（交通运输规划与管理专业论文）城市轨道交通与常规公交站点间的衔接研究.pdf

摘要 回顾2 0 世纪世界城市交通的发展历程可以看出，发展公共交通，特别是轨道交通， 是解决城市交通问题的一条有效途径。要充分发挥轨道交通的骨干作用及其整体效益， 除了其本身合理的路网布局和建设规模外，与地面常规公交的有效衔接也尤为重要。 本论文通过对不同区位轨道交通车站换乘客流分析，以乘客平均出行时间最小为优 化目标，建立了基于常规公交有效换乘的轨道交通站点间距优化模型，确定了不同区位 轨道交通和常规公交站点的合理站间距。并以轨道交通和常规公交换乘通道最短为目 标，建立换乘通道优化函数，优化轨道交通站体的局部位置。轨道交通站点确定后，通 过对轨道交通客流、行为特征以及换乘客流路径分析，对轨道交通换乘设施如轨道交通 出入口、出入口通道、站厅、垂直移动设旌以及换乘信息服务系统进行具体设计，并把 排队论引入楼梯和扶梯的设置布局。 论文最后通过确立常规公交与轨道交通接驳设计原则，分析了常规公交与轨道交通 接驳布局模式，并对轨道交通车站周边不同道路与交通组织条件下的常规公交停靠站进 行具体设计。并建立城市轨道交通和常规公交换乘总耗资模型，解决轨道交通与常规公 交协调换乘问题，合理调度常规公交运营车辆，使其到站时间与地铁的运营时间相匹配。 关键词：城市轨道交通，常规公交，衔接，常规公交停靠站，出入口，客流 a b s t r a c t r e v i e w e du r b a nt r a f f i cd e v e l o p m e n to v e rt h ew o r di nt w e n t yc e n t u r y , i ts h o w st h a t d e v e l o p i n gp u b l i ct r a f f i ce s p e c i a l l yu r b a nr a i lt r a n s i ti sa ne f f e c t i v ea p p r o a c ht os o l v eu r b a n t r a f f i cp r o b l e m s e x c e p tt h er e a s o n a b l er a i lt r a n s i tn e t w o r kl a y o u ta n dc o n s t r u c t i o ns c a l e ，t h e r e a s o n a b l ec o n n e c t so fr a i lt r a n s i ta n do t h e rp u b l i ct r a f f i ci sm o r ei m p o r t a n tt of u l l ye x e r t s k e l e t o nf u n c t i o no fu r b a nr a i lt r a 伍c t h o u g ha n a l y z i n gp a s s e n g e rf l o wo fu r b a nr a i lt r a n s i ts t a t i o na td i f f e r e n tl o c a t i o n s ， a i m e da to p t i m i z a t i o no fp a s s e n g e r s a v e r a g et r a v e lt i m e ，i tc o n s t r u c t so p t i m i z i n gm o d e lo f u r b a nr a i lt r a n s i ts p a c eb e t w e e ns t a t i o n s ，b a s e da te f f e c t i v ep u b l i ct r a f f i ct r a n s f e r ；a n df i x e so n r e a s o n a b l es p a c ea m o n gu r b a nr a i lt r a n s i ts t a t i o n sa n dp u b l i ct r a f f i cs t a t i o n sa td i f f e r e n t l o c a t i o n a tt h es a m et i m ea i m e da t1 i m i t e dt r a n s f e rc o r r i d o rb e t w e e nu r b a nr a i lt r a n s i ta n d p u b l i ct r a f f i c ，e s t a b l i s h e st r a n s f e rc o r r i d o ro p t i m i z i n gf u n c t i o nt oo p t i n f i z ep a r t i a lu r b a nr a i l t r a n s i ts t a t i o n a f t e rl o c a t e dt h er a i lt r a n s i ts t a t i o n ，t h o u g ha n a l y s i st h ep a s s e n g e rf l o wo f u r b a nr a i lt r a n s i t ，t r a v e lc h a r a c t e r sa n dt r a n s f e rr o u t eo fp a s s e n g e r s ，d e s i g n sp a s s a g e w a y , p a s s a g e w a yc o r r i d o r , s t a t i o nh a l l ，u p r i g h tm o v i n ge s t a b l i s h m e n ta n dt r a n s f e ri n f o r m a t i o n s e r v e ss y s t e mt h eo fu r b a nr a i lt r a n s i t a tl o c a t i n gt h es t a i ra n db a n i s t e r , i ta d o p t sq u e u e t h e o r y i nt h ee n d , b yf i x e dc o n n e c td e s i g np r i n c i p l eo fu r b a nr a i lt r a n s i ta n dp u b l i ct r a f f i c ，i t a n a l y z e su r b a nr a i lt r a n s i ta n dp u b l i ct r a f f i cc o n n e c tm o d e ，a n dd e s i g n sp u b l i ct r a f f i cs t a t i o n o nd i f f e r e n tm a d sa n dd i f f e r e n tt r a f f i co r g a n i z a t i o nc i r c u m j a c e n tu r b a nr a i lt r a n s i ts t a t i o n i t e s t a b l i s h e si n v e s t i n gm o d e lo ft r a n s f e rb e t w e e nu r b a nr a i lt r a n s i ta n dp u b l i ct r a f f i c ，s o l v e st h e p r o b l e mo ft r a n s f e rb e t w e e nu r b a nr a i l t r a n s i ta n dp u b l i ct r a f f i c t h r o u g hr e a s o n a b l e a t t e m p t e r st op u b l i ct r a f f i c ，m a k e st h ep u b l i ct r a f f i c sa d v e n tt i m em a t c hw h i tt h eu r b a nr a i l t r a n s i tr n n t i m e k e y w o r d s ：u r b a nr a i lt r a n s i t ；p u b l i ct r a f f i c ；c o n n e c t ；p u b l i ct r a f f i cs t a t i o n ；p a s s a g e w a y ； p a s s e n g e rf l o w 论文独创性声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行 研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的 研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本论 文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成 果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：馀回 论文知识产权权属声明 卿年夕月必日 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归 属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请 专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的 学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名： 泠困 钟弛徐膨欠 母 暂 月 月 ， f 年 年 叩、 d， 长安大学硕士学位论文 1 1 研究背景 第一章绪论 1 1 1 中国轨道交通建设现状及发展趋势 改革开放以来，随着国民经济的迅速发展，我国城市化进程明显加快。2 0 0 5 年我 国城镇人口已达到5 6 1 5 7 万人，城市化水平已达到4 2 9 9 【l 】，随着经济的发展及产业结 构的转变，城市规模进一步扩大，城市人口将进一步膨胀。根据中华人民共和国人类 住区发展报告，预计到2 0 1 0 年，城市人口将达到6 3 亿人，城市化比重将达到4 5 ， 百万入口以上的大城市将达到4 2 个，大城市的城市半径也将由现在的1 0 - - 2 0 公里扩大 到2 0 - - 3 0 公里。另一方面，我国的机动车拥有量进一步增长，其中民用机动车拥有量从 1 9 9 9 年的1 4 5 2 9 0 万辆增加到2 0 0 6 年的4 9 8 5 万辆【2 】，私人机动车的增长更加迅速，其 中私人汽车保有量为2 9 2 5 万辆，年增长2 3 7 。交通需求迅速扩大，而城市道路基础 设施建设的发展则相对滞后，使得城市交通需求与供给之间的矛盾越来越突出，城市“乘 车难 、“行车难”的局面在加剧，交通阻塞呈现出由点到线、由线到面的扩展趋势。 城市交通问题一直是城市发展面临的主要问题，几十年来，一直是许多国家普遍关 注的问题。世界各国纷纷采用各种方式与途径致力于城市交通问题的解决。回顾2 0 世 纪世界城市交通的发展历程【3 】可以看出，城市轨道交通已成为城市发展过程中不同阶段 的代表。当我们用可持续发展的思想审视世界各大城市在解决城市交通问题时所走过的 不同道路以及所产生的不同效果时，不难发现，发展公共交通，特别是轨道交通，是解 决城市交通问题的一条有效途径，并顺应当今世界可持续发展观及科学发展观。目前， 我国许多城市借鉴国外大城市交通发展的经验和教训，运用可持续发展观重新审视城市 交通问题，普遍认识到选择轨道交通作为城市交通的骨干，符合城市交通可持续发展战 略的需求，有利于引导我国城市交通走上协调、健康、可持续的发展道路。 在这样的背景条件下，我国的轨道交通建设正处于建设发展的新阶段。我国城市轨 道交通建设自2 0 世纪6 0 年代初起步，到2 0 0 5 年底，已有北京、天津、上海、广州、 大连、深圳、长春、武汉、重庆、南京等十个城市建成轨道交通运营线路【4 】。据不完全 统计：我国规划、准备建设和已经建设城市轨道交通的城市已经2 0 多个，规划城市轨 道交通总里程达到3 5 0 0 k m ，已经建成和正在建设的轨道交通长度约1 0 0 0 k m l 5 1 。具体建 设情况如表1 1 所示。 第一章绪论 表1 1我国城市轨道交通建设情况概表 序号项目线路长度( k m )车站数( 座)总投资( 亿元) 一、已建项目 l 上海地铁l 号线 2 1 3 51 65 3 9 2 上海地铁2 号线 2 7 31 7 1 0 5 3 上海明珠线一期 2 4 9 81 98 4 5 l 4 上海萃闵轻轨线 1 7 0 41 13 8 1 6 5 天津地铁一期工程 7 4 8 6 天津滨海快速轨道交通 4 5 4 11 95 9 7 香港地铁系统 4 3 23 8 8广州地铁1 号线1 8 4 81 61 2 7 2 9 广州地铁2 号线 2 3 2 72 01 1 3 1 0北京地铁复八线 1 3 6 7 5 7 1 1 北京地铁八通线 1 8 9 61 33 0 1 2 北京轻轨1 3 号线 4 0 8 51 65 8 1 1 3 北京地铁1 号线 2 3 61 7 1 4 北京地铁2 号线 1 6 11 2 1 5 深圳地铁一期工程 2 1 52 0 1 6 武汉轻轨一期工程 1 0 2 31 02 1 9 9 1 7 重庆轻轨2 号线一期工程 1 9 51 83 0 1 5 1 8 长春轻轨线1 号线 1 41 7 1 0 7 4 1 9 大连3 号线一期工程 2 8 52 9 9 小计 4 3 5 2 6 二、在建项目 l 南京地铁1 号线 1 6 9 91 36 4 6 2 天津地铁1 号线 2 9 1 92 26 2 4 3 上海明珠线二期 2 2 3 1 91 3 0 4 4 广州地铁3 号线 3 5 8 61 81 5 2 9 5 5 广州地铁4 号线 1 7 7 6 北京地铁4 号线 2 8 1 41 4 8 4 1 7 北京地铁5 号线 2 7 62 28 7 5 8 北京地铁1 0 号线 3 2 9 02 31 5 3 4 7 9 天津地铁1 号线2 6 1 8 2 2 小计 2 3 3 8 6 三、筹建项目 1 北京地铁3 号线 1 8 2 广佛地铁 2 4l o o 3 青岛地铁一期工程 1 6 4 6 5 1 5 3 4 上海杨油m 8 线2 7 4 71 1 8 1 2 5 上海r 4 线 2 2 6 6 上海l 4 线 2 8 5 7 杭州快轨一期工程 1 4 1 2 长安大学硕士学位论文 表1 1 我国城市轨道交通建设情况概表( 续) 序号项目线路长度( k m )车站数( 座) 总投资( 亿元) 8 杭州地铁一号线 5 2 4 9杭州地铁二号线一期2 9 8 1 0 成都地铁一期工程 1 5 26 9 8 1 1 沈阳地铁1 号线 2 2 3 1 2 西安地铁2 号线 2 6 4 2 09 0 1 3 西安地铁1 号线 2 3 91 77 5 6 4 1 4 哈尔滨轨道交通一期 1 4 4 1 5 南京地铁2 号线 2 6 2 1 6武汉轻轨二期工程1 8 6 41 64 4 6 6 1 7 天津地铁2 号线 2 3 52 0 1 8 天津地铁3 号线 2 2 3 1 9 1 9 长春轻轨二期工程 1 7 3 1 61 6 3 2 0郑州轻轨一期工程1 9 31 6 2 l 苏州轻轨一号线 1 8 小计 4 7 9 。7 7 附注1 ：资料来源参考文献【3 】、【6 】 进入2 1 世纪，我国将进入全面建设小康社会的新发展阶段，树立和落实科学发展 观、转变经济增长方式，将推进经济社会全面、协调、可持续发展。在“十五一期间国 家把“发展城市轨道交通 列入国民经济“十五一计划发展纲要。随着城市化率不断提 高，我国城市轨道交通将在“十一五 和今后一个相当长的时期内快速、健康地发展。 据有关专家估计【5 1 ，在国家宏观政策引导和扶持下，我国在“十一五”期间，全国城市 轨道交通投入运营里程将达到1 0 0 0 k m 左右，在2 0 1 0 - , 2 0 2 0 年期间，又将会有 1 0 0 0 , - , 2 0 0 0 k m 左右的城市轨道交通建成并投入运营，到那时我国城市轨道交通才真正进 入蓬勃发展时期。 1 1 2 中国轨道交通车站建设存在的问题 由于轨道交通系统是“线到线 的服务，不能提供“门到门的服务，所以，必须 有良好的换乘系统，才能发挥大运量、快速的优势。轨道交通车站是实现轨道交通与其 他交通方式之间的有效换乘的重要交通设施。我国轨道交通的规划建设起步较晚，而车 站的规划建设更是近两年才引起重视。从轨道交通车站规划设计的现状来看，存在着以 下问题： ( 1 ) 较多地重视单一轨道系统的建设，忽略了本系统与其它系统，以及本系统各 条线路之间的衔接。造成客流衔接不顺、不便。例如：上海地铁一号线的新客站车站与 3 第一章绪论 国铁、人民广场站与人民公园站、中山公园站与长宁路站等依靠长距离地下换乘通道衔 接，高峰时段非常拥挤。 ( 2 ) 重视建设和工程设计层面上的研究，忽视了车站的第一功能交通功能， 缺乏交通一体化设计的研究。尤其体现在轨道车站与常规公交车站缺乏有效的一体化交 通设计。往往表现在，轨道交通与公共汽车车站之间的站距太远，如：上海人民广场武 胜路公交站与地铁车站的之间的步行距离约为5 0 0 米一8 0 0 米，北京公主坟地铁与公交 车站的换乘距离也在6 0 0 米左右【7 】；且两者多处于低水平的平面衔接，设施简陋，缺乏 合理的交通组织与安全设计；由于乘客换乘距离太远，十分不便，增加了乘客的换乘时 间，这是导致公交接驳轨道交通客流低的主要原因之一。 ( 3 ) 用于引导乘客在车站内有序流动的指示标识数量较少，并且有些指示标志本 身就存在着错误和混乱的现象，一方面会使乘客无所适从，增加乘客的滞留时间，造成 车站内的拥挤，另一方面由于引导系统作用发挥不利，使得某些设施如联络通道长期处 在无人使用状态，造成浪费。 ( 4 ) 城市轨道交通车站根据其服务功能、服务半径等可分为对外交通枢纽、交通 换乘枢纽和一般车站掣5 1 。交通枢纽根据其周边土地利用性质和土地开发强度又可分为 城市节点型交通枢纽和一般交通枢纽。现状轨道交通枢纽规划设计也存在着较多问题： 偏重枢纽单体建筑设计，缺乏枢纽引导局部区域发展的详细规划与交通系统的设 计。导致枢纽地区开发的“粗放型”，没有以枢纽为导向进行开发，在一定程度上造成 土地资源的浪费，带来很多难以解决的城市问题、交通问题和环境问题。 注意了枢纽内部上下车人流组织，未重视枢纽人流集散过程中对周围交通环境的 影响。枢纽周围交通复杂，流线混乱，进出交通堵塞情况严重，人车混行。例如，北京 西直门枢纽，处于繁华闹市，人流密集，除铁路车站外，还有北二环路、环线地铁、城 铁以及4 l 条公交线路汇集于此，交通方式众多。公交停靠站与北二环路主路进出口、- 平面交叉口存在较大矛盾，出租车和自行车随意停车，公交车与社会车相互影响，人流、 车流交织严重。 只考虑枢纽空间资源的设计，忽略了枢纽效益方面的优化。公共汽车的行车调度 不能与轨道交通协调，导致轨道换乘公交客流瞬时高度聚集在公交车站上。一方面使枢 纽疏解人流效率降低，加重交通压力，增加安全隐患；另外一方面，导致了乘客的无效 等待，增加了出行时间消耗，降低了舒适度，影响了公共交通的吸引力。 目前，国内部分城市的城市轨道交通线网规划对城市轨道交通枢纽的认识不足， 4 长安大学硕士学位论文 仅仅把其看作是城市轨道交通之间或城市轨道交通与常规公交之间的换乘枢纽，忽视了 城市节点型交通枢纽与一般换乘交通枢纽的差异。 1 2 问题提出 轨道交通的建设投资巨大、工程复杂、工期长，要形成一个完善的轨道交通网络需 要很长的时间。轨道交通融资能力水平较低是制约轨道交通建设的重要因素。要解决目 前严重的交通问题，充分地发挥轨道交通客运主干功能，系统地规划各种交通方式之间 的便捷换乘是一条有效途径。 由于轨道交通线路和站点设置的限制，多数轨道交通乘客需要其它交通方式的换 乘。2 0 0 4 年4 月，有关部门组织了城市轨道交通接驳方式抽样调查，采集了上万个调 查数据，进站前与出站后都步行的轨道交通直接服务比例仅为1 9 6 ，通过二次吸引的 复合服务比例达到了8 0 4 t 引，可见，城市轨道交通要发挥作用很大程度上是与其他交 通方式共同完成的。 各种轨道交通接驳方式调查数据如表1 2 所示。由此可见，常规公交和步行交通方 式换乘占换乘客流的绝大比例，在较长换乘距离范围内，常规公交出行占主导地位。其 中选择步行接驳方式的部分客流是由于常规公交换乘不方便造成的。 表1 22 0 0 4 年城市轨道交通接驳方式抽样调查 所占比例平均耗时交通方式平均运行影响范围 接驳交通方式 ( )( n a n )速度( k m h )( 1 a 呻 步行3 7 39 9 4 0 9 自行车9 41 3 91 23 6 常规公交 3 6 。82 1 51 57 出租车 5 41 5 73 51 0 其它 1 1 1 附注2 ：资料来源参考文献 8 】 常规公交载客能力相对地铁较小，人力成本高，准点率不高，但与轨道交通相比， 有较大的弹性，更改线路和站点比较容易，其载客量比私人交通工具大很多，是为轨道 交通提供接运最合适的方式，所以，轨道交通与常规公交的衔接情况关系到能否最大限 度发挥轨道交通的运输潜能。目前轨道交通与常规公交站点间的衔接主要存在以下问 题： ( 1 ) 轨道交通与常规公交站点之间的站距较远，多在5 0 0 , - 8 0 0 米左右，增加了乘 客的换乘时间，这是导致公交接驳轨道交通客流低的主要原因之一。 5 第一章绪论 ( 2 ) 轨道交通与常规公交站点两者多处于低水平的平面衔接，设施简陋，缺乏合 理的交通组织与安全设计，使大部分人流在同一层面流动，形成相互干扰，降低了换乘 效率及换乘安全。 ( 3 ) 公交站场中途停靠的大部分采用非港湾式，影响道路通行能力，而且不少站 场线路较多，一点多线，形成活动瓶颈，影响公交的运行效率。 ( 4 ) 轨道交通站点内换乘公交信息、导向标识不够详细，使客流不能快速方便的 换乘常规公交。 总之，轨道交通与常规公交站点的衔接需要进一步加强完善，它们之间要求有清晰 的线路信息，畅通的通道设施，使换乘客流流向明确，换乘便捷无误。 因此，轨道交通与常规公交的有效衔接是城市公交体系中的关键环节，只有两者衔 接密切、换乘方便，达到时间上与空间上衔接的一体化，才能借助常规的辐射功能提高 轨道交通的辐射吸引范围，充分实现快速轨道交通较高的运量成本比、较低的占地和能 源消耗以及相对较少的环境污染的优点。 同时在轨道在轨道交通建设中，站点的规划与建设有着重要作用，城市快速轨道交 通多为全封闭，站点是它与外界联系的纽带，轨道交通客流的集中和疏散都是通过站点 来完成的。从这个意义上来说，轨道交通站点都是一定规模的换乘枢纽。所以站点作为 轨道交通吸引客流的基点、线路联系的节点、交通矛盾的焦点，其规划与建设的合理与 否，是轨道交通与其他交通方式有效衔接的关键。 我国轨道交通的规划建设起步较晚，车站的规划建设近两年才引起重视，轨道交通 与常规公交站点的衔接更是存在较多的问题。在上述背景下，本文选题为轨道交通站点 与常规公交站点间的衔接研究，是通过对轨道交通与常规公交换乘衔接的系统分析，在 确定轨道交通站点布设的基础上，如何以轨道交通站点为基点，在基点周围布设常规公 交站点的依据和方法。这不仅对于丰富城市公共交通的规划设计具有重要的理论意义， 而且对于指导城市公共交通运营管理工作具有一定意义。 1 3 国内外研究现状综述 1 3 1 国内外轨道交通衔接系统 ( 1 ) 伦敦轨道交通与常规公交衔接系统 世界第一条地铁线始建于伦敦，至今已有近1 5 0 年的历史，目前伦敦市中心区有 6 0 旅客的市民出行使用地铁作为工具，其中9 0 o 的乘客需要进行地铁与常规公交之间 6 长安大学硕士学位论文 的换乘【1 1 】。为了配合换乘的需要，许多地铁站设置在人流集中的大商店或办公楼的底部， 一些重要的地铁站与公交站在同一建筑，形成十分方便的换乘体系，有效限制了私人小 汽车进入市中心区，保证市郊居民即使不使用小汽车的情况下，也能在1 小时内到达市 中心办公地。 ( 2 ) 东京轨道交通与常规公交衔接系统 东京轨道交通客运量占公交客运总量的8 8 4 t 9 1 ，是世界上轨道交通最发达的城市。 东京地铁的换乘中心往往是几条地铁线路、干线铁路和市郊铁路公用的换乘中心，公交 总站、出租车站、公共停车场、自行车停车场、商业设施等往往布置在同一建筑内，或 者通过地下隧道联系在一起，从而形成立体的换乘中心。如新宿站，是8 条线路的大型 换乘中心，地下五层至地上一层为各线路停靠站，地上二层以上为商业建筑，周边有 3 9 条公交线路与之衔接，并布置有3 0 多个小汽车停车场。 ( 3 ) 莫斯科轨道交通与常规公交衔接系统 莫斯科地铁是全球客运量最大的地铁系统，年客运量高达2 6 【9 】亿人次，其轨道交通 换乘主要有三大特点：轨道交通之间换乘便利，现有的地铁换乘站点共计3 5 个，包 括地铁与地铁、地铁与铁路之间的换乘。对于相交的两条线路，两车站处于同一平面， 设计上使两站台并列布置。对于换乘客流量大的两条线路，换乘点布置在站台两侧，乘 客在站台即可换乘。对于换乘客流小的两条线路，换乘点布置在站台外侧，通过天桥可 实现换乘，换乘时间不超过1 5 m i n 。注重轨道交通与常规公交的衔接，全市6 0 0 多条 公交线路就有5 0 0 多条能与轨道交通换乘，每个轨道交通站点附近均集中了近2 0 条常 规公交线路。地铁出入口与人行过街隧道相结合，不但缓解了地面的人车矛盾，而且 使行人过街、换乘都十分方便。 ( 4 ) 广州轨道交通与常规公交衔接体系 轨道交通衔接规划应体现交通服务发展“s o d ”和交通引导发展“t o d 的理念。 广州轨道交通一、二号线主要贯穿城市中心区，沿线用地发展较成熟，以体现“s o d 发展模式为主，规划侧重优化公交网络形态，实现轨道交通和常规公交优势互补。三号 线走向与新城市中轴线和“南部转移带”重合，其南段主要体现“t o d “发展模式，侧 重建立换乘枢纽，增设接运公交，延伸轨道交通车站的辐射范围，培育沿线客流。尽可 能为客流量大的综合枢纽站提供衔接公交站点场地，设置公交换乘枢纽，通过立体通道 实现立体化衔接和“零换乘 。同时，根据轨道交通站点周边公交停靠站的分布，在不 影响道路交通的前提下，合理调整公交停靠站与轨道交通出入口的距离，设置立体步行 7 第一章绪论 换乘通道，缩短换乘时空距离，方便客流换乘。 1 3 2 国内外研究现状 b a t e s ，e g t l o 】探讨了既有交通系统换乘设施的改善，建议换乘设施必须更有效率以 鼓励乘客使用换乘。其研究完全针对巴士、城际客运及铁路方面服务，并根据交通系统 服务及延伸地区的大小来对换乘设施分类，文中除了介绍换乘设施的功能及型式外，并 说明了各类接驳车站应具有的设施规模。 d e m e t s k y ，m j ，l a h o e l 1 1 】提出了分析运输设施的方法，着重研究了建立交通枢 纽的程序，并对公交交通系统的效益以及成本进行了衡量和估计。其采用了分析技术的 方法来设计交通枢纽，并经由一组预先设定的目标或标的来评估交通枢纽效益。 1 9 8 8 年加拿大卡尔加里大学土木系【1 2 1 使用分析方法建立车站选址模型和估算车站 数目，采用最小生成树的概念优化，使得地铁建设费用和列车运营费用之和最小，解决 地铁选择放射性线路的特殊情况。 1 9 9 2 年l e e ，s c h o n f e l d 1 3 】对协调换乘枢纽中同步换乘区间的安全极限、发车间隔 及驻留时间同时进行了优化。 2 0 0 0 年覃煜、晏克非在论文“轨道交通与常规公交衔接系统分析 【1 4 】中，介绍了 轨道交通客流的时空分布特征，并以交通衔接的系统条件为依据，探讨了轨道交通与常 规公交的衔接关系，提出了其衔接规划布局的模式。 2 0 0 1 年姜帆在论文“城市轨道交通与其它交通方式衔接研究 【1 5 1 中，从线路和车 站相互关系的角度，分析和论述了在城市轨道交通规划中，该系统与其它交通衔接的方 式及技术问题，给出了国外这方面比较好的做法。 2 0 0 3 年王磊、杨晓光、陈春在论文“地铁站乘客步行通道优化设计 【1 6 】中，把服 务水平的概念引入到了地下通道和人行天桥，用以确定地铁出入口通道的数量。并提出 了地铁换乘通道优化函数，使得衔接地铁与地面常规公交的换乘通道步距最短。 2 0 0 4 年杨晓光、周雪梅、臧华在论文“基于i t s 环境的公共汽车交通换乘时间最 短调度问题研究【1 7 】一文中，基于智能交通运输系统的背景，研究提供公共交通信息的 条件下公交换乘时间最短的调度问题，提出了线形规划模型，并用算例进行了演示。 2 0 0 3 年东南大学交通运输规划与管理专业胡刚博士【1 8 】在分析居民出行时耗的基础 上，就中间站点的规划进行了详细的论述，提出适合分级公交线网的公交中间站点优化 平均站距模型，并分析线路上不同客流强度对站距的影响，给出了客流强度和站距之间 8 长安大学硕士学位论文 的相关关系，同时，提出了基于公交系统总成本最小的线路中间站点最优平均站距理论 模型。 2 0 0 3 年王秋平、李峰在论文“城市其他客运交通换乘轨道交通协调探讨【l9 】中， 分析并推导出了从城市其他交通方式换乘轨道交通时在其车站的平均换乘时间计算公 式，依此提出了其它交通方式换乘轨道交通并保持充分协调使其吸引更多客流应采取的 措施，以达到乘客换乘时间短，轨道交通运营效益高的目的。 2 0 0 4 年杜昌锦在论文“地铁车站站位与站型选择的研究【2 0 】中通过深圳地铁一号 线上国贸站的设计为例，具体研究分析了如何在城市交通、商业、办公最为集中的地区 合理确定地铁站位及站型，并给出了相应的设计思路与解决方案。 2 0 0 5 年杜彩军、蒋玉琨在论文“城市轨道交通与其他交通方式接驳规律的探讨州8 】 中，结合城市轨道交通接驳方式的抽样调查，分析以城市轨道交通为主的出行中与之衔 接的各种交通方式的接驳特征，阐述各种方式接驳的时间与距离分布及客流接驳的规 律，进而对车站进行了聚类分析，以指导未来城市轨道交通和城市道路设施的规划、建 设和使用。 2 0 0 6 年李萌、彭国雄在论文“基于换乘系统经济效益最优的公共交通调度问题研 究 2 h 在对国内外研究现状分析的基础上，从经济效益最大化的角度研究了常规公交 线路与城市轨道交通线路的协调换乘问题，建立了常规公交与城市轨道交通换乘系统总 经济效益模型，确定了常规公交车辆到发概率分布。 2 0 0 6 年魏金丽在硕士毕业论文“城市轨道交通线路站点布设研究”【2 2 】中，重点研 究了给定线路上科学合理的站点布设方法，提出了以站间距和站点个数为约束条件的站 点布设方法，并建立以系统成本最小为目标函数的轨道交通站间距优化模型。 1 4 研究的目的和意义 对于城市轨道交通与常规公交站点间的衔接研究有以下几方面的目的和意义： ( 1 ) 实现优先发展公共交通战略的需要 经济的飞速发展，使我国城市的数量和规模都发生了巨大的变化。人民生活水平的 提高使城市居民出行量激增，远远超过城市交通基础设施的增长，交通拥挤、阻塞和污 染日趋严重。城市交通供求关系的矛盾已成为几乎所有大中城市交通的首要问题。从国 外的成功经验看，解决我国城市交通问题的根本途径在于大力发展公共交通，切实实行 优先发展公共交通的政策。城市轨道交通作为大城市公共交通的骨架，对这类城市只有 9 第一章绪论 确保轨道交通枢纽与其它交通方式的合理、顺畅、方便的换乘，才能提高整个公共交通 系统的服务水平，真正实现公交优先发展战略。 ( 2 ) 城市轨道交通自身发展的需要 一方面，城市轨道交通快捷、准时、大容量、低能耗、轻污染，符合城市可持续发 展原则，是大城市公共交通的发展方向。另一方面，城市轨道交通又是一项投资巨大的 系统工程。如果大城市公共交通线路布置不合理，无有效的衔接，居民换乘不便，势必 造成客流量达不到预测水平，从而导致轨道交通经济效益不佳，投资难以回收。轨道交 通要真正体现大容量快速交通运输的优势就必须有相当的客流量，需要合理的规划布局 轨道交通站点及换乘枢纽，完善轨道交通与其它交通方式的换乘衔接，使出行者可以在 轨道交通换乘枢纽和站点通过换乘，方便的到达出行终点，吸引居民从私人交通方式转 移到公共交通，保证有足够的客源维持轨道交通良好的经济效益，促进轨道交通的良性 发展。 ( 3 ) 优化调整城市布局的需要 城市交通是构成城市功能的基本要素，是城市存在和发展的基础。交通可达性是影 响城市空间布局的重要因素。不同的交通方式形成各具特色的区位可达性分布，对应着 一定的城市空间分布形态。发展城市轨道交通，并通过轨道交通协调各种交通方式，提 高城市可达性，激活城市外围用地，诱导城市人口和就业岗位的重新分布，变摊大饼式 的城市发展模式为以轨道交通为骨架的手掌型城市发展模式，从而优化调整空间布局。 一个轨道交通系统能否很好地发挥它的优势一起到骨干交通的作用，很大程度上 是要靠地面交通系统的支持。快速轨道交通系统表现为一种骨干式的运输系统，而地面 交通、私人交通则是一种集散型的交通系统。两者之间相互结合，可以组成一种树状式 的网络系统，以城市轨道交通系统为主干，以地面交通为树枝。轨道交通网络的不断完 善发展，地面公交系统也会不断地变动，但是它们之间总是会保持一种稳定地、合理地 树状网络结构，满足人们的生活要求。 1 5 研究主要内容及思路 本论文以轨道交通和常规公交站点间的衔接为主要论题，同时考虑两个系统之间的 相互制约和影响，并对轨道交通车站和接运常规公交车站进行具体设计。 研究思路基本构架如图1 1 所示： l o 长安大学硕士学位论文 图1 1 研究思路基本构架图 本论文的具体安排如下： 第一章主要介绍了我国轨道交通发展的现状，总结了我国城市轨道交通站点规划 建设中存在的主要问题。引入本论文所研究问题的背景和意义、国内外研究现状及论本 文的研究内容和方法。 第二章介绍了轨道交通站点的分类，并分析城市轨道交通车站和常规公交换乘设 施的各组成部分，为基于城市轨道交通和常规公交高效衔接的轨道交通和常规公交站点 的设置提供研究依据。 第三章通过对不同区位轨道交通站点换乘客流分析，以乘客平均出行时间最小为 优化目标，建立了基于常规公交有效换乘的轨道交通站点间距的优化模型，确定不同区 位轨道交通和常规公交站点的合理站间距：并以轨道交通和常规公交换乘通道最短为目 标，建立换乘通道优化函数，优化轨道交通站体的局部位置。 1 1 第一章绪论 第四章通过对轨道交通车站换乘客流的特征、路径分析，对轨道交通车站换乘常 规公交站点的换乘设施进行具体设计。结合常规公交站点对轨道交通出入口在商业区、 广场、交叉口进行分别设计：通过近远期换乘客流，计算换乘通道长度；把排队论引入 了垂直设施设计，验证楼、扶梯的数量及设置方式；并对换乘信息服务系统提出设计建 议。 第五章通过确立常规公交与轨道交通接驳设计原则，分析了常规公交与轨道交通 接驳布局模式，并对轨道交通车站周边不同道路与交通组织条件下的常规公交停靠站进 行具体设计。并建立城市轨道交通和常规公交换乘总耗资模型，解决轨道交通与常规公 交协调换乘问题，合理调度常规公交运营车辆，使其到站时间与地铁的运营时间相匹配。 1 2 长安大学硕士学位论文 第二章城市轨道交通与常规公交站点概述 2 1 轨道交通与常规公交间衔接的必要性 为了有效地剖析城市轨道交通与常规公交之间相对稳定的衔接关系、组织秩序及其 时空关系的内在表现形式和整体的有序性特征，有必要对这两种交通方式的技术、经济 特性及功能定位进行分析研究。 2 1 1 技术、经济特性的比较 ( 1 ) 技术特性 城市轨道交通与常规公交技术特性的比较见表2 1 。 表2 1 城市轨道交通与常规公交技术特性的比较 系统特性 轨道交通 常规公交 投资巨大，无法修改，提供全天候高质量 优缺点 线路设置、投资方面非常灵活 的服务，无交通阻塞 路权形式地面高架路权形式地面 高架路权形式 车辆容量车辆容量车辆容量 ( 人车) 3 0 0 3 7 53 0 0 一3 7 53 0 m 0 7 53 0 0 3 7 5 ( 肼)( 车) 路线客运量路线客运量路线客运量 ( 千人1 1 ) 5 07 0 5 07 0 ( 千a h )( 千a h ) 旅行速度 1 5 3 53 0 一3 5 旅行速度 1 5 3 53 0 3 5 旅行速度 ( k m h )( k m h )( k m h ) 总成本( 美总成本( 美总成本( 美 元从公里) o 1 m 旬1 50 1 2 o 2 00 1 m 旬1 50 1 2 旬2 0 元人公里) 元人公里) 附注3 ：资料来源参考文献 2 6 】 由上表可知，轨道交通在车辆容量、路线客运量及旅行速度方面都要明显优于常规 公交。其中，轨道交通车辆的最大容量比常规公交车辆最大容量大三倍多，轨道交通路 线的客运量可以达到常规公交的三到五倍。 在路权方面，轨道交通可运行于地面、高架和地下，特点是专用路权，无交通阻塞， 运行准点而且安全性高。常规公交可与其它地面交通混合行驶，也可以用专用线、隔离 线的形式分离行驶，特点是线路设置灵活，但专用线和隔离线要占用宝贵的地面道路空 间。 在总成本方面，轨道交通则处于不利的地位，无论是建设投资还是运营成本都要明 显高于常规公交。 ( 2 ) 经济特性 1 3 第二章城市轨道交通与常规公交站点概述 城市轨道交通的主要效益见表2 2 。 表2 2 轨道交通的经济效益及受益者 百分比( ) 节约乘客时间 7 0 轨 舒肋便8 道 增加乘客 8 交 小汽车 7 通 的 经营( 驾驶) 者公共交通2 效 小计 9 益 其他5 总计1 0 0 继续乘用小汽车者 1 6 小汽车及其使用者转乘轨道交通者 2 小计 1 8 轨 继续乘用公共汽车者 2 9 道 公共交通乘客转乘轨道交通者3 8 交 通 小计6 7 的 增加的新乘客 8 收。 益 轨道交通经营者3 者 经营者公共汽车经营者 6 小计 9 其他 2 总计 1 0 0 附注4 ：资料来源参考文献 3 1 】 表2 2 中调查数据表明，轨道交通节约乘客时间占总效益的7 0 ，可以看出轨道交 通显著的优势在于其快速性：轨道交通的最大受益者是原先使用公共汽车而现在使用轨 道交通的一般乘客，其余的公共汽车乘客也因为公共汽车的压力减轻而获利，说明发展 轨道交通有利于提高公共交通的服务水平和竞争能力，促进公共交通的发展。 2 1 2 吸引范围的确定 轨道交通吸引范围是指轨道交通所吸引客流的全部区域范围。轨道交通吸引范围包 括一次吸引范围和二次吸引范围，一次吸引范围也称直接吸引范围，是指轨道交通吸引 的直接客流区域范围，是步行到轨道交通的客流分布范围，是轨道交通的合理步行区范 围。二次吸引范围也称间接吸引范围，是指通过非步行交通方式与轨道交通换乘的客流 区域范围，是轨道交通的影响区范围。 在轨道交通一次吸引范围内，轨道交通由于其快速、准时等特点，吸引大量的直接 1 4 长安大学硕士学位论文 客流。在一次吸引范围内，轨道交通与常规公交相互竞争客流，是一种竞争关系。因此， 在轨道交通一次吸引范围内应取消轨道交通沿线与其重合段长的常规公交线路，将其改 设在轨道交通一次吸引范围地区以外；在二次吸引范围内，由于距离轨道交通站点较远， 从出行起点到轨道交通站点行程中，必须利用常规公交、自行车、小汽车、出租车等其 他交通工具出行，才能减少居民出行时间。居民出行一般以出行时间最小为目的，可选 择的出行方式有常规公交及其他交通方式换乘轨道交通。 2 1 3 城市轨道交通与常规公交的功能定位分析 在进行城市快速轨道交通与常规公交换乘衔接研究时，将包含快速轨道交通和常规 公交的城市公共交通体系，作为一个完整的系统进行分析。 城市客运需求的多样性，客观上要求城市公共交通系统能够提供多元化的服务，而 不同的交通方式因特定的技术、经济特性，只能适应一定的需求，因此，既要发挥各种 交通方式的优势、特点，又要使其相互补充、分工合作，发挥系统的整体功能。 城市快速轨道交通具有运量大、速度快、安全准点、乘坐舒适、运营费用低、使用 寿命长，社会、环境、交通综合效益的特点，用来承担大城市运距长、强度大、高度集 中的客流( 尤其是上班、上学等通勤客流) ，具有其它交通方式所无法比拟的优越性。 因此，城市快速轨道交通适合敷设于城市主要客流通道，用来承担城市客运交通骨干的 作用。 同时，城市快速轨道交通又具有自身的不足之处，它建设投资大、路网密度低，是 一种适合于中长距离运输的交通方式。而且，按照我国的国情和各城市的地方财力，也 不可能在短期内建成高密度、发达的快速轨道交通路网系统。这样的条件决定快速轨道 交通在承担城市客运交通骨干作用的同时，尚难以同时承担我国城市公交的主体作用。 相比之下，常规公交线路灵活，投资较小，适合于中短途运输，不但可以独立输送部分 公交客流，而且可以为快速轨道交通接运换乘客流，所以常规公交仍适合承担我国城市 公交的主体重任。 由上述分析可见，常规公交与轨道交通共同构成了城市客运系统的不同层次、不同 功能、不同服务水平的多元化整体，两者属于一种相辅相成的关系。因此，轨道交通与 常规公交线网的关系应定位为主干与支流的关系，轨道交通是城市的客运走廊，主要以 中远距离客流为主，平均运距一般为6 - 1 0 k m ，以发挥其大运量、快速、准时、舒适的 系统特征。常规公交运量小、但机动灵活，是解决中、短途交通的主力，其更多地位应 1 5 第二章城市轨道交通与常规公交站点概述 考虑覆盖范围，为区内出行提供方便条件。 2 1 4 轨道交通与常规公交站点的衔接存在的问题 常规公交载客能力相对地铁较小，人力成本高，准点率不高，但与轨道交通相比， 有较大的弹性，更改线路和站点比较容易，其载客量比私人交通工具大很多，是为