（交通运输规划与管理专业论文）大型客运站交通疏解系统协调分析模型方法研究.pdf

，1 学位论文版权使用授权书 删j f f f m y 1 7 811 芝芗 本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特 授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。 同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：均书良 签字日期：圳7 年6 月何日 导师签名飞锡 签字日凝：劢fp 年6 冠l 红 0j_ 中图分类号：u 2 9 1 7 + 5 u d c ：6 5 6 2 学校代码：1 0 0 0 4 密级：公开 北京交通大学 硕士学位论文 大型客运站交通疏解系统协调分析模型方法研究 s t u d yo nt h em o d e l sa n dm e t h o d so ft r a f f i cr e c o n c i l i a t i o n s y s t e mc o o r d i n a t i o na n a l y s i so nl a r g e s c a l ec o m p r e h e n s i v e p a s s e n g e rh u b 作者姓名：冯书霞 导师姓名：张喜 学位类别：工学硕士 学号：0 8 1 2 1 3 9 7 职称：教授 学位级别：硕士 学科专业：交通运输规划与管理研究方向：交通运输组织现代化 北京交通大学 2 0 1 0 年6 月 ，jl 致谢 本论文的工作是在我的导师张喜教授的悉心指导下完成的，张老师严谨的治 学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响，在此衷心感谢两年来张老师 对我的关心和指导。 张老师悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了 我很大的关心和帮助，在此向张老师表示衷心的谢意。 张老师对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的 感谢。 感谢铁道科学研究院的朱亮师兄，在他的帮助下我获得了南站真实的调研数 据。衷心的感谢师姐梁英慧在论文撰写时给予了很大的帮助，并提出很好的建议。 在实验室工作及撰写论文期间，邢云磊、韩艳欣、张素芳、王梦、杨雪、李 阳等同学对我论文中的研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。 最后衷心感谢在百忙之中抽出宝贵时间对本论文进行评审并提出宝贵意见的 专家和学者。 1 一 一 中文摘要 摘要：现代城市的大型铁路客运站都是集对外城间铁路交通和市内交通各种 运输方式于一体的大型综合交通枢纽。所以，实现大型客运站的铁路交通与站区 市内交通疏解系统间的协调规划与运输组织管理，对充分发挥交通枢纽的综合交 通功能、提高综合交通效率和服务质量等都具有重要的实际意义。由于合理的大 型客运站综合交通疏解系统不仅涉及到各种交通方式的技术经济条件，而且还涉 及到规划协调、站区布局协调以及大量客流换乘接驳集疏运复杂过程的组织协调 问题。因此，大型客运站的综合交通运输协调问题是一个复杂的系统优化问题。 本论文结合参加铁道部重点科研项目“大型客运站仿真系统研究与开发的 实际研究工作，以北京南站为背景，对大型客运站交通疏解系统协调分析模型与 方法进行了选题研究。 本论文在对国内外研究现状分析的基础上，主要对大型客运站交通结构的系 统分析、交通疏解分担量预测模型、交通疏解系统协调分析模型与方法等内容进 行了深入研究，并结合北京南站站区市内交通疏解系统的实际进行了实例分析。 论文采用系统分析的方法，提出了以换乘总时间最小、旅客换乘方便度最大为目 标的交通疏解方式分担率预测的l o g i t 模型及参数优化估计方法；建立了城市轨 道交通、常规公交和出租车交通疏解系统与对外铁路交通运能及运输组织协调分 析的模型与方法。 论文针对北京南站公交线路及轨道交通线路衔接分布状况进行分析( 包括始 发公交2 1 条线路，途径公交1 2 条线路以及城市轨道交通的地铁4 、1 4 号线) ，对 站区交通疏解协调方案进行了实例模拟分析，提出了2 0 1 5 年和2 0 2 0 年站区各种 交通方式交通疏解协调分担率，分析了北京南站各种交通方式疏解协调性现状( 地 铁4 号线采用发车间隔5 分钟，编组6 节能够满足需求，地铁运能充足；公交采 用平均发车间隔1 1 分钟能够满足高峰小时的需求情况，如果现状常规公交采用1 2 分钟发车间隔方案，建议新增2 条始发公交线路，2 条途径公交线路，如果采用 1 5 分钟公交发车间隔，建议新增5 条始发、9 条途径公交线路方案) ，提出了2 0 2 0 年各种交通方式的协调疏解运输组织方案( 2 0 2 0 年地铁4 、1 4 号线采用发车间隔 2 分钟、列车编组6 节方案；2 0 2 0 年，不增加公交线路的情况下采用8 分钟发车 间隔方案，采用1 0 分钟的发车间隔，建议新增2 条始发，3 条途径公交线路) ，为 北京南站大型客运站的综合运营管理组织提供了决策依据。 关键词：大型客运站；交通疏解；交通协调 分类号：u 2 9 1 7 + 5 、j1 ，、j一 a bs t r a c t a b s i r a c t ： a l a r g em o d e r nc i t yr a i lp a s s e n g e rs t a t i o na r es e to u t s i d et h ec i t yr a i l w a yt r a n s p o r t a n du r b a nt r a n s p o r tm o d eo ft r a n s p o r ti no n el a r g ei n t e g r a t e dt r a n s p o r th u b t h e r e f o r e ， t oa c h i e v el a r g e - s c a l ep a s s e n g e rs t a t i o no ft h er a i l w a ys t a t i o na r e at r a f f i ca n de a s et h e c i t y st r a n s p o r ts y s t e m ，t r a n s p o r tp l a n n i n ga n dc o o r d i n a t i o nb e t w e e nt h eo r g a n i z a t i o n a n dm a n a g e m e n t ，o nt h ef u l lp l a yt ot h ec o m p r e h e n s i v et r a n s p o r t a t i o nh u bf u n c t i o n , i m p r o v ei n t e g r a t e dt r a n s p o r te f f i c i e n c ya n ds e r v i c eq u a l i t ya r ea l li m p o r t a n tp r a c t i c a l s i g n i f i c a n c e a sar e a s o n a b l el a r g e - s c a l ei n t e g r a t e dt r a n s p o r tt e r m i n a lr e c o n c i l i a t i o n s y s t e mn o to n l yt ot h et e c h n i c a ia n de c o n o m i cc o n d i t i o n so fav a r i e t yo ft r a n s p o r t m o d e s ，b u ta l s ot ot h ep l a n n i n ga n dc o o r d i n a t i o n , c o o r d i n a t i o no fs t a t i o na r e aa n da l a r g ep a s s e n g e rt r a n s f e rt h el a y o u tt oc o n n e c tt h ep i d c e s so fc o l l e c t i o na n dd i s t r i b u t i o n o r g a n i z a t i o na n dc o o r d i n a t i o no fc o m p l e xi s s u e s t h e r e f o r e ，t h el a r g e s c a l ei n t e g r a t e d t r a n s p o r tt e r m i n a lc o o r d i n a t i o np r o b l e mi sac o m p l e xs y s t e mo p t i m i z a t i o np r o b l e m r e s e a r c ht o p i co ft h i sp a p e rc a r d e do u to nl a r g ep a s s e n g e r1 r a m cr e c o n c i l i a t i o n s y s t e mc o o r d i n a t i o nm o d e la n dm e t h o d , c o m b i n i n g t op a r t i c i p a t ei nt h et h e s i sr e s e a r c h p r o j e c to ft h em i n i s t r yo fr a i l w a y s ”l a r g et e r m i n a ls i m u l a t i o ns y s t e m ”，a n di nt h e c o n t e x to fb e i j i n gs o u t hr a i l w a ys t a t i o n i nt h i st h e s i s ，b a s e do na n a l y z i n gt h ec u r r e n ts i t u a t i o na th o m ea n da b r o a d ，m a i n l y c o n d u c t e di n - d e p t hr e s e a r c ho ns y s t e m a t i ca n a l y s i so fl a r g ep a s s e n g e rt r a f f i cs t r u c t u r e , s h a r ev o l u m eo ft r a f f i ce a s ep r e d i c t i o nm o d e l ，t h em o d e l sa n dm e t h o d so ft r a f f i c r e c o n c i l i a t i o ns y s t e mc o o r d i n a t i o na n a l y s i sa n ds oo n , a n df o re x a m p l e so ft h ea c t u a l o fb e i j i n gs o u t hr a i l w a ys t a t i o nt m 伍cr e c o n c i l i a t i o ns y s t e m i nt h i st h e s i s ，u s e d s y s t e ma n a l y s i sm e t h o d , p r o p o s e dt h es h a r i n gp r e d i c t i o nl o g i tm o d e lo ft r a f f i ce a s e w a yt o t h es m a l l e s tt r a n s f e rt o t a lt i m e ，t h eg r e a t e s tf a c i l i t a t ep a s s e n g e rt r a n s f e rt a r g e t a n dp r o p o s e dp a r a m e t e ro p t i m i z a t i o ne s t i m a t i o nm e t h o d ；e s t a b l i s h e dt h et r a n s p o r t c a p a c i t ya n dt r a n s p o r to r g a n i z a t i o nc o o r d i n a t i o nm o d e la n dm e t h o db e t w e e nr a f tt r a n s i t ， b u sa n dt a x it 】阻衔cr e c o n c i l i a t i o ns y s t e ma n do u t s i d er a i ls y s t e m i nt h i st h e s i s ，t h ed i s t r i b u t i o no fb e i j i n gs o u t hr a i l w a ys t a t i o nb u sl i n e sa n dr a i l l i n e si sa n a l y z e d ( i n c l u d i n go r i g i n a t i n gb u s ( 21l i n e s ) , c h a n n e lb u s ( 12l i n e s ) a n du r b a n r a i l ( m e t r ol i n e4 ，l4 ) ，) as i m u l a t i o nc a s eo ft r a n s p o r t e a s ec o o r d i n a t i o np r o g r a m ， p r o p o s e dt h et r a 伍cr e c o n c i l i a t i o ns h a r i n go f t h ev a r i o u sm o d e si nt h e2 015a n d2 0 2 0 v j i 1 i 1 j1一 序 在我国宏大的快速客运网建设规划中，将要新建、改建1 0 0 0 多座客运站，因 此未来2 0 年我国客运站建设在铁路工程中占有举足轻重的地位。将大型客运站建 设成为城市综合交通枢纽是国内外的普遍趋势，随着经济发展和运输集约化的进 程，越来越多的国家认识到解决节点上方式之间的连接问题的重要性，更多规划 和建设的重点、更多技术和资金的使用已经转移到节点和枢纽的建设上。各种运 输方式主动互连不但是一种重要趋势，更成为一种运输方式避免自己被边缘化而 必须采取的根本性建设经营方针。铁路大型客运站一方面是城市与外部及其近郊 联系的桥梁和纽带，另一方面也是城市综合运输网络中客流集散的场所，通过多 种交通方式有机衔接实现转运和换乘功能。铁路客运站交通疏解系统中各种交通 方式的衔接配合以及功能的充分发挥，直接关系到整个客运站的疏解效率和服务 水平，并最终影响到整个城市交通【1 】【2 】【3 1 。 铁路客运站交通疏解系统协调性分析主要包括：综合枢纽内各类交通方式间 客流分担与能力匹配、枢纽内疏解设施布局通过站区内部优化车站疏解设施配置， 充分发挥各种交通资源的优势，实现各种交通方式的无缝衔接和合理匹配，达到 与城市交通系统的协调。 1，j 目录 中文摘要i i i a b s t r a c t v 序讥i 1 绪论1 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 2大型客运站交通疏解结构的系统分析1 3 大型客运站的基本功能1 3 各种城市疏解系统的特点及其功能15 大型客运站交通疏解方式种类及影响因素分析。1 7 大型客运站的系统特性及结构分析18 本章小结2 1 型客运站交通疏解分担率预测模型研究2 3 大型客运站换乘接驳组织效率参数选择2 3 大型客运站交通疏解分担率预测模型2 4 北京南站交通疏解分担率预测分析2 7 本章小结3 2 型客运站交通疏解系统协调分析模型与方法的研究3 3 交通疏解协调衔接的概念和内涵3 3 交通疏解协调衔接的原则及模式分析3 3 城市轨道交通站区疏解协调性分析3 7 城市常规公交的站区疏解协调性分析3 9 城市出租车、小汽车的站区疏解协调性分析4 2 本章小结4 4 京南站交通疏解系统的协调分析4 5 北京南站交通疏解系统构成4 5 北京南站交通疏解客流分担量分析4 5 北京南站地铁交通站区疏解运输组织协调性分析5 0 1 2 9 o 1 1 l 1 l 况 义情 意调 究协 研统 一 及系容 景解内 背疏和点 题通标新 一 选交目创结的外的的小文内究文章论国研论本 大 大 北 1 2 3 4 5 l 2 3 4 1 2 3 4 5 6 1 2 3 z 2 乙z 乙 生生生生 禾禾禾禾屯禾 孓曼孓 3 4 5 5 4北京南站公交疏解运输组织协调性分析5 4 5 5北京南站出租车疏解运输组织协调性分析5 8 5 6交通疏解结论与建议6 2 5 7本章小结6 2 6结论与展望6 5 6 1结论。6 5 6 2展望6 5 参考文献6 7 附录a 。6 9 附录b 。7 6 附录c 8 3 附录d 8 5 作者简历8 7 独创性声明8 9 学位论文数据集9 1 j11，j 1 绪论 1 1 论文的选题背景及研究意义 1 1 1论文的选题背景 客运站在我国客运专线及快速客运网建设中占有重要地位。国务院批准并实 施的中长期铁路网规划( 调整方案) 明确了全国铁路营业里程未来将达到1 2 万 公里以上，规划建设快速客运网达到5 万公里以上，其中1 6 万公里为客运专线， 将要新建和扩建8 0 0 多座客运站，这个规划展现了我国铁路未来发展的宏伟蓝图， 也表明客运站在路网建设中的重要地位。 现代客运站设计必须在技术上有所突破。传统的客运站设计主要依据经验和 规范中的参数，无法满足复杂系统的动态性、多因素条件，特别是设计者不能在 规划阶段预测运营后的实际效果。因此，往往出现系统环节之间的不匹配，设计 方案评估也存在较大困难，主要是缺少科学决策的依据。 为了建设具有中国特色的客运站，铁道部提出了客运站设计的功能性、系统 性、先进性、文化性、经济性的“五性 指导原则，是我国客运站规划设计的指 导思想。在“五性原则指导下，先后新建改建了北京南、武昌、天津、呼和浩 特、拉萨、延安等一批设计新颖、功能完备、能力强大的客运站，上海虹桥、杭 州东、南京南、新武汉、新广州、西安北、成都东等一批大型客运站正在建设之 中，这些车站的建设，除了对我国铁路客运能力具有重大影响之外，还将对我国 客运站设计理论和建筑技术产生深远影响【4 1 。 为了适应客运专线建设及大型客运站设计的需要，铁道部科技司及时立项进 行专题研究，课题名称为大型客运站仿真系统研究与开发( 合同号2 0 0 8 x 1 7 ) ， 目的是创建客运站综合仿真平台，为工程设计提供辅助设计手段、为客运站科学 决策提供数据支持。研究内容是针对大型客运站设计中的核心问题进行研究，包 括：客运站综合交通疏解理论与仿真技术、站内客流组织仿真及客运设施配置技 术、客运站站场设计理论与仿真技术、铁路枢纽旅客运输组织等四个方面，研究 周期为2 0 0 8 年 - - - 2 0 0 9 年。 本论文的撰写正是为课题大型客运站仿真系统研究与开发提供所需数据， 最终为客运站的规划建设提供参考建议。 1 1 2论文研究意义 大型客运站客流集散需要综合交通疏解系统承担。旅客综合集散系统需要从 理论和方法上解决客流预测、各种交通方式客流分担、运输方式的集散能力、客 运站交通疏解规划设计、城市道路交通疏解布局与协调等问题，综合交通疏解系 统的研究能够在这些方面提供全面的理论支持。 客运站综合交通疏解系统的研究，主要为铁道部课题大型客运站仿真系统 研究与开发提供理论依据，最终为铁路客运站的规划设计所利用。 1 2 国内外交通疏解系统协调情况 1 2 1国外著名学者对客运站交通疏解系统的研究 美国学者m d s h a o s i bc h o w d h u r y 对多方式交通网络的换乘优化理论进行了研 究。他认为，在公交需求广泛的市区，乘客的出行需求由各种交通方式共同满足， 包括轨道交通、快速公交、常规公交等。在多运输方式集成的换乘枢纽进行时刻 表的同步优化，可以显著减少在枢纽的换乘时间。由于车辆是随机到达的，安排 松散的时刻表有助于换乘等候的时间更少。该文章构建涵括车辆运营商和使用者 的费用函数，针对换乘线路的优化车头时距进行了求解。文章还结合公交一轨道 交通换乘优化实例提出了一个两阶段优化方法 5 1 。 日本学者加藤晃在城市交通和城市规划一书中提出城市铁路和郊区铁 路各自活动领域不同，路线形式也不一致。在大城市，郊区铁路一般不进入城市 中心，在城市高速铁路和郊区铁路相交地方设置枢纽站。因此，必须采取措施提 高枢纽站的换乘效率，要打破城市铁路之间的隔阂，采取联乘一票制，东京、大 阪、神户等地已实行国铁和郊区铁路可相互换乘。同时，该书中还提到铁路车站 通常是象征性的城市设施，所以车站设置与其他交通设施的相互位置必须从城市 规划的角度予以认真研裂6 】。 美国的资深交通分析专家j o h nga l l e n 对区域公交进行了研究。美国的区域公 交( r e g i o n a lc o m m u t e rb u s ) 还没有广泛应用的广义，它在实际应用方面类似于我 国的农村公交，结合了普通公交调度的弹性和轨道交通的舒适。美国大部分区域 公交主要运营郊区市区、市区一郊区以及郊区一郊区的服务，其服务覆盖面比 轨道交通要广泛。与普通公交不同的是，区域公交主要满足长距离出行，给每个 乘客都提供座位。由于它舒适快捷的服务，区域公交通常和私人小汽车一起成为 2 长距离出行的选择。该文章结合从b r i d g e p o r t 到s t a m p f o r d 的c o n n e c t i c u t s s o u r t h w e s t 交通走廊对其区域公交进行了研究。其研究方法对本论文有一定的指导 价值啊。 美国学者d u d l e yew h i t n e y 对费城东部的f r a n k f o r d 交通中心( f r a n k f o r d t r a n s p o r t a t i o nc e n t e r ) 进行了仿真研究，该仿真系统用一个综合模型涵括了公共汽 车、无轨电车、小汽车、轨道交通以及行人的各种行为【引。 1 2 2国外典型客运站交通疏解设施布局 1 ) 德国柏林铁路中央客运站 德国柏林铁路中央客运站位于柏林铁路枢纽的中心，车站连接干线铁路、地 区铁路、城市快速铁路、地铁等线路，同时汇集有轨电车、公交、出租车等多种 交通方式。该枢纽分为5 层，地上二层为轨道交通站台层，有3 个岛式站台为城 际快速铁路、高速铁路服务：地上一层为售票及换乘大厅；地面层供有轨电车、 公共汽车、出租汽车、私人汽车、自行车交通和行人使用，设置7 条公共汽车线 路；地下一层为售票以及换乘大厅，实现地下不同轨道方式之间的便捷换乘，其 西端与3 层地下停车场相连，停车场直通b 9 6 号国道的隧道；地下二层为轨道交 通站台层，为普通铁路、高速铁路及地铁线路服务【9 】。 2 ) 日本东京站 东京站是一个多层次多功能的立体站场，汇集高速铁路、既有窄轨铁路、地 下铁路等多种交通方式，整个站场主体布局充分利用地下空间和高架布置，消除 了平面交叉干扰，大大提高了枢纽能力。车站一层东侧为丸之内口，主要为普速 铁路旅客服务；西侧为八重洲口，主要为高速铁路旅客服务。车站二层平面呈南 北向布置，东作业区专门办理全站窄轨普速和快速列车到发和旅客乘降；西作业 区办理全站高速列车到发和旅客乘降。车站地下第一层为旅客进站大厅和候车室； 丸之内侧地下第二层设有地下大厅和售票处、问讯处等，这一侧还设有汽车停车 场等设施及呈南北向的东京丸之内线地铁车站；八重洲侧地下第二层是一个可容 纳5 0 0 多辆汽车停放的车场；车站地下第三层为冷暖气等各类设备的机械室；丸 之内侧地下第四层是j r 总武线、横须贺线车站的通道层；八重洲侧地下第四层设 有j r 京叶线车站【1 0 1 。 3 ) 法国拉德芳斯换乘枢纽 3 r i 、 拉德芳斯( l ad e f e n s e ) 换乘枢纽位于法国巴黎主轴线的西端，是集轨道交通 ( 高速铁路、地铁线路) 、高速公路、城市道路于一体的综合交通枢纽，枢纽换乘 量达4 0 万人次日。该枢纽采用了高架交通、地面交通和地下交通三位一体的设 计思想，实现了彻底的人车分流。该枢纽分为地下4 层，地下一层为公交车站层， 设置了1 4 条公交线路，并在公交车进出站道路中央包围区域设置小汽车停车场； 地下二层为售票和换乘大厅，周围附有商业及服务设施，西区为郊区铁路和有轨 电车t 2 线的站台层；地下三层为地铁l 号线地铁站台层；地下四层为市域铁r e r - a 线站台层，共有4 股轨道平行排列【1 0 1 。 4 ) 日本九州铁路转运中心 日本九州铁路转运中心采用跨站式布置，但它并非是一个单一的火车站，其 建设计划和设计开发首先是将它作为一个高效的城市内外交通的换乘枢纽中心。 选择不同交通工具的旅客、快线交通和慢线交通、市际交通和市内交通都可以在 转运站内完成转换，从而实现紧凑、高效、便捷的转运体系。位于四层平面之上 的公共通道贯穿南北，城市地面机动交通的人流在战前地面通过自动扶梯直达二 层入口的平台广场，进入南北公共通道。市际火车站站台位于公共通道之下，公 共通道的尽端通向日本高架新干线站台，市内高架轻轨线直达中心的南北公共通 道的四层平台。转运中心为洲际高速铁路、市际铁路、城市高架轻轨及地面机动 车流之间建立起一个简明高效的立体网络。该转运中心的另一个特色表现在其职 能组织的整体性方面。战前二层入口步行平台向城市延伸与车站配套相连接，从 而形成完整的步行系统。九州转运站自身也是集多种功能于一体，主体建筑两侧 为商业中心和办公中心，主体建筑上部为一个大酒店，停车场则在建筑的地下一 层，各层之间通过自动扶梯、楼梯、电梯和步行通道相型1 1 】。 5 ) 德国慕尼黑鲁尔广场地铁车站 德国慕尼黑鲁尔广场地铁车站也是一座具有代表性的现代化交通轨道综合 体。车站设于地下，共5 层。地下第一层为商业、花坛、假山的地下街，面积一 万多平方米，用自动扶梯与地面联系；地下第二层为商店货场和带有货车通道的 仓库，以及高速铁路通过的检查站；第三、四层为高速铁路车站，站台长2 0 0 米， 宽3 4 米，并设有可停放8 0 0 辆汽车的停车场；第五层为地下铁道、通风、排水设 施，地面则与有轨电车和公共汽车衔接，并设有一个小型自行车停车场【1 1 1 。 1 2 3国外典型客运站交通疏解设施布局特点 1 ) 客运站建设立足于城市中心或未来发展中心，充分利用既有客运设施 4 l 现阶段发达国家铁路的路网建设重点主要是发展高速铁路网，高速铁路车站 主要是对拥有良好的站址条件、交通环境的既有铁路客运站进行改造，当车站不 具备改扩建条件或线路走向、拆迁等条件受限制时，再选择在既有车站周边或未 来城市的发展中心建设新客站。 2 ) 通过立体布局衔接各种交通方式 国外现代铁路客运站将多种交通方式客流的集散与换乘由平面布置转变为立 体布局，建筑结构多层化，建筑空间向垂直发展，实现铁路与城市轨道交通、公 路、航空等交通设施的结合，缩短换乘距离，分离流线冲突，最大发挥交通枢纽 的运输效能。 3 ) 以城市轨道交通系统作为枢纽主要疏解手段 国外客运枢纽通常汇集铁路、城市轨道交通、城市道路交通等多种交通方式， 并优先选取换乘效率最高的轨道交通为与外部交通方式接驳的主要疏解方式。 4 ) 枢纽功能综合化，提升枢纽商业文化价值 现代综合交通枢纽已从单一运输功能向功能综合化发展，融入了商业、办公、 泊车、餐饮、文化、服务等多种功能，形成集运输、商业、办公、娱乐等多种功 能为一体的大型综合设施【1 2 】。 1 2 4国内学者对客运站疏解系统的研究 上海市城市综合交通规划研究所所长陆锡明在综合交通规划一书中提出 构筑一体化综合交通体系，是大城市交通战略的核心内容。在铁路客站与市内交 通衔接方面，他还指出地面公交枢纽站是铁路客运站内外交通衔接的重点、轨道 交通是大城市铁路客站重要的衔接方式、出租车是铁路客站另一种重要的换乘方 式等概念【1 1 。 东南大学建筑系的钟华颖，韩冬青在城市设计中的交通换乘体系一文主 要从城市功能出发，认为城市交通换乘作为城市若干功能之一，可以使城市功能 和建筑功能相互接纳和紧密联系，提出城市交通换乘体系与城市建筑一体化整合 设计，提高换乘效掣”】。 西南交通大学经济管理学院的赵正佳、郭耀煌、张建勇在客运联合运输中 铁路与其他运输方式衔接的研究一文中根据国内外客运联合较为成功的范例， 分析客运联合运输中铁路与其他运输方式的衔接方式，提出了我国客运联合运输 适合铁路与其他运输方式的衔接方式【1 4 】。 同济大学晏克非教授对城市综合客运体系换乘进行了宏观分析及技术评价， 5 l l 、 。l-r-k 这对推动在这一领域的研究起到了积极的促进作用，但其研究主要是基于宏观层 面，未能从详细设计布局层面进行探讨；在客运枢纽中地铁与其他交通方式的换 乘，国内也有一些论文对其进行了研究，如华中科技大学郭志勇的硕士论文“城 市轨道交通枢纽换乘协调研究 ；西安建筑科技大学王秋平教授也对其他客运交 通换乘轨道交通的协调进行了探讨；此外，东南大学、同济大学的几位老师也都 对城市公交的换乘与接驳进行过研究【l l 】。 1 2 5国内客运站布局及客流组织特点 1 ) 国内铁路客运站的发展与布局特点 客运站通常由站前广场、站房、站场等三部分组成。站前广场是旅客运站和 城市道路联系的纽带，是旅客进出站以及各种车辆集散的场所；站房是旅客运站 建筑的主体，站房设有旅客使用的和车站运营管理工作所需要的各类房间和设备； 站场是铁路完成接发列车的基础设施。 我国普速铁路客运站站房布局主要为适应“等候式”模式，分配广厅式是以 “等候式为模式的大型站和特大型客运站的主要布局方式，这些站到发车次多， 客流量大，为了有秩序组织不同车次和方向的旅客，避免人流过分集中相互干扰， 多采用分配广厅为中心布置若干个候车室和客运服务部分的平面布局。它适应了 旅客在站停留时间长的国情，其特点是： - 空间划分明确。使大量而要求不尽相同的旅客可以按照自己的流线到达各 自要求去的空间，防止不同流线的干扰。 - 可以按分线方式划分候车区，便于组织管理工作和客运服务工作。 结构构造简单，通风采光易于处理。 我国新型客运站最新的设计思想： 强化交通枢纽的作用，体现大型客运站作为交通枢纽和市内换乘枢纽的特点， 汇集国铁、地铁、轻轨、公交、长途汽车，并把城市高架路引入车站，从功能上 最大限度地方便旅客，以实现快速疏散，“以流为主 。 突破车站旅客人流和社会人流隔离分开的传统站房模式，旅客可以自由进入 客运站的商业服务区进行消费。强调“以 “以管理为本一的思路。 突破铁路过去站房建设“以我为主力 机结合，强调了地区性景观的整体效应： 境意识，合理布置广场空间。 综合广厅设计不仅增加了入口数量， 广场景观功能和交通功能并重，注重环 还使得旅客可以自由选择进站入口，在 很大程度上均衡了个入口的旅客流量，避免了传统设计中集中从广厅进站的瓶颈。 这种借鉴航站楼的综合广厅自由开放，使进站流线变得极其简捷，真正符合了快 速通过的空间设计原则。 适度扩展商业空间，为铁路增加商业收益创造条件，也为铁路客运站建设筹 资开阔思路【”1 。 2 ) 国内高速铁路客运站的设计特点 我国正在大规模建设的高速铁路集中了当今世界上最尖端的车辆、轨道建设、 电力、通信等技术，高速铁路时代的到来，将给人们的生活模式、经济、社会等 各方面带来极大的影响，因此，高铁客运站的布局、流线组织都不同于普速客运 站，应满足高速铁路的运营特点和旅客乘车需求。 a 站房平面布局以中央大厅为主 高速铁路的行车组织特点是“高速度，高密度”，旅客“快进快出 ，这将有 效地减少候车过程所聚集的人数，减少候车所需面积。此种变化，将使得高铁客 运站布局以中央大厅为主，而不同于普速站以候车大厅为主。以中央大厅为主的 布局方式主要有以下2 种： 进出站集散厅：这种布局形式的主要特点是客运服务设施基本在外围，旅客 只有持有车票才能进入，即付费区。中央大厅与地铁站厅的客流组织方式相似， 兼具进站厅和出站厅的功能，空间性质以“流”为主，为动态的通过空间，只在大 厅周围布设灵活的商业服务点和简单的候车室，如日本的八户站。由于我国高速 站总体布局原则与日本近似，因而中央大厅也主要采用这种形式。 综合服务大厅：这种布局形式的主要特点是，将客运服务部分如售票、问询、 小件寄存等和商业餐饮部分合并，置于一个统一的空间内，形成一个综合性多功 能的活动大厅，旅客可以自由出入。空间组织以通为主，流线短简通畅，平面布 局紧凑，使旅客一进入大厅便一目了然，几乎不必问询就能很容易地找到需要办 理各种旅行手续、进站或暂作歇息的地方。由于欧洲一些国家实行开放的原则， 在站内不检票，而且高速站大部分为独立新建，因而多采用这种形式。 b 多个出入口，出入自由化 设置跨线自由通道。高铁客运站房不仅要适应开放式的管理，还应为整个城 7 j|lr-l 市区域规划做出贡献，加强铁路两侧市民的交流，消除铁路切割城市的不利影响。 自由通道中设置让旅客自由出入站房的多种出入口，既有利于旅客的快速集散， 又方便旅客换乘。在利用既有站和新建站设计中，自由通道可采用以下形式： _ 独立设置。自由通道单独设置，与站房联系不紧密，适用于利用或改造既 有站进行高速客运作业的情况。 _ 结合商业街。自由通道两侧设置一些商业金融服务点，设计成步行商业街 的形式。在通道内把售票点、问询处、取款机等客运服务设施与商店、报 刊亭等结合布局，为旅客提供宽松完备的服务。这种方式适用于站房面宽 较长的情况。 一 结合中央大厅。受左右用地限制，站房进深大、面宽窄，自由通道需利用 中央大厅，窄长的大厅又可以起到联系广场的作用。 设置多个通向市区的出入口。首先，出入口要与城市交通相贯通。地铁、公 交、出租车、社会车辆尽可能靠近车站，设计中根据公交站点的位置在相切处设 置旅客可以自由出入的多向出入口；采用地下、地面及高架三个层面设置出入口， 使客流形成空间立体分布，达到充分利用城市交通和空间迅速集散旅客、提高换 乘效率和站舍使用效率的目的。其次，统一规划协调交通和商业的土地综合开发 和利用，使两者优势互补，利用商业空间提供对外出入口多途径疏解人流。 设置分散的检票口进出站。将过去单一的出入分离的进出站方式转变成多个 分散的、出入兼容的进出站方式。现今的运营管理设备和手段带来列车通过密度 的加大和正点率的提高，以及自动售票机和自动检票机的广泛应用，使旅客对自 己的旅行时间具有了自主支配权，旅客可以通过分散的自动检票口在服务空间或 购物区域自由出入。这种方式为商业经营增加经济收益提供了条件。 c 站舍结构多层化 为了利用既有站周围便利的设施和交通条件，高速铁路客运站一般建在城市 中心区，为节省用地，客运站设计成多层，向地下和空中发展。站舍结构多层化 的布置方式具有以下四个特点： 站舍多层化利于站场、站房、站前广场一体化设计理念的实施。我国早期铁 路客运站的站房设计模式相对单一，站场、站房和站前广场呈纵向一字排列，不 仅多占用土地，且各部分利用率很低。以站台、股道为例，我国接发列车数量最 多的北京站站台、股道的使用能力只是东京站的9 9 ，大阪站的1 6 6 。通过 站舍多层化设计可以使各部分得到充分高效地使用。 8 1rrj 流线由平面转化为空间立体的形式。在以平面流线为特征的客运站，旅客需 要走行很长的距离，而以立体流线为特征的客运站，旅客上下各层可以通过电梯、 自动扶梯轻易实现，降低了旅客的疲劳度，使设计趋于人性化。 便于协调组织多种交通的接驳和换乘。按需要把高铁、地铁或轻轨、公交接 入不同的层次，方便旅客利用扶梯和电梯在高铁和城市交通工具间换乘，使高铁 客运站真正成为城市的交通枢纽。 便于设置多个进出站通道。按层设置通往外面商场、广场、地铁站、汽车站 和电车站的通道及较多的旅客出入口，变封闭为开放，促进客运站与城市公共设 施的协调发展，同时也便于分层安排功能，避免不同性质活动互相干扰【1 6 】【1 7 1 。 1 3 研究的目标和内容 1 3 1研究目标 对国内外研究现状分析的基础上，主要对大型客运站交通结构的系统分析、 交通疏解分担量预测模型、交通疏解系统协调分析模型与方法进行研究。 在参数调研和标定方面，以北京南站为研究对象，调研了北京南站列车开行 情况、旅客到达与发出流量分布、地铁与公交系统运营情况、站内旅客走行及候 乘时间，通过相关数据统计分析，提出了以换乘总时间最小、旅客换乘方便度最 大为目标的交通疏解方式分担率预测的l o g i t 模型及参数优化估计方法；建立了 城市轨道交通、常规公交和出租车交通疏解系统与对外铁路交通运能及运输组织 协调分析的模型与方法。 主要为铁道部课题大型客运站仿真系统研究与开发提供理论依据，最终 为铁路客运站的规划设计所利用。 1 3 2主要研究内容 本文拟从铁路为主的大型综合客运站的系统特性出发，分析大型综合客运站 铁路到达客流分布情况，市内各种交通疏解系统包括地铁、公交、出租车、私家 车的运营情况，主要研究大型综合客运站内各种疏解系统客流分担率预测模型以 及各种疏解系统与铁路协调模型与方法。 第一章绪论 9 分析了选题背景和研究意义，重点阐述了国内外交通疏解系统协调情况：国 外著名学者对客运站交通疏解系统的研究、国外典型客运站交通疏解设施布局及 设施布局特点、国内学者对客运站疏解系统的研究情况、国内客运站布局及客流 组织特点。 第二章大型客运站交通疏解结构的系统分析 主要介绍了大型客运站的基本功能、各种城市疏解系统的特点及其功能、大 型客运站交通疏解方式种类及其影响因素分析、最后对大型客运站的系统特性及 结构进行了分析。 第三章大型客运站交通疏解分担率预测模型研究 利用l o g i t 模型原理，建立交通疏解分担率预测模型，并根据北京南站调研数 据进行了参数标定，根据交通发展纲要提出的参数变化预测了2 0 1 5 年和2 0 2 0 年各种交通疏解方式的分担率。 第四章大型客运站交通疏解系统协调分析模型与方法的研究 首先熟悉了交通疏解协调的概念与内涵以及交通疏解协调衔接的原则及模 式，分析了客运站站区综合交通疏解方式，对城市轨道交通站区疏解协调性进行 了分析，建立了铁路与轨道交通运能与运营协调性模型；对常规公交站区疏解协 调性进行了分析，建立了铁路与常规公交运能与运营协调性模型；对出租车、小 汽车站区疏解协调性进行了分析，建立了铁路与出租车、小汽车运能与运营协调 性模型。 第五章北京南站交通疏解系统的协调分析 对北京南站公交线路及轨道交通线路衔接分布状况进行分析( 包括始发公交 2 1 条线路，途径公交1 2 条线路以及城市轨道交通的地铁4 、1 4 号线) ，对站区交 通疏解协调方案进行了事例模拟分析，分析了北京南站各种交通方式疏解协调性 状况( 地铁4 号线采用发车间隔5 分钟，编组6 节能够满足需求，地铁运能充足； 公交采用平均发车间隔1 1 分钟能够满足高峰小时的需求情况，如果现状常规公交 采用1 2 分钟发车间隔方案，建议新增2 条始发公交线路，2 条途径公交线路，如 果采用1 5 分钟公交发车间隔，建议新增5 条始发、9 条途径公线路方案) ，提出 了2 0 2 0 年各种交通方式的协调疏解运输组织方案( 2 0 2 0 年地铁4 、1 4 号线采用发 车间隔2 5 分钟、列车编组6 节方案；2 0 2 0 年，不增加公交线路的情况下采用8 分钟发车间隔方案，采用1 0 分钟的发车间隔，建议新增2 条始发，3 条途径公交 线路) ，为北京南站大型客运站的综合运营管理组织提供了决策依据。 1 4 论文的创新点 1 0 本论文的主要创新点如下几点 1 ) 基