间歇式公交专用道的通行能力形成机理及其影响研究

IBL（Intermittent Bus Lane）and it’s improved version BLIP（Bus Lane with Intermittent Priority）are new methods to solve the traffic jam. Both IBL and BLIP can enhance the capacity of the bus lane and keep buses running effectively. This project will research on the road section capacities of IBL and BLIP , the influences of IBL and BLIP are also considered in this project. Firstly, urban traffic flow characteristics will be analyzed based on traffic survey, it will be considered as a reality background for subsequent simulation , and help to get the factors of bus lane capacity. Buses can be seen as amoving bottlenecks on the road, the section capacities of IBL and BLIP could be found by shock paths diagram using Moving Bottleneck Theory. Secondly , built CA(Cellular Automata) simulation models for IBL and BLIP, their numerical simulation results could be used to verify the section capacity models of IBL and BLIP. Finally, the mixed traffic flow features of IBL and BLIP(such as density, speed, delay, headway and time headway ) will be analyzed by CA models，to find out the influences , setting conditions and comparative advantages of IBL and BLIP.

间歇式公交专用道可以避免压缩社会车辆车道，提升公交服务水平，为提高公交专用道的通行能力提供了新思路。本项目研究IBL（Intermittent Bus Lane）和BLIP（Bus Lane with Intermittent Priority）两类间歇式公交专用道的通行能力形成机理，以及设置它们带来的影响。首先，基于城市交通流数据分析公交专用道通行能力的影响因素，基于移动瓶颈理论，通过研究冲击波的传播，构建IBL和BLIP的通行能力模型。其次，基于元胞自动机构建IBL和BLIP的交通流仿真模型，通过数值模拟对通行能力模型进行校验。最后，利用元胞自动机仿真模型分析IBL和BLIP的混合交通流特征，并分析二者的设置条件、设置影响和比较优势。

在城市道路资源日趋紧张的情况下，为了最大程度的利用道路通行能力，保障公共交通优先本课题重点研究如何在公交车闲时将道路资源动态向小汽车开放；通过设置间歇优先公交专用道（bus lane with intermittent priority,BLIP），研究其通行能力及影响。本课题主要研究内容为公交及城市道路通行能力调查、元胞自动机仿真模型构建和Vissim仿真模型构建。通过对江苏省淮安市和美国亚利桑那图森市的调查，分析了乘客上下车时间和公交车进站时间，并获得了相关路段的高峰小时交通流量和道路实际通行能力。基于元胞自动机，构建了2车道和3车道的元胞自动机模型（如图7所示），并建立了BLIP的特殊换道规则。通过设置1.5m的小元胞，确保仿真模型有接近真实的加速度和速度，用以提高仿真的精确度。基于元胞自动机模型，对设置BLIP前后的时空图、公交平均车速、公交平均行程时间进行了研究。研究结果显示，BLIP在中低密度条件下可以有效提升公交车运行车速，降低行程时间，并减少停车延误；公交车平均行程时间最大可以减少7%。同时，还研究了设置不同清空距离和发车间隔对BLIP运行效果的影响。研究结果表明，较大的发车间隔和较小的清空距离，更适用于BLIP。BLIP的适用条件为，公交车发车间隔在90s以上，最优清空距离在150m-300m之间，适用密度条件在30-90 pcu/km。利用图森市Speedway（含五个交叉口）的实际交通数据，建立了交通仿真模型，并进行了校准。基于VISSIM提供的外部驾驶模型（Driver Model DLL）进行了二次开发，从而实现了BLIP的仿真。仿真结果显示，使用BLIP以后，公交车在交叉口的停车、排队延误数值明显降低。公交车的平均行程时间下降了约15%，有效的保障了公交优先。. 本课题的研究，为BLIP的设置提供了适用条件依据，为保障公交优先和最大程度利用道路资源提供了新的研究思路。