前言
本文在介绍线路网规划的原则、目标，规划的技术指标等基本理论的基础上，通过对线网各发展期所表现出的整体网络服务水平、运营设施配置参数的统计、归纳和趋势分析，结合运营成本和效益原则，对城市快速线路选线及线网的参数进行分析。
1.城市公共交通的基本概念
1.1城市公共交通的定义
城市公共交通是指城市中供公众乘用的经济方便的各种交通方式的总称，是由公共汽车、电车、轨道交通、出租汽车、轮渡等交通方式组成的公共客运交通系统。通过各种交通工具之间相互配合，为乘客提供交通运输服务，维系着城市功能的正常运转，是城市社会和经济赖以生存、发展的基础，在国民经济发展中占有重要地位。
按照各种交通工具的技术特征，又可将公共交通系统分为常规公共交通系统、大运量快速公共交通系统、辅助公共交通系统和特殊公共交通系统。
常规公共交通系统主要包括公共汽车、公共电车（有轨、无轨）、小型公共汽车（中巴）等。
大运量快速公共交通系统又可分为准快速公交系统和快速公交系统。准快速公交系统主要包括大运量快速公共汽车系统；快速公交系统主要包括轻轨，地下铁道，市郊铁路，单轨跨坐式或悬挂式轨道交通系统，其中地铁、轻轨、市郊列车是目前轨道系统的三个主要子系统。
辅助公共交通系统主要是指出租车这一交通运营工具。
特殊公共交通系统包括轮渡等交通工具。
城市公共交通的基本任务是：以营运为中心，组织和经营城市公共交通运输业务，为乘客提供安全、便捷、舒适、准时的乘车条件。
1.2城市公共交通的地位
城市公共交通的地位主要表现在三个方面。
第一，城市公共交通是重要的城市基础设施。城市公共交通为城市生产和人民群众生活服务，是城市社会经济发展的基础，保障城市公共交通健康有序发展，对于维护城
市的正常运转、满足人民群众日益增长的出行需求、促进城市社会经济的全面发展具有重要意义。
第二，城市公共交通是关系国计民生的社会公益事业。公共交通不只是简单的出行工具，而是保障经济社会可持续发展的重要的公益事业。城市公共交通企业不同于一般类型的企业，它的基本任务是为社会提供公共交通运输服务，这一任务的核心要求是经济与快捷，城市公共交通所创造的价值主要是融汇于各行各业、各个部门之中，以提高城市的总体效益为自己的价值目标，突出体现为城市公共交通的公益性特征，而城市公交的公益性又决定了城市公交经营的非自立性与城市公交票价受控性两大特征。
第三，城市公共交通在城市交通中具有优先发展的战略地位。我国土地资源稀缺，城市人口密集，居民收入水平总体还不高，优先发展公共交通符合城市发展和交通发展的实际，是贯彻落实科学发展观和建设节约型社会的重要举措。要确立公共交通在城市交通中的优先地位，充分发挥公共交通运量大、价格低廉的优势，引导群众选择公共交通作为主要出行方式。
在国家“公交优先”战略的指导下，各城市都把大力发展公共交通放在了重要的位置。2004年上半年，建设部发布的《关于优先发展城市公交的意见》，明确提出了“优先发展城市公共交通的发展战略”。其中提出我国将争取用5年左右的时间，基本确立公共交通在城市交通中的主体地位。特大城市将基本形成以大运量快速交通为骨干，常规公共汽电车为主体，出租汽车等其他公共交通方式为补充的城市公共交通体系，城市公共交通在城市交通总出行中的比重达到30%以上。大中城市将基本形成以公共汽电车为主体，出租汽车为补充的城市公共交通体系，城市公共交通在城市交通总出行中的比重在20%以上。
1.3城市公共交通的特征
（1）规模经济和一定的自然垄断性。具有网络服务性质的市政公用设施投资一旦完成，随后的产品或服务流量越大，平均成本就越低。总体而言，城市公共交通存在规模经济，但不同运输方式规模经济的程度不同。规模经济最为显著的是轨道交通，其次为公共汽电车，再次为出租车。
规模经济使得市政公用设施由一家或少数几家企业经营比多家企业同时经营更符合社会经济效率原则。垄断性的市政公用设施垄断能力的大小，取决于沉淀成本的大小和规模经济的大小，这两个因素共同决定潜在进入者进入市政公用设施服务市场的难度。
（2）公益服务性。公益性主要体现在公共交通提供的普遍服务上。一是公共交通的服务是为满足城市居民及流动人口出行的需要提供出行服务，针对所有城市居民的普遍服务，并不像普通产品那样具有特定的消费群体；二是公共交通肩负着解决无力承担私人交通出行费用的人群的出行，维护弱势阶层利益，体现社会交通公平性。
（3）可竞争性。在公共交通领域，并非所有的环节都具有自然垄断性，在一些环节具有可竞争性，这种竞争性主要表现在：①是不同公共交通工具之间的竞争。城市公交市场主要可分为大型汽电车客运市场、小公共汽车客运市场、出租汽车客运市场和城市轨道客运市场。这种市场结构下不同交通工具之间是可以开展竞争的。②是不同线路之间的竞争，即使同一种交通工具，同一条路线，不同企业之间也是可以竞争的。但是，在公交行业里实行完全的自由竞争是行不通的。这是因为，首先，完全自由竞争会造成赢利路线经营者多，亏损线路无人经营的现象。其次，由于公交客运量相对稳定，完全的自由竞争会使赢利线路变为亏损线路。自由竞争会使资源得不到有效配置，在既定线路上，投入的车辆过多会造成浪费，投入过少有满足不了需求。因此，公交市场不仅是可竞争的，而且是政府管制下的有效竞争。
就轨道而言，虽然轨道网络的自然垄断性较强，但可以在市场准入上进行竞争，将网络管理经营权经由招标特许经营，这样就可形成多家竞争投标的局面，中标者必须遵守特许经营的各项条件，特许权期满后又可通过招标选择特许经营者。
（4）需求弹性较小。公共交通提供的产品和服务已经构成了现代生活的必需品，需求弹性较小。生活在城市里的居民对公共交通提供产品和服务具有相当大程度上的依赖性，虽然私人交通与公共交通在一定程度上具有互补性，但在价格、品质、提供普遍服务等方面差距甚大，实际上可替代性仍然较小。
（5）接受公共管制。投资庞大与沉没成本特性使政府必须赋予企业相当的独占经营地位，以保护企业免遭过度竞争。但独占对经营效率及消费者利益可能产生不利影响，而城市公共交通企业所具有的公益性与基础设施性又使政府不得不采取措施，以确保使用者及其他社会大众的利益。因此，需要政府对城市公共交通行业在价格、准入、服务质量、安全等方面进行管制。
2．城市公共交通线网的基本概念
2.1城市公交线路网的性质与作用
城市公交是有固定线路的网状交通。客运车辆按固定的线路、固定的时刻发车运载乘客。
线路的结构特性对公交的运营服务有着很大的影响：
（一）线路长度。线路过长，会增加系统的运营费用，行车难以准点，正常的行车间隔难以控制；线路过短不利于运营调度，也增加了乘客的换乘次数；
（二）线路网密度。线路网密度影响乘客出行的方便性。线路网密度过高或过低，都会造成非车内出行时间（候车时间与步行时间）的增加；
（三）车站。车站布设会影响乘客换乘距离和换乘时间。
2.2线路网优化的必要性
线路网优化是对线路网或规划线路网的结构进行优化，以便达到在满足大多数居民出行需要为基点的基础上，从线路网结构上考虑以改善居民出行条件和改善乘客换乘条件为目的，以此增强公交的吸引力。
2.3公交线路网的优化
公交线路网的优化体现在一下两个方面：
第一，合理性（经济性）。线路网结构的构成应最大限度地满足城市居民对公交出行的需求，即各条线路的客运能力应与客流量相协调，线路的走向与客流的主流向一致，从而为市民采用公交方式出行创造迅速、方便的乘车条件。这要求线路网的结构能够使城市居民的公交出行距离尽可能地缩短，减少换乘次数等，即使全体乘客的总出行时间更少；
第二，技术可行性。线路网的结构不仅要合理，而且构成要符合公交运营的规律，即线路的布设要考虑乘客乘车的方便、出行的时间经济性和公交运营的经济性。公交线路网布设的技术可行性由一下指标控制：线路长度、线路网密度、站点服务面积覆盖率、重复系数、平均非直线系数、换乘系数、居民出行时耗、车站服务能力等；
第三，实施可行性。公交线路网的布设不仅要从市民出行的需求和公交运营的角度出发，而且还要考虑外部客观条件，如道路条件、场站条件、道路通行能力等，否则，结构再好的线路网也无法完全实施。
运用数学规划理论和计算机技术寻求最优设计方案。优化技术应用到线路网布设
中，是一线路网布设的合理性（经济性）作为线路网优化的目标，以线路网实施方案的技术可行性和实施可行性为约束条件，运用某种算法求解的最优方案。
3.公共交通线路网规划原则及目标
3.1公共交通线路网规划原则
公共汽（电）车（简称公交车）系统规划，需要着重研究网络、车站、车辆等方面的专业技术及相关联系，使公交车系统充分发挥方便、价廉、安全舒适、吸引公众乘行的优势。
公交车线网由市区线与郊区线等各类线路组成/市区线主要布设在城市建成区的道路系统上，郊区线连接市区与郊区各城镇。公交车线网规划布局的好坏关系到公共汽车系统运营的效率。良好的公交车连望有助于以最少的线路和最少的公交车两运送最多的乘客，同时减少乘客出行时间，提高出行速度，为广大乘客提供优质的出行，使公交企业获得良好的运营效益。
（一）线网编织要适应城市发展。随着城市的不断发展与开发，市区面积逐步扩大，人口逐年增加，公共交通需求随之增大，服务范围要求扩大，因此，线网规划布局要适应城市建设和发展的需要。
（二）线网编织要满足客流需求。线网总长度与线路数规模要满足乘客出行的需求。线路走向与主要客流流向一致，使得各主要客流集散点之间尽可能有直接的公交连路相连接，特别要保证上下班乘客的出行。
（三）线网编织要明确线路等级。不同的出行需求对公共交通的运送速度、舒适度有不同的要求，因此公共交通线网规划布局要有层次行，体现不同等级、不同功能的服务，如开辟快速公交线、支线等。根据线路走向、主要服务区域，将公共交通线路划分为快速线、骨干线和公交支线。开辟快速公交线是公交线网布局的一种形式，中等城市走廊上客运量未达到建设轨道交通要求的情况下，可考虑规划快速公交线路。快速公交站间距与轨道交通类似，主要满足大型集散点之间的交通需求，起线路较长，可以在高峰时段实施。骨干公交线连接城市主要活动中心和居住区，与快速公交线路构成城市公交线网骨架。支线主要是提供短驳服务。
（四）线网编织要明确服务水平。城市公交线网的总体布局，要成为市民提供一个便利、可达性强的系统，表现在线网的密度与道路覆盖程度上。我国规定城市中心去的公交线网密度一般为3~4公里/平方公里，边缘区为2~2.5平方公里。公交线网对道路网络的覆盖率，应保证城市主要道路上均有公交线路，减少公交网络盲区。
（五）线网编织要与道路网规划紧密结合。公交线网是在城市道路网上布设的，因此，公交线网的规划应与城市道路网络规划紧密结合。一般来说，衬衫主要道路上均应
有公交线路通过，新的城市道路建成通车后，应规划布局相应的公交线路通过该道路。道路网络的规划决定了公共交通线网的形态及线路走向。
（六）线网编织要考虑与其他交通方式的良好连接。公共汽车作为一种地面公共交通是城市客运交通的重要组成部分，线网规划要体现系统性原则，与对外交通枢纽、轨道交通车站有良好的换乘衔接，体现客运交通的整体效果。
3.2城市公共交通线网规划的目的和意义
公共交通是城市最重要的基础设施之一，是关系国计民生的社会公用事业，与城市经济发展和市民生活紧密相连。它不仅满足城市居民出行的需要，从某种意义上讲，对合理发挥城市功能也可以起到一定的引导和组织作用。因此对城市公共交通线网进行有效的规划是人们生活正常进行，社会经济正常运转的保证。
城市公共交通中的公共汽车、出租汽车、轨道交通等交通方式之间既有相对独立性又有相互依赖性，是一个补课分割的整体。而这些交通工具的发展受到城市规模、道路条件、出行方式、经济发展水平等因素的影响。因此，政府必须对公共交通实行规划，以优化城市公共交通资源的合理配置，包括优化公交线网结构、协调多种交通方式之间的相互衔接和配套等，最大限度地发挥公交资源的优势等。
对城市公共交通行业进行集中统一管理，有利于实现统一行业政策、统一管理标准、统一执法尺度，从而为公共交通行业的健康稳定发展提供良好的环境；有利于维护各利益主体合法权益，规范公交运营秩序，保证公交运营质量。
4.城市公共交通线网的参数分析
4.1概述
为避免系统特征的混淆，在对各城市轨道交通服务水平和设施配置水平统计分析时，从系统参数特征趋同的角度，对城市规模按500万人、200万人、100万人三个等级予以划分，同时结合公共交通所经历的启动期、发展期和完善期三个发展阶段进行参数的统计分析。城市轨道交通线网系统配置参数统计见表4.1.
通过分析表明：城市公共交通运营资源配置与线网规模、客流效率有着直接关系，虽然两者之间不存在线性关系，但在一定范围内具有同步性、匹配性。其整体发展变化趋势可归纳为一下基本规律：
（1）线网最小行车间隔存在最大时间要求，且行车间隔呈不断减小趋势，在10~30年阶段，即线网发展期，列车运行间隔逐渐加密，至线网完善期以后基本稳定或略有回升。
（2）在线网发展期，平均每公里线路的配车数量呈不断增加增长趋势，车辆日客流强度也是随之增大，逐渐发展至高峰，在线网完善期以后略有下降。
（3）在线网发展期，一般为线网开始建设后10年至30年左右时间，线网在这个时期快速增长，这也是线网建设的高峰阶段，线网客运量随建设里程增加而快速增长。
（4）在线网完善期，线网建设规模基本满足城市客运要求，公共交通的服务供给与城市需求之间基本达到平衡。
表4.1 城市公共交通线网系统运营设施配置参数范围
4.2线网行车服务水平分布分析
在线网结构、规模确定后，直接影响网络车辆、定员配置的是网络行车密度（TC）参数。从总体上看，线网行车间隔存在一下特征：
（1）线网行车间隔与城市人口规模不存在明确的相关性，但在线网各发展阶段均存在基本服务水平的要求，线网行车间隔可以归纳为4~6min、2~3min和2min几个标准。
（2）线网行车间隔具有随管理水平提高和运营时间推移逐步减小的趋势特征。在线网启动期服务水平多选用3~5min标准；在发展期，其服务水平标准逐步提高；在完善期，行车间隔趋于稳定或略有回升，服务水平多选用2min及以内标准，以发挥其最大运营效能。
（3）对于100万~500万人口规模城市在线网完善期，行车间隔在2~3min区间局绝对优势，体现了公共交通对线路运行服务水平和运营效益的平衡。
4.3线网定员配置指标分布分析
线网效率除了通过先往客流强度、线路车辆配置、车辆客流强度等指标表达外，还需要通过线网定员配置指标予以表达。统计数据显示：500万人口以上规模城市线网平均定员为60~80人/公里；200~500万人口规模城市为40~60人/公里；100~200万人口规模城市存在俩个量级，量级一：初期为20人/公里，近、远期为20~40人/公里，量级二：
初期为40~60人/公里，近、远期为100~120人/公里；100万人口以下规模城市为20~30人/公里。且其发展存在以下特征：
（1）500万以上人口城市线网定员各发展期配置指标虽然处于一个量级内，但其发展形态为“V”字形，线网定员配置指标呈现初、远期高，近期低的特征；
（2）200~500万人口城市线网各发展期定员指标基本相当，线网定员具有与线网发展的同步特征；
（3）200万人口以下城市线网定员配置指标呈现初期低，近、远期高且量级基本相当的特点，具有伴随线网、客流增长的特性。
4.4城市公共交通运营设施配置规划指标建议
通过对各运营设施发展特征、配置参数特征值的分析，结合国内城市环境和技术水平，并兼顾公共交通线网运营效率和成本平衡概念，建议我国城市公共交通线网运营设施配置规划指标选取范围见表4.2。
表4.2 城市公共交通网络运营设施配置目标值选取范围
结论
通过对线路网规划的原则、目标，规划的技术指标等基本理论的学习与研究，针对以上运营设施各发展期的特征及配置参数特征值分析，基本掌握了城市公共交通线网的参数分析方法，对以后的学习工作有很大的帮助。
参考文献
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[2] 程琳.城市交通网络流理论.南京:东南大学出版社,2010.
[3] 高自友，任华玲.城市动态交通流分配模型与算法.北京：人民交通出版社,2005.