（交通运输规划与管理专业论文）自行车换乘轨道交通模式若干问题研究.pdf

摘要 随着城市化进程的发展，轨道交通的建设在大多数城市中兴起，其高速、大容量的 特性能够为更多的居民提供良好的出行服务，使得轨道交通在城市公共交通体系中起到 了骨干的作用，但是其劣势在于对沿线的影响范围不足。自行车交通在整个城市交通体 系中的作用逐渐被弱化，中长距离的出行比例逐渐减少。但其本身在城市交通体系中就 具备了灵活、机动的特点，尤其是在短距离出行时更体现了其他交通方式不具备的优势。 因此将自行车出行与轨道交通出行相结合，分别发挥了两者的优势，不但扩大了轨道交 通的影响范围，同时利用自行车进行换乘能够便捷地连接居民出行点和轨道交通站点， 使得两者能够良好的衔接起来。 本文首先分别对自行车与轨道交通在城市交通体系中的功能进行了分析，得出了两 者在城市交通体系中的定位和特点，接着从节能环保、效率、出行方式、出行层次和城 市综合运输等角度讨论了两者换乘的必要性，并对从换乘时间、各自适宜的出行范围进 行了对比，对两者换乘进行了分析，认为两者之间的换乘能够发挥各自的优势，从而缩 短居民出行的时间，提高出行效率。 接着本文分析了自行车换乘轨道交通的换乘模式，通过分析换乘过程总结出了自行 车换乘轨道交通的轴辐式换乘结构，并讨论了这一结构的换乘效率。影响乘客出行选择 这一模式的因素很多，以往的诸如安全性、舒适性等因素往往不可量化，每个人具有不 同的选择标准。本文通过对乘客出行选择机理的分析，构建了非集计模型对影响乘客选 择这一模式的因素进行量化，推导出选择自行车换乘轨道交通出行的概率，通过概率的 求得从而预测出自行车的停车需求量。 最后对这一模式的可实施性进行了探讨，对这一模式的实施面临的问题进行了分 析，并提出了这一模式的运营策略以及在实际中运用的例子。 关键词：自行车交通、轨道交通、换乘模式、需求预测、策略 a b s t r a c t a l o n g 、i t l lt h ea d v a n c e m e n to fu r b a n i z a t i o n , t h ec o n s t r u c t i o no ft h er a i lt r a n s i ti so nt h e r i s e i nm a j o r i t yc i t i e s ，i t sh i g hs p e e da n dt h el a r g ec a p a c i t yc h a r a c t e r i s t i ci sa b l et op r o v i d e f i n es e r v i c ef o rt h er e s i d e n t s i tc a u s e st h er a i lt r a n s i tt op l a y0 1 1i m p o r t a n tr o l ei nt h eu r b a n t r a n s i ts y s t e m ，b u tt h ei n f l u e n c ea l o n et h er a i lt r a n s i ti si n s u f f i c i e n t t h ef u n c t i o no ft h e b i c y c l et r a f f i ch a sb e e nw e a k e n e di nt h ee n t i r ec i t y st r a n s p o r t a t i o ns y s t e m b u ti t sf l e x i b l e ， t h em o b i l ec h a r a c t e r i s t i ci nt h ec i t y st r a n s p o r t a t i o ns y s t e m ，p a r t i c u l a r l yi nt h es h o r td i s t a n c e j o u r n e yh a sm a n i f e s t e dt h es u p e r i o r i t yw h i c ho t h e rt r a n s p o r t a t i o nw a y sd on o th a v e i ta l s o c a np r o v i d et h ec o n v e n i e n ts e r v i c ef o rt h er e s i d e n t t h e r e f o r eu n i f i e st h eb i c y c l et r a n s i ta n d t h er a i lt r a n s i t ，h a sd i s p l a y e dt h e i r s u p e r i o r i t ys e p a r a t e l y , n o to n l ye x p a n d e dt h eo r b i t a l t r a n s p o r t a t i o ni n f l u e n c ea r e a , a tt h es a m et i m e ，t r a n s f e r r i n gb yb i c y c l et r a n s i tc a nc o n n e c tt h e r e s i d e n t s h o m ea n dt h er a i lt r a n s i ts y s t e ms t a n d s i te n a b l e dt h e i rs u p e r i o r i t yt oo b t a i n s u p p l e m e n t a r y t h i sa r t i c l ef i r s ts e p a r a t e l ya n a l y z e st h ef u n c t i o n so ft h eb i c y c l et r a n s i ts y s t e ma n dt h e r a i lt r a n s i ts y s t e mi nt h ec i t yt r a n s p o r t a t i o ns y s t e m ，h a so b t a i n e db o t hs e p a r a t e l yi nt h ec i t y t r a n s p o r t a t i o ns y s t e m sl o c a l i z a t i o na n dt h ec h a r a c t e r i s t i c ，t h e nd i s c u s s e st h en e c e s s i t yw i t h b o t ht r a n s f e rf r o me n e r g yc o n s e r v a t i o ne n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n ，e f f i c i e n c y , t r i pm o d e ， j o u r n e yl e v e l ，u r b a nc o m p r e h e n s i v et r a n s p o r t a t i o na n ds oo n ，a n da l s oa n a l y z e st h en e c e s s i t y o ft h et r a n s f e ro ft h e m w ec a nf i n dt h a tt h i sm o d ec a ns h o r t e nt h et i m ea n dr i s et h e e f f i c i e n c y o ft h er e s i d e n t s t h e ni ta n a l y z e st h em o d eo f b i c y c l et ot r a n s f e rt h er a i lt r a n s i t b ya n a l y z e dt h ep r o c e s s o ft h et r a n s f e r , i ts u m m a r i z e dt h eh u b - a n d - - s p o k en e t w o r ka n dd i s c u s s e dt h ee f f i c i e n c yo ft h i s t r a n s f e rm o d e a f f e c t st h er e s i d e n t st oc h o o s et h i sm o d et h ef a c t o ri st ob em a n y , b u tt h e f o r m e rf a c t o r , s u c ha ss a f e t ya n dc o m f o r t a b l e ，o f t e nm a yn o tb ee s t i m a t e d ，b e c a u s ee a c h p e r s o nh a st h ed i f f e r e n tc h o i c es t a n d a r d t h i sa r t i c l ec o n s t r u c t e dt h ed i s a g g r e g a t em o d e la n d a l s oe s t i m a t et h ef a c t o r so ft h em o d ew h i c ht h ep a s s e n g e r sc h o o s e ，t od e d u c et h ep r o b a b i l i t y o ft h et r a n s f e rb e t w e e nt h eb i c y c l et r a n s i ts y s t e ma n dr a i lt r a n s i ts y s t e m i ta n a l y z e st h er a i l t r a n s i ta n db i c y c l et r a n s f e rm o d ew h i c ho b t a i n e dt h ef o r e c a s tt h r o u g ht h ep r o b a b i l i t yt os t e m f r o mt h ed r i v i n gt h ep a r k i n gd e m a n d f i n a l l y , t h i sa r t i c l ed i s c u s s e st h ep r o b a b i l i t yo ft h e i i i m o d ew e a t h e rc a nb ec a r r i e do n i ta l s od or e s e a r c ho nt h ep r o b l e m sw h i c ht h em o d eh a st ob e f a c e do n b yt h ee n do ft h ea r t i c l e ，i tp r o p o s e st h eo p e r a t i n gs t r a t e g yt ot h i st r a n s f e rm o d e ，a s w e l la si nr e a l i t yt h eu t i l i z a t i o ne x a m p l e k e yw o r d s ：b i c y c l et r a n s i t ；r a i lt r a n s i t ；t r a n s f e rm o d e ；d e m a n df o r e c a s t i n g ；s t r a t e g y 长安大学硕士学位论文 1 1 研究背景 第一章绪论 进入二十一世纪以来，随着经济的不断发展，以及城市范围的不断扩大从而产生的 运输需求，越来越多的城市将城市轨道交通的建设纳入了城市发展规划之中。我国第一 条地铁线路北京地铁一号线自从1 9 6 9 年l o 月1 日建成通车以来，至2 0 0 5 年，已有 北京、香港、天津、上海、广州、深圳等多座城市建成地铁f 1 】。 随着现代化进程的不断推进，以及经济的高速发展、城市的不断扩张而带来的城市 交通拥挤、污染严重等社会问题，越来越多的城市把目光转向了城市轨道交通的建设。 国家“十一五规划纲要指出，有条件的大城市和城市群地区要把轨道交通作为优先发 展领域，超前规划，适时建设。在未来五年间，中国内地2 0 多个百万以上人口的特大 城市总规划里程超过2 0 0 0 公里，总投资在8 0 0 0 亿元以上。现在全世界地铁里程超过2 0 0 公里的城市不到1 0 个，北京市预计到2 0 1 5 年，轨道交通运营里程将达到5 6 1 公里。上 海市预计到2 0 1 2 年轨道里程将超过5 0 0 公里。 城市轨道交通极大的缓解了城市交通紧张的局面，促进了城市的经济发展，逐步在 城市交通发展中形成了以城市轨道交通为骨干、地面公交等其他交通方式辅助并行的公 共交通体系。在城市轨道交通体系建设过程中，不断与现有的地面公共交通进行协调， 按照一定的原则将轨道交通和地面公交两者结合并逐步形成网络，同时将各条轨道交通 间形成轨道交通网络，这样才能最大化的吸引以轨道站点为节点范围内的客流。但轨道 交通在可达性方面存在先天不足，远远不能满足居民出行对于可达性的需求，因此各种 交通方式与轨道交通的换乘，不仅能大大提高了轨道交通的运输效率，同时使得居民通 过轨道交通所获得的可达性大大提高，从而节约了居民出行的成本。 与轨道交通换乘主要包括了两大类，包括了与慢行交通，如步行、自行车的换乘和 与机动车的换乘，如小汽车、公交车。我国向来被称为“自行车王国 ，自行车在我国 城市交通中有着重要的地位。目前全国自行车保有量超过5 4 亿辆，居民人均拥有自行 车0 8 5 辆。2 0 0 万人口以上城市自行车出行量占城市中出行量比例占3 0 以上；1 0 0 万 - 2 0 0 万人口城市，自行车出行比例约4 0 ，由此可见自行车依然是居民生活中常用的交 通工具。而自行车对于环境的影响最小，其无污染、不消耗能源的特性，使其在环保意 第一章绪论 识不断增长、可持续发展观念加强的现代，日渐受到重视与鼓励。欧洲的荷兰、丹麦等 发达国家大力倡导使用自行车，以期减少交通拥挤与提升环境空气质量。 在城市机动化高速发展的今天，自行车交通在整个城市交通体系中的作用逐渐被弱 化，出行比例逐渐减少，原因在于自行车出行的空间在不断地被机动车所挤占，骑车出 行所需的配套服务设施不能满足人们的要求，尽管自行车本身在城市交通体系中适合于 短距离出行，但这样的优势也无法发挥。因此将自行车出行与轨道交通出行相结合，不 仅使得自行车的优势得以发挥，同时也能够为骑自行车出行的居民通过轨道交通扩大出 行范围。本文在这样的背景下，探讨自行车换乘轨道交通这一出行模式，通过对两者的 特性的分析，得出了轨道交通与自行车换乘这一模式的特性与结构，并着重对构建自行 车换乘轨道交通模式、自行车的停车需求、居民出行选择自行车换乘的概率进行了分析， 并对这一模式面临的问题以及实施的策略进行了探讨。 1 2 研究目的及意义 在前述的背景条件下，本文选取自行车换乘轨道交通这一模式所涉及的问题做为研 究内容，其目的在于通过分析影响自行车换乘轨道交通的因素、建立自行车换乘轨道交 通的模式结构，同时通过居民选择这一方式出行的概率测算出自行车的停车需求的模 型，并进一步讨论这一换乘模式的所面临的问题以及解决策略，以期在前人的基础上为 这一领域的研究尽自己的微薄之力。 对这一题目的研究，具有以下的意义： 1 城市公共交通可持续发展的需要。轨道交通以其运能大、速度快、能耗低污染少 等优势被誉为“绿色交通方式”，它不但缓解了城市交通压力，同时也减少了城市汽车 所造成的尾气排放污染、能源消耗等问题。自行车与轨道交通的换乘，更进一步地完善 了整个绿色交通体系，也为这一体系的建立提供了良好的基础和环境。 2 对自行车换乘进行规划的需要。从我国轨道交通发展较早的城市看，自行车换乘 轨道交通从“无规划自发形成 ，发展到“具有一定的规划措施及方案，政策引导形成”， 说明了居民换乘的需求还是存在的，因此就需要对这一模式进行规划，对于这一模式所 涉及的若干问题进行研究，能够为发展这一模式起到一定的作用。 3 居民出行选择的需要。由于轨道交通自身的可达性较高而可及性较低，只能对乘 客进行站点到站点的运输，即主干性运输。而居民离开站点后还需要自行完成从站点到 2 长安大学硕士学位论文 家门或从站点到单位的运输，而自行车出行的距离优势能够覆盖这一路段，从而解决了 居民出行的“最后一公里问题，使得居民出行更加方便快捷。 4 优化城市交通结构的需要。居民出行的方式一般为步行、两轮车( 自行车、电动 助力车、摩托车) 、小汽车以及公共交通。对于目前日益严峻的城市交通环境而言，已 无法容纳更多的小汽车以及两轮车。居民较长距离的出行可以将轨道交通站点做为换乘 枢纽，把全程两轮车、小汽车出行改为“两轮车( 小汽车) + 轨道交通 的出行方式， 缓解地面交通的巨大压力，增强公共交通在居民出行中所起到的作用，从而进一步起到 优化城市交通结构的作用。 1 3 国内外发展与研究现状 1 3 1 国外发展现状 1 丹麦：以非机动化的交通模式到达轨道交通车站 丹麦首都哥本哈根将公共交通与控制小汽车使用中心城区街道相关联，由此出发， 步行和自行车这些非机动化的交通模式不仅作为是一种可以替代小汽车的出行方式，同 时也是接驳轨道交通系统的有效方式。个不断扩展的自行车车道网络和相关的设施补 充完善了哥本哈根优良的行人系统，最近几年哥本哈根市在促进城市自行车出行，并将 自行车列为与轨道交通车站接驳的重要交通方式。 因为哥本哈根有大比例的以非机动化交通模式到达轨道交通车站的出行，创造出一 个以行人和自行车交通为主的城市的价值被大大地加强了。一项当地有关部门对乘客到 达十五个轨道交通车站的出行方式的调查结果显示，在距离车站1 公里的范围内，步行 是主要的达到方式，在到达各车站总出行中所占比例从3 8 1 0 0 不等；在距离车站 1 1 5 公里范围内，骑自行车到达占据主导地位，约为4 0 ；只有在距离车站超过1 5 公 里时，机动化的到达方式才占据主导地位，但乘坐公交车到达即占4 0 至1 j5 0 ；即便在 距离车站2 5 公里时，骑自行车到达在所有到达出行中所占比例( 3 0 ) 也超过了开小 汽车到达后换乘的比例( 1 9 ) 。 2 日本的自行车存车换乘系统 岛国日本城市土地资源紧张，人口密度很高，在战后发展了以轨道交通为主导的城 市交通模式，仅东京每天利用轨道交通的出行量达到了2 2 4 0 万人次，公共交通与自行 车交通都作为接驳轨道交通的辅助交通方式，而自行车出行比例从六十年代的5 3 ， 到九十年代末达到了1 5 。日本居民有骑自行车出行的传统习惯，因此，使用自行车换 3 第一章绪论 乘轨道交通出行是日本政府针对轨道交通为主导的交通措施。通过多年的发展，这一模 式减少了私家车的出行量，缓解了交通压力，同时也以轨道站点为核心，为居民创造出 新型的社区模式。日本自行车换乘轨道交通模式发展至今，已经具备了完善的存车换乘 设施作为这一模式的基本保障，同时以轨道交通换乘站点为核心，建设大型的购物场所 以及便民设施，使得居民乐于选择这一模式出行，方便居民生活。而政府的支持也是对 于这一模式的发展起到了重要的作用，出台政策鼓励居民选择这一出行模式，改变了城 市居民的出行结构，提高了城市交通体系的效率。 3 r i l y 和m a c i a s a c 从乘客的换乘需求角度对换乘进行了研究，对于停车基础设施等 满足乘客换乘需求的各种因素进行了分析，并建立了相应的模型3 7 j 。s u a s o nh e n d r i c k s 等通过考虑枢纽站容量及出行费用成本等因素的变化，论述了不同类型的枢纽换乘站对 停车换乘需求量变化的影响【3 引。p i e tr i e t v e l d 通过研究自行车换乘轨道交通的过程，分 析了影响换乘效率的因素【3 9 1 。b u r n s 等通过对换乘基础设施设置的分析，尤其成本对于 基础设施建设选址的影响，建立了相应选址模型【4 0 1 。 1 3 2 国内的发展与研究现状 国内对于轨道交通换乘的研究起步较晚，虽然目前一些城市已经将轨道交通与自行 车换乘纳入了轨道交通规划范围内，但仍然存在一些政策、管理方面的问题，缺乏一套 完整的理论体系，制约了轨道交通换乘的进一步发展。 而目前国内一些轨道交通较为发达的城市包括北京、上海等地，虽然出现了自行车 与轨道交通的换乘，但多是居民为了出行方便而自发形成的。为了满足居民出行的需求， 新近建设的轨道线路已经将自行车换乘作为车站换乘的一部分进行了规划，且预设了自 行车停车设施的位置。自行车换乘轨道交通从一开始的“无规划自发形成”，发展到“具 有一定的规划措施及方案，政策引导形成”。但在使用的过程中间，缺乏统一的管理和 运营，对于停车场的设置、相关服务设施的建设、管理的规范性均没有进行有机的结合， 使得换乘过程并不十分方便。杭州市在公共交通的基础上发展“公共自行车系统”，在 公共交通车站、旅游景点和居民小区等人群聚集地提供自行车租赁服务，满足了人们短 距离出行的需求。但同时也由于基础设施设置不合理、与公共交通换乘距离较长、车辆 周转及管理等原因在具体运营过程中出现了许多问题。 国内交通与规划领域的一些学者已注意到自行车换乘轨道交通的发展趋势与存在 的不足，并对其进行了研究。东南大学的陈峻教授与王炜教授在高机动化条件下城市 4 长安大学硕士学位论文 自行车交通发展模式研究一文中，通过分析自行车的出行特征，提出了自行车与轨道 交通换乘的一般方法，并指出了其中的规划重点。同济大学的徐循初教授在城市道路 与交通规划一书中提出了我国城市中自行车交通的组织方式，书中认为自行车、步行 加上公共交通组成的绿色交通系统应当成为许多规模大、密度高的大城市的首选，并给 出了自行车与其他城市交通方式间的换乘组织方式以及合理的换乘距离。李晓华、林宇 凡在自行车交通与轨道交通合理换乘方法中阐述了自行车交通换乘轨道交通的积极 意义，并针对各种换乘车站衔接设施的布局模式以及衔接设施运营管理模式方面的问题 做了进一步探讨。甘勇华在自行车与城市轨道交通的换乘衔接中针对我国目前自行 车与城市轨道交通存在的一些问题，对自行车与城市轨道交通换乘客流空间分布特性、 衔接的必要性、衔接的总体思路、衔接设施布局模式等方面进行了探讨，并在城市轨 道与其他交通方式衔接规划一文中以广州轨道交通1 3 号线交通衔接规划为例，从轨 道交通客流吸引范围特性、站点交通功能等级划分以及站点交通衔接规划等方面，系统 探讨了城市轨道交通与常规公交、小汽车交通、自行车交通和步行交通灯其他交通方式 的衔接。清华大学学者李伟在步行和自行车交通规划与实践一书中从自行车交通的 特性入手，分析其在城市交通体系中的功能定位，以北京市为例，总结了国内外的经验 教训后，提出旨在改善城市自行车交通环境的的规划设计以及管理的原则。西南交通大 学的米文勇在其论文大城市自行车与轨道交通换乘系统研究中，分析了实施自行车 交通需求管理的必要性，结合国外自行车停车换乘实例，探索出城市实施自行车停车换 乘的必要条件与具体实施的可行性，并归纳总结出自行车停车换乘规划的理论与方法。 通过对国内研究现状的分析可以看出，目前我国对于自行车与轨道交通换乘的研究 多集中于两者的衔接以及两者换乘的规划方面。对于具体实施过程中自行车停车换乘模 式还缺乏研究，而对于这一模式的研究对于方便居民出行、提高城市交通体系的管理手 段等都具有一定的现实意义，对于这方面的研究与探讨也是十分必要的。 1 4 研究方法及思路 本文所涉及的研究内容是以自行车与轨道交通换乘停车需求为主，结合文献，采取 定性分析的方法对于自行车换乘轨道交通进行分析，总结出影响轨道交通与自行车换乘 的主要因素，并利用非集计模型的方法得出居民出行选择换乘的概率，推算出选择这一 模式出行的人数，从而确定停车需求量。最后从这一模式所面临的问题出发，分析了解 决问题的策略，并对自行车换乘衍生出的准公共交通产品一公共自行车系统进行了分 第一章绪论 析。 第一章为论文的绪论。提出了本文研究的实际背景以及研究所能产生的意义，介绍 了目前国内外在自行车与轨道交通停车换乘方面的研究现状，并阐述了本文研究的主要 内容以及研究思路。 第二章主要对轨道交通与自行车换乘特性的分析，结合两者各自的基本特征，以各 自的功能与特性为基础，对自行车换乘轨道交通的特性进行了定性与定量分析。 第三章主要研究了自行车换乘轨道交通的模式，分析了影响这一模式的因素，同时 将换乘过程中的组织要件进行了说明，对于自行车换乘组织层次进行了描述，得出了两 者换乘的轴辐式结构以及特点。 第四章主要是对于自行车换乘轨道交通所涉及的因素进行了概括，这一模式下所涉 及的停车需求以及通过建立问卷调查表，将需要的数据进行量化后，对如何用模型对居 民出行选择这一模式的概率进行了测算，并对测算过程进行了推理。 第五章在前几章的基础上，对于这一模式的实施面临的问题及策略进行探讨，分析 了停车场规划策略、服务策略、管理策略等运营策略，并对公共自行车系统的运营与服 务模式进行了探讨。 研究思路如下图所示： 6 长安大学硕士学位论文 图1 1 研究思路图 7 第二章轨道交通与自行车换乘特性的分析 第二章轨道交通与自行车换乘特性的分析 2 1 轨道交通及功能定位 2 1 1 城市轨道交通 是城市公共交通的重要组成部分，其定义为：通常以电能为动力，采取轮轨运转方 式的快速大运量公共交通之总称。 目前城市轨道交通的分类按照不同的分类法方法分为：按技术特征分类和按照路权 及列车运行控制方式分类。 按技术特征分类将轨道交通分为以下几类： 1 市郊铁路 是连接城市市区与郊区，以及连接城市周围十几公里甚至更大范围的卫星城镇或者 城市圈的铁路，是干线铁路的一部分，因此具有干线铁路的技术特征。 2 有轨电车 是电力驱动的车辆这敷设于市区街道中的轨道上行驶的轨道交通系统。其常采用地 面线与其他交通方式混合行驶，有时也采用有隔离的专用路基和轨道。 3 地下铁道 是以电力为牵引的大容量、快速、准点、安全舒适的轨道交通系统，一般说来，地 铁是指修建在地下隧道中的铁路。但目前定义一个系统为地下铁道，并不要求该系统的 线路必须全部修建在地下隧道内，也可有部分地面或者高架段，但必须全封闭。 4 轻轨交通 是以电力驱动的中容量轨道交通系统，所谓轻轨，是指车辆对轨道施加的载荷而言， 轻轨车辆与市郊铁路或者地下铁道比较相对较轻。轻轨车辆具有其独自的运行轨道，一 般不与地面其他交通方式混行，若有混行则为了保证一定的运送速度，在平交道口设置 优先通过系统。 5 独轨交通 是车辆或者列车在单一轨道梁上运行的城市客运交通系统。独轨线路结构式架空的 t 型或者i 型轨道导梁，同时起到承载、导向和稳定的作用。 6 自动化导向交通 是无人驾驶的全自动轨道交通，在专r - j $ i j 作的全封闭高架的混凝土通道内行驶。 8 长安大学硕士学位论文 7 磁悬浮列车 依靠电磁力使车辆悬浮在轨道上的技术成为磁悬浮技术。磁悬浮列车就是对车载 的、置于轨道下方悬浮电磁铁通电励磁而产生电场，磁铁与轨道上的铁磁构件相互吸引， 将列车向上吸起悬浮于轨道上，并通过直线电机来牵引列车高速前进。 按路权及列车运行控制方式分类分为以下几类： 1 路权专用、按信号指挥运行。其特点是线路专用，与其他城市交通线没有平面交 叉，速度高安全性好。属于这种类型的包括市郊铁路、地下铁道和高技术标准的轻轨。 2 路权专用、按视线可见距离运行。其特点是线路专用，与其他城市交通线没有平 面交叉，行车安全性较好。 3 路权混用、按视线可见距离运行。即其线路与其他运输车辆和行人共用，与其他 城市交通线路有平面交叉。 通过上面的概述，我们可以看出目前在城市交通系统组成中，受到城市规模、财政 情况等因素的影响，各个城市的轨道交通是以地下铁道即地铁为主要组成。目前我国已 建成以地下铁道为主的轨道交通系统的城市多达十余个，包括北京、天津等城市。个别 城市已建成独轨交通，如重庆。而全国其余的省会城市均有意向建设自己的城市轨道交 通且以地下铁道为主。因此，本文在以下的探讨中主要以地铁为讨论对象，而不涉及其 他轨道交通方式。 2 1 2 城市轨道交通的功能定位 城市客运交通体系是指为城市出行提供满足需求的全部方式，不同的城市出于其经 济与地理条件的差异，而具有不同的客运交通体系。而一般城市的客运交通系统如下图 所示： 9 第二章轨道交通与自行车换乘特性的分析 图2 1 城市客运交通运输系统 从图2 1 我们可以看出，轨道交通与道路交通同属于公共交通的范畴，这里我们将 两者的各个特点进行分析，从而得出其在整个体系中的功能定位。 1 运输量分析 轨道交通是以每趟列车的编组节数乘以每节车厢所能容纳的人数作为其运输量的 基准点，一般情况下，轨道交通每趟列车的编组为6 8 节，目前我国主要为6 节编组， 每节车厢的满载人数根据不同的运量类型达到2 4 0 3 1 0 人2 1 ，因此每趟列车的运输量为 1 4 4 0 1 8 6 0 人，根据不同高峰小时发车频率的不同，轨道交通每小时单向运量可达3 0 0 0 0 人次以上。 道路公交车的运输量主要是根据车型的不同而划分每辆车所能容纳的人数，一般我 国客车的荷载人数为1 0 0 人以下，高峰时段可超载3 0 左右，因此单辆公交车的运载量 不会超过1 5 0 人。而因高峰时段城市道路交通情况往往十分恶劣，因此，道路公交车每 小时单向运量只有1 0 0 0 1 5 0 0 人。 2 可靠性 轨道交通的发车频次是依靠电脑与监控系统等轨道交通的设备系统，根据不同时段 各个车站客流量的不同而设置发车频次，一般情况下为3 5 分钟一班，如无特殊情况( 如 地铁事故) 均会按时发班，因此保证了列车运行的准点率，从而提高运输效率。而道路 1 0 长安大学硕士学位论文 公交的发车频次是人工排班，虽然也能根据始发站客流安排灵活发班，但对于线路中间 站点的客流情况无法得知，从而不能及时增加或减少发班次数。同时因为城市道路交通 情况较为复杂，公交车在运行途中所遇到的情况较多，因此车次的准点率较低。轨道交 通不与其他交通方式混行，且自身的控制、安全技术较高，因此安全性较好。而道路公 交与其他交通方式混行，自身车况的安全性能相对轨道交通较低，因此轨道交通的安全 性高于道路公交。 3 可达性分析 目前轨道交通的线网是由“单线路一多线路网络 的步骤进行建设，目前全国除北 京外各地的轨道交通尚未建成网络，而是以单线路或多线路的形式存在。而公共交通历 经多年的发展，各个城市的公交线路已形成了一定的网络结构。但对于可达性而言，两 者的可达性随着站点的跳跃性而跳跃式的分布，形成围绕公共交通站点周围的可达性 高，而在站点周围的可达性分布随着距离站点的距离增加而下降。因此，这两者的可达 性只是随着线路站点的分布而形成一定范围内的可达性较高，但随着据站点距离的增加 而降低。 4 机动性分析 轨道交通因为拥有独自的运行系统，车辆本身的功率较大，因此其具有较高的运行 速度，可达6 0 8 0 k m h ，且不受天气、时段的影响。而道路公共交通与其他交通系统混 行，且不具备交叉口信号优先权，加之受到天气、道路状况及高峰时段拥堵的影响，往 往运行平均速度仅为3 0k m h ，而在高峰时段的运行平均速度仅为1 0k m h ，远低于轨道 交通。 从上面几方面的分析我们可以看出，轨道交通在城市公共交通系统中的定位为大运 量、高机动性、可靠性较高的城市客运方式，但其灵活性较低，可达性随着距离站点的 距离增大而减小。 2 1 3 轨道交通的特点 城市轨道交通在市区以及市郊地区或者在城市中心或副中心为居民出行提供服务。 城市轨道交通既属于城市交通的范畴，也属于一项准公共产品而与公共交通有所区别， 具有其自身的特殊性。轨道交通业具备其他公共交通所不具备的特性，有以下几个方面。 1 运输量大、速度快、准时。由于一般情况下轨道交通的列车由6 8 节车厢编组而 成，每节车厢的平均载客人数在2 0 0 人左右，且运行发车间隔可根据具体的交通情况进 第二章轨道交通与自行车换乘特性的分析 行调节，目前能够达到的最低间隔是2 分钟班，因此轨道交通的单向小时经济运能可 达3 万一6 万人次，当地面交通高峰小时单向客流达到1 万人次d , 时的时候，城市轨道 交通将成为公共客运交通的主体，发挥骨干运输作用。而地铁的运行速度最快能够达到 8 0 公里小时，一般在运行速度为6 0 公里小时且不受地面交通是否处于高峰小时以及 天气情况的影响，这与普通地面公交每小时平均3 0 公里的速度相比，提高了2 2 5 倍。 而由于地铁自身拥有特定的运行空间且相对独立封闭，不与地面其他交通方式有平面交 叉，不受城市地面交通拥堵的影响，具有较高的准点率。而现在更为先进的列车运行控 制系统的使用，更进一步提高了列车运行的准点率。 2 行程较长，停车点多，客流波动大。城市轨道交通一般在居民点与工作场地之间 往复运行，乘客乘车距离与城际交通相比相对较短，且客流根据不同的高峰时间与距离 变化情况较大，潮汐特征明显，每天的早、晚及每周的周一、周末的客流量的增量更大。 2 2 自行车交通的功能定位 自行车交通属于城市非公共交通，以往由于重视程度不够以及城市交通机动化发展 的冲击，对于自行车交通定位不十分明确。在城市化进程中，对于自行车等慢行系统的 规划与设计往往缺失严重，路网结构尚未完善。而近年来，随着城市化与机动化的不断 推进，城市交通系统也随之出现了诸多问题，高速的机动化也受到了人们的诟病，越来 越多的研究者以及普通民众均将眼光投向非机动化交通系统，而自行车的发展也逐渐得 到重视。 自行车的特点决定了自行车交通的优势，其不消耗能源、无污染的特性以及灵活性、 可达性较高的特点，可以在中短距离出行中作为一种较为理想的选择，应当在城市客运 系统中占有重要的位置。 我国城市交通也曾经历过上下班高峰期城市道路被自行车的洪流所“淹没的历史 阶段。进入二十一世纪以来，随着小汽车的普及以及公共交通的大力发展，自行车在城 市交通中所占的比重虽然有所下降，但出行比重依然较大，从1 9 8 5 年到2 0 0 5 年这2 0 年间，广州市自行车出行比重下降了2 5 8 ，上海自行车出行比重下降了2 5 3 。 其次，如下表所列出我国部分城市自2 0 0 0 年之后的居民出行方式的比例结构，能 够发现绝大部分城市的自行车出行所占的比重依然达到了3 0 以上，尤其在石家庄更是 达到了5 4 7 的比例。这表明在城市未来交通的发展过程中，尽管随着公共交通的不断 发展与完善，居民公交出行与自行车出行的比值会有所增加，但是单纯从所占比例而言， 1 2 长安大学硕士学位论文 自行车交通仍旧是城市交通的重要组成部分。 表2 12 0 0 0 年后部分城市居民出行方式构成表( ) 小汽车摩托 调查 序号城市步行自行车公交公交：自行车 车及其他年份 1 上海 2 9 23 0 61 8 52 1 73 8 ：6 22 0 0 4 2 北京 3 2 73 8 41 5 51 3 42 9 ：7 l2 0 0 4 3 杭州 2 7 64 2 82 2 27 4 3 4 ：6 6 2 0 0 0 4 南京 2 3 64 0 92 0 51 5 o 3 3 ：6 72 0 0 0 5 石家庄 3 0 35 4 74 31 0 7 7 ：9 32 0 0 0 6 郑州 3 0 64 8 76 51 4 2 1 2 ：8 82 0 0 0 7 西安 2 2 o3 3 62 3 52 0 9 4 1 ：5 92 0 0 0 8 南宁2 5 3 2 6 o5 83 2 2 1 8 ：8 22 0 0 0 9 兰州 5 4 92 1 12 0 23 84 9 ：5 l2 0 0 1 1 0 株洲 5 8 21 4 71 3 31 3 8 4 7 ：5 3 2 0 0 0 l l 宁波 2 6 94 7 31 3 21 2 62 2 ：7 82 0 0 l 1 2 成都 3 0 84 3 81 0 21 5 2 2 3 ：7 7 2 0 0 2 平均 3 2 6 83 6 8 81 4 4 81 5 9 7 2 8 ：7 2 资料来源：参考文献 1 0 但是从2 0 0 3 年以来随着汽车工业的发展，居民人均收入水平的提高，汽车进入家 庭已经不是梦想，城市道路上的汽车越来越多，留给自行车的路面越来越少，从而使得 自行车的出行比例也不断下降。数据显示，2 0 0 9 年1 到4 月，北京市民的自行车出行比 例只有1 9 7 ，比2 0 0 8 年同期下降0 6 。北京市政府表示，到2 0 1 5 年自行车出行所占 比例将达到2 3 t 3 1 。 自行车交通以其自身的特点，在当前的社会交通环境下得到了越来越多的专家学者 的肯定和支持，以往存在的对于自行车交通的“限制自行车交通发展和“鼓励自行车 交通发展 两个相互对立的观点，也逐渐倾向于后者。我国城市规划专家对于自行车交 通的论述，基本上阐明了自行车交通的功能定位： 周干峙院士指出：“有些人总认为自行车是落后的交通工具，这是不符合世界上专 业人员的看法的。很多专家都讲，中国的自行车很好，有益于健康，又无公害。 徐循初教授指出：“以往在确定城市交通结构中带有很大的主观性，国内有些城市 提出要消灭自行车交通，用公共交通代替，以整顿城市道路交通。而实际上城市并不具 备这样的能力和需求。 全永粲教授认为：“自行车作为一种不消耗能源、无污染的绿色交通工具，可以在 短距离出行中作为一种较为理想的选择，应当在城市多元客运体系中占有一席之地。 因此，作为城市交通的重要组成部分，自行车交通出行具有多种自身优势。在机动 第二章轨道交通与自行车换乘特性的分析 化交通比例不断提高的现状下，在发挥自行车自身优势的同时，不断将轨道交通( 公共 交通) 的优势与其互相结合，这对于城市整个公共交通体系的完善具有重要意义。 2 3 自行车交通的特性 自行车交通具有行驶灵活，几乎不受道路拥堵的影响，准时性高，存车方便、节省 用地等特征。在道路拥堵的城市，对于短距离出行来说，自行车交通具有更快、更准时 的特点。最重要的一点是，自行车与轨道交通换乘时，作为公共交通的末端交通工具， 自行车可以弥补公共交通线网密度不足的缺陷，并同时向公共交通提供客源。 1 准时性高，具有良好的可达性。 目前我国城市交通规划中，交通系统功能层次结构划分重点在道路系统，划分所依 据的交通组织模式主要是城市规模小、机动化程度较低、单中心的城市发展，即快速路、 主干路、次干路和支路的四级结构【4 】。但随着城市空间的扩大，出行距离的增加，交通 运输量呈现几何级数般增长，对道路运输机动性和可达性的要求均提高到一定程度。交 通活动的变化与机动性、可达性服务的分离，使得交通原属组织需要以衔接为核心向两 端延伸，一端是以机动性为核心指标的骨干交通系统或者运输方式，另一端是以可达性 为核心指标的集散与本地交通系统或运输方式。在道路组织上，机动性和可达性组织不 再是按照传统的四级结构逐步过渡，而是按照活动的特征，通过衔接设施跳跃过渡。 本地道路的可达性最高但机动性最低，而交通干线的机动性最强，如图2 2 所示。 因此自行车交通与轨道交通换乘，将交通干线的机动性和本地交通的可达性这两点相互 结合后，提高了居民出行的便利性，扩大了出行的距离，避免了全程自行车出行所造成 的交通混乱问题，大大节省了出行时间。 交通功能层次划分 |。机动性 交通干线 。； 、 讣 集散道路 f i 、 可达性 本地道路 i l 图2 2道路功能和分类关系 从图中也能看出，适合城市居民的出行方式，由高机动性的快速系统和高可达性的 集散系统以及本地交通三部分组成，自行车本身的灵活的特点可以得到发挥，是集散交 1 4 长安大学硕士学位论文 通系统的一个新的重要的组成部分。这也就为轨道交通与自行车交通的衔接带来了良好 的外部环境。 2 短距离出行速度最快 各种交通方式在不同出行距离中具有不同的速度优势，这个速度指的是f - j n 门的综 合速度。步行方式在几百米的短距离、自行车方式在4 5 公里以内的中短距离、小汽车 和公共交通在中远距离出行中各具速度优势。这里的中短距离不是一个固定值，应该根 据城市规模、道路交通及设施状况、公共交通服务水平、城市地理环境特点以及骑行人 的体力和习惯等等条件来确定的。 一次中、远距离的出行，自行车与轨道交通所覆盖的距离两者可以互相补充，共同 负担一次居民的出行，所以，只要城市存在交通出行，那么自行车交通就有它存在的意 义。 3 节能环保 自行车自身的这一特点是除步行交通外其他交通方式所不具备的优势所在。自行车 由人力驱动，无噪音和尾气排放，不论是高耗能、高排放的小汽车交通还是低耗能、低 排放的公共交通，都无法与自行车交通的零排放零耗能的优势所比较，因此自行车交通 被称为绿色交通方式。而在大力提倡节能减排的今天，在城市交通中，自行车出行时最 节能的，通过同样的距离，采用自行车、步行、小汽车所消耗的能源比例为l ：3 ：6 0 的关系【5 1 。同时，骑自行车出行也是一种健康的生活方式，在提倡节能减排、可持续发 展的今天，自行车作为一种健康向上的生活方式被赋予了运动、健身的新的定义，值得 我们倡导。 4 节约用地，运输效率高。 自行车交通意味着可以节约大量的城市建设用地，而小汽车交通与之相反。因为白 行车交通首先在停车空间上比小汽车具有明显的优势，自行车停驶时所需要的停车面积 为1 6 平方米，而小汽车所需要的面积为2 2 平方米，是自行车的1 4 倍左右。而每辆小 汽车的实际载客人数平均仅为1 5 人。其次在动态交通中，自行车交通与小汽车交通相 比，运输效率更高，但占用空间更少。也就