重慶主城區公交專用道運行保障措施探析

俞山川， 王少飛， 江維維

(招商局重慶交通科研設計院有限公司 自動駕駛技術交通運輸行業研發中心，重慶 400067)

重慶市主城區由于山水分割造就了獨特的空間格局，形成典型的“多中心、組團式”城市結構。自直轄以來，重慶主城區規模逐步擴大，各組團日益擴展，組團間的綠地、山坡等天然屏障被開發，組團粘連發展，路網布局呈明顯的“干線+片區自由式”“干多支少”特征[1]96。然而部分組團交通基礎設施建設相對滯后，功能相對單一，無法滿足居民的生產生活需求，從而產生跨組團間長距離出行，以及早晚高峰潮汐式交通現象。因此，各組團間的主要干道交通擁堵極為嚴重，大運量公共交通高峰時段異常擁擠。

組團式城市曾被寄予為解決城市交通問題的有效模式[1]97，然而在城市化、機動化的推動下，組團式城市逐步進入常態化交通擁堵的狀態。重慶市交通發展面臨的擁堵問題、環境問題、安全問題和可持續發展問題逐步惡化。根據統計，截至2017年，重慶市主城區機動車擁有量為151.1萬輛，同比增長8.1%，其中小汽車保有量同比增長8.7%；內環以內等核心區小汽車的日均使用量76.3萬輛，同比增長8.5%，并且高峰時段呈交通需求集中狀態[2]2。機動化需求保持快速增長，居民機動化日均出行總量為923萬人次，同比增長3.5%，其中個體機動化出行分擔率為34.3%，同比提高0.8%；然而，公共交通總分擔率為58.3%，同比下降1%[2]2。主城區地面公交總體運行速度及客流吸引力持續下降，公交優先面臨嚴峻挑戰。

2017年4月重慶市政府下發主城區緩解交通擁堵三年行動計劃，其中“保障公交路權優先”被列為行動方案10項舉措之一。2018年9月，重慶市第五屆人民代表大會常務委員會第五次會議通過《重慶市公共汽車客運條例》，規定公安機關交通管理部門應當會同交通主管部門通過劃設高峰時段公共汽車限時專用車道、設置公共汽車優先通行信號系統和標識牌等方式，保證公共汽車優先通行，提高運行效率。2018年11月，市政府印發《重慶市城市提升行動計劃》，提出完善公交專用道(優先道)，到2020年重慶規劃建設公交專用道(優先道)210公里，并結合專用道(優先道)運行情況逐年增加專用道(優先道)里程，新增和優化公交線路200條以上，主城區將實現公交站點500米全覆蓋。

公交專用道是指在特定時段內僅供公交車、單位交通車、校車、特種應急車輛行駛的車道，社會車輛在公交專用道啟用時間內不得駛入；公交優先道則允許社會車輛通行，沒有時間限制，但遇到公交車時，應主動避讓，讓公交車優先通行。從2017年開始，重慶主城區按照公交專用道的模式建設和運營，至今已完成并投入運營220公里公交專用道，主要分布于連接各中心組團的主干道。通過實施公交專用道建設，重慶市希望能提升公交專用道沿線地面公交運行車速，加大地面公共交通系統吸引力，鼓勵小汽車出行者向公共交通方式轉移，降低地面公共交通運行成本和道路擁擠所產生的社會成本。2017年公交專用道一期實施后示范效果明顯，運營平均車速在19公里/小時左右[2]3；然而，根據《2019年重慶市中心城區交通發展年度報告》，公交車運營平均車速下降至14.1公里/小時，比2018年的14.9公里/小時略有下降[3]25，相較于一期示范，運行效率明顯下降。因此，如何讓重慶主城區公交專用道持續發揮效能，其運營管理如何得到保障，成為“公交優先”能否有效實現的一大難題。

一、重慶主城區公交專用道面臨的問題

(一)路網級配不合理，公交和社會車輛交織區密布

由于山地城市受復雜地形限制，城市道路網有很大的局限性，通行能力較差。斷頭路、盡端路非常多，路網連通性差，可替代路徑少。2019年，重慶主城區道路總里程為5327.8公里，其中快速路451.4公里，主干道達1068.6公里，次干道為1318.5公里，支路2489.3公里[3]55。其快速路及主次支路比例為1：2.37：2.92：5.51，與國家標準的1：2：3：8相比，次干道與支路明顯不足。大型單位和居住小區進出口直接與主干道相連通的情況屢見不鮮。在這些單位和小區進出口，公交和社會車輛嚴重交織，降低了公交通行能力。

2016年之前，主城區機動車保有量年增長率基本超過14%[4]16。2017年至今，主城區機動車保有量年增長率為9%左右，然而道路長度年均增速僅4%左右[3]55。且現階段主城區道路建設主要分布于內環以外地區，而機動車的使用主要集中于內環以內，中心城區道路設施承載力基本飽和，路網結構難以改變。因此，需要在運營管理中更有效地利用有限的道路資源。

(二)機動車保有量持續增長，道路通行壓力持續加大

2019年，在主城區機動車191.5萬輛的總量中，私家車擁有168.0萬輛，雖然增長率比2018年的13.3%略有下降，但比2018年仍然增幅10.2%[3]10。根據《重慶市城鄉總體規劃(2007—2020)》，2020年主城區機動車保有量將增長到200萬輛左右。按照2020年規劃6109公里的干路網規模(其中快速路882公里、主干路1867公里、次干路3360公里)，同時考慮道路設計通行能力、設計時速、車流密度、道路服務水平等因素，估計道路網可容納的車輛數在120萬至160萬輛之間[4]17。此外，受2020年新冠疫情影響，私家車購買量增大，小汽車(私家車和出租車)占交通出行方式中的45%，遠高于公共交通的6.3%[5]。重慶主城區道路的通行壓力將進一步加大。

私家車快速增長的同時，車輛使用率也非常高。在早高峰和晚高峰時段，大約分別有23.5萬和21.5萬輛私家車在主城區道路系統行駛，且主要分布在主城核心區內[3]22。隨著城市規模不斷擴大，跨組團出行主要以機動化出行為主，出行比例逐年遞增。2019年內環以內跨江出行，公共汽車63.7萬人次，小汽車196.7萬人次；進出內環，公共汽車66.8萬人次，小汽車214.0萬人次[3]13。車輛的高使用率、跨組團出行比例的增長，導致主城區主干道的交通運行狀況處于較低水平。2019年，重慶主城區早晚高峰時段平均車速22.9公里/小時，與2017年的23.3公里/小時、2018年的23.1公里/小時相比，呈逐年明顯下降趨勢[3]63。跨組團干道交通壓力逐年加大，擁堵由跨江橋梁、穿山隧道等瓶頸路段，或橋頭立交、多路匯集交叉口等單個干道關鍵節點，向所在干道全線及周邊路網擴散。2019年，早晚高峰時段平均擁堵里程達265.7公里，五大商圈及周邊干道出現連片擁堵區域，擁堵時空范圍呈擴大態勢。

(三)主干道節點公交專用道難以暢通，路段公交占有率不高

2019年，主城各區路網運行效率比2018年持續下降，仍處于緩行狀態，并且緩行范圍略有擴大。在工作日，主城區早晚高峰時段交通運行指數4.8，同比上升0.2，干路網早晚高峰時段車速22.9公里/小時，同比下降0.2公里/小時，擁堵里程265.7公里，同比凈增加6.3公里；在周末節假日，主城區早晚高峰時段交通運行指數4.3，同比上升0.3，干路網早晚高峰時段車速24.4公里/小時，同比下降2.3公里/小時，擁堵里程275.1公里，同比凈增加44.3公里[3]63。

主城區以跨組團出行為主，交通需求集中在橋隧相接的干道。主城區山水分割造成道路線形差、節點占地受限、畸形交叉口多等與平原城市不同的道路環境特點，導致節點進出口通行能力不匹配，干道節點通行能力不平衡。這些主干道節點占地受限難以暢通，而相應的公交專用道缺乏公交優先信號保障公交路權在節點處的分配。此外，節點占地受限導致公交車站和節點間距過近，甚至出現右轉車道和公交車站共用的情況，左轉公交與直行社會車輛、直行公交和右轉社會車輛嚴重交織。這些均導致公交車在節點處大量排隊，而在下游節點前的公交專用道處于低占有率甚至空閑狀態。如何在路段動態平衡公交車輛和社會車輛的路權，在關鍵節點保障公交車輛的通行能力，是需要解決的問題。

(四)與山地組團城市特有交通管控措施方式不協調

隨著主城區經濟發展和城市機動化進程加快，跨組團的出行比例越來越高，連接組團與組團之間的通道多是過江橋梁或穿山隧道，橋隧的通行能力有限，在高峰時期橋梁、隧道擁堵已是常態。且過江橋梁的橋頭和穿山隧道的出入口位置通常是兩條主干道交匯形成的立交。山地城市由于用地受限和坡度較大，這些立交通常是半互通立交，交織區數量多且相距近，交織沖突嚴重。為緩解過江橋梁和穿山隧道交通瓶頸擁堵問題，由重慶交警首創的多車道匯入信號控制和“定向車道”等交通管理控制方式在重慶主城區主干道普遍實施。

多車道匯入信號控制利用各類交通設施，對匯入同一交通節點各個方向的車輛實行分車道控制。通過分車道控制，規范行車秩序，分離瓶頸路段交織沖突，確保上、下游車道數(通行能力)匹配，降低交通事故概率。多車道匯入控制的目的是解決主干路網在橋梁隧道和主干道相交節點等地形成多車道匯集交通瓶頸，以及匯流路段個別車輛爭道搶行和違規變道等加劇擁堵、引發擦碰事故、降低通行效率等問題。定向車道是根據道路預設方向到達的不同地點，指定某車道僅供駛向規定地點、規定方向的車輛使用，駛向其余地點、方向的車輛不得駛入的專用車道。設置定向車道的目的是為了緩解重慶主城區車輛在主干道行經橋梁、隧道等路段相接處的立交匝道車輛變道交織等問題，保證主干道方向車輛路權，改善主干道擁堵現狀和交通秩序，減輕交通壓力[6]。

然而，多車道匯入信號控制和定向車道與公交專用道之間在布設銜接上存在不協調問題。在多車道匯入信號控制的主干道部分，由于右側交織沖突更多，右側車道信號燈的綠信比左側車道更低。重慶公交專用道均在最右側車道，在多車道匯入節點處公交信號優先控制方面未做提升，在一個信號周期內公交通行時間較短。絕大多數定向車道為最左側車道(白色實線)，而重慶公交專用道均布設在最右側車道(黃色虛線)，為保證社會車輛能在非定向車道自由變道，對單向三車道橋梁和隧道均不設置公交專用道，從而導致公交車在橋梁和隧道等瓶頸路段運行效率低下。對于某些最右側“定向”車道路段采取的“定向+公交專用”方式，由于路面標線仍是黃色虛線標志，電子警察變道抓拍能力不足，“定向+公交專用”車道上行駛的社會車輛變道行為頻繁，破壞了定向車道的“定向”作用。

(五)城市交通出行政策性引導滯后

緩解交通擁堵、優先發展公共交通是城市交通需要解決的問題與發展方向。受“車本位”思想影響，重慶市主城區現有道路以小汽車為主，公共交通系統建設不足，并缺乏對出行方式選擇的政策性引導。原有的城市交通發展規劃雖然改善了機動車出行條件，但重慶市主城區道路建設主要分布于內環以外地區，中心城區道路設施承載力基本飽和，且路網結構難以改變，而小汽車保有量和使用率增長太快，致使重慶市主城區交通擁堵加劇。因此，優先發展公共交通，合理引導公交優先出行勢在必行。

二、國內外典型城市公交專用道運營調查

公交專用道在國外已發展多年，并形成各自的建設特色和管理模式。我國公交優先雖然起步較晚，但是在眾多城市進行了有效實踐。為加強針對性，本文選取可以為重慶公交專用道運營管理提供借鑒的國外典型城市[4，7-8]和國內的中心組團型城市[4，9]著重闡述。

(一)巴黎

巴黎作為“公交優先”理念的發源地，公交系統十分發達，主要由地鐵、市郊鐵路和公共汽車組成。巴黎的“公交優先”首先體現在公共交通稅政策上，政府將收取的公共交通稅分配給公交企業，用于補償運營成本。巴黎還對公交車的通行路權實行精細化分配。雖然巴黎市區多數街道狹窄，且五分之四為單行道，但在主要路段都設置了公交專用道。為防止社會車輛占用公交專用道，很多路段利用隔離設施形成封閉車道，并對違法占用的車輛處以135歐元的罰款，遠高于普通違章停車的35歐元罰款。一方面，巴黎通過調整公交車站周圍的公共空間布局，增強周邊商業和經濟活動的活力，改善車站進入和停車條件；另一方面，壓縮小汽車出行環境，減少中心城區停車泊位，提高停車費，修建步行和自行車道路系統，從而減少使用公共交通，步行享有優先權利。

(二)新加坡

新加坡公共交通系統以快速軌道交通為骨干，常規公交為主體，出租車為補充，實現了一體化、高效化、信息化、安全化的運行，創造了獨具特色的“獅城公交文化”。其中常規公交以巴士為運載工具，線網為組織結構，車站為運轉節點，運營為功能保障，形成整體、有序的系統。2008年以來，新加坡的公交專用道長度已由120公里延長至150公里，分為全天和固定時間專用兩種，通過特殊的標志標線來標示，在出入站行駛段，公交車享有絕對的優先通行權。此外，在主要的交叉口通過延長公交專用綠燈時間為公交設置優先，保證公交車行駛順暢。為保證公交專用道的路權專有，在公交車前部安裝電子警察，記錄違法占用公交專用道的車輛信息，大大抑制了對公交專用道路的侵占行為。新加坡地面公交速度已經由16～19公里/小時提高至20～25公里/小時。

(三)武漢

武漢市的地形地貌特殊，由長江和漢水將武漢市分割為漢口、武昌、漢陽三鎮，居民日常交通出行中存在大量的跨鎮出行。為推行“公交優先”戰略，2016年5月1日起，武漢市新建30條120公里公交專用道，于2017年初投入使用。加上2014年已建成的9條35公里公交專用道，全市公交專用道總里程達39條、共計155公里。公交專用道初具規模，形成二環線內公交專用道系統的基本構架。到2017年底，建成總里程400公里的公交專用道網絡，覆蓋近50%的中心城區主干道路網。截至2018年底，武漢市已建成公交專用道430公里(雙向)。2018年12月13日，在廣州召開的2018年全國城市交通工作暨公交都市建設推進會上，武漢榮獲交通運輸部授予的“國家公交都市示范城市”稱號。武漢目前公交站點達到每500米全覆蓋，常規公交線路有519條，市民出小區步行即可到達公交車站乘車，“地鐵+公交+慢行”成為市民出行首選。武漢已形成以軌道交通、有軌電車、BRT為骨干，常規公交為主體，支線微線和水上巴士為補充的“快干支微”多元交通網絡，逐步建立層次分明、布局合理、銜接有序、換乘方便的公交線網格局。

(四)香港

香港地形主要為丘陵，平地較少，約有兩成土地屬于低地，主要集中在新界北部，分別為元朗平原和粉嶺低地，其次是位于九龍半島及香港島北部。由于水域分隔，香港一般細分為香港島(港島)、九龍及新界三大區域，是典型的組團型城市。香港的公共交通系統以地鐵為脊梁，其他的地面公交進行接駁的方式運營。巴士(公共汽車)由多家公司經營[10]：行走部分港島路線的新巴，行走全九龍及新界的九巴，行走部分港島路線的城巴，三家公司均有過海隧道或機場路線；只行走大嶼山僅有的十多條路線，以及往來深圳灣口岸的大嶼山巴士，經營新界與機場之間巴士服務的龍運(九巴下屬公司)。目前，香港擁有22公里長的公交專用道，總里程不長。這主要是由于香港公交專用道的設計完全由路網的時空交通流量決定。因此，香港每條公交專用道的長度很短，最短的0.1公里，最長的9公里，通常分布在交通擁堵重要瓶頸節點處，并且運行的時段和可以運行的巴士類型各異。由于很多公交專用道很短，所以當路段斷面只有兩車道，或者路段是立交匝道，都可以設置為公交專用道，標線也是簡單的白色實線，并輔以電子警察監控抓拍。香港政府會根據路網的流量變化，一段時間后新增或取消部分公交專用道，調整公交專用道的運行時段和巴士類型。

三、重慶市主城區公交專用道運行保障對策

在當前“公交都市”發展的大背景下，國外巴黎、新加坡，我國武漢、香港等城市，特別是香港的公交專用道設置和運行保障的具體措施值得重慶借鑒。更值得借鑒的是這些措施背后的制度理念，在關鍵位置和時段保障公共交通路權優先，其他情況權衡社會車輛和公交車輛的利益，與之相關聯的制度理念、政策設計及整個城市交通環境的營造，都是我們應當深入思考的現實問題。

(一)“短距離專用道+感應信號”優先，保障干道關鍵節點公交暢通

在主干道關鍵節點如過江橋頭立交等處的交通瓶頸已成為制約重慶主城區交通狀況改善的關鍵原因。節點不能打通，干線信號控制、區域信號控制都將成為空談。同樣，對于公交優先系統，干道關鍵節點公交暢通將是重中之重。綜合香港和新加坡的做法，可以在交叉口進口道、多車道匯入進口道、立交匝道等公交線路經過的交通瓶頸點設置短距離公交專用道。并基于公交車載傳輸信號或視頻卡口檢測公交車輛和社會車輛流量，使用深度學習或傳統的半感應信號配時技術，配上專用的感應公交通行信號燈，讓公交車輛優先通行。對于交叉口寬度受限、公交車站與交叉口間距過近、社會車輛和公交車輛部分混行的關鍵節點，利用公交專用道違法行為檢測系統，嚴格跟蹤社會車輛的運行軌跡，保障公交車輛的路權。此外，在無右側小區單位進出口的長距離路段，可以取消公交專用道的設置。雖然“短距離專用道+感應信號”優先的智慧管理模式對各類車輛的管理難度更大，但是在關鍵節點短距離公交優先比“攤大餅”網絡化的公交優先建設維護成本更低，也更能兼顧公交車輛和社會車輛的利益。

(二)根據交通流量時空變化，彈性確定公交專用道時段和位置

隨著智慧城市、智慧交通的發展，路側信息感知和發布設施的全方位覆蓋，人工智能、深度學習算法的提出，以及5G等傳輸技術的出現，根據采集的交通流量數據的歷史及實時變化情況，利用長短期記憶(LSTM)人工神經網絡等新興預測方法，權衡社會車輛和公交車輛的客流量，實時、彈性確定公交專用道時段和位置已成為可能。利用5G傳輸技術并將這些信息完全同步到路側可變信息板和社會車輛駕駛員的手機終端，告知公交專用道限行狀況的實時情況，實現精細化柔性管理。如果基于實時數據采集的彈性化管理難度較大，可以參考香港的做法。以重慶市道路網及公交歷史運行數據，基于傳統時間序列分析方法，以周為周期，分別確定每天需要公交優先的路段和時段。如果數據精度無法滿足上述分析方法的實施，可以按照如下原則運行公交專用道：一是按照優先時段，公交專用道分為高峰時段公交專用道、長時段公交專用道和節假日全時段公交專用道三種形式，公交專用道使用時段以公交歷史客流需求為導向；二是在節假日，公交專用道的使用時段應根據該路段全天公交客流的情況來設置。

(三)部分路段允許多人乘坐的出租車使用公交專用道

目前，救護車、消防車等執行任務的特殊車輛，以及校車、班線客車在早晚高峰時段可通行公交專用道。在公交專用道的使用時段內，允許機場巴士、軍車、警車、消防車、救護車、工程救險車、班車及校車等特殊車輛駛入公交專用道。借鑒香港的經驗，重慶市下一步可以允許多人乘坐的出租車使用公交專用道，即成為公共交通共乘車道(HOV車道)。此項措施需要移動違法抓拍系統的車輛乘坐人數識別模塊作為運行支撐。

(四)“定向+公交專用”精細化設計，銜接段精細化處理，緩解干道橋隧壓力

可以在干道橋隧設置左側“定向+公交”車道，在公交專用道從最右側向最左側和從最左側向最右側過渡的路段，精細化設計標線的線形、顏色、形式等，基于交通流微觀仿真技術，分析論證其對過渡段通行效率和安全的影響，輔以公交專用道違法行為檢測系統，并與橋頭和隧道進出口節點處的多車道匯入公交優先信號控制協同，保障公交車在最右側車道和最左側“定向+公交專用”車道之間銜接過渡時的路權。

(五)基于車路協同的移動違法抓拍，保障彈性化、共享化公交路權實施

彈性確定公交專用道時段和位置，允許多人乘坐的出租車使用公交專用道，“定向+公交專用”等彈性化、共享化公交路權措施均需要車載式公交專用道違法行為檢測系統作為技術保障。車載式電子警察系統裝備在公交車車頭和車尾，具有監控點機動、隱蔽，監控范圍廣等優勢，能解決固定式抓拍系統問題，如檢測范圍有限，易于被交通違法車輛刻意回避等，從而完善違法占用公交專用道檢測系統。隨著車路協同技術的發展，車載式移動違法抓拍將能與時空可變的公交優先管控措施實時交互。2020年，長沙公交車裝備車路協同模塊，交叉口紅綠燈信息同步傳輸到公交車尾部的LED屏，解決了公交車后跟隨車輛的駕駛員視線受阻，看不到信號燈的問題[11]。因此，公交優先系統也可以將路側可變信息板位置、公交專用道實施的時間和車型信息同步到車載式電子警察系統，減少公交車道違法占用的漏拍和誤拍。

(六)建立健全公共優先出行法規體系

許多國家和地區的城市人均汽車保有量不比我國少，卻沒有出現我國近年來嚴重的城市交通擁堵問題，公共交通優先出行取得了長足發展，其原因在于制度保障[12]。重慶市應針對自身特點，盡快形成發展公共交通、減少小汽車出行、保障公交優先出行的政策法規體系，確保公交優先戰略落實。借鑒巴黎的先進經驗，可以從地方性法規層面制定減少小汽車出行的政策，如減少五大商圈停車泊位、提高停車費、完善步行出行系統等，讓居民感受到公交出行有隱含的社會“回饋”，鼓勵市民乘坐公共交通出行。參考武漢的建設理念，建設常規公交為主體，支線微線穿梭巴士為輔助，渡江輪渡為補充的“快干支微”多元公共交通網絡，健全居民的出行鏈。此外，將公共交通建設管理、用地保障、運營監督、財政補貼等提升至法律制度層面，促進城市公交發展的制度化和規范化[13]，逐步健全城市公共交通服務購買和回饋制度，運用市場手段合理激發公交企業經營活力，并限定利潤標準，兼顧公益性目的[14]。

隨著城市機動車保有量不斷增加，公交專用道的效能未達預期，無法持續發揮效能。其運營管理如何得到保障，成為“公交優先”能否有效實現的一大難題。本文以山水分割“中心組團式”的重慶市主城區公交專用道為例，分析其成因，提出以智能管控手段保證主干道關鍵節點處公交暢通，彈性化運行公交專用道的時段和位置，并以基于車路協同的移動違法抓拍系統為保障，從而提升公交系統運行效率，權衡社會車輛和公交車輛的利益；完善和落實城市公共交通優先的各項政策支持，減少小汽車出行比例，逐步健全公共交通服務購買和回饋機制。