城市轨道交通大规模成网后常规公交线网服务优化研究——以深圳为例

赵建明 谭英嘉 朱一洲 高 靖

（1.深圳市鹏翔旅游运输有限公司，深圳 518040；2.深圳市综合交通与市政工程设计研究总院有限公司，深圳 518003；3.西南交通大学交通运输与物流学院，成都 611756）

引言

随着轨道交通的逐步完善，城市公共交通各种方式的定位也随之发生改变，城市轨道交通的主体地位越来越显著，大公交客流体系结构将发生较大变化，公交出行体系面临重构。为了更好地融合城市轨道交通，构建高融合高品质的公共交通出行环境，需结合城市发展背景，逐步优化常规公交线路、站点布局，充分发挥轨道交通便捷可靠、常规公交便利灵活的特点，完善不同方式之间接驳换乘，打造功能明晰、层次分明的一体化公共交通网络结构。轨道交通成网下，常规公交优化已成为城市交通的研究热点之一。尹怡晓等人[1]以地铁公交一体化为目标，按照与城市中心区相对位置将公交线路分为区内线、区外线、尽头线和过境线4类，提出了不同类型线路的调整方法。李家斌等人[2]在分析公交和地铁的竞争协作关系、公交系统功能结构的基础上，探究了城市轨道交通运营初期公交调整方案。李信等人[3]以昆明市为例，探究了轨道交通初步成网后公交线网的衔接规划。林佳妮[4]结合厦门市城市概况和交通特征，从客流需求互动、线网供给层面，提出了轨道交通运营初期厦门市两网融合的公共交通发展模式。当前各大城市轨道交通都已初步成网，较多学者结合城市特征，通过分析城市轨道交通和公交网络的特征及两者之间的关系，进一步考虑城市客流的变化情况，提出城市轨道交通初步成网后公交线网的优化调整思路及方案。深圳作为特大城市之一，轨道交通已大规模成网，其出行客运量已超过常规公交，成为公共交通的骨干和主体[5]。研究城市轨道交通大规模成网后的常规公交调整优化问题，对促进深圳“双网融合”，建立一体化公共交通体系具有重要意义，本文基于分析城市轨道交通与常规公交的互动关系，提出了深圳市轨道交通大规模成网后常规公交线网的优化思路。

1 公交线网分层次建设理论

1.1 线网布局模式

城市公交线网布局模式主要有基于客流直达、高频干线+支线、直达干线+支线的三种形式。如图1所示，在有5个片区和5个需求点的网络中，基于所有客流直达的线网布局模式，当线路未分层时，为了保证每条线路都要深入片区，公交线路走向就比较曲折。由此，也导致客流走廊线路功能重复大、道路交通压力大、整体线网效率低、车辆投入多、客流不均衡、资源浪费大等问题。

高频干线+支线的换乘线网布局模式则由1条高频干线以及10条支线组成，如图2所示。其运营效率高，在三种模式中公交运营总里程最小，发班间隔最大，整体线网效率高，但由于其起讫点和枢纽间通过线路换乘联系，因此对换乘体系要求很高，需考虑好枢纽点换乘方案、票制和运营组织等问题。

直达干线+支线换乘模式由2条高频直达干线以及6条支线构成两端多枢纽换乘模式，如图3所示。这种模式下，主要客流方向实现直达，客流走廊线路功能重复小，整体线网效率相对较高，且分散换乘，场站换乘枢纽要求相对低，部分路内换乘可解决。相较于前两种模式，其除了线网效率较高外，更有效兼顾客流需求，满足大客流的直达出行，还减少了线路数量、功能重复小，相对更容易实现。从三种线网布局模式分析，线路分层能有效降低客流走廊线路功能重复，提升线网运营效率。

小城市中，公交层次结构简单，当公交网络不分层时，单枢纽网络结构能够满足系统效率最优的要求。而大城市的公交线路往往几百上千条，公交网络构成复杂，宜设置多枢纽分层次的网络布局，将复杂网络分解为若干简单网络，并依托枢纽联系，充分发挥复杂系统的综合效益。而网络优化的核心，在于对公交线网进行合理分层，采用合适的线网布局模式，实行不同的运送标准，针对不同的交通需求提供所需的公交服务。

1.2 规划方法

分层次线网的组织以集散枢纽为节点进行关联组织，形成“点、线、面”相结合，“错位发展、互为支撑”的一体化、集约化线网体系，深圳在国内第一个实施分层次网络规划模式，公交线网按照“快、干、支”分层模式规划，将分层次公交网络规划理论变为现实。其线路分层定义如下：

（1）快线：主要行驶在高快速路和交通性主干道，提供长距离、大跨度快速运输服务，为市民提供时间可达性保障。

（2）干线：主要行驶在城市交通或生活性主干道，提供中长距离运输服务，为客运走廊提供基础的运输能力保障。

（3）支线：主要行驶在城市次支路网，短距离、小编组、走街串巷、广泛覆盖，为公交线网提供空间可达性保障。

换乘枢纽选择中，一级换乘枢纽是构建全市公交骨干网络尤其是快线、干线网络的组织节点。是城市主要对外交通枢纽和综合交通枢纽，也可以是城市轨道交通换乘枢纽站，或者是各服务区的区域中心、市级商业中心、商务中心等，与城市主要干道尤其是高快速路形成良好衔接。二级换乘枢纽与一级枢纽共同承担各级线路的换乘节点功能，为快、干线网络与支线网络的衔接提供平台。一般选取服务区内的商业中心、商务中心或服务区内的对外交通枢纽、轨道交通换乘站，该枢纽应与服务区内主要道路形成良好的衔接，与各级枢纽之间建立快速公交线路的直接联系。

三层次线网规划分为九个步骤：

（1）确定三层次线网规划模式：确定三层次线网的组成要素和组织架构，以及各类线路的功能设计。

（2）确定三层次线网设置标准：包括三层次线网的线型技术标准（时间、空间、条件要素）和三层次线网的运营服务标准（车型、调度模式、服务间隔、服务时间等）。

（3）进行客流预测：预测公交客流分布，确定主要的公交客流主走廊和通道。

（4）确定虚拟公交骨架网络：包括公交服务区的划分，网络组织核心即换乘枢纽的选择，进而确定虚拟公交骨架网络。

（5）进行限制条件分析：包括场站、道路交通条件分析。

（6）进行现状公交网络层次划分：依据三层次线网技术标准初步区分现有网络层次。

（7）进行既有快线网络梳理：检讨快线网络的空间形态与城市空间结构的适应性；将主走廊具有点到点客流的长距离线路升级或调整为快线。

（8）制定支线调整方案：对于线型过于曲折的长距离干线，原则不改变线路覆盖范围，按照支线规划标准拆分为若干条支线；对于与干线网络大段并线的线路，按照支线规划标准把部分路段调出干线通道，优化为支线；对于网络覆盖不足的服务区，围绕枢纽点补充新增支线。

（9）制定干线调整方案：依据服务水平及客流特征确定干线功能必要性，对不必要的线路进行拆分、截断或取消，提升线路总体运营效率；依据干线线型要求，对部分曲折线路截弯取直或给予拆分；对于车型不适合承担干线运输的线路，如现状无合理替代线路，则更换车型。

2 分层次线网实施情况

2.1 深圳实施情况

深圳市近年围绕“全面落实公交优先发展战略”和“打造国际水准公交都市”的总体目标，基本形成了“轨道交通为骨架、常规公交为网络、出租车为补充、慢行交通为延伸”的多层次公共交通体系。实施公交线网分层服务模式后效果显著。

（1）公交线网功能更加清晰。初步形成了长距离出行以大站距快线公交、中距离出行以干线公交，短距离出行以支线公交为主的功能差异化客流服务模式。

（2）网络组织形态更加简洁。初步形成以公交换乘枢纽等客流集散地为组织节点进行关联组织的“点、线、面”结合，“错位发展、互为支撑”的一体化、集约化线网体系。

（3）公交出行时耗大幅降低。建立了关内外的快线直达联系，高峰期速度近30km/h的快线网络大幅降低了市民平均出行时间。

（4）公交覆盖率大幅提升。到2019年，全市站点覆盖率已达到96.1%，较2007年提升了20多个百分点，其中原特区外提升至94.8%，公交覆盖率大幅提升，全市热点片区及市民重点诉求区的公交出行环境大幅改善。

（5）与轨道交通进一步融合。地铁接驳公交线路676条，占全市线网总数的72.5%；接驳公交线路站点500m覆盖占全市86.9%建成区，接驳线路基本覆盖深圳主要交通枢纽及街道中心。

2.2 主要问题

深圳市在实施分层次线网服务规划后，也遗留了一些问题有待解决，主要体现在以下五个方面。

（1）现状线网重复度偏大、网络较为冗余。线网重复系数为5.72，受城市用地布局、道路通道条件及客流需求影响，梅观路、深南大道、龙岗大道、观澜大道等城市客流主通道线路聚集度高，原特区内线网重复系数普遍较高。

（2）部分公交干线运营里程依然过长。深圳平均每条线路长度23.2km，近两年呈现持续增长趋势，尤其部分干线运营里程依然过长，超过10条干线的运行里程大于50km，需进一步分析整合。

（3）部分线路较为曲折，便捷性欠佳。受道路通道、场站条件及客流需求影响，现状全市有87.8%的线路非直线系数高于1.4（国家规范要求公交线路非直线系数不高于1.4），部分线路非直线系数较大，出行便捷性有进一步提升空间。

（4）城市“地铁公交”双网融合不足。全市所有地铁站点中，仅有51个站点可接驳公交支线，占所有地铁站点的25%。此外，与地铁重复度超过50%的公交线路较多，全市范围内超过200条公交线路的半数以上站点在地铁车站500m范围内。

（5）运营服务吸引力不足，运营效率偏低。常规公交相对小汽车仍缺乏比较优势。相关研究表明，公交车与小汽车出行时间比在1.5倍之内时公交车具有竞争力，目前深圳公交车平均出行时间（含站外步行、候车等）为小汽车的2.3倍，常规公交总体吸引力和竞争力还呈下跌趋势。在轨道交通新线路投入运营的情况下，深圳近两年公共交通分担率未实现增长；受道路态势影响，公交整网速度同比下降，常规公交分担率持续下降。公交发车间隔过大，很难满足市民期盼。深圳市公交线路高峰期平均发班间隔为11.5min。受轨道交通、共享单车、网约车等出行方式的冲击影响，深圳市公交客流规模相对于最高峰（2012年）降幅超过40%，公交运营总体效率偏低。

3 新形势下的公交线网优化思考

3.1 主要挑战

城市公共交通体系受轨道交通网络不断完善、共享单车及网约车快速发展等多方因素影响，全国主要大城市公交客运量均呈下降趋势。其中，北京年均下降7.7%，上海年均下降5.0%。城市轨道交通运能逐渐增加，常规公交运力规模呈现保持或下降趋势，在运力不变或减少背景下，如何进一步提升常规公交服务是亟需解决的难题。

3.2 公交线网优化经验借鉴

随着城市发展，轨道交通成网化运营，许多城市都对公交线网进行了重构优化。分析借鉴相关城市的线网优化经验，可以更为快速、准确找到适合实施的城市线网优化策略。

巴黎以明确节点、横竖骨架、放射结构和环线分流为思路，对公交线网进行重构改革（图4），从乘客最佳服务视角实现了由运营商效益最大到重要场所空间服务、乘客出行体验收益最大化的转变。重构前后的线网具有很大的相似性，具有高度继承性与识别性[6]。

纽约公交线网重构基于打造更加通达、公平、出行体验好的目标，通过以协作式公众参与模式，塑造了更为高频核心、便捷直接、快速可靠的公交线网，从中心放射的轴辐模式调整为更为灵活的网格模式。

巴塞罗那公交线网重构将大量低频、重复的线路整合为少量高频、高品质的线路（图5）。从已开展网络重构的城市实施效果显示，换乘型网络比直达型网络更吸引客流。

3.3 公交线网服务优化思考

公共交通线网服务的初心和使命就是要提升市民的幸福感和满意感，要基于满足市民美好生活需要，打造便捷、可靠、舒适的高品质公交线网服务；基于城市交通持续发展需要，打造高效的公交线网服务。轨道交通大规模网络化时代，市民对高频、快捷、可靠、舒适服务有了切身感受，也非常认同，宜遵循市民需要，结合“民生幸福标杆”“可持续发展先锋”战略定位，打造“便捷、可靠、舒适、高效”品质公交线网服务。基于此，提出以下六条发展思路。

（1）打造标杆性高服务频率骨干网络。针对既有线路，聚集的主要客流通道，整合部分线路，开行高服务频率的品质标杆线（图6），逐步优化形成服务全市的高品质骨干网络。在轨道交通大规模成网后，通过取消、优化重复线路，增大存量线路发班频次，逐步整合减少公交线路总运营里程，适当增大换乘系数，缩短存量线路发班间隔（图7）。

（2）进一步完善跨组团出行快线网络。跨组团长距离出行注重快捷性，依据客流需求，采用大站距快线，避免快线和长距离干线呈现同质化服务，干线不宜超过40km（高峰单边运行不超过2h）。逐步开通一批服务频率较高的常规公交快线，逐步由直达需求整合成网络换乘出行，提高网络运营效率。

（3）完善低密度客流区域的支线网络。梳理全市公交盲区及低密度开发区，结合盲点薄弱点配套路网及站场设施条件，优化调整既有线路或新辟支线，强化服务薄弱区公交服务。对低密度区公交服务长线或重复较大线路进行分析，对客流需求低或不能满足功能的线路采取截短方式调整为接驳支线，既降低线网重复，又保证网络可达。

（4）推进城市“地铁公交”双网融合。明确地铁及公交的功能定位，轨道交通在其3km半径服务区域内承担主体作用，常规公交主要承担接驳延伸功能。在轨道交通3km半径服务区域外，常规公交承担骨干及延伸功能。识别地铁与公交接驳覆盖薄弱区，通过优化调整既有线路解决接驳覆盖薄弱区问题，近期宜少做线路的纯增量。识别梳理与轨道交通重复度高且运营效率低的线路，采用纵向加密、横向调离策略，逐步整合地铁沿线公交线路，打造公共交通一体化网络。

（5）提升绕行、低效线路服务及效率。公交线网优化在注重公平的同时，也要兼顾效率，对有改善条件的绕行及低效线路进行截弯取直，取消整合、增大存量线路发班频次，适当增加换乘，逐步构建快捷、高效的服务网络。

（6）继续强化地面公交优先路权保障。继续加强公交优先路权的成网联通性，兼顾在道路整体通行效益下，合理规划设置公交路权保障形式，打通公交运行瓶颈点，降低公交运行延误。

4 结论

随着城市轨道交通大规模成网，常规公交的运力呈现下降趋势，为适应和更好满足城市发展需要和客流出行需求，宜考虑将城市公交线网进行分层次考虑。深圳市在实施分层次线网规划模式后，线网结构、形态更趋合理，线网功能更加清晰。同时，网络组织形态更加简洁，公交出行时耗大幅降低且公交覆盖率大幅提升。未来随着国内大城市轨道交通网络的进一步扩大，如何持续优化常规公交网络，推进“地铁公交”双网融合，打造一体化公共交通网络体系仍是值得深入研究的问题。