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运输部署案例集/2014/美国快速公交

来自维基教科书,开放世界中的开放书籍

定性分析

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介绍 - 模式描述

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快速公交 (BRT) 是一种 (非常一般地说) 运营具有火车功能的公共汽车。BRT 是一种基于公共汽车的交通系统,提供及时、舒适且经济高效的交通 [1]。因为 BRT 是基于公共汽车的,但也包括许多区别于普通路线公共汽车服务的火车式功能,因此它本质上是多种模式的混合体,没有真正的定义或与所有其他交通模式的排他性。出于这个原因,在美国,人们通常在提到 BRT 时会加上一个描述性的说明,例如动脉 [2]、高速公路 [3]、专用导轨等。虽然快速公交的实施方式多种多样,但也有一些特征描述了理想的运营方式。交通与政策部署研究所 (ITDP) 使用以下指标来定义 BRT 的理想运营方式

  • 专用和独享路权
  • 无支线的路线
  • 中心运行的公共汽车道,没有交通冲突 (例如转弯道)
  • 标志性车站
  • 车外收费
  • 包括交通信号优先的交叉路口处理
  • 站台式登车
  • 高频率和服务范围,乘客无需查看时间表

虽然快速公交是基于公共汽车的,但该模式的特性消除了普通路线公共汽车的主要延误原因,从而使 BRT 比普通公共汽车服务更可靠、更方便、更快。此外,快速公交不需要像轻轨那样投入大量资金 (接触网、独立的运营和维护设施、列车本身),使其成为火车具有成本效益的竞争对手。

历史/场景/发明

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有轨电车被普通路线公共汽车取代,同时汽车拥有量增加,为快速公交的诞生奠定了基础。随着汽车成为中产阶级的主要交通工具,公共汽车越来越不受欢迎。总体而言,交通在 1950 年代至 1980 年代一直在下降;1900 年代初至 1950 年代的有轨电车时代是人均交通里程的巅峰时期。在 1945 年至 1958 年期间,全国公共交通年客运量从 350 亿下降到 120 亿,公共汽车取代了有轨电车线路。 [4]。郊区化正在将人们从交通工具吸引到私人汽车。 [5]

随着客运量的下降,公共汽车 (当时占主导地位的交通方式) 遭受了损失。交通机构资金短缺,无法依赖售票箱来支付运营成本。越来越多的乘客是“被动”乘客,因为有能力避免乘坐公共汽车的人购买了私人汽车。客运量的下降,加上人们认识到汽车拥有量不可能长期成为整个社会可持续的选择,促使联邦政府介入。自 1970 年代以来,联邦交通管理局 (FTA) 一直是交通大型资本项目的首要资金来源。 [6] 在早期阶段,这些资金主要用于铁路项目。然而,随着时间的推移和资金的减少,FTA 开始除了资助轻轨或重轨交通外,还开始资助快速公交。

此外,在 1970 年代和 1980 年代,许多高质量的快速公交国际案例得到实施,包括库里提巴的综合交通网络和波哥大的千禧年快速公交。许多美国顶级交通官员在 1990 年代前往国际系统,以学习国际成功经验。

在几十年后帮助 BRT 创新的最初发明是 1939 年芝加哥的第一条专用公共汽车道 (Weinstock 13),以及 1973 年洛杉矶的埃尔蒙特公交专线。埃尔蒙特公交专线通常被认为是美国第一个快速公交系统。

早期市场发展

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1970 年代是 BRT 创意生成 (特别是专用公共汽车道) 繁忙的十年。

1973 年,洛杉矶开通了一条长 11 英里的公交专线,名为埃尔蒙特公交专线。这再次是为了减少交通延误带来的公共汽车运营成本。交通拥堵非常严重;这条公交专线将能够连接洛杉矶市中心的交通。 [5]

1977 年,宾夕法尼亚州匹兹堡开通了南公交专线,以应对交通拥堵。这条长 4.3 英里的专用公交专线是该市对升级有轨电车系统的妥协。 [5] 这条走廊旨在将西郊的居民带入市中心。实施专用公交专线是为了通过消除拥堵造成的延误来降低运营成本。这条公交专线被认为是成功的,匹兹堡正在规划未来的公交专线,包括东公交专线。

在 1970 年代,华盛顿特区建造了一条公交专线,后来被改造成高乘车量车道。 [5] 1970 年代,美国东北部建造了各种各样的其他公交专线。

政策在孕育阶段的作用

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年份:1980 年 - 2000 年 在推出专用公共汽车道的同时,全国各地也推出了新的豪华火车系统。旧金山湾区快速交通系统 (BART) 等新的地铁系统或旧地铁系统的改造,在当时获得了联邦政府的大部分交通资金。与升级市中心的公共汽车相比,为郊区建设昂贵的交通系统更受欢迎。在这个时代,那些乘坐公共汽车和那些乘坐火车的人之间存在着进一步的鸿沟,这是由于模式资金的空间错配造成的。 [5]

然而,许多希望通过这些改进保持交通行业竞争力的城市正在寻找快速公交式理念作为成本效益的解决方案。

模式的增长

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作者估计美国 BRT 的增长阶段从 2001 年持续到 2025 年。一种模式的增长阶段表明该模式的实施呈指数级增长。在这个阶段,模式会发生大量的创新和变化。

在世紀之交的成長階段初期,一個重要的的人口趨勢逐漸浮出水面。儘管郊區發展仍在持續,但速度明顯放緩。嬰兒潮一代和千禧一代顯示出想要更都市化生活方式的跡象。[7] 公共運輸,而不是依賴汽車,開始在都市規劃中變得更加重要。人均汽車行駛里程在過去大部分時間裡一直在下降,[8] 表明這一趨勢在金融危機期間加劇,但不僅僅是金融危機造成的(這一趨勢在金融危機之前就已開始)。

許多城市都轉向巴士快速運輸(BRT)來應對不斷變化的出行模式,以及對抗郊區蔓延和汽車依賴。巴士快速運輸在金融危機之後尤其受到歡迎,因為市政當局意識到預算的重要性,[9] 因為BRT可以成為輕軌的經濟有效替代方案。

許多BRT系統在2000年代開始在美國出現。洛杉磯開通了銀線,克利夫蘭開通了健康線,堪薩斯城開通了MAX,尤金開通了EmX。這些系統經常被認為是美國最初的BRT系統。最初的系統使用了類似的政策和部署策略,以區分其與普通巴士。

  • 至少部分專用軌道,將巴士與普通交通隔開
  • 下車刷卡
  • 平臺式乘車
  • 在繁忙、密集的走廊中提供高頻服務,以補充現有的公共運輸
  • 一個聰明且引人注目的營銷方案,吸引選擇性乘客使用該系統

隨著這種模式的發展,一些特點正在受到影響。雖然下車刷卡仍然是BRT模式的堅守陣地,但平臺式乘車和專用軌道在許多時候被省略。雙城地區正在規劃一個沒有專用軌道的幹線BRT系統,但它會對街道進行一些幾何改動,以改善巴士體驗並加快運行速度。根據熱衷於巴士快速運輸的愛好者表示,這不是巴士快速運輸。然而,這確實突出了這種模式在成長階段的發展。

隨著巴士快速運輸的變化,相關政策決策也隨之變化。許多區域規劃機構,包括雙城地區的大都會委員會,都定義了不同類型的巴士快速運輸,以便為模式的每種變異分配不同的資金。然而,其他機構則決定避免定義這種模式,表示定義會阻礙實現提高乘客量、減少出行時間和運營成本最終目標的進程。例如,聯邦交通局(FTA)提供了關於BRT實施的指導方針,但並沒有因為某些項目缺少或存在某些元素而拒絕其將自己稱為BRT。[10] 巴士快速運輸的廣泛定義,加上其能夠以經濟有效的方式解決交通挑戰和趨勢的能力,使其在成長階段非常受歡迎。

成熟階段的發展

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巴士快速運輸的成熟階段尚未開始,但估計該模式將在大約2040年成熟。當巴士快速運輸成熟時,我們可以預期看到各種政策影響。由於這種模式的普及,它很可能會被進一步定義和縮小,以便可以在許多競爭機構之間公平地分配資金。這種定義將限制模式可能發生的創新,並且可能會使許多走廊的實施成本比成長階段高得多。此外,BRT在這個時期很可能會更加主流,甚至可能修改了當今公共運輸系統的整個理論基礎。例如,雙城地區正在計劃改變其走廊中的公共運輸模式,這些走廊將包括BRT。與依靠普通路線全天候提供高頻服務並在高峰時段增加有限停靠站路線不同,幹線BRT將成為走廊中全天候的主要服務,而低頻普通路線巴士則用於填補停站間距。這種模式可能會在BRT成熟階段在全國各地變得更加流行,因為BRT的建設基本完成,這種模式的創新很少。

定量分析

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用於分析美國巴士快速運輸生命週期的數據來自全國巴士快速運輸協會。[11] 雖然此數據源會不斷更新,以反映當前和歷史的BRT發展,但作者使用Google、新聞文章和其他次級資料來源填補了部分走廊狀態指標。[12]

數據注意事項

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該數據集在識別巴士快速運輸走廊方面非常全面,但它在完成所有相關信息的方面卻不完整。一些走廊擁有所有選項和標準,而其他走廊只描述了一些標準。雖然使用巴士快速運輸系統的資本成本可能是一個更具描述性的狀態指標,但成本數據極其不完整。里程或走廊的長度則要完整得多,而且對於那些缺少該數據的走廊,估算起來也相對容易。乘客量也應該是BRT生命週期的更好指標,但與資本成本類似,這些數字也不完整。該數據集包含了美國所有主要的BRT走廊。實際上,它可能過於包容。該數據與BRT的定義不一致,它選擇允許任何將自己描述為BRT的走廊都包含在數據集中。似乎大多數走廊,即使是那些只具備BRT實施理想標準中的一兩個的走廊,只要它們自己聲稱是「BRT」,就會被包含在數據集中。隨著BRT實施的越來越多样化,隨著时间的推移,尋找有關BRT的全面數據將越來越具有挑戰性,因為擁有BRT元素的普通路線會繼續被標記為「BRT」,無論它們是否真正是真正的系統。

方法

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已實施的BRT走廊的長度是選擇用於分析美國BRT生命週期的狀態指標。美國BRT的總公里數隨著時間的推移穩步增加,通常遵循S曲線的初始(遞增)部分(圖1)。在三參數邏輯函數中使用此數據,建立了一個預測的生命週期。S(t) = K/[1+exp(-b(t-t0)] 其中

  • S(t) 是狀態指標(即已實施的BRT走廊的公里數)
  • t 是時間(即年份)
  • t0 是拐點時間(達到1/2 K的年份)
  • K 是飽和狀態水平,或系統過於成熟的年份
  • b 是描述曲線陡峭程度的係數


分析和結果

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Table 1: Curve Fitting Analysis for U.S. BRT Implementation Kilometers
表1:美國BRT實施公里數的曲線擬合分析

估計各種飽和值 (K) 的結果如表 1(左)所示。

最佳擬合模型得出的飽和狀態為 4200 公里(承載能力)。模型中達到飽和狀態一半的拐點發生在 2013 年。成熟期大約始於 2040 年(增長顯著放緩,模式改進減少)。

雖然該模型準確地預測了美國BRT的整體趨勢(隨時間推移的指數增長),但它在實際上對大多數十年的個別預測都是錯誤的(表 2,右)。在 1970 年至 1990 年之間,該模型低估了已實施的巴士快速運輸公里數,而在 1995 年至 2013 年之間,該模型高估了已實施的巴士快速運輸公里數。這表明了一個良好的最小二乘模型:正誤差和負誤差相互抵消,以達到可能的最小值。該模型的R-squared值也非常高,為0.937(值為1表示該模型是一個完美的擬合,數據沒有偏離模型)。

表 2:美國BRT實施公里的實際值和預測值

Figure 1: Actual and Projected U.S. BRT Implementation Kilometer

參考文獻

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  1. https://www.itdp.org/library/standards-and-guides/the-bus-rapid-transit-standard/what-is-brt/
  2. http://www.metrotransit.org/snelling-brt
  3. http://www.metrotransit.org/metro-orange-line
  4. Teaford, J. The rough road to renaissance : urban revitalization in America, 1940-1985 Creating the North American landscape. Johns Hopkins University Press. Baltimore. 1990.
  5. a b c d e Weinstock, et. al. “Recapturing Global Leadership in Bus Rapid Transit: A Survey of Select U.S. Cities.” Institute for Transportation & Development Policy. May 2011.
  6. Anderson, John H. “Status of New Starts Program and Potential for Bus Rapid Transit Projects” Testimony before the Subcommittee on Highway and Transit Committee on Transportation and Infrastructure House of Representatives. June 20, 2002. http://www.gao.gov/new.items/d02840t.pdf
  7. McCahill, Chris 和 Chris Spahr。“车辆行驶里程拐点:影响 21 世纪出行的因素”。国家智能交通倡议。2003 年 9 月。 http://www.ssti.us/wp/wp-content/uploads/2013/10/VMT_white_paper-final.pdf
  8. McCahill, Chris。“人均车辆行驶里程连续第九年下降”。国家智能交通倡议。2014 年 2 月 24 日。2014 年 11 月 5 日访问。 http://www.ssti.us/2014/02/vmt-drops-ninth-year-dots-taking-notice/
  9. Holeywell, Ryan。“尽管存在担忧,快速公交系统仍在获得认可”。《治理》。2012 年 8 月。2014 年 11 月访问。 http://www.governing.com/topics/transportation-infrastructure/gov-bus-rapid-transit-gaining-traction-despite-concerns.html
  10. Holeywell, Ryan。“尽管存在担忧,快速公交系统仍在获得认可”。《治理》。2012 年 8 月。2014 年 11 月访问。 http://www.governing.com/topics/transportation-infrastructure/gov-bus-rapid-transit-gaining-traction-despite-concerns.html
  11. http://db.nbrti.org/index.php?type=info&page=api
  12. BRTdata.org http://www.brtdata.org/#/indicators/systems/system_length_km
华夏公益教科书