公交线网革命（上）：探寻公交替代小汽车之路

城市交通研究院公共交通资讯 2022-10-09

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摘要：本篇是“公交线网革命”系列文章的上篇。文章讲述了世界部分城市面临地面公交发展瓶颈，打破思维定式，重构公交线网的创新尝试。文章介绍公交线网“革命”的理念创新，从公交发展的本源和乘客出行的时空可达性出发，探讨如何构建可替代小汽车的公交服务。

图1：巴塞罗那公交线网“革命”概念示意

补贴增、客流降，传统公交发展遇瓶颈

地面公交客流下降是世界很多城市近些年面临的难题。在国内各大城市，公交客流的损失抵消了轨道交通客流的增长，政府投入大量资金用于轨道交通建设和地面公交补贴，但公共交通的整体分担率未见明显提升。在国外发达城市，低油价以及互联网公司的掠夺性市场战略，助推小汽车和网约车出行量陡增，而公交人工成本居高不下，发展陷于停滞。

图2：以纽约为例，包括地面公交在内的公共交通客流整体呈现下降趋势[1]
可以看到，如何更清晰地思考地面公交的发展策略，进而提高公共交通系统的整体竞争力，已经成为一项世界难题。特别是在我国居民收入水平持续提高、各类交通新业态涌现的大背景下，暨需要从改革的角度出发，探索新的公交发展路径。

图3：面临困境，世界各地掀起公交改革热潮，社会各界参与到公交改善的对话中来

公交线网“革命”：从“被动调整线路”到“主动塑造需求”，构建全新公交规划模式，对标小汽车出行，提供自由度极高的公交服务

开展公交线网“革命”，是世界一些先进城市面对公交发展困境所做出的创新尝试。自2012年以来，以巴塞罗那、旧金山、莫斯科、都柏林等为代表的城市，采用这种创新的理念对公交线网进行了彻底的重构。不同于传统公交线网规划相对被动、追随客流渐进式调整的模式，公交线网“革命”提出以“可全面替代小汽车”为目标，对包括地面公交在内的公共交通线网进行整体设计，为乘客提供媲美小汽车的出行可达性，主动塑造客流，引导城市可持续发展，并且以不增加财政预算为前前提。这些城市突破了公交规划中的一些传统观念和制约瓶颈，不但收获了客流的增长，还取得了显著的经济效益和社会效益。

表1：可替代小汽车的公交线网设计要点[2]

开展公交线网“革命”的重要基础，是交通泰斗、美国工程院Carlos F. Daganzo院士2010-2017年进行的一系列研究。他提出，“可替代小汽车的公交系统，要能满足城市中任意点到任意点之间的出行需求，提供高品质、全天候的服务，并且易于乘客辨识和上手……只有这样，才能促使私家车主放弃开车，即便他们拥有复杂的出行链和随机的出行需求。”在传统的公交规划模式下，这样的目标是难以实现的。为实现这一目标，笔者根据成功开展公交线网“革命”的城市经验，总结出以下几点理念创新：表2：传统公交线网规划与公交线网“革命”的规划理念对比

1）公交发展定位的转变，从简单的“缓解城市交通拥堵”，提升为“全面替代小汽车”，满足人们日益多样化的高品质出行需求，而不只是服务于固定的通勤出行或低收入群体的保障性出行；2）公交线网形式的转变，从尽可能避讳换乘、提倡出行的“直达性”，转变为关注公交线网整体的“可达性”，注重换乘环节和发车间隔的设计，使乘客可以快速到达线网内任意目的地，媲美小汽车出行的自由度；3）公交企业运营策略的转变，从“以需求决定供给”的被动模式，转变为“以供给塑造需求”的主动策略，公交线路设计不为满足单一群体的个性化需求，而是为了公交系统整体发挥最大效益；4）公交乘客出行感观的转变，从繁杂的线路、无规律的站点、参差不齐的手机app中解脱出来，并打破制式间的壁垒，取而代之的是任何人、任何时间、去任何地方都可以选择的“傻瓜式”出行服务；5）公交设施设计的转变，从关注车辆和路网的顺畅运行，转变为保障乘客全出行链行程时间的竞争力，当小汽车完成的出行都能由公共交通完成以后，公交也就不再需要向小汽车出行者妥协。只要这些理念转变协同，打破一些传统观念的局限，就向可替代小汽车的高品质公交迈进了一大步。

一

回归本源：人民对美好生活的向往，就是公交的奋斗目标；评判公交成功的标准，就是能否让人不拥车、不用车也能参与社会和经济活动从经济学本质来看，交通出行是一种“派生需求”，人们出行的首要目的是进行社会和经济活动，而不是在途旅行。马尔凯蒂定律告诉我们，人们平均每天愿意耗费在通勤途中的时间大约是1小时，而一个人在半小时到一个小时内可以抵达的就业岗位数量，也就决定了他拥有多少就业机会和收入潜力。相似地，这种出行可达性也决定了企业招揽人才、参与商业洽谈，以及居民拓展社交圈、碰撞创新思维的潜力。城市交通系统能提供的可达性水平，决定了人民美好生活和经济高质量发展能否实现。因此，公交发展的本源，就是尽可能拓展人们的出行可达性。

图4：伦敦交通局提供的公共交通可达性查询工具，综合考虑步行距离、预计候车时间、车内时间和换乘因素，展示乘客在15、30、45、60分钟内的可达性水平[3]
当人们采用“公交+步行”方式出行能获得的生活和经济机遇，能达到与小汽车出行相似水平的时候，也就减少了拥有和使用小汽车的必要性，支撑了城市更可持续发展。这样的指标如何量化？主导了世界多地公交线网“革命”的公交专家JarrettWalker博士提出了名为“出行自由度”的评价指标，指的是居民在15、30、45分钟之内通过“公交+步行”能够抵达的城市面积范围和就业岗位、公共服务、商业店铺数量。在一定财政预算之下能使这种出行可达性最大化的公交规划方案，也正是使公交客流最大化、交通拥堵缓解最大化的方案。该指标已经成功应用于休斯顿、莫斯科、都柏林等多地的公交线网重构项目当中。

图5：美国交通科技公司Remix开发的动态地图，可以模拟不同公交线网方案下，城市中任意位置的出行可达性，为线网规划和公众参与提供数据支撑[4]

二

重构公交线网：从线网整体可达性角度出发，统一设计线路之间的换乘关系，打破固定线路出行的约束，在空间上提供充足的出行自由公交线网“革命”的核心目标，就是在相同的财政预算下，通过重构公交线网，为乘客提供最大化的出行可达性，尽可能替代小汽车出行。为实现这一目标，首先需要打破的瓶颈，就是“换乘恐惧症”。传统观念认为，公交乘客对换乘十分厌恶，因此公交部门应开行尽可能多的直达公交线路，在避免换乘的前提下连接尽可能多的OD。然而，在活动日益分散和多样化的大城市，即使开通再多的线路也难以媲美小汽车出行的自由度。以澳大利亚墨尔本为例，即便拥有数百条公交线路，乘客一次乘车可直达的目的地数量不到整个城市的5%[5]。在财政预算的制约下，开行大量的线路也就意味着每条线路的发车频率不会很高，且易形成冗长、重复、高度复杂的线网结构，加剧人们对乘坐公交的抵触。为打破这种恶性循环，公交线网“革命”将换乘环节纳入公交线网规划当中统一设计。根据Daganzo院士的后续研究，以“换乘”为突破口的公交线网设计，若想实现很高的品质，需具备以下几个特征：1）线路覆盖全面、换乘容易、不绕路，2）线网简洁、容易上手（例如“棋盘+放射”结构），3）发车频率高。这样的线网形态，与国内城市轨道交通线网十分相似。当这些条件得到满足，就容易实现不同公交线路之间、公交与轨道两网之间的全面融合，使乘客出行不受固定时刻表、固定线路、固定制式的限制，尽可能提高不开车人群的出行可达性，发挥公共交通相对小汽车的最大竞争力。

图6：在理想的公交系统中，乘客最多只需换乘一次，就可以到达任何地方[6]
2012年，在Daganzo院士的主导下，西班牙巴塞罗那就尝试了一种创新的公交线网设计——“网格状公交”系统（Orthogonal Bus），初期亦称“地铁式公交”（Metrobus）。巴塞罗那将市区原本的63条公交线路合并成了由8条横线、17条纵线、3条对角线，共28条线路组成的“棋盘+放射型”骨干公交线网。这种公交系统提供类似地铁的高品质出行体验——由长达24米的大型低地板双铰接公交车辆承运，以全天候4-6分钟的超高发车频率穿梭在城市中，每条公交线路负责覆盖一条主要街道、贯穿整个城市，通过位于交叉口的换乘站便捷转换。配以完善的信息指引，尽可能减少人们对换乘的阻抗。

图7：巴塞罗那公交线网——改造前[7]

图8：巴塞罗那公交线网——改造后[7]

图9：巴塞罗那公交换乘地图与换乘引导标识 [7]

图10：巴塞罗那标准化公交车站 [7]从效果来看，新公交线网中虽然换乘有所增加，但经过与土地利用充分契合，90%的出行换乘次数可控制在一次以内。预计远期线网整体换乘系数为1.44左右，仍处于可接受水平。同时，新线网用更低的成本提供了翻倍的发车频率，平均发车间隔从12.30分钟压缩至6.18分钟，未来将继续压缩至4分钟，大幅缩短候车时间。公交运营所需要的配车数从此前的761部减少到573部，显著节省运营成本。因为线路更加顺直、发车间隔大幅压缩，配以积极的公交优先措施，即便换乘有所增加，新线网中大部分OD间的出行时间显著缩短。研究人员选取了四条具有前后可比性的线路，发现客流平均增长近19%。

图11：巴塞罗那线网“革命”后，主要OD间出行时间变化[8]
巴塞罗那的成功经验证明：1）公交乘客对换乘的厌恶远远没有人们想象的严重，2）设计得当的“换乘型”公交线网可以比传统模式更有吸引力，具有强大的网络效应——换乘给乘客带来的不便可以被其带来的诸多好处所弥补。可以看到，如果公交发展所必备的条件都能得到满足（对标国内城市对待轨道交通的那般热情），地面公交系统是能够提供类似地铁、甚至媲美小汽车的高品质出行服务的。这一结论为城市公交的改善提供了广阔空间。

三

打造“高频公交”：重视发车频率规划，让乘客随到随走、无须查看时刻表、更不需要提前预约，在时间上提供充分的出行自由小汽车是一种出行自由度极高的交通工具，而公共交通若要实现“可替代小汽车”，也要提供高度自由的出行服务。因此，对每条公交线路的发车间隔进行统一设计，使公交乘客能够实现“随到随走”，并使线路之间具备高度联结性，是开展公交线网“革命”的主要出发点。前面提到，合理的换乘设计可以被乘客所接受，因此公交企业也就不需要为追求“一座直达”而绞尽脑汁地设计大量繁杂的公交线路了。相反，公交企业可以将有限的资源集中起来，通过合并众多重复线路，重点打造一批发车频率高、可靠性好的高品质线路，不仅解决了“等车”这一公交乘客最大痛点，更保障了线路之间的换乘不再困难。表3：公交乘客的核心诉求，其中四项都涉及“出行自由”的概念，提供这种自由对替代小汽车出行具有重要意义[9]

图12：中国城市居民公交摇摆乘客出行决定因素重要度排序，其中候车时间和可靠性是重要性最高、满意度最差的指标之一[10]

图13：在财政投入不变的情况下，通过缩减线路条数，可使发车频率倍增，借助便捷的换乘，可以缩短乘客总出行时间，并连接更多的目的地[4]
发车频率决定了乘客出行的自由和可达性，因此世界上越来越多的公交都市开始把发车频率高、可靠性好的线路进行专门的划分，通常称之为“高频线路”（Frequent Service）。Daganzo院士提出，高频线路的发车间隔标准，应该参考同等小汽车出行时所需的步行、找车位、停车时间——一般加起来不超过10分钟[2]。笔者认为，考虑到我国公交站点步行距离较远、停车位配建到户且生活节奏较快等因素，参考国内城市的地铁、网约车的服务标准，高频公交线路的全天候发车间隔不宜超过2-5分钟。

图14：世界部分公交都市对“高频公交”的界定标准和品牌打造（依次为丹麦哥本哈根、加拿大蒙特利尔、澳大利亚布里斯班、美国波特兰）[4]

图15：高频公交案例——哥本哈根的“A-Bus”（左）和台北“干线公交”（右）[11、12]
乘坐“高频线路”出行，等车时间短、可靠性高——即使错过这班车，下一班车马上就到——即便是对时间要求较高的人士也可以使用。“高频线路”形成网络之后，乘客在线路之间换乘衔接也非常容易。同时，公交部门将车辆和人员集中在少数几条线路上，当车辆遭遇拥堵或交通事故时，可以实现更灵活的运营调度。线路数量减少，也助于避免不同线路同时进站引发的“列车化”排队现象，提高运行效率，减少设施需求。

图16：北京公交典型“高频线路”（左）与“低频线路”（右）对比，服务水平有明显差异，但现实中这两类线路未进行区分[13]
一个经典案例是2015年Walker博士主导的美国休斯敦公交线网“革命”。该项目在财政补贴不变的前提下，将此前大量低频、重复的公交线路，整合成了由28条高频线路组成的换乘便捷的网络。重塑后的线网中，高频线路所覆盖的人口比此前增长了111%，就业增长了55%，实现了一百万居民与一百万就业岗位之间“任意点到任意点”的出行。重构后的线网使休斯敦大部分各主要OD之间的公交出行时间得到缩短。从客流上看，虽然这一时期德州经济出现下滑，但休斯敦公交客流保持平稳并小幅上升，成功扭转了持续十余年的客流跌势。

图17：美国休斯敦2015年开展“公交线网再想象”（System Regimagining），对公交线网进行了重新设计，在财政预算不变的前提下，打造覆盖全市的网格状高频公交网络[14]

图18：美国休斯敦公交线网“革命”后的典型OD出行可达性变化以及客流变化[14]
打造高频公交系统、形成换乘便捷的网络，不只是拥有方格路网的城市才能做到。2017年，俄罗斯莫斯科也开展了公交线网“革命”，对市中心的公交线网进行重新设计。莫斯科将公交线路按平峰时段的发车频率划分为“高频线”（5-10分钟）、“普线”（10-15分钟）和“专线”（20-25分钟），其中规划了高频线17条，较此前增加一倍，形成“环+放射状”的公交网络。借助便捷的换乘，该项目使30分钟内能到达市中心卢比扬卡的居民数量增加了75%，大幅拓展了人们的生活和就业机会，客流显著增长。

图19：莫斯科Magistral Bus Network“干线公交线网”项目实施前后对比（笔者注：粗线为高频线路、圆圈为换乘节点）[15]

图20：莫斯科采用的出行可达性测算工具——虽然莫斯科不是规则的棋盘型公交线网，但“高频公交”形成网络后，公交出行的可达性仍然大幅提高[15]

图21：莫斯科新公交线路图与公交站牌均以发车频率为线路划分依据[15]
本篇讲述了公交线网“革命”如何打造可替代小汽车的公交系统。下篇将继续探讨公交线网的简洁性设计、配套管控措施、与公交新业态的关系，以及对国内公交改善的启示和应用探索，敬请期待。

参考文献：

[1]Schaller Consulting (2017). UNSUSTAINABLE? TheGrowth of App-Based Ride Services and Traffic, Travel and the Future of NewYork City

[2] Daganzo,C. F. (2010). Structure of competitive transit networks. TransportationResearch Part B: Methodological, 44(4), 434-446.

[3] Transportfor London. WebCAT planning tool.

[4] JarrettWalker + Associates. (2017). Transit Alternatives Report——Santa Clara Valley Transportation Authority

[5] Currie,G., & Loader, C. (2010). Bus network planning for transfers and the networkeffect in Melbourne, Australia. Transportation Research Record: Journalof the Transportation Research Board, (2145), 8-17.

[6] Nielsen,G. (2005). HiTrans Best Practice Guide 2: Planning the Networks. HiTrans,Rogaland, Norway.

[7] Badia,H., Argote-Cabanero, J., & Daganzo, C. F. (2017). How network structure canboost and shape the demand for bus transit. Transportation Research Part A:Policy and Practice, 103, 83-94.

[8] TMB(2014). The New Bus Network. Moving the city bus network forward.

[9] Walker,J. (2012). Human transit: How clearer thinking about public transit canenrich our communities and our lives. Island Press.

[10] 世界资源研究所 (2017). WRI China Transit Satisfaction Survey in Suzhou andZhuzhou.

[11] LeifJørgensen (2013). Copenhagen A-bus 2013

[12] 台北干线公车

[13] 北京实时公交app.

[14] HoustonMETRO. System Reimagining Website Archived.

[15] Moscow. Thenew Magistral surface transport network.

[16] Paul Barter. Public-transport-who-should-own-it-who-should-plan-it-who-should-pay-for-it.

[17] 香港明报报道.

[18] SFMTA. MuniSystem Map

[19] NACTO. UrbanStreet Design Guide