例减少了60%。以圣地亚哥为例，只有三分之一的车站延误是由交通灯引起的，甚至其中一些是由于公交车站的故障造成的。例如，在最糟糕的路段。（=10.4站/公里，=7.9公里/小时）大约有4站/公里用于上下乘客，另外4.7站/公里是由于公交车站拥挤和公交车站与交叉路口之间的干扰。
在这一阶段可以提出两点：第一，改善公交车性能的关键问题似乎是有效控制公交车停靠站的停车频率。这一观察结果具有普遍价值，因为在英国和欧洲其他地方，拼车变得越来越普遍。有趣的是，等式（3）表明，如果两个城市的公交车以相同的频率（1.0至1.3站/公里）停车，它们可以达到与地铁（30-32公里/小时）相当的出行速度
其次，改善停靠操作的最佳方法是与背景相关的。在贝桑松被证明是成功的措施不太可能有助于解决圣地亚哥遇到的问题。在这里，以及在第三世界的许多其他城市，改善公交车站运营的措施提供了最大的潜力。此外，这些数据表明，即使在贝桑松，或者在其他欧洲城市，进一步提高出行速度可以通过集中额外的努力改善公交车站而不是路口，一旦公交车站的实际重要性已经确定，我们现在可以把我们的注意力转向建模。对于给定的基本元素x（交叉点或公交车站），可以将其相关延迟写为：
hellip;（4）
式中：——x处每辆车的停车延迟；
——由减速和加速引起的x处每次停车损失的时间；
——x处每辆车的平均停靠次数。
出于设计的目的，其主要任务是获得关于每种元素的实际h值的信息，然后能预测在任何特定情况下，不同的测量方法可能在其中引起的变化。有大量的知识和工具来处理有利于公交车的路口（和）；然而，公交车站的建模和改进还远远不够完善。我们在最简单的情况下已经做了一些工作，如一个单一的和未拥挤的公交车站，其中和是关键变量。即使它们似乎是许多地方，尤其是第三世界大多数交通问题的原因，但没有对多个公交车站、公交车站区域和它们的拥堵情况进行系统分析，
本文的其余部分致力于单站和多站情况下的公交站点通行能力和延误的建模。我们还没有解决公交车站和路口之间最复杂的互动情况。这使得、和共同需要更好的理解、数据收集和建模工作。
我们总能在一个车站区分公交车、其他交通工具和乘客通行能力。第一个表示一个小时可以服务多少辆公交车，第二个表示在当前条件下可以通过公交车站区域的其他车辆的最大数量，最后一个乘客通行能力反映了一个小时内可以在该站上下车的乘客数量。当然，这些因素之间是相互作用的。在下文中，我们将只提及车站的公交车通行能力。
我们将通行能力（）定义为在通行条件下能够进入公交车站的最大稳态公交车流量。在这些条件中，有些是特定的，而另一些则被假定为一般意义上的“一般”或“理想”（如天气、路面质量）。规定的条件包括公交车站的几何形状和运行规则、乘客需求和公交车类型。饱和度通常是通过站点的实际输入流量与其通行能力的比率。
单一线路公交站台
在发达国家的大多数城市地区，公交车站的定义相当简单。它通常位于交叉口之间，但不靠近交叉口，通过标志和物理特征可以很好地识别：它通常为乘客提供某种庇护，并且在许多情况下提供离线停车区（layby）以允许公交车在不中断其他交通的情况下停车。
单个孤立但定义明确的公交车站的实际通行能力可通过美国公路通行能力手册5中的以下等式进行估算：
hellip;（5）
式中：——公交车站每小时的实际通行能力；
g——下游交叉口的有效绿灯时间（秒）；
C——交叉口的周期长度（秒）；
——每辆公交的通过时间，通常在10到15秒之间；
R——一个考虑到到达时间和停留时间变化的缩减系数，通常为0.833，其允许三分之一的公交车在入口等待泊位清空，对于绝对通行能力，假设R=1.0
——停留时间（秒）
如果停车点离信号交叉口足够远，则可以使（g/C）等于1。如果公交车站在离线区，放行时间将取决于主流中合适间隙的可用性，以允许公交车离开泊位。这几乎是一个标准的差距接受问题，除了附近路口的存在使交通更“拥挤”和更少的随机.停留时间可通过以下公式估算：
hellip;（6）
式中： ——通过i门上车（下车）的平均乘客人数；
——每位乘客上（下）车时间，秒；
——停滞时间（例如开门和关门），秒。
因此，取决于门的数量、设计和功能、收费方法和其他行为因素。要注意的是，通常是总乘客需求、通过车站的公交车流量和公交车车门配置的函数。然后可以想象，更复杂的规范可能被证明是可信的的。然而，在巴西和美国等不同地方进行的实验则支持等式（6）中假设的更简单的结构，详细参见Lindau6和Guenthner and Hama7的研究。
对于参数的典型值和每辆大约4-5名乘客通过主门上下的巴士，除非出现由下游交叉路口或离线站台出口引起的严重限制，将在120辆巴士/小时附近。然后，对于低公交车（和乘客）流量而言，单个公交车站通常不会饱和。
在这种情况下，公交车的平均延迟为：
hellip;（7）
式中：s——车站所在车道的饱和流量（公交车/小时）。这条车道通常是左侧车道，它也定义了公交车站外的入口。
当在公交车站内时，私家车车也可能遭受延误。在这种情况下，停止的公交车的存在产生了一个临时的“夹点”，减少了停车期间的道路通行能力。使用冲击波理论可以近似估计这种延迟。然而，实际上，延误在很大程度上取决于其他交通工具的排列，取决于停车点与信号控制路口的接近程度，在这种情况下，基于分散的仿真模型更适合于估计延迟。
随着乘客需求的增加，每辆公交车的总停留时间将增加，因此单个泊位的公交车通行能力将减少。为了解决这个问题，有必要增加公交车站的泊位数。在这种情况下，每个额外的泊位不如一个单独的正在使用的泊位数；这是因为公交车和乘客不太可能在泊位数上平均分配，当其车辆在使用时，公交车进出停靠站泊位会产生干扰。《公路通行能力手册》根据“累计有效泊位数”来处理多泊位站点，例如，一个有四个离线泊位的区域只有3.25个“有效泊位”。这些有效性指数是从纽约一个主要公交车站的经验5中获得的。
多线路公交车停靠站站和公交车停靠站区域
《公路通行能力手册》的处理是务实的，但过于简化，没有考虑到在繁忙的路段上有大量公交车的城市中普遍存在的各种运行条件。这些问题需要对公交车站的公交运营有一个更丰富的认识，本研究对此进行了尝试。
首先，我们需要描述充分说明公交停靠站的不同要素。我们提出以下基本要素来支持这一规范：
- 公交停靠站区域。这是一个单独的和明确规定的中间的泊位，到两个交叉路口之间的全部区域，在这里所有的路缘线都可以用于上下车（普遍的停靠操作）。
-
泊位数。这通常是一种线性配置，但也可能是锯齿形设计，甚至是带有多个泊位的平行平
剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[238493]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
