區(qū)域微循環(huán)公交系統(tǒng)探析范文

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《北京聯(lián)合大學學報》2017年第1期

摘要：

快速公共交通網(wǎng)絡，包括地鐵、快速公交車(BRT)和快速路公交車系統(tǒng)在內(nèi)，是北京市公共交通系統(tǒng)的重要組成部分，該系統(tǒng)承載了全市每日超過50%的出行流量。然而，快速公共交通網(wǎng)絡的優(yōu)勢往往被出發(fā)地/目的地與快速公共交通網(wǎng)絡節(jié)點之間低效率的接駁機制所抵消，這直接導致了北京市快速公共交通網(wǎng)絡的“最后一公里”困境。作者在2010年提出了區(qū)域微循環(huán)公交系統(tǒng)理念，通過環(huán)狀短程公交線路將乘客的出發(fā)地/目的地與快速公共交通網(wǎng)絡節(jié)點連接起來，為交通網(wǎng)絡末端接駁問題提供了一套全新的解決方案，并在北京市公共交通優(yōu)化工作中得以實施。基于作者的研究成果，北京市于2010年起開始在試點區(qū)域開通區(qū)域微循環(huán)公交線路。但是，在微循環(huán)公交方案的推廣過程中，由于車輛購置成本的原因，線路未使用方案中設計的中小型公交車進行運營，而是繼續(xù)使用已有的大型公交車，也未采取公交停車場分時段復用等機制，從而導致微循環(huán)線路難以較為理想地發(fā)揮作用。作者針對上述情況，提出了包括引入中小型新能源公交車等一系列北京市區(qū)域微循環(huán)公交系統(tǒng)優(yōu)化方案，并根據(jù)應用實例，對實施優(yōu)化前后的線路運營效果進行了對比分析，從而證明了優(yōu)化方案的有效性與可行性，進一步提高了北京市區(qū)域微循環(huán)公交系統(tǒng)的適用范圍與運行效率，并有效降低其運營成本。

關鍵詞：

北京市交通;快速公共交通網(wǎng)絡;區(qū)域微循環(huán)公交系統(tǒng);新能源公交車

一、引言

交通是城市的命脈。擁有逾2000萬人口的中國首都北京，長期以來作為一個深受交通問題困擾的特大型城市的典型，道路擁堵嚴重，公共交通系統(tǒng)緩慢低效，出行舒適性差等問題飽受本地居民和外來人士詬病，并早已成為制約北京經(jīng)濟、城市發(fā)展的短板。為解決北京的交通問題，必須發(fā)展一個高效率的公共交通系統(tǒng)。考慮到北京城區(qū)地價較為昂貴，建筑物密度極大，同時快速路網(wǎng)已形成一定規(guī)模等因素的影響，北京市交通管理部門決定構建覆蓋全城的快速公共交通網(wǎng)絡，以提高公交出行服務的水平。該快速公共交通網(wǎng)絡由地鐵、快速公交車(BRT)和快速路公交車所組成［1］。根據(jù)北京市城市軌道交通第二期建設規(guī)劃(2015～2021年)①和“十三五”時期京津冀國民經(jīng)濟和社會發(fā)展規(guī)劃②，到2021年底，北京市將擁有24條軌道交通線路，滿足五環(huán)以內(nèi)城區(qū)“任意點距地鐵站直線距離不超過2km”的要求。同時，市交通管理部門將繼續(xù)維持適度的公共交通票價優(yōu)惠政策，力爭使市民優(yōu)先選用軌道或快速交通網(wǎng)絡出行③，從而緩解出行人群過度依賴私家車所造成的嚴重擁堵局面。截至2015年年底，北京市已開通運營18條軌道交通線路，6條快速公交線路(含支線)，以及覆蓋二、三、四環(huán)路和眾多放射線快速路的快速路公交車線路，快速公共交通網(wǎng)絡已經(jīng)初具規(guī)模［2］。但是，仍舊有眾多居住在地鐵站周邊范圍內(nèi)的市民選擇駕駛私家車出行。自20世紀90年代后期開始，隨著城市機動車保有量的增加，北京市的交通擁堵狀況日漸加劇，燃油成本、車輛維護成本、停車成本和相關稅收也逐年顯著增高。但是，仍舊有相當數(shù)量的出行人群不愿以公共交通替代私家車出行方式，這說明公共交通系統(tǒng)尚不能滿足其出行需要［3］。北京市交通委員會在2014年所進行的第五次城市交通綜合調(diào)查顯示，終端可達性問題已經(jīng)成為制約北京公共交通系統(tǒng)效率的主要因素①。雖然構建了高效的快速公共交通網(wǎng)絡，但由于城市規(guī)模較大，2015年五環(huán)路內(nèi)線網(wǎng)密度只有0.51km/km2，導致大部分出行人群必須乘坐接駁交通往返快速交通節(jié)點②。而出發(fā)/目的地與快速公共交通網(wǎng)絡節(jié)點之間低效的接駁交通機制大大抵消了快速公共交通網(wǎng)絡的優(yōu)勢，使出行者不愿選擇其為首要出行方式。為解決這一困局，作者在2010年提出了公共交通系統(tǒng)終端可達性的“最后一公里”問題，并通過構建“區(qū)域微循環(huán)公交系統(tǒng)”解決方案，由線路長度較短，使用中小型公交車運營的環(huán)形公交車系統(tǒng)代替現(xiàn)有承擔接駁交通職能的大型車長線公交線路，顯著提高了出發(fā)/目的地與快速公共交通網(wǎng)絡節(jié)點之間的交通效率，從而使快速公共交通系統(tǒng)對出行人群的吸引力大大增加［4－6］。上述方案提出后，獲選為2010北京市公交緩解擁堵十大舉措第二項［7］。2010年6月，根據(jù)該方案，北京公交集團在地鐵13號線回龍觀站周邊開通了548路微循環(huán)公交線路，這是北京市第一條依據(jù)區(qū)域微循環(huán)公交系統(tǒng)理念設計的公共交通線路［8－9］。截至2015年12月，北京市已開通微循環(huán)公交線路213條(含“5”字頭路公交線路、“專”字頭公交線路和其它微循環(huán)線路等)［2］。但是，在北京市大范圍推廣公交微循環(huán)線路的過程中，公交車加劇狹窄道路的擁堵、車輛運營成本過高及因為降低運營成本而減少發(fā)車數(shù)量、增大發(fā)車間距所導致的候車時間過長現(xiàn)象，在一定程度上削弱了微循環(huán)公交線路對公共交通系統(tǒng)終端可達性“最后一公里”問題的改善作用，為公交線網(wǎng)優(yōu)化帶來了新的挑戰(zhàn)。

二、現(xiàn)有微循環(huán)公交系統(tǒng)存在的問題

出于成本及設施銜接的考慮，目前北京公共交通集團在設置微循環(huán)公交線路時，未使用方案中設計的中小型公交車進行運營，而是繼續(xù)使用已有的燃油大型公交車，也未采取公交停車場分時段復用等機制。這種做法，直接導致了微循環(huán)公交線路無法全面發(fā)揮其高效、低成本運行，減輕城市次干路、支路交通壓力，緩解交通擁堵，優(yōu)化公共交通乘坐體驗的作用。其主要問題集中在以下幾方面:

第一，微循環(huán)公交線路途經(jīng)的道路多數(shù)較為狹窄，屬于機非混行道路，部分道路為單行線或設置有路側停車位。大型公交車車體龐大，在上述道路上行駛時速度緩慢，轉彎、進站、避讓機動車、非機動車、行人和障礙時很不方便，極易造成擁堵(尤其在出現(xiàn)交通事故時)，同時也存在嚴重的安全隱患。

第二，設置微循環(huán)公交線路的目的是建立一套線路短、效率高、等候時間少的區(qū)域性公交系統(tǒng)，其站點密集，間距較小，因此各站點在單位時間內(nèi)，不會存在很大的乘車需求。若使用大型公交車運營，出于成本考慮(須保證公交車滿載率高于某一閾值)，系統(tǒng)不可能實現(xiàn)間隔5分鐘以內(nèi)的高密度發(fā)車，只能沿用10－15分鐘發(fā)車間隔的傳統(tǒng)公交線路運營模式。然而，這將直接導致微循環(huán)公交線路的班次密度過小，完全無法實現(xiàn)其短線、高效、快速的設計初衷。第三，大型公交車車體較長，停車占地面積很大，需要專用的停車場站，又沒有或很難采用不同線路、不同運營時段或公交、社會車輛間的停車場復用機制，在高峰時段有大量公交停車場空置，而在平峰時段又會占用大量的公共停車資源，從而進一步加劇了城市的停車難問題。

三、微循環(huán)公交系統(tǒng)問題分析與優(yōu)化方案

(一)改用中小型公交車運營以提高效率

顯然，沿用大型公交車的做法使微循環(huán)公交的優(yōu)勢無法發(fā)揮，廣大乘客對該問題反映也較為強烈［10］，這一現(xiàn)象在四環(huán)路以內(nèi)的老舊城區(qū)微循環(huán)公交線路上更為突出。若改用中小型公交車運營，則可以有效緩解上述問題。由于歷史等原因，北京市并沒有恢復中小型公交車(即傳統(tǒng)上所稱的“小巴”或“小公共汽車”)運營的計劃。當時政府做出逐步取消小公共汽車的決定，主要是為了規(guī)范運營市場管理秩序［11］。事實上，如果將中小型公交車交由公交集團直接運營，采用與大型公交車相同的管理機制，中小型公交車同樣可以實現(xiàn)安全、規(guī)范、有效的管理。可見，重新引入中小型公交車作為微循環(huán)公交系統(tǒng)的首選運營載體，是發(fā)揮微循環(huán)公交系統(tǒng)獨特優(yōu)勢的基本前提。針對老城區(qū)和新建城區(qū)各自的交通特點(老城區(qū)街道更為狹窄)，可以優(yōu)先將中小型公交車應用于老城區(qū)微循環(huán)公交線路的運營，從而緩解其突出的人、車、路矛盾問題。

(二)引入新能源公交車并適當提高票價以降低成本

目前，阻礙中小型公交車廣泛應用的另一個障礙是車輛小型化導致的運營成本增加。由于微循環(huán)公交系統(tǒng)的主要設計理念是把大型車長線公交線路“化整為零”，因此各條微循環(huán)公交線路的客流量勢必會小于被替代大型車長線公交線路的客流量。在此情況下，為保證公交系統(tǒng)的運行效率，同時為避免加劇狹窄城區(qū)道路的擁堵，需要使用中小型公交車高密度(間隔3－5分鐘)運營微循環(huán)公交系統(tǒng)。這樣必然會提高整個系統(tǒng)的運營、維護與管理成本。為解決該問題，可以采取在引入新能源公交車運營的同時適當提高票價的方法，在降低公交車能源、保養(yǎng)成本的前提下，適當提高系統(tǒng)的運營收入，從而減輕微循環(huán)公交系統(tǒng)的運營成本壓力，實現(xiàn)系統(tǒng)的可持續(xù)健康運營。其具體實現(xiàn)形式如下:第一，引入新能源公交車。根據(jù)測算，傳統(tǒng)燃油公交車如改用同等載客量的新能源公交車，在單位行駛里程內(nèi)，其能源成本可降低80%，保養(yǎng)成本可降低50%［12］。與此同時，新能源公交車單車成本與配套充電設施成本僅比傳統(tǒng)燃油公交車高20%［13］。因此，使用新能源公交車替代傳統(tǒng)燃油公交車投入微循環(huán)公交線路運營，將可以大幅度降低微循環(huán)公交系統(tǒng)的運營成本。第二，提高運營票價。通常情況下，設定公共交通票價的思路是:以價值規(guī)律為基礎，以運輸成本為導向，同時兼顧公交運營企業(yè)自身的經(jīng)濟效益。首先根據(jù)運營成本，計算盈虧平衡點票價和企業(yè)獲利最大的票價，再充分考慮公共交通系統(tǒng)的社會效益，在上述兩個票價基礎上重新調(diào)整，從而使企業(yè)自身效益和社會效益相結合，創(chuàng)造最大的整體效益。公共交通系統(tǒng)的非營利公益屬性意味著，制定票價時首先需要考慮出行乘客的經(jīng)濟承受能力。作為首都，北京市對公共交通系統(tǒng)的補貼力度很大。通過補貼機制，在票價制定時可以基本實現(xiàn)票款收入與運營成本二者的平衡。由于區(qū)域微循環(huán)公交系統(tǒng)方案主要旨在滿足有一定經(jīng)濟條件的時間敏感型人群的需求，因此適當提高票價以平衡成本的設想是可行的。根據(jù)平衡票款收入與運營成本的方法計算，區(qū)域微循環(huán)公交系統(tǒng)的單乘次票價可以設定為1.5～2元，其相較傳統(tǒng)公交線路票價的上漲幅度在大部分乘客的承受范圍內(nèi)①。我國香港地區(qū)票價稍高的“小巴”與平價“大巴”、有軌電車等相結合的公共交通出行體系是一個可資借鑒的成功范例［14］。

但是，由于北京市的出行人群收入構成、社會觀念和政府政策等問題遠較香港復雜，上述方案仍可能給對時間開銷不敏感，但對出行成本敏感的人群(如低收入群體、中老年人等)帶來困擾。因此該模式在應用于北京市公共交通系統(tǒng)前，還需要結合相應的社會調(diào)查與人群分析，以對模式進行適應性改造與本地化微調(diào)。針對北京市公交系統(tǒng)的實際情況，本文提出了以下3種降低軌道、快速(路)公交與區(qū)域微循環(huán)公交相結合出行模式出行成本的設想:

第一，引入已在發(fā)達國家得到廣泛應用的“接駁轉乘優(yōu)惠”機制，如果乘客在較短的時間間隔(如30分鐘)內(nèi)，由微循環(huán)公交線路換乘至快速公共交通網(wǎng)絡或反之，抑或在同一快速公共交通站點出站再進站，公交系統(tǒng)將僅收取乘坐快速公共交通線路的資費，而免除其它所有費用［15］。采用上述機制，可以顯著縮小新出行方式與舊有方式間的資費差距，將其與傳統(tǒng)的長線公交線路出行的價差由3～5元縮小至2～3元，以提高其價格競爭力，降低其對中低收入階層等價格敏感群體的影響，使廣大市民更容易接受這種出行模式，基本實現(xiàn)時間效益與出行成本的平衡。

第二，為滿足頻繁乘坐公共交通工具者(如每日乘坐4次以上軌道交通者)的需要，可考慮推出不計名日票、周票、半月票、月票，甚至季票、年票等不同時長的定時車票。目前北京已經(jīng)建立了完善的IC卡公交收費系統(tǒng)，并開始試行里程達標優(yōu)惠和錯峰優(yōu)惠，因此已經(jīng)完全具備推廣定時長車票的技術條件。只要合理地設定各類定時車票的票價(比原公交、地鐵月票略貴一些)，就可以在降低乘客出行開銷和保證公交系統(tǒng)不虧損之間取得平衡。

第三，在開通區(qū)域微循環(huán)公交線路的基礎上，繼續(xù)保留部分原有的低價長線公交線路，以滿足對時間不敏感，但對價格敏感的低收入及中老年人群的需要。在平衡運營成本、實際運力需要等影響因素后，可以適當減少線路的運營班次，同時通過保證準時發(fā)車、在各站點公布公交車的詳細到發(fā)時間表以及做好換乘時間的銜接等方式，彌補運營班次減少所帶來的候車時間增加問題，以充分發(fā)揮長線公交線路作為軌道/快速(路)公交系統(tǒng)和區(qū)域微循環(huán)公交方案補充的作用，滿足上述人群的出行需求。在下文中作者將依據(jù)上述方案，對選定的北京市現(xiàn)有微循環(huán)公交線路進行優(yōu)化，并評估優(yōu)化工作對微循環(huán)公交線路運營效率、運營成本及運營服務水平的改善效果。

四、樣本微循環(huán)線路與覆蓋區(qū)域

(一)樣本微循環(huán)線路

本文選取北京東北二環(huán)至東北四環(huán)間兩條微循環(huán)公交線路119路和125路作為優(yōu)化改進樣本對象。上述兩條線路原為普通城市公交線路，在2010年后逐步調(diào)整線路走向，增加站點，從而轉變?yōu)閰^(qū)域微循環(huán)公交線路。兩條線路起、止點均為東城區(qū)安定門和朝陽區(qū)芍藥居地區(qū)，中途站點有所不同，但所覆蓋區(qū)域均為建成30－50年的老舊小區(qū)，道路較為狹窄，路側停車現(xiàn)象較為嚴重，交通秩序較為混亂，是典型的老城區(qū)城居民小區(qū)型地區(qū)［16］。圖1、圖2分別為119路和125路公交車的線路走向及站點分布［17］。

(二)樣本線路覆蓋區(qū)域

119路和125路線路覆蓋區(qū)域內(nèi)，可以與上述線路直接換乘的軌道交通線路有:地鐵2號線(安定門站、雍和宮站)，地鐵5號線(雍和宮站、和平里北街站、和平西橋站、惠新西街南口站)、地鐵10號線(惠新西街南口站、芍藥居站)、13號線(芍藥居站)，去除重復站點后，共6個站點;快速公交線路有:BRT3號線(安定門站、蔣宅口站)，共2個站點;城市快速路公交車有:二環(huán)快速路公交車(安定門西站、雍和宮橋東站)，共2個站點。線路覆蓋區(qū)域內(nèi)，共計有10個快速公共交通節(jié)點站(見圖3)［17］。119路公交車線路總長8.0km，所途經(jīng)道路中，城市主干路2km，占比25%;城市次干路3.6km，占比45%，城市支路2.4km，占比30%;125路公交車線路總長8.0km，所途經(jīng)道路中，城市主干路3.8km，占比47.5%;城市次干路0.8km，占比10%，城市支路3.4km，占比42.5%。由此可見，上述兩條微循環(huán)公交線路中，超過50%的路徑均為狹窄擁擠、交通狀況較為惡劣的城市次干路和城市支路［17］。

五、樣本微循環(huán)線路優(yōu)化與效果評價

(一)線路當前的運營維護成本與收益

119路與125路公交車均使用北汽福田BJ6123C7C4D型大型客車運營，該車型外廓尺寸11980mm×2550mm×3100mm，屬于大型單機燃油公交車，在狹窄城市道路上行駛較為不便［18］。根據(jù)119路與125路車隊提供的實際運營統(tǒng)計數(shù)據(jù)和行業(yè)平均測算數(shù)據(jù)(兩條線路客運量均按照200萬人次/年計算)［19］，兩條線路的年平均運營維護成本如表1所示。

(二)樣本線路換用中型新能源客車后的運營維護成本與收益

根據(jù)北汽福田公司官方網(wǎng)站提供的數(shù)據(jù)［20］和相似級別新能源公交車的運營成本測算數(shù)據(jù)［21－22］，作者計算了改用北汽福田BJ6650EVCA型中型客車運營后兩條線路的運營維護成本。BJ6650EVCA型客車外廓尺寸6530mm×2230mm×2830mm，為中型單機電驅動新能源公交車，可提供最多35個坐席，最大載客量約為北汽福田BJ6123C7C4D型大型客車的70%［18，20］。經(jīng)計算，兩條線路換用中型新能源客車后的年平均運營維護成本如表2所示。由表2可知，換用中型新能源客車運營后，在總成本基本持平的情況下，119路與125路兩條微循環(huán)線路的車輛數(shù)量可較使用傳統(tǒng)大型客車增加33.33%，平均時速提升20%，發(fā)車間隔相應縮短30%，單位時間內(nèi)乘客運載能力與使用傳統(tǒng)大型客車基本相同。

(三)樣本線路換用中型新能源客車并提高票價后的運營維護成本與收益

需要注意的是，在上述情況下，兩條微循環(huán)線路仍舊處于虧損運營狀態(tài)，需要政府財政補貼方可持續(xù)運轉。為扭轉上述局面，可考慮采取適當提交微循環(huán)公交單程票價的方式，以減輕政府有關部門對線路進行財政補貼的負擔。作者計算了將單程票價由1.00元/乘次(包含公交一卡通5折優(yōu)惠)提高30%至1.30元/乘次后，兩條微循環(huán)線路的年平均運營維護成本，詳情如表3所示。由表3可知，將單程票價提高30%后，可基本實現(xiàn)車輛運營成本與客票收入的盈虧平衡，從而在不過多增加乘客出行成本的前提下，顯著減輕政府有關部門對微循環(huán)公交線路進行大額財政補貼的壓力。

六、優(yōu)化方案效果評估與結論

(一)優(yōu)化方案效果評估

從上述分析可知，根據(jù)作者提出的優(yōu)化方案，改用中型新能源客車運營區(qū)域微循環(huán)公交線路并適當提高票價后，可顯著改善區(qū)域微循環(huán)公交系統(tǒng)的運營狀況，與傳統(tǒng)大型燃油公交車低票價運營方案相比，其具體優(yōu)勢如下:

1．中型客車可以更加順暢地在舊城區(qū)的狹窄道路上行駛，周轉效率遠比大型客車高，因此能夠在不影響單位時間內(nèi)乘客運載能力的情況下大幅縮短發(fā)車間隔，減少乘客等候時間，提高車輛平均車速，從而有效提升區(qū)域微循環(huán)公交系統(tǒng)的運營效率。

2．相較傳統(tǒng)燃油客車，新能源客車低廉的能源成本和維護成本不僅可以彌補新能源客車購置成本稍高的不足，更可以在總成本持平的情況下，購置更多的運營車輛，從而進一步縮短發(fā)車間隔，減少乘客等候時間，提高系統(tǒng)運行效率。

3．在此基礎上，如果適當提高微循環(huán)公交單程票價，則可以基本實現(xiàn)車輛運營成本與客票收入的盈虧平衡，從而顯著減輕政府有關部門的財政補貼壓力，因而有助于更多微循環(huán)公交線路的開行，使城市公交系統(tǒng)的終端可達性進一步提升。

(二)結論

由此可見，本文提出的區(qū)域微循環(huán)公交系統(tǒng)優(yōu)化方案，不失為一種充分發(fā)揮區(qū)域微循環(huán)公交系統(tǒng)優(yōu)勢，提升公交線網(wǎng)終端可達性，改善乘客公交出行體驗，增強公交出行吸引力，從而倡導綠色出行，改善城市環(huán)境狀況的有效方法，可以進一步發(fā)揮區(qū)域微循環(huán)公交作為快速公共交通網(wǎng)絡延伸與有力補充的作用。

參考文獻：

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作者:解超 王安琪 單位:中國交通通信信息中心 北方工業(yè)大學