（交通运输规划与管理专业论文）经济圈内中心城市客运枢纽选址布局方法研究.pdf

摘要 摘要 随着区域经济一体化的发展以及都市密集区成长环境的改善，经济圈交通问题的重要性日益突 出。如何在有限的经济圈空间中，合理布局客运交通枢纽，最大限度地提高客运交通枢纽的服务水 平和密切经济圈内各中心城市的联系，是客运交通枢纽选址布局规划面临的突出问题。本文以经济 圈内中心城市为研究对象，对客运枢纽选址布局方法进行研究，为经济圈中心城市客运枢纽规划、 建设以及决策分析提供理论依据。 首先，在分析经济圈的概念、形成机理及经济圈与客运交通枢纽发展的相互影响的基础上，研 究客运交通枢纽的特性、分类、功能及作用。主要探讨了经济圈的特点与客运枢纽间的相互作用， 即经济圈如何影响客运枢纽布局以及客运枢纽布局如何满足不断发展的经济圈内公路、铁路、城际 铁路等不同交通方式的要求。 其次，从理论方面展开客运枢纽选址布局的相关因素研究，包括四部分内容。在影响因素方面， 从整体性和区域性两方面对经济圈发展形态、卫星城布局、出入口布局以及客流量等进行了分析： 针对经济圈组合形态提出了客运枢纽选址布局的原则：针对不同类型选址布局的区别，引进纯理论 的枢纽网络结构来描述经济圈客运交通枢纽网络，进而把经济圈客运枢纽系统发展为融合客运场站、 通道和信息系统为一体的网络体系；进一步分析了确定枢纽选址对中心城市以及经济圈交通的影响。 最后，论文总结了现有的货运枢纽布局方法并将要素流动思想应用到客运枢纽选址规划中。在 分析货运枢纽选址布局方法的基础上，按照“宏观定位，微观选址”的思想分两步建立模型。通过 求解宏观布局模型得到枢纽备选位置，在微观模型中加以验证，综合考虑枢纽选址布局相关因素， 确定最佳选址。同时，提出以公路客运枢纽为基础，以公路主枢纽为核心，协同火车站、港口、机 场布设连接线路，引入经济发展条件下的城际铁路，建立多模式客运枢纽系统。以珠三角经济圈的 一级中心城市广州市为例，结合相关数据调查和选址布局模型验算，得出最佳的枢纽选址布局。 关键词：客运交通枢纽；选址布局；优化模型；经济圈；中心城市； 英文摘要 a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fr e g i o n a le c o n o m i ci n t e g r a t i o na sw e l l 嬲t h ed e v e l o p i n ge n v i r o n m e n t i m p r o v e m e n to fd e n s em e t r o p o l i t a na r e a ，t h ei m p o r t a n c e so ft r a f f i cp r o b l e m si ne c o n o m i cc i r c l eh a v e b e c o m ei n c r e a s i n g l yp r o m i n e n t h o wt ol a y o u tt h ep a s s e n g e rh u br a t i o n a l l yt oi m p r o v el e v e lo fs e r v i c eo f t h ep a s s e n g e rh u bf u r t h e s ta n ds t r e n g t h e nr e l a t i o n s h i pb e t w e e nc e n t r a lc i t i e si ne c o n o m i cc i r c l e ，i sa p r o m i n e n tp r o b l e mi nl a y o u ta n dl o c a t i o np l a n n i n go ft h ep a s s e n g e rh u b t a k et h ec e n t r a lc i t i e si n e c o n o m i cc i r c l ea st h er e s e a r c ho b j e c t ，t h el a y o u ta n dl o c a t i o nm e t h o do fp a s s e n g e rh u bh a sb e e n r e s e a r c h e d ，w h i c hp r o v i d et h et h e o r yb a s i sf o rp l a n n i n g ，c o n s t r u c t i o na n dd e c i s i o n - m a k i n go fp a s s e n g e r h u bi nc e n t r a lc i t i e si ne c o n o m i cc i r c l e f i r s t l y , b a s e do nt h ea n a l y s i so ft h ec o n c e p ta n df o r mm e c h a n i s mo fe c o n o m i cc i r c l ea n di n t e r a c t i o n b e t w e e np a s s e n g e rh u ba n de c o n o m i cc i r c l e ，t h ec h a r a c t e r i s t i c ，c l a s s i f i e sa n df u n c t i o n so fp a s s e n g e rh u b h a v eb e e nr e s e a r c h e d 1 1 1 em a i nt o p i co ft h i sp a r ti st h ec h a r a c t e r i s t i co fe c o n o m i cc i r c l ea n dt h e i n t e r a c t i o n t h a ti sh o wa b o u tt h ee c o n o m i cc i r c l ea f f e c t st h el a y o u to fp a s s e n g e rh u ba n dt h el a y o u ta n d l o c a t i o nh o wt os a t i s f yr e q u e s to fd i f f e r e n tt r a f f i cm o d e ss u c ha sh i g h w a y , r a i l w a ya n di n t e r - c i t ym i l w a yi n d e v e l o p i n ge c o n o m i cc i r c l e s e c o n d l y , t h e p a p e rs t u d i e dt h ec o r r e l a t i o nf a c t o r so f p a s s e n g e rh u bi nt h e o r y , i n c l u d i n gp r i m a r i l yf o u r p a r t so fc o n t e n t s a tt h ei n f l u e n c ef a c t o r sa s p e c t s ，t h ed e v e l o p m e n ts h a p eo fe c o n o m i cc i r c l e ，t h e d i s t r i b u t i o no fs a t e l l i t et o w n ，t h el a y o u to fp a s s a g e w a ya n dp a s s e n g e rc a p a c i t yh a v eb e e na n a l y z e di nb o t h e c o n o m i cc i r c l ei n t e g e ra n dc e n t r a lc i t i e sr e g i o n i na l l u s i o nt oc o m b i n a t i o ns h a p eo fe c o n o m i cc i r c l e ，i t b r i n g sf o r w a r dt h ep r i n c i p l eo fp a s s e n g e rh u bl o c a t i o n w i t l lt h ed i f f e r e n c eb e t w e e nt w os t y l e so fl a y o u t a n dl o c a t i o n ，t h ep a p e ri n t r o d u c e st h er a t i o n a l i s t i ch u bn e t w o r kf r a m ei n t op a s s e n g e rt r a n s p o r t a t i o no f e c o n o m i cc i r c l e ，w h i c he x p a n d st h en e t w o r kf l a m et oi n t e g r a t ep a s s e n g e rf i e l d sa n ds t a t i o n s ，c h a n n e l sa n d i n f o r m a t i o ns y s t e m s t h e nt h ei n f l u e n c e so nt h ec e n t r a lc i t i e sa n de c o n o m i cc i r c l eh a v eb e e na n a l y z e d a f t e rt h eh u bl o c a t i o nb e i n gd e t e r m i n e d f i n a l l y , t h ep a p e rs u m m a r i z e st h ee x i s t i n gl a y o u ta n dl o c a t i o nm e t h o d so ff r e i g h th u ba n da p p l i e st h e i d e ao fe s s e n t i a lf l o wi n t ot h el o c a t i o np l a n n i n go fp a s s e n g e rh u b a f t e rt h ea n a l y s i so fl a y o u ta n dl o c a t i o n m e t h o d so ff r e i g h th u b ，t h eo p t i m i z a t i o nm o d e li sb u i l d 1 1 1 em o d e li sb a s e do nt h et h o u g h to ft w os t e p p l a n n i n gm e t h o do fc e n t r a lc i t i e sh u bl o c a t i o n - - m a c r o s c o p i c1 a y o u ta n dm i c r o c o s m i cl o c a t i o n ”s e e k i n g s o l v e st ot h em a c r o s c o p i cl a y o u tm o d e lt of i n dt h ep r e p a r i n gl o c a t i o n so fh u ba n ds u b s t i t u t i o nt h e mt ot h e m i c r o c o s m i cl o c a t i o nf o rc h e c k i n g a f t e rt h a t , t h eo p t i m a ll o c a t i o ni sd e t e r m i n e dw i t ht h o u g h to f c o r r e l a t i o nf a c t o r so fh u bl a y o u ta n dl o c a t i o n a tt h eg a m et i m e ，t h ep a p e rp u tf o r w a r dt ob u i l dt h e p a s s e n g e rh u bs y s t e mw i t hm u l t i - p a t t e r n s t h i ss y s t e mi sb a s e do nt h eh i g h w a yp a s s e n g e rh u b ，w i t ht a k i n g h i g h w a ym a i nh u ba st h ec o x ，c o o p e r a t i n gw i t hr a i l w a ys t a t i o n ，p o r ta n da i r p o r tw i t hc h a n n e l s ，b r i n g i n g i n t e r - c i t yr a i l w a yi nt h ec o n d i t i o no fe c o n o m i cd e v e l o p m e n t g u a n g z h o u ，w h i c hi st a k e nf o ra l le x a m p l e ，i s c o n s i d e r e da st h ep r i m a r yc e n t r a lc i t yo fp e a r lr i v e rd e l t ae c o n o m i cc i r c l e c o m b i n e dw i t ht h es u r v e yd a t a a n dc h e c k i n gt h em o d e lo fl a y o u ta n dl o c a t i o n ，t h eo p t i m a ls o l u t i o no fg u a n g z h o ui nt h ee c o n o m i cc i r c l ei s g a i n e d k e y w o r d s ：p a s s e n g e rh u b ；l a y o u ta n dl o c a t i o n ；o p t i m i z a t i o nm o d e l ；e c o n o m i cc i r c l e ；c e n t r a lc i t i e s ； n 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的 学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已 在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名： 茎翅 日 期：兰坚上 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位 论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人 电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论 文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包 括刊登) 授权东南大学研究生院办理。 i 研究生签名： 定塑 导师签名： 第一章绪论 1 1 选题的背景和意义 第一章绪论 城市化的不断推进和区域化的不断发展，加强了经济圈内城市群体的交互作用，社会经济的快 速发展，又促使各种生产要素在中心城市不断聚集，提高了中心城市对周边地区的辐射能力。然而 随着以中心城市为核心的协调分工逐渐明确、经济依存关系逐步加深，大量的对外客流交通也随之 产生。客运交通枢纽是经济圈内部客运交通与对外客运交通的重要衔接点，尤其是大都市圈，客运 站点较多，如何布局客运交通枢纽，有效地完成经济圈内客流集散已成为经济社会发展进程中迫切 需要解决的问题。 近年来，我国的交通基础设施建设取得了重大的进展。1 9 8 5 年以后，交通运输业固定资产投资 基本上保持在占g d p 约6 的水平以上，尤其是电气化铁路、高速公路、水运网、航空港的建设， 标志着我国在交通运输重要领域与发达国家的差距正逐步缩小。在良好的都市密集区环境下，交通 运输基础设施总量规模迅速扩大，质量和技术装备水平大幅提高，整体结构明显改善，对经济圈发 展的制约状况在不断好转。但是，经济圈的飞速发展带来了交通需求的快速增长，经济圈内交通系 统的配置也从客观上制约了经济圈空间结构的拓展和客货流的正常移动【l 】总体上依然存在：主要 运输通道客货运输能力不足、运输方式结构性矛盾突出、客运枢纽衔接性较差、技术装备水平较低 等问题。 我国大城市的客运枢纽规划建设起步较晚，对经济圈客运枢纽研究较少，在实践中存在重线路 网络建设、轻枢纽规划与设计的误区。这种情况造成许多城市都不同程度的存在规划工作不到位， 客运枢纽建设滞后，选址和布局不合理，多种交通方式衔接配合和协调不畅等问题，成为客运交通 的瓶颈，直接影响经济圈交通系统整体效率的发挥。此外，行政区划分割导致市际交通互补性较弱， 经济圈内交通枢纽层次性不够明确的现状，对经济圈的发展不利。 因此，客运交通枢纽选址布局是否合理，对经济圈，尤其是对中心城市的发展进程起着推动或 制约作用。为了满足经济圈内中心城市之间大量的对外交通客流出行需求，促进城市的健康发展， 迫切需要以现代化交通基础建设为突破口，运用科学的理论和方法，建立功能完善、级配合理、分 布有序的客运枢纽选址布局体系。本文正是在以上大背景下选题的，依托于国家高技术研究发展计 划( 8 6 3 计划) 2 0 0 特大城市1 0 0 2 0 0 大城市5 0 1 0 0 中等城市 2 0 5 0 小城市 1 0 2 0 建制镇 o 2 1 0 2 2 2 城市的形成 我国地级以上建制市已经从1 9 9 5 年的2 1 0 座增长到了2 8 7 座，发展势头迅猛。城市的发展经历 了多个阶段，其形成过程曲折而漫长。 经济能量的集聚和扩散以及经济增长重心的转移是城市形成与发展的基础。从原始社会的城邑、 封建社会的统治中心、工业革命后的工商业城市发展到现代化城市，说明城市的出现是工业化的产 物，城市化是经济发展的结果。 交通运输，包括城市市内交通和对外交通，是城市形成和发展的重要条件，是构成城市的重要 物质要素，把城市及其外围空间有机联系起来，促进城市对外的政治、经济、科技和文化交流，从 而带动城市不断发展与进步。第一次产业革命诞生了工业资源型城市，而铁路和内河航道将松散的 城市串联起来，密切了城市间经济往来。第二次产业革命出现了汽车、飞机和大吨级轮渡，使城市 间时空距离大大缩短。自2 0 世纪5 0 年代开始，世界城市化进入快速发展时期，城市的发展模式与 发展速度发生迅速变化。一方面城市工业和科技的高速发展，使人口、资金和技术以更快的速度向 大城市及其周围地区聚集；另一方面，城乡之间交通高度发达，城市中心逐步由原来的向心集聚向 相对分散的郊区化发展，造成郊区急剧扩张，大城市边缘卫星城镇大量涌现。同时，由于城市外迁 1 6 第二章经济圈内中心城市客运交通枢纽特性分析 人口仍在中心城市工作，在郊区与中心城市之间形成稳定的通勤流。这种城市聚集和扩散的双向运 动推动城市地域迅速扩张，加上创新活动，形成了现代化城市。 以城市核心区为中心，周围城镇产业布局均衡的现代化城市，是经济圈的重要组成部分。经济 圈内贸易、金融、信息、服务、文化的不断发展来源于圈内各个城市的协调发展，同时各个城市的 发展又为经济圈的发展带来活力。因此，城市和经济圈是不可分割的，城市是属于经济圈的城市， 经济圈是各个城市及其腹地构成的区域，两者密不可分。 2 2 3 城市的必要属性 城市作为人类社会主要聚居形态之一，还包括产业结构、职能、性质、规模等属性。不同的城 市属性体现着城市发展的不同类型。 ( 1 ) 城市产业结构反映了城市经济社会的发展状况，是制定城市发展战略的基础。 ( 2 ) 城市职能是城市在一定地域内的经济、社会发展中所发挥的作用和承担的分工。 ( 3 ) 城市性质是城市在一定地区、国家以至更大范围内的政治、经济、与社会发展中所处的地 位和所担负的主要职能。总体来说，不论城市大小，都是辐射一定地区的政治经济文化中心，常处 于自然条件较好或交通联系方便的地带。分析城市的性质，必然需要分析城市的特性，即城市是属 于哪一类。城市主要属性包括行政中心、金融中心、制造业中心、国际国内交通枢纽、信息中心、 重要国际组织集中城市、科教中心、文艺中心、旅游城市，这些特性反映了不同城市的不同功能， 决定了城市在世界、全国或经济圈内的经济活动地位。例如，杭州城市总体规划提出杭州的城市 性质是“国际风景旅游城市，国家历史文化名城，长江三角洲的重要中心城市，浙江省的政治、经 济、文化中心”。 ( 4 ) 城市规模是以城市人口和城市用地总量表示的城市大小。城市规模的确定是城市总体规划 根据经济社会发展的需要，把定性的目标定量化的过程，它是城市空间布局的依据。 2 3 经济圈内中心城市的概念及选取方法 由经济圈的形成机理和城市的属性分析可以看出，中心城市对于经济圈的发展起到至关重要的 作用，而经济圈的客运枢纽布局涉及范围较广，不可能也没有必要通过建设单个客运枢纽来承担整 个经济圈的旅客运输。因此研究客运交通枢纽选址布局问题，首先必须明确具体的研究对象，在本 文中，该研究对象确定为经济圈内中心城市。 2 3 1 经济圈内中心城市的概念 ( 1 ) 一般来说，区域性中心城市是指在一定区域的城市带中具有相当经济实力，能在经济、 科技、文化等多方面对周围区域产生相当辐射作用的中心城市【3 1 1 。从经济圈空间角度看，它是在一 定经济圈内处于社会经济中心地位的城市，是经济实力最雄厚、功能最完善、能够渗透和带动周边 区域经济发展的统一体；从城市体系角度来看，它是经济圈城市体系中规模大、职能专业化程度高、 1 7 东南大学硕士学位论文 综合辐射吸引作用最强、影响范围最广的城市；从区位角度看，它是经济圈内的枢纽城市，是经济 圈内经济集散、社会管理和服务的综合体。 ( 2 ) 经济圈与城市群、都市圈或经济区的不同之处在于中心城市在经济圈发展中的集聚功能、 扩散功能、创新功能在广度和深度上的体现。中心城市是经济圈的增长极，扩散效应增强了经济圈 向周围的辐射能力，同时腹地的发展对中心城市的创新能力提出了更高的要求，正是这三大功能奠 定了中心城市作为经济圈的核心和首位城市的地位。作为经济圈综合功能最集中的城市，其基本特 征主要是：经济发展水平较高，其生产总值和人均生产总值均高于区域平均水平；社会分工专业化， 产业结构优势是中心城市在经济圈发挥巨大作用的基础；智力密集，是技术创新与扩散的中心。 ( 3 ) 经济圈内中心城市一般是由经济圈内自然、经济和社会条件处于相对优势地位的城市发展 而来的。根据我国经济圈和城市发展的实际状况，按照区域影响一般可以把中心城市分为三个等级： 一级中心城市：在全国性范围内发挥巨大影响力的中心城市。这类城市在总体方面或者在经 济、政治、文化某一方面，对国家和社会产生凝聚作用，往往是国家级交通枢纽城市，是其所在经 济圈的核心和首位城市。如长三角经济圈的上海市。 次级中心城市，或者称为副中心城市，即在经济圈范围内既承接一级中心城市，又辐射其周 边城市的中心城市。这类城市在跨省域范围内发挥核心作用，一般是各省的省会或省域内经济发达 的城市。如杭州市是长三角经济圈南翼中心城市，既承接上海，又辐射杭州湾。 一般中心城市，即在省域或者次级经济区范围内的中心城市。这类城市具有鲜明的产业特色， 区域位置较好，一般处于经济圈内一级与次级中心城市之间的过渡地带。如长三角经济圈的常州市， 位于沪宁城市带上，对两个中心城市的各项功能衔接起到积极作用。 2 3 2 经济圈内中心城市的选取方法 在确定中心城市概念和分级的基础上，探讨中心城市的选取方法。学术界关于中心城市的选取 方法较多，主要从经济人口指标、城市间空间联系可达性、城市隶属度以及秩相关系数四个方面进 行计算。 ( 1 ) 经济人口指标 仅以人口指标衡量经济圈中心城市，并不能反映城市在经济圈内的地位和作用。一般来说，中 心城市对经济圈的作用更多地体现在对经济圈的经济辐射能力，因此，可以选择城市非农业人口数 ( 即城市户籍人口) 和经济发展水平指标( 即国内生产总值g d p ) ，计算经济圈内城市排名。具体 计算公式如下所示： = 去喜露，= 影吉喜q c 2 小 式中 p i 当年城市户籍人口数5 g i 当年城市g d p 。 在求得两项指标的基础上，进一步计算城市的中心职能强度k ： 1 8 第二章经济圈内中心城市客运交通枢纽特性分析 k = ( k 毋+ k o , ) 1 2 ( 2 2 ) ( 2 ) 城市间空间联系可达性 可达性是衡量两个城市之间交往、联系的方便程度的相对指标，可达性数值越高，说明两地之 间交往越方便。可达性计算依据是按照经济圈内交通网络现状和线路等级规模，计算经济圈内某城 市到区域内其他城市的交通联系时间，并通过交通联系时间的对比来反映空间联系的紧密程度。计 算公式如下： a i = 西7 k ，万2 去善口，4 圳a i ( 2 3 ) 式中 d i 城市间的最短路径交通距离； v 广一城市间的道路平均行车速度( 假定各城市间道路条件相同，平均行车速度一般根据通道 数目加以修正) ； a i _ 城市间的可达性值； e - - - - i 城市与1 1 个中心城市间a i 的平均值； a i _ 一城市间的可达性系数。 ( 3 ) 城市间空间联系隶属度 经济联系量或称作空间交互作用量，是用来衡量经济圈内城市间经济联系强度的指标，既能反 映中心城市对其他城市的辐射能力，也能反映周围地区的接受程度。选取区域经济绝对联系量( 中 心城市对其他城市的经济辐射能力或潜在的联系强度大小) 作为指标，计算公式如下： = 厩x 瓜 ( 2 - 4 ) 式中 民i 表示绝对联系量； d i j 表示两城市间的交通距离，其他指标意义同前两式。 由此可以求得相互间的经济联系绝对量，再根据下式计算经济联系隶属度： 巧= r 墨 ( 2 5 ) ( 4 ) 秩相关系数统计方法 秩相关系数的计算。秩相关系数又称等级相关系数，或顺序相关系数，是描述两要素之间相 关程度的一种统计指标，其计算方法实际上是位次分析方法的数量化。设两个要素x 和y 有i i 对样 本值，i 和j 分别为要素x 和y 的序号( 或位次) ，d 2 = ( 一i ) 2 表示两要素之间同一组样本位次 差的平方，那么要素x 和y 之间的秩相关系数被定义为： 6 c e 4 ) ( 2 6 ) p = l 一 一 一 式中 1 9 东南大学硕士学位论文 n 经济圈内城市数目： d 城市的等级差值。 秩相关系数的检验。通过查表，比较秩相关系数与检验的临界值，检验其显著性【3 2 】。 2 3 3 长三角经济圈中心城市的选取实例分析 按照以上选取方法，选取长三角经济圈为例，进行计算得出需要研究的中心城市。长三角经济 圈包含两省一市，共计1 6 个城市，相关计算指标见如下各表所示。 ( 1 ) 经济人口指标 查阅当年相关城市统计公报与统计年鉴，得到相关指标，并计算如表2 3 所示 表2 3 长三角经济圈经济人口指标计算表 沪 苏 锡常宁镇扬泰通杭嘉湖甬 厶 越舟 口 l ( p i 2 6 41 1 9o 8 80 6 81 1 80 5 lo 8 80 9 61 4 61 2 90 6 40 4 91 0 81 0 9o 8 30 1 8 l ( g i 4 1 l1 9 51 3 20 6 41 1 2o 4 20 4 5o 4 lo 7 21 4 l0 5 4o 3 l1 1 80 5 9o 6 80 1 4 k3 3 8 1 5 71 1 00 6 61 1 50 4 60 6 6o 6 81 0 91 3 5o 5 90 4 01 1 30 8 4o 7 5o 1 6 经过比选，得到排在前五位的城市分别是沪、苏、杭、宁、甬，再根据中心城市的分级，上海 市是长三角经济圈的一级中心城市，其他4 市可以作为二级中心城市。 ( 2 ) 城市间空间联系可达性 查阅全国主要城市间里程，为计算方便，取公路里程作为城市问最短路径交通距离( 公里) ，综 合考虑城市间通道数等相关影响因素，确定平均行车速度取值，计算得到相关指标如表2 _ 4 所示。 表2 4 一级中心城市与其他中心城市间可达性指标计算表 指标苏州市杭州市南京市宁波市 d i 5 71 9 02 9 5 3 9 9 v i 34 44 上海市 a i 1 9 0 04 7 5 07 3 7 59 9 7 5 a i 3 1 51 2 6o 8 lo 6 0 按可达性系数排序。与一级中心城市上海市的联系紧密程度依次是苏州市、杭州市、南京市和 宁波市，这与城市市域空间分布是吻合的。 ( 3 ) 城市间空间联系隶属度 仍然以上海市为一级中心城市，计算其他1 5 个城市与上海市之间的空间联系隶属度( 见表2 5 ) 。 其中d i 为第i 市与上海市之间的公路里程( 若不通公路，则考虑其他交通方式的转换) 。 第二章经济圈内中心城市客运交通枢纽特性分析 表2 5 一级中心城市与经济圈内其他城市空间联系隶属度计算表 城市户籍人口g d p d i氏 f i 上海市1 2 0 0 l1 3 7 8 8 60 苏州市 5 7 0 06 2 4 o o5 71 3 4 5 9 40 3 2 5 无锡市 3 8 5 84 6 1 7 41 1 84 6 0 1 2o 1 l l 常州市 1 8 8 03 5 7 4 01 5 72 1 2 3 9o 0 5 l 南京市3 2 7 5 6 1 7 2 02 9 51 9 6 0 50 0 4 7 镇江市1 2 1 32 6 8 7 82 2 4 1 0 3 6 90 0 2 5 扬州市 1 3 l l4 5 9 2 52 7 31 1 5 6 20 0 2 7 泰州市 1 2 0 25 0 0 7 02 5 31 2 4 7 50 0 3 0 南通市 2 1 1 27 6 6 1 31 1 64 4 6 0 7o 1 0 8 杭州市 4 1 0 46 7 2 3 5 1 9 03 5 5 “0 0 8 6 嘉兴市 1 5 8 53 3 6 8 ll o o2 9 7 2 3 0 0 7 2 湖州市 8 9 62 5 7 8 01 9 41 0 0 7 70 0 2 4 宁波市3 4 3 35 6 4 6 03 9 9 1 4 1 9 40 0 3 4 台州市 1 7 2 35 6 9 3 95 2 l7 7 3 3 0 0 1 9 绍兴市 1 9 7 l4 3 6 2 42 6 31 4 3 4 20 0 3 5 舟山市 4 0 79 6 6 94 0 02 0 1 7o 0 0 5 由表可知，与上海市空间联系隶属度最为密切的是苏州市，这主要是由于近年来苏州的经济社 会的发展对辐射强度的吸纳能力强，以及中心城市上海对近距离城市的辐射强度较大 ( 4 ) 秩相关系数统计方法 该方法可以查明城市居民与客运枢纽按经济圈内各城市布局的相互依存关系，主要考虑城市户 籍人口数和客运枢纽数两大指标，结合经济社会等因素，用计算方法来说明为何选取中心城市客运 枢纽作为研究对象。需要注意的是城市户籍人口与城市化区域内客运枢纽相对应，而城市总人口与 市域客运枢纽相对应，为计算方便，选取前者作为统计范围 以长三角经济圈作为研究范围，相关指标如表2 - 6 所示表中，总人1 3 合计应该确定为1 6 个城 市的总户籍人口之和；客运枢纽数主要是指等级客运场站数目，包括汽车站( 二级以上客运站) 、火 车站、客运码头、民用机场。等级类型i 是对城市人1 2 1 与总人口比值排序的结果，取值区间为【l ， 1 6 】：等级类型j 是对城市客运枢纽与经济圈内总枢纽比值排序的结果，取值区间也是【l ，1 6 。当比 值相等时，考虑国内生产总值、城市发展状况等外在因素综合比较得到排序。 由表2 - 6 可见，长三角经济圈内的各主要城市人口在总人口中所占比重与其客运枢纽在枢纽总 数中所占比重之间等级差值较小的是上海市( d - - 0 ) 、南京市和杭州市( d - 1 ) 。根据式( 2 - 6 ) ，计算 单个城市中人1 ：3 布局与枢纽布局之间的关系，可以得到上海市( p = 1 ) 、南京市和杭州市( o - - o 9 9 8 ) ， 秩相关系数均高于其他各个城市，说明这三个城市的户籍人口与客运枢纽相关性极强。如果不研究 这些城市的客运枢纽，客运枢纽将难以满足旅客出行需求，人口数与客运枢纽布局之间的矛盾也将 更加突出。因此，在研究长三角经济圈内中心城市客运枢纽时应该选择沪、宁、杭，这三个城市作 为研究对象。 通过查秩相关系数检验临界值表，当n - - 1 6 时，查得r o 惦= o 4 2 5 ，r o o i = 0 6 0 1 ，并且经计算得到， 9 = 0 6 3 8 r = 0 6 0 1 ，所以p 在a = 0 0 1 的置信水平上是显著的。即两者不相关的概率只有0 o l 。可见 2 l 东南大学硕士学位论文 就长三角经济圈整体而言，现状客运枢纽分布与经济圈人口布局存在等级相关关系，且相关概率为 9 9 。除人口和枢纽布局之外的其他因素对经济圈的发展也起到了一定的影响，在枢纽规划的同时， 也需要同时进行通道网规划、信息系统建设等。 由于枢纽平面基本结构在经济圈范围内已经基本确定，受到中心城市用地面积的限制，致使客 运枢纽的改建复杂化。因此，在现状前提下，必须充分利用既有“骨架”。当在新城区配置运输设备 时，必须尽量保证搬迁最少，土地利用充分，城市规划优先，其实质就是建立预留用地制度。同时， 保证新开发城区与既有城区、其他客运枢纽各组成因素之间可靠的稳定的运输联系是十分重要的。 器对古端隧越邻村娶嚣翊皿v霹醐廿表蒜v悟繇婶廿卜8n m骑鬃职凝qta-燃 屯 。小寸叶 葛窨 口a _寸 寸aa昏小a寸 n f o n一 n 卜 叶 卜 一 f 、 nnf _ i- 口 。 小 寸n 一 咕n 器亵 寸n卜 一一 n 一一 n 匿嚣 燃丑 翻籁 姐珀0 一 心 of 荨 n荨 h&o 荨 nai n 8 a卜v 1i n - _ n 话寸f 、寸 h 一 一卜 o 话寸 nn 话 v 、 崞嗣蠹s 一 卜 肇肇 蜊! 圈 神婶 太 an卜i n卜。a卜nono葛 ， nn_一 一一一一一一 一 n 辑 nooooooo 暴 裁 艘 卜寸卜寸v 、寸卜n、寸寸n寸l n l 嗣 辞 肇 坤 划 徘 餐 *n nnn一一 n一 一 nnon i 慕 餐 针 峪 一一 。 nn 一一 a小 一一 n寸 no i nf 、 i 嚣裂 i ，1n寸a 一一一 卜 一一 口s s n寸 nh 小 - o 8 寸 no寸nn一寸ahnoo一 _ 錾鼋要 卜r 、n 寸 n岔- nv 、- nn寸 一 一 羹量巷 寸 o- n 8 寸 。ni n。 8葛 o一 小 凸 夏 n。卜寸h一n卜 话卜口 凸 一 n h西o 葛 等 - n小口- n口i no i n 一 nn g寸mn卜 寸 i n h 一 h n 口 一 州趔0o- n 苫宕 on一 一 nn一 皤 i 卜 一 卜 一一 onha 导 卜 逸 n一n一寸a i n - 一 寸 - g l 蹈品 o卜 寸器 一一一 一 、 一一 n一 - n n1 哑 l 苫一 捂 梅栏 4 音栏悟 梧梧 梧 捂悟梧 梧 捂捂 控 蜓 暖车车骤车目圈襄 袤鲻： 运筹学模型：多元混合整数规划模型、运输规划模型、c f l p 法。 交通规划理论优化布局模型：结合不同交通方式的理论优化模型【1 3 】。 ( 1 ) 重心法( c e n t r o i dm e t h o d ) 重心法是一种模拟方法，常用以解决单个场站选址的问题。其思路是将运输系统中的交通发生 点和吸引点看成是分布在某一平面范围内的物体系统，各点的交通发生、吸引量分别看成该点的重 量，物体系统的重心就是枢纽设置的最佳点，用求几何重心的方法来确定交通枢纽的最佳位置。其 数学模型如下： 式中 x = q _ q 形 ?7 7 ( 4 1 ) y = q 彤乃q 形 j f l卢i w j 各交通发生点或吸引点的发生量或吸引量； g 厂啦i 纽系统的运输费率； ( x j ，y j ) 交通发生点和吸引点的坐标； 第四章经济圈内中心城市客运枢纽选址布局方法研究 ( x ，y ) 需设置枢纽点的坐标。 重心法的优点是简单、灵活性较大。但是它将纵向和横向坐标视为独立的变量，与实际交通系 统的情况相去甚远，求出的结果不精确，只能作为枢纽布局的初始解。 此外，微分法以重心法的结果为初始解，不断迭代，直至前后两次迭代误差不超过设定的范围 由此可以看出，这两种早期应用的方法都是对连续函数的寻优问题，得到的结果都是数学上的最优 位置。在实际的枢纽布局规划时，通常需要结合实际条件进行调整。通常计算中所用的运输费率都 是固定值，而不考虑实际路网结构，计算结果与实际情况有一定的误差，一般只适用于初步的寻优 ( 2 ) 运输规划模型和混合整数规划模型 运输规划模型主要是以运输系统的运输成本最低为目标函数，结合一定的约束条件，确定枢纽 布局的最佳方案。该方法适合多元枢纽布局规划( 见图4 - 1 ) 其基本模型形式如下： m i n f = 艺( g + g ) 以+ 艺+ c ，乙( 4 - 2 ) 式中 以+ 乙= g i ， i = lj = 1 场+ 乞= 0 ， t = 1f = i 以+ 五= 喀， 巧+ 五= 畋， - i 以，乙0 f = 1 ，2 ，历 j = 1 ，2 ，刀 k = 1 ，2 ，q k = 1 ，2 ，q x i k _ 交通发生点i 到备选枢纽点k 的交通量； y k 厂备选枢纽点k 到交通吸引点j 的交通量； z i 广一直接从交通发生点i 到交通吸引点j 的交通量； c 旷一交通发生点i 到备选枢纽点k 的单位费用； c “备选枢纽点k 到交通吸引点j 的单位费用； c i 广一直接从交通发生点i 到交通吸引点j 的单位费用： c k 备选枢纽点k 中单位交通量的中转费用； a i 交通发生点i 的发生量； b i 交通吸引点j 的吸引量； ：- 一备选网点k 的闲置量； d k 备选网点k 的最大可能设置规模。 4 9 ( 4 3 ) 东南大学硕士学位论文 图4 1 多元枢纽布局网络结构示意图 该模型是线性规划中典型的运输问题，其主要决策变量是x i k 、y k j 、z i j ，模型解法比较成熟， 可以采用表上作业法求解。x 出表示备选枢纽k 与发生点i 的关系，以决定了该备选枢纽的规 i = l 模，则当以= o 说明备选枢纽k 处不应设置枢纽。该方法目标明确，但需要确定被选枢纽点集 f = l 合中元素的数量和位置，以及节点之间的单位运输费用。通常在单位运输费用的确定上，由于不同 区域和不同运输方式的问题，难以取得统一。 此外，混合整数规划模型在目标函数中，除了考虑运输成本外，还考虑建设成本，建立了由运 输成本和建设成本组成的总成本最低的目标函数。以w k 表示备选枢纽k 是否被选中的决策变量， f k 表示备选枢纽k 选中后的基建投资，则其目标函数中，比运输规划模型多了疋这一项，因 k = 1 此出现了o 1 型的整数变量，求解难度加大。 这两个模型从运输系统优化角度规划枢纽布局，是目前布局规划中使用较多的一种方法，都属 于离散型寻优方法。但同样存在着单位运输费率的确定问题。 ( 3 ) 交通规划理论优化布局模型 该模型利用数学模型进行计算时，区分了不同的交通方式，从公路枢纽的布局入手，把铁路、 水运、航空这几种交通方式的枢纽作为公路场站布局的约束条件，以综合交通枢纽的运输效益为目 标，分两阶段模型进行综合交通枢纽布局规划。该方法适用于综合交通枢纽的布局。 第一阶段模型是在公路枢纽服务范围内，分别从其客、货发生源出发，根据用户平衡原理，选 择各自认为最优的路径，到达客货场站。第二阶段模型是由运输企业根据运营管理情况，按一定时 间、线路和配载方法，将客货流运送到目的地。两阶段的连接点即为综合交通枢纽。在求解过程中， 由于第一阶段在城市交通系统内部完成，采用的是常用的四阶段理论分析：第二阶段模型以运输成 第四章经济圈内中心城市客运枢纽选址布局方法研究 本为目标，建立了运输规划模型，求解枢纽的理论位置和规模【埔】。 4 1 2 常用枢纽场站选址方法 从国内外已有的研究资料来看。常用的枢纽场站选址方法主要有三种：流量决定法、成本决定 法、节点经过次数法。 ( 1 ) 流量决定法 该方法的基本思路是：一个节点是否能成为枢纽是根据途经它的交通流量的大小决定的，通常 采用阻抗不变的多路径分配方法。具体算法为： 确定交通分配的网络； 采用阻抗不变的多路径分配法将o d 量分配到网络中去，得到各路段的客流量：q i j ； 对于每个节点