За этот день сфотографировал этот автобус на трёх разных маршрутах: 102, 101 и 3

Ничего удивительного, во многих районах такое практикуется. Особенно, если есть маршрут, на котором очень долгий простой между рейсами и в этот простой вписывается отправление на каком то коротком маршруте. Или вовсе единственный суточный рейс. Поэтому, чтобы не гонять много автобусов, стараются обходится малым)

К примеру в Шатках пробег у 1 автобуса: утром едет 114 Шатки - Спасское, потом круг 1 маршрутом, далее Шатки - Понетаевка - Арзамас - Шатки - Понетаевка - Шатки, 1:30 перерыв. И последний рейс в 17:10 Шатки - Чапары (расстое в один конец 54 км), возвращается в 20:00.

В Арзамасе тоже практикуется использование одного автобуса на нескольких графиках:
Утром Арзамас-Каменка 5-20(приб 6-40),затем 6-50 доп.Березовка(приб.7-20).Затем 7-30 Арзамас-Каменка(приб.8-45),после Арзамас-В.Враг 10-15(приб.11-05)
Вторая смена этого маршрута начало 12-30(приб 13-40) и простой до 17-20,а в ходе этого перекрываются маршруты с которых сошли машины...

Да это почти везде так. В Кулебаках тоже, помню, приехал из Навашина на луноходе, все вышли, трафарет поменяли на 106 и уехал. Потом вернулся, всех высадил и снова по 101 в Навашино