1、探究济南市快速公交系统未来发展模式毕业论文题 目 探究济南市快速公交系统未来发展模式学 院 数学科学学院 专 业 数学与应用数学 班 级 数学1102 学 生 张旭 学 号 20110921214 指导教师 蒋琴会 二一五年五月二十五日摘 要快速公交系统（BRT）有其自身独特的优势，是城市交通发展的必要设施之一，自2008年4月22日我市开启快速公交系统以来，遍布全市共七条快速公交的设置大大缓解了济南日益增长的交通压力，诚然BRT发挥了它的作用，但它还处于一种初步发展的状态，有很多亟待解决的问题：如BRT涉及的线路还过于稀少、专属车道并不完善、提升公交速度与其道路占用率过高的矛盾、便民设施还不
2、齐全等。通过参阅文献、问卷调查所得结论，创新建立数学模型，在实际调查数据的基础上，针对以上问题，本文提出了：(1)分段分时分配道路资源；(2)设置站牌间的最宜距离；(3)根据高峰与非高峰安排运行车辆；(4)提高站台设施等措施来缓解济南快速公交的压力，提高BRT的使用效率。通过以上建议，希望济南快速公交系统可以发展的更好。关键词：快速公交系统；专用车道；站台ABSTRACTIn this paper introduce the Bus Rapid Transit(BRT). Bus rapid transit system has its own unique advantages, is on
3、e of the essential facilities of urban traffic development, starts on April 22, 2008, all over the citys lines with a total of seven Bus Rapid Transit set greatly alleviate the increasing traffic pressure,the Jinan admittedly BRT performs the function of it, but it is still in a state of preliminary
4、 development, there are a lot of problems to be solved: such as relates to the BRT line is too scarce, exclusive lane is not perfect, enhance bus speed and the road occupancy rate high contradiction, convenience facilities are incomplete and so on. By referring to the literature, the questionnaire s
5、urvey, and the innovation to establish the mathematical model, based on the actual survey data, the following solution is proposed for the above problems：(1) Allocation of road resources by subsection and time；(2) The most appropriate distance between the bus stop setting；(3) Under the peak and the
6、non peak arrange the vehicle；(4) Improve the platform facilities and other measures to ease the pressure of the Jinan bus rapid transit, improve the use of BRT efficiency.Through the above countermeasure, I hope Jinans bus system can develop better.Key words：Bus rapid transit；Accommodation lane；Stat
7、ion目 录摘要. ABSTRACT. 1 前言.11.1 研究背景与意义.1 1.1.1研究背景.1 1.1.2研究目的与意义.21.2 研究目标.2 1.3 研究方法与手段.22 济南快速公交系统发展现状.32.1 快速公交系统优势.3 2.1.1 中央岛式站台优势.3 2.1.2 建设成本低、工期短.3 2.1.3 通过GPS调度更为准时.42.2 济南快速公交系统发展历程.42.3 济南快速公交系统发展历程及特色.52.3.1 依靠高架辅路建设.52.3.2 快速形成网络化.53 济南快速公交系统面临问题.6 3.1 道路安全与速度问题.6 3.2 票价问题.63.3 道路资源问题.6
8、3.4 客流量高峰问题.74 运用数学模型解决问题.84.1 题目设计.84.2 设计思路.84.3 解题方案.9 4.3.1 站牌最优距离.9 4.3.2 车次时间安排.9 4.3.3 道路资源分配.94.4 模型假设.94.5 符号说明.10 4.6 模型解答.105 济南快速公交系统改进措施.145.1 站台设置提升.145.2 专用车道分段分时设置.145.3 精尖技术运用.145.4 信号优先政策.14结论.16参考文献.17致谢.18附录.191 前言快速公交系统（Bus Rapid Transit）简称BRT，它是介于常规公交与快速轨道公交之间的一种新型快速公交系统，利用现代化公
9、交技术配合智能交通的运营管理，使传统的公交系统基本达到轨道交通的服务水平，其投资及运营成本又比轨道交通低的多，与常规公交接近1。1974年起源于巴西的库里蒂巴市，它的出现开创了世界城市地面快速交通的先河，一些大中城市纷纷效仿，开发并建设了多种类型的快速公交系统类型。快速公交系统创建初衷是融合普通公交与快速轨道公交的优点，具有高时速、运输量大、高效率、低成本的快速运送乘客的优势。所以国内外学者纷纷开始了对快速公交系统的研究。1.1 研究背景与意义1.1.1 研究背景 在国外，对快速公交系统的研究开展时间较早，理论相对于国内更加深入。1937年美国芝加哥市首先提出建设BRT的构想，规划将西部三条轨
10、道快速公交线路改为BRT专线；1959年圣路易斯市计划一条长达89英里的快速公交系统，其中42英里采用高架公交专用道；1970年美国米尔沃基市规划建设BRT，该市交通规划案终包括运行于告诉公路上的快速公交线路和一条13km长的东西向公交线2。这些规划设想和实践促进了快速公交系统的理论发展。Fergyanto E Gunawan在Design and implementation of Discrete-event Simulation Framework for Modeling Bus Rapid Transit System中提出快速公交系统可以很好的解决交通拥堵，在全球范围内的许多城市都
11、进行应用，然而，该系统的实施成功与否取决于许多变量，如服务规划、基础设施、车站设计、旅客信息系统等3。Thaned Satiennam在A Study of Bus Rapid Transit System in Asain developing cities中主要写了快速公交系统在亚洲国家的城市如泰国曼谷中的应用和面临问题及解决，在文中提到快速公交系统仍面临空气污染、交通拥挤、客流量多的难题4。早在1988年，快速公交系统的概念就已经传入我国。昆明市于1999年建成国内第一条中央式公交专用车道，在2008年，我国快速公交系统发展达到顶峰，杭州、常州、厦门、济南、大连等城市分别开始建立快速公交
12、系统5。我国也有越来越多的学车开始对快速公交系统进行研究。魏海磊在我国城市快速公交系统规划方法研究中提到，BRT作为三层规划系统中的底层系统，不但受到上面两个系统：城市总体规划、城市交通规划的制约，还受到两个同等级层面：轨道交通规和常规交通规的影响6。盛志前于2006年在济南快速公交系统规划实践一文中提到济南城市交通发展“优先发展大容量的公共交通系统，结合济南城市总体规划纲要的编制”7。本文通过研究济南快速公交系统的发展现状，借鉴其他国家与城市快速公交系统的发展，并提出现存的重要问题，整理和分析国内外学者的相关理论研究成果，同时融入了自己的看法，对济南快速公交系统现存问题提出了自己的一些建议，
13、能够促进济南快速公交系统更好的发展。1.1.2研究目的与意义本文的选题目的在于通过对发展现状的了解，找出济南市快速公交系统目前仍存在的问题，提出相应的解决方案，并对其改进创新，从而探索出适合“泉城”济南的独有的快速公交系统发展模式，对以后其的最新发展将有重大意义，同时这也对济南市交通与经济发展带来促动作用。本文选题的意义在于：通过研究济南快速公交系统(BRT)现存问题并提出相应的解决对策，有利于济南快速公交更好的规避问题，更好更快的发展。同时，通过研究展现有济南快速公交特有的优势，有助于其他有相同情形的地区更好的借鉴加入，帮助解决本地区的交通问题。1.2 研究目标 快速公交系统在济南的出现着实
14、减轻了济南的交通压力，但在其发展的过程中仍然存在着许多问题，还需要政府听取市民的建议而不断进行改进，继续发挥其独特优势，从而形成成熟的快速公交系统，对济南交通作出最大贡献，也可以让其他城市借鉴其长处，成功缓解我国交通压力。1.3 研究方法与手段本文结合所学知识，综合运用以下方法，对济南快速公交系统的持续发展进行较为深入的研究：文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题，有利于全面了解问题。数学建模法：将数学建模方法运用到济南市快速公交系统的实际运行问题中，从而提出解决方案。问卷调查法：通过在不同地点分发调查问卷，获得济南市民对济南快速公交系统的最直接看法，进而发
15、现问题、解决问题。通过查阅电子书库、电子期刊网站及相关书籍、报刊和文献搜集资料，整理归纳对本篇论文有价值的资料，并对其进行深入的思考与探究，将理论应用到实践之中，不断整理本篇论文的思路，从而完成论文写作。2 济南快速公交系统发展现状山东省省会济南市，是一个被誉为“四面荷花三面柳，一城山色半城湖”的城市，它有着源远流长的泉文化，也正是由于济南泉脉特殊的水文地质条件及布局错综复杂的地下分布情况，使得济南近期尚不具备建设轨道交通的地质条件，所以，引进快速公交系统成为缓解济南交通压力的有效途径8。济南是全国第三个开通BRT的城市，今日，济南已经开通了七条BRT公交路线，覆盖了主城区主要道路与核心区域，
16、缓解了城市内部大量的交通压力。2.1 快速公交系统优势 快速公交系统（BRT）拥有其自身独特的优势，如大部分城市如济南均在运用的BRT专用车道，设置的中央岛式站台既节省了道路资源，又提高了公交车运营效率，而且还能为乘客提供休息区域；与轨道交通相比，建设成本低、工期短；通过GPS系统调度更准时等优势。2.1.1 中央岛式站台优势在拥有中央专属车道的路段，都设有中央岛式站台，它位于路段的路口位置，车辆可以双侧停靠，这样使站台数量减少一半，提高了道路利用率并且降低了建设站台的成本，同时，由此还带来了BRT系统可以站台免费换乘的独特亮点。据统计，在济南市快速系统刚建立的时候，站台每日免费换乘达三万人次
17、，占总数的8%，从而可见在公交价格战中，BRT系统为市民提供了较大便利。其次，岛式站台高度设计与BRT车辆同高，适宜人们上下车，提高了效率，也便于儿童、轮椅以及老年人的乘车。而且，快速公交系统的收费一般都是在站台上完成，这样减少了车到站时乘客因交费而延长上车时间，同时这样的设计还可以令全部车门一起上下车。BRT车辆平均每个乘客上车时间为0.7秒，而常规公交的乘客上车时间平均为2至5秒，速度提高了一倍，从而提高整个系统的运营效率9。车站站台的建立，还为候车乘客提供了休息区域，可以为人们遮风挡雨，预防难以预料的交通危险，座位、通风、遮阳遮雨棚、安全设施、耐用材料、照明及乘客信息系统都是快速公交系统
18、站台设计的特色所在。2.1.2 建设成本低、工期短快速公交系统具有大容量、高效率的优势，这些特点完全可以与轨道交通相媲美，但更为重要的事，快速公交系统的建立成本仅为轨道公交的1/10，相对于我国铁轨交通建设每公里2亿至7亿的造价，快速公交系统成本较低，济南快速公交系统造价仅为每公里800多万，节约优势不言而喻10。既节省了财政支出，又达到了缓解交通压力的目的。快速公交系统建设工期也较短，一般为一年左右，大大缩短了因工程建设而占用公共道路资源的时间。在不影响道路正常通行的情况下，完善了路面交通设施，改善了交通状况。2.1.3 通过GPS调度更为准时BRT公交车比普通车辆更为准时，它应用了GPS系
19、统定为，远距离读写器可以再车辆进入车站时读写安装在车上的电子标签号码，每辆BRT公交车的电子号码都是唯一的，由后台电脑进行处理并记录该车辆应该到站的时间，将此信息传递给公交车驾驶员，驾驶员可以据此调整车辆运行速度等，保持与其他同线路公交车的距离，不会出现两辆车距离过近或过远，让每位市民都可以在适当的时间内乘坐上BRT公交车，并且控制每辆公交车的承载数量差距不会过于悬殊。快速公交线沿线每个灯控路口，都安装系统控制设备，部分路口还安装了快速公交专用的信号优先控制检测设备，当快速公交车辆行驶至路口处，绿灯要变红灯的时，智能系统交通系统会适当延长绿灯时间，让车辆顺利通过。当路口为红灯时，智能系统会适度
20、缩短红灯时间，减少快速公交车在路口的等候时间。2.2 济南快速公交系统发展历程因为保护地下泉水，济南只能建设地面及高空交通系统，所以在地面建设快速公交系统的问题于2005年提上日程，在能源基金会的支持与巴西快速公交系统专家的指导下，济南作为山东省省会城市开始了其快速公交系统的建设。由于东西交通方式极为匮乏，第一条公交线路起点为北园大街13.02公里的走廊，起止车站分别为全福立交桥和黄岗路东。在同年9月26日，BRT 2号线也开通了，从北关北路至燕山立交桥。因为要面对2009年10月16日至10月28日全运会召开而带来的交通压力，济南决定增加四条快速公交线路。因此，济南分别于2009年4月16日、8月27日、10月1日、10月13日开通了BRT 3至6号线路，路线分别为全福立交桥西至信义庄、高墙王至燕山立交桥、全运媒体村至火车站、北全福至省立医院东院区。至此。济南用一年半的时间形成了“三纵五横”（“三横”是在原有北园大街和经十路基础上，再增加
