超（特）大城市快速公交功能变化及优化研究——以成都为例

摘要

城市交通系统的规划布局、优化调整等受其所承担的运输功能的直接影响。研究以成都作为超（特）大城市的代表，以手机信令数据，公交刷卡、轨道交通刷卡、共享单车骑行数据分别作为主要研究数据和辅助校核数据，通过对比、量化分析，研判快速公交在不同时段的功能定位。

结果表明，在轨道交通加密成网前，成都快速公交与轨道交通共同发挥着城市骨干运输的作用；在轨道交通加密成网后，成都快速公交的运输功能逐渐转变为围绕轨道交通的“补充辅助”和“接驳延伸”。研究以此为依据，制定了超（特）大城市快速公交“满足需求、避免重合、发挥功能、动态优化”的四大优化原则，并以成都为例进行体系调整。

根据《城市综合交通体系规划标准》（GB/T51328-2018）及《快速公共汽车交通系统设计规范》（CJJ136-2010），“快速公共交通汽车系统”（Bus Rapid Transit System，简称“快速公交”或“BRT”）是指运用大容量、高性能公共汽电车，集成专用车道、车站，按班次运行，由优先信号、智能调度系统控制的集约型快速公共交通客运方式。基于该定义和快速公交的实际运营状况，快速公交的特征表现为：具有独立封闭的专用路权；独立车站和车外售票系统；速度、运量均大于一般公共交通。

1999 年，我国昆明借鉴苏黎世大运量公共交通的建设和运营经验，在其北京大道上建设了全国第一条路中式、享有独立封闭路权专用车道和专用车站的快速公交系统，拉开了快速公交系统在我国城市发展的序幕。其后，在“优先发展城市公共交通”的倡导和理念引领下，快速公交系统迎来高速发展期。

到 2016 年，北京、广州、杭州等 23个城市相继开通了快速公交系统，总里程达到3 592 千米，年均增长里程 200 余千米。快速公交对城市公共交通体系的发展起到了促进和提升的作用。如广州快速公交的开通，强化了公共交通整体的竞争力，不仅推动全市公共交通运行速度提升 84%，更促使 7% 的私家车出行群体转而使用公共交通出行。

厦门快速公交系统促进全市公共交通出行比例上升至 31%、中心岛地区上升至 43%。伴随超（特）大城市轨道交通逐渐加密成网，快速公交客流分担比逐渐下降，许多城市对其实施了包括取消独立封闭路权、调整为普通公交干线，甚至直接取消线路等措施。例如 2018 年，杭州将市区的三条快速公交线路逐步调整为普通公交线路。至此，在我国各超（特）大城市，快速公交体系由快速发展阶段进入优化调整阶段。

成都是四川省会城市，常住人口约为 2 100 万，属于超（特）大型城市。2013 年，成都依托二环高架建设，开通全市首条拥有独立封闭路权、专用车站的快速公交，总长达 35.5 千米。在仅开设两条轨道线路的情况下，二环高架快速公交充分匹配并满足了居民的出行需求，开通后的客流量迅速达到 17.8 万人次 / 日，并于 2016 年增至 30.5万人次 / 日。

为进一步发挥快速公交的客流运输能力， 2016 年成都启动《成都市快速公交体系规划》的编制，确定了快速公交体系以二环高架环线为核心、以五条快速路为放射状的“一环五射”格局（图 1）。

图1 成都快速公交“一环五射”体系及建设开通情况

2017 年至今，成都常住人口大幅增加，日均出行需求总量随之大幅上涨。在此期间，轨道交通快速发展加密成网，线网里程由 2017 年的 252 千米，增长至 2020 年的 518 千米，实现翻倍增长，轨道交通客流量超过地面常规公交，在居民的公共交通出行方式中占据主导地位。

同时期，成都相继开通金凤凰大道（一期）、剑南大道（神仙树段）及日月大道三条快速公交线路，完成“一环三射”的开通运营。目前，成都围绕“一环三射”共开通 11 条“K 字头” 公交运行线路，本文严格按照快速公交的定义和特征，对“K字头”公交线路具有独立封闭路权、独立车站的区段进行研究，而“K 字头”公交线路与普通公交线路共用公交车道和车站的区段不作为本文的研究对象。

受轨道交通加密成网的影响，即使在“三射”新增运营的情况下，成都快速公交客流量仍然呈现出下降趋势，2020 年日均客流总量降为 27.6 万人次，快速公交面临着转型发展。

01

基于多元大数据融合分析的快速公交

功能定位研究方法

城市交通系统的规划、优化、布置等受其所承担的运输功能的直接影响，而运输功能的确定来自于对不同交通方式出行特征的定量对比分析。

过去，多采用问卷调查、跟车调查等人工调查形式来获取出行客流量、出行距离、出行时间等交通特征数据，这种方式不仅耗时长、成本高，而且样本量普遍较少，对出行特征的分析不够全面和精准，容易导致错误的决策指引。

随着数字科技的发展，大数据因具有覆盖面广、采集成本低、处理速度快的优势受到城市交通学者的青睐，利用公交刷卡与 GPS 数据对公共交通出行特征进行分析成为主流。

然而，仅使用单一的公交刷卡与 GPS 数据进行分析研究，依然存在问题：其一，公交刷卡只能反映“站到站”的出行特征，对于乘客上车前和下车后的出行行为无法进行分析；其二，缺乏与其他交通方式的对比研究，无法准确得到公共交通的功能定位。

手机信令数据具有打点密、全时段采集的优势，具备克服单一数据源分析的基础，并且利用手机信令数据进行出行方式区分的分析技术方法已经相对成熟，真正可实现对出行者全方位的“门到门”出行特征的分析，以及做到对不同出行方式进行对比分析。为精准识别快速公交功能定位，本研究采用以手机信令数据为主，公交刷卡、轨道刷卡、共享单车数据作为辅助，即多元数据融合分析的方法，进行研究的对比校核和补充分析。

1.1  研究时段及数据情况

根据成都快速公交客流量的发展变化情况可知，轨道交通加密成网的 2017 年是其作为快速公交的功能定位发生变化的关键时期。因此，本研究选用 2017 年前后的两组数据进行对比分析，来研判成都快速公交的功能定位变化状况。

研究数据包括 2014 年与 2020 年 12 月的手机信令数据、公共交通刷卡数据、轨道交通刷卡数据，以及 2020 年 12月共享单车的骑行数据（表 1）。其中，手机信令数据为移动、电信、联通三家运营商的“脱敏”（不涉及用户任何属性特征）数据；共享单车数据涵盖美团、青柠、哈罗等多家服务商。

表1 成都快速公交功能定位变化分析的数据使用详情

1.2  研究技术框架

对快速公交的功能定位分析需要分析其自身的运行特征，并与普通公交、轨道交通进行对比分析。

首先，需要利用手机信令数据进行出行方式的区分。由于地铁站及快速公交站具有独立信令基站，地铁和快速公交出行群体可通过基站编号来识别；普通公交出行群体可通过速度阈值、加速度阈值等聚类数据以及公交线网匹配分析数据来筛选。

其次，对不同出行方式的出行特征进行测算和对比。受益于手机信令数据“门到门”的优势，本研究不仅可以更加精准地测算客流量、出行距离、出行时间等基本特征的表征参数，还能测算客流吸引范围、接驳换乘情况、出行热点分布等。其中，客流吸引范围和接驳换乘情况的测算方法需要简要说明。

客流吸引范围：以快速公交、普通公交、轨道交通固定乘客群体的 90 分位数接驳距离进行表征。

接驳换乘情况：轨道交通与地面公交之间的接驳换乘使用刷卡数据的用户 ID 匹配来识别，共享单车与地面公交的接驳换乘行为识别依靠 GIS 平台来完成。

最后，综合运用公交刷卡数据、地铁刷卡数据、共享单车数据，与手机信令数据测算得到的特征值进行对比、校核（图 2），以保障数据分析结果的科学性和客观性。

图2 成都快速公交功能研究技术路线

02

成都快速公交功能定位分析

根据数据分析结果 ，快速公交在轨道加密成网前、后两个阶段呈现出截然不同的功能定位。

2.1  轨道交通建设初期（2017 年前）

成都轨道交通仅四条线路，总里程为 176 千米，核心城区（绕城范围内）路网密度仅为 0.3 千米 / 平方千米，且尚未成网。其间，快速公交与轨道交通共同承担骨干运输功能，具体表现为以下几点。

（1）快速公交承担与轨道交通相同出行距离的客运需求。根据手机信令数据测算居民“门到门”的出行距离可知，快速公交乘客平均出行距离为8.6 千米，接近轨道交通的8.9千米，远高于普通公交的 5.8 千米。同时，快速公交乘客的出行距离区间与轨道交通相似。

（2）快速公交站点与轨道交通站点具有相同的客流吸引能力。快速公交站点的客流平均吸引范围为 1.2 千米，与轨道交通的 1.3 千米接近，远高于普通公交的 0.4 千米。快速公交和普通公交间的接驳换乘比例为 9.5%，与轨道交通和普通公交间 8.6% 的接驳换乘比例相近，而快速公交和轨道交通间的接驳换乘比例仅为 0.5%。

（3）快速公交与轨道交通客流量实现同步增长。2013—2016 年，轨道交通线路新增开通 93 千米，日均客流量由 66 万人次（2013 年）上升至 138 万人次（2016 年），增长了 109%。同期，快速公交未建设新增线路，日均客流量由 17 万人次（2013 年）上升至 30.51 万人次（2016 年），增长了 80%。

2.2  轨道交通初步成网（2017 年至今）

2017 年以后，成都轨道交通快速发展，轨道交通里程增至 518 千米，核心城区（绕城范围内）线网密度增至 0.7千米 / 平方千米，轨道 7 号线（环线）的开通，标志着成都轨道交通发展进入成网阶段，轨道交通客流量全面超过地面公共交通。在此背景下，快速公交不再承担骨干运输功能，具体表现为以下几点。

（1）在轨道交通服务覆盖区域，快速公交客流量下降趋势明显，在轨道交通服务覆盖不足的区域，快速公交发挥“补充辅助”的功能。

轨道交通加密成网后，对客流吸引能力大幅提升，客流吸引距离由 1.2 千米提升至 1.7 千米，处于轨道交通客流吸引范围内的快速公交的客流量平均下降 34%。为科学衡量轨道交通与快速公交的位置关系对快速公交客流量造成的影响，研究利用轨道交通与快速公交站点 800 米范围内服务覆盖的重合率，与快速公交的客流量变化进行回归分析，可知，当服务覆盖的重合率达到 40% 以上时，快速公交的客流量下降趋势明显。相反，在无相邻并行轨道的区段，快速公交的客流量呈稳步上升趋势（平均上升 4%），主要服务其沿线出行需求（图 3、图 4）。

图3 成都轨道开通前后二环高架快速公交断面客流量变化情况

图4 成都轨道交通站点服务重合率与快速公交客流变化情况

（2）快速公交转变为以服务中、短距离客运需求为主，客流吸引能力大幅下降。

受轨道交通加密成网的影响，快速公交的平均出行距离由 8.6 千米下降至 5.4 千米，平均站点客流吸引范围由 1.6 千米下降至 0.9 千米，均远低于轨道交通的数据，与常规公交出行特征（平均出行距离为 4.8千米、客流吸引距离为 0.6 千米）相近。

（3）快速公交在轨道交通末端未覆盖区域发挥着“接驳延伸”功能。

位于北部郊区的居住组团具有较大的进、出城需求（高峰时段客流量约为 6.8 万人次 / 小时），在建轨道交通预计 2024 年底开通，沿线出行需求尚未被轨道交通服务覆盖。金凤凰大道快速公交成为沿线居民进、出城的重要选择，高峰时段达到 2.3 万人次 / 小时，平均乘坐距离为 6.5 千米，其中，68% 的客流量与轨道 1 号线末端站点（火车北站）进行接驳转换，大幅延伸了轨道 1 号线对大丰地区居住组团的服务覆盖（图 5）。

图5 成都大丰地区金凤凰大道快速公交断面客流量

03

成都快速公交优化原则及调整方案

轨道交通的加密成网，使得成都快速公交在城市客运体系中的骨干作用大幅减弱。随着轨道交通建设的进一步推进，成都核心城区轨道交通的线网密度将突破 1.0 千米 / 平方千米，绝大部分居住区和工作岗位都将被轨道交通提供的服务覆盖，轨道交通的核心主体地位将被进一步强化。围绕轨道交通优化调整地面公共交通系统，促进两者互补协作、共同提升客流服务水平，将是成都公共交通系统发展的重要方向。

3.1  调整优化原则

根据快速公交特征的转变以及对城市公共交通未来发展状况的基本研判，引导快速公交的“骨干运输”功能，转变为围绕轨道交通的“补充辅助”和“接驳延伸”功能，是其线路优化调整的重点。为此，研究制定以下四点优化原则。

（1）匹配客流量的出行需求。根据《城市综合交通体系规划标准》（GB/T51328-2018）的要求，快速公交线路开设的条件宜为高峰时段每小时单向客流量 1 万人次至 3万人次，保障快速公交最低的客流量需求。

（2）避免与轨道并行、重复。保障快速公交的线路与沿线轨道交通的间距不小于 1.7 千米，两者站点服务覆盖重复率不宜超过 40%，减少资源浪费。

（3）发挥补充及延伸作用。针对轨道交通未覆盖、需求达到一定程度的客流廊道，可开设快速公交线路，发挥其补充和延伸服务覆盖的作用。

（4）实施动态化调整。结合城市轨道交通建设开行时序，以及轨道交通开行后快速公交的客流量情况，进行线路的动态优化调整。

3.2  调整优化方案

遵照四大优化原则，通过多源数据进行融合定量分析，针对不同类型的快速公交制定优化方案。

（1）对于轨道交通线网密集的核心城区，建议不再新建具有独立封闭路权、专用车站的快速公交。根据宏观交通模型及轨道运能对比测算可知，成都中心城区超过 90%的中长距离客流廊道可被轨道交通服务线路覆盖，其客流需求总量（单向需求预测为 57 万人次 / 小时）可被轨道交通运能（单向运能为 74 万人次 / 小时）满足。

（2）暂时保留现状客流量较高、发挥补充及延伸作用的快速公交线路，待沿线轨交线路开通后根据客流量情况作适当调整。如二环高架快速公交与沿线轨道交通（图 6）线路间距为 2.0 千米、800 米范围内服务覆盖重合率仅为28%，现状客流量稳定在 3.2 万人次 / 小时，充分发挥了对轨道交通的“补充辅助”作用，建议保留。待沿线 13 号线及 17 号线建成开通后，再适时调整。

图6 成都二环高架快速公交与沿线轨道交通对比关系

（3）对于沿线客流需求旺盛但轨道交通线网覆盖不足的，建议加快建设已规划的快速公交线路。如规划中的东西轴线快速公交，其沿线预测进、出城的出行需求为高峰时段单向 3.2 万人次 / 小时，但沿线轨道尚未启动建设。同时，该廊道将是世界大学生运动会主场馆与核心城区往来联系的主要通道，建议加快建设（图 7）。

图7 东西轴线快速公交沿线客流需求及轨道交通建设情况

（4）对于沿线客流需求量不足或已被轨道交通充分满足的区域，建议不再建设具有独立封闭路权、专用车站的快速公交线路。如拟建的沙西线快速公交，其沿线客流高峰时段的需求量仅为 0.8 万人次 / 小时，不符合开设的基本客流条件；此外，其沿线已开通轨道交通 6 号线（单向运能为 6.3万人次 / 小时），快速公交与其平均间距仅为 1.2 千米，不宜再修建独立封闭路权的快速公交线路（图 8）。

图8 沙西线快速公交沿线客流需求及轨道交通建设情况

04

结论与建议

4.1  研究结论

（1）本文基于多源大数据融合分析，以手机信令数据作为主要数据来源，公交刷卡、地铁刷卡、共享单车骑行数据作为校核数据，研判成都市快速公交功能定位的演变情况。研究表明，成都轨道交通加密成网前，快速公交与轨道交通共同承担骨干运输功能；轨道交通加密成网后，快速公交转变为围绕轨道交通的“补充辅助”和“接驳延伸” 功能。

（2）本研究采用数值测算和回归分析的方法，量化研究快速公交与轨道交通客流竞争的空间阈值。包括两者线路间距不宜低于 1.7 千米，两者站点服务覆盖范围重合率不宜高于 40%。

（3）本研究提出，超（特）大城市围绕轨道交通优化调整或新增具有独立封闭路权、专用车站的快速公交的四项基本原则为满足需求、避开轨道重合、发挥功能、动态优化，并以成都为例进行实践研究。

（4）受数据获取难度的限制，本研究仅以成都作为研究城市。针对轨道交通已成网、需要进行快速公交优化调整或新增论证的超（特）大城市，本研究成果具有较高的参考意义。当然，城市规模、空间格局、出行习惯、发展阶段等各种重要因素会造成快速公交功能定位的差异，这是值得进一步探索的内容。

4.2  政策建议

为进一步促进轨道交通、地面公交“两网融合”发展，减少竞争和资源浪费，培育更健康的公交体系，结合本文的研究结论，提出如下政策建议。

（1）超（特）大城市应坚定轨道交通为核心主体地位的发展模式，围绕轨道交通做好地面公交动态优化。

（2）针对发挥作用的快速公交线路，做好普通公交、社区巴士、定制巴士、慢行交通的接驳衔接转换，提升其客流服务覆盖范围及出行体验。

（3）针对城市轨道交通服务未覆盖的重要产业功能区、新城、郊区居住组团等，在沿线轨道交通未开通前，可适当开设快速公交进行服务覆盖，注意简化线路及站台设施，便于后期灵活调整。

作者

蒋源 成都市规划设计研究院规划四所规划师

李星 成都市规划设计研究院规划四所所长

乔俊杰 成都市规划设计研究院规划四所主任规划师

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