（交通运输规划与管理专业论文）客运专线客流节点聚类分析与换乘协调研究.pdf

中文摘要 摘要：客运专线成网之后，我国铁路路网将涵盖多种不同速度等级线路，随之产 生的跨线客流范围更广，情况更为复杂。结合我国的路网实际和客运市场需求变 化，设计直达和中转相配合的客流组织是必然之势。在新时期的发展要求下，迫 切需要进行客运专线换乘组织相关研究。客流节点是构成客运专线网的基本元素， 是运输过程开始和结束的基础生产单位，更是完成换乘客流集散和组织协调的载 体。因此，进行客运专线换乘客流节点的聚类研究和换乘组织协调研究，有其现 实指导意义和作用。 在对客运专线市场环境和客流构成分析的基础上，本文总结国外高速铁路客 流组织经验，提出我国客运专线应采用本线客流由高速列车输送，跨线客流采取 部分跨线列车输送加部分换乘的组织模式。通过分析影响换乘组织的路网条件、 客流条件和节点综合技术水平等因素，总结提出需要组织旅客换乘的条件情况， 以及换乘协调过程应该注意考虑的事项。 在客运专线网络结构下，界定换乘客流节点构成范围，在构成范围基础上应 用聚类理论方法，建立换乘客流节点评价指标体系，聚类分析节点综合评价结果， 得到换乘客流节点的四种类型。在换乘影响因素分析和换乘客流节点聚类研究结 果上，归纳提出关键换乘节点选取依据，指出应以路网性换乘客流节点和区域性 换乘客流节点作为关键换乘节点备选集，比选了关键换乘节点方案。 以两类关键换乘节点为依据，系统分析换乘组织协调整体工作，设计换乘组 织协调方案内容，指出节点完成换乘衔接可采用的换乘方式及其适用情况，分类 研究四种情况的换乘列车接续配合。结合提出的换乘方式类型，计算不同方式下 旅客换乘中转时间，同时考虑列车衔接作业时间，得出节点的衔接作业时间参考 依据。针对换乘过程涉及的乘降、引导以及售检票环节，提出组织工作设想。从 保障策略角度提出换乘能力、换乘效率和特殊情况下应对的有关建议。 关键词：客运专线；换乘客流节点；换乘影响因素；聚类分析；换乘协调； 分类号：u 2 9 3 1 a b s t r a c t a b s t r a c t ：w i t ht h ec o n s t r u c t i o no ft h ep d l si nc h i n a ，t h e r ew i l lb em o r er a i l w a y l i n e sa td i f f e r e n ts p e e dr a t ea n dl a r g e rf i e l dc r o s s l i n ep a s s e n g e rf l o w r e g a r d i n gw i t h f a c to fr a i l w a yn e t w o r ka n dc h a n g eo fp a s s e n g e rm a r k e td e m a n d ，i tt r e n d sp a s s e n g e r f l o wo r g a n i z a t i o nw i t hb o t hd i r e c tt h r o u g ha n dt r a n s f e rm i d w a y u n d e rt h ed e v e l o p m e n t d e m a n di nn e wp e r i o d ，i t sn e c e s s a r ya n du r g e n tt os t u d yt r a n s f e ro r g a n i z a t i o np r o b l e m f o rp d l s p a s s e n g e rn o d ei st h eb a s i ce l e m e n to fp d l sn e t w o r k ，t h eb a s a lu n i tf o r t r a n s p o r tb e g i n n i n ga n de n d i n g ，a n dt h ec a r d e rf o rt r a n s f e rp a s s e n g e ra r r i v i n g ，s e n d i n g a n do r g a n i z a t i o nc o l l a b o r a t i o n s ot h e r ea r ed i r e c t i n gm e a n i n ga n de f f e c tt os t u d y o i lt h e c l u s t e ra n a l y s i sa n dt r a n s f e rc o l l a b o r a t i o nf o rp d l s p a s s e n g e rt r a n s p o r tn o d e s o nt h eb a s eo fa n a l y s i so fp d l s m a r k e te n v i r o n m e n ta n dp a s s e n g e rf l o ws t r u c t u r e , t h i sp a p e rc o n c l u d e sp a s s e n g e rf l o wo r g a n i z a t i o ne x p e r i e n c ea b r o a d ，a n di n d i c a t et h e o r g a n i z a t i o nm o d es u i t a b l ya d o p t e db yc h i n e s ep d l s ，w h i c hc o n c e i v e sl o c a l l i n e p a s s e n g e r st r a n s p o r t e db yh i g hs p e e d t r a i n so n l y , a n dc r o s s l i n ep a s s e n g e r st r a n s p o r t e d b yc r o s s 1 i n et r a i n so rt r a n s f e r e dm i d w a y t h r o u g ha n a l y s i s o fi n f l u e n c ef a c t o r si n t r a n s f e r , s u c ha sn e t w o r kc o n d i t i o n ，p a s s e n g e rf l o wd i s t r i b u t i n g ，a n dc o m p r e h e n s i v e t e c h n i c a lc o n d i t i o no fn o d e ，p a p e rc o n c l u d e ss o m ec o n d i t i o nt h a tn e e do r g a n i z i n g p a s s e n g e rt r a n s f e r , a n da s p e c t s s h o u l db en o t i c e da n dc o n s i d e r e dd u r i n gt r a n s f e r p r o c e s s a f t e rd e f i n i n gt h ec o m p o s i n gr a n g eo ft r a n s f e rt r a n s p o r tn o d e su n d e rp d ln e t w o r k ， a p p l y i n gc l u s t e rt h e o r yt o e s t a b l i s he v a l u a t i o ni n d e xs y s t e ma n da n a l y z ee v a l u a t i o n r e s u l t t h er e s u l ti sc l u s t e r i n gt h et r a n s f e rn o d e si n t o f o u rt y p e s p a p e rc o n c l u d e s s e l e c t i o ns t a n d a r df o rt h ek e yt r a n s f e rn o d e s ，i n d i c a t e sm a i nk e yn o d e sa r ei nt h e n e t w o r kt y p ea n dr e g i o n a lt y p eo fn o d e s d e s i g nt h ec o n t e n tf o rt r a n s f e rc o l l a b o r a t i o n p r o j e c t ，c o n c e i v et h et r a n s f e rm o d e sf o rd i f f e r e n tc o n d i t i o n s ，a n de d u c ef o u rt y p e sa b o u t c o n n e c t i n gb e t w e e nt r a n s f e rt r a i n s s y s t e m sa n a l y z et h ep a s s e n g e ro r g a n i z a t i o nd u r i n g t r a n s f e rp r o c e s s ，a n ds u g g e s tw h a tn e e dd o i nt h et e r mo fs t r a t e g i e s ，a d v a n c es o m e s u g g e s t i o n sf o rt r a n s f e ra b i l i t y , t r a n s f e re f f i c i e n c ya n de m e r g e n c yg u a r a n t e e k e y w o r d s ：p a s s e n g e r d e d i c a t e dl i n e s ( p d l s ) ；p a s s e n g e rt r a n s f e rt r a n s p o r tn o d e s ； i n f l u e n c ef a c t o r si nt r a n s f e r ；c l u s t e ra n a l y s i sf o rn o d e s ；t r a n s f e rc o l l a b o r a t i o n ； c l a s s n o ：u 2 9 3 1 学位论文版权使用授权书 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， 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：髫翰颖 签字日期：o 哪年占月牛日 跏躲撕 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研 究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他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。 学位论文作者签名：喂侩颖 签字日期： & 护硒年易月r 日 7 8 致谢 本论文的工作是在我的导师韩宝明教授的悉心指导下完成的，导师从论文选 题、研究思路、结构到研究内容等方面都提供了宝贵意见和建议，对论文的最终 完稿，起到关键性的作用。两年的研究生学习，得到了韩老师多方面指导和不倦 教诲。韩老师为学严谨、为人和善的作风，深深影响着我，成为我以后努力的方 向和目标。韩老师通过各种方式建立良好的学习沟通交流平台，提供了十分难得 的锻炼机会，让我从中不断学习和成长，在此对韩老师付出的心血和指导表示衷 心感谢。 感谢师兄颜颖在科研学习上给予的引导和帮助，让我树立良好的科研态度和 信念；以及他对论文研究内容和结构提出的宝贵建议，对论文起到了很大的改善 作用。 感谢师兄鲁放老师、李得伟老师、师姐张琦在我撰写论文期间对我的支持和 鼓励，他们详细审阅我的论文，提出宝贵修改意见，使我的论文得到进一步补充 和完善。通过实验室与他们的相处交流，得到不少启发，学到了丰富可贵的经验， 在此向他们表达我的感激之情。 另外也感谢我的家人，他们的信任、理解和支持使我能够在学校专心完成我 的学业。 衷心感谢在研究生期间给过我帮助和指导的人们，谢谢大家! 1 1 研究背景与意义 1 绪论 近年来，铁路建设速度加快，路网规模扩大，铁路网已覆盖我国各省区，“八 纵八横 路网主骨架基本形成，西部铁路网规模不断扩大；能力持续提高，区域 之间大能力通道进一步强化。根据中长期铁路网规划，应该尽快在大中城市间 发展客运专线，在人口稠密地区发展城际铁路，加快形成覆盖我国主要城市的快 速客运网。伴随既有线提速改造取得巨大成果的同时，我国开始进入客运专线大 规模建设时期。为满足快速增长的旅客需求，提高列车旅行速度，我国铁路将建 立省会城市及大中城市间的快速客运通道，规划“四纵四横 铁路快速客运通道 以及三个城际客运系统，逐步形成由客运专线及既有线提速线路组成的里程达到 3 2 万公里的大规模快速旅客运输网，同时实现旅客列车速度目标值达到每小时 2 0 0 公里及以上。 目前已有京津城际、合宁等一批客运专线建设完成，先期投入运营使用，开 始运输组织初步实践；大规模客运专线建设竣工在即，运营组织工作将大面积开 展，相关方面研究和探讨也在广泛进行。其中，运输组织模式方面对国内外高速 铁路客流组织模式已有系统的分析，相关研究较为成熟，已提出几种可供未来我 国客运专线参考的组织模式，特别在跨线客流的组织上提出了相应设想与建议。 运输组织模式下的高速列车开行设计也得以全面开展，列车开行的主要模式、合 理时段和运行距离、停站方案、动车组的运用等方面的研究颇多，对列车开行模 式的研究已得到广泛结论，各种确定时段、运行距离、停站、动车数量的方法也 日渐成熟。然而换乘组织研究的开展却不尽如人意，这与我国目前的运输生产实 际关系密切。 既有路网运输能力饱和，限制大量旅客需求，加上路网结构复杂、开行列车 等级差别大的影响，铁路运营部门出于简化运输组织工作和保证基本运输任务的 考虑，未对换乘组织工作统筹安排，上至列车开行和票务系统设计，下至车站的 组织实施，都缺少相关客运服务产品的提供。即使有些车站开展少量的联程票销 售，但也没有固定车次和坐席，需要旅客到站后根据实际列车开行情况和售票情 况，选择还有票额剩余的可通达列车，才能完成转签手续。换乘旅客的下阶段 运输存在很大的不确定性，缺乏相关的出行保障，给旅客的出行带来严重的不便。 通过客运专线的建设，不仅能够提升我国铁路的整体技术水平，而且将通过 崭新的运营管理模式推动我国铁路的跨越式发展。届时，客运专线运输能力大幅 度提升，一直以来处于压抑状态的旅客出行需求也将出现跨越式增长，旅客对运 输服务多样化的需求也将得到进一步释放；随着路网密度的增加，跨线客流也将 进一步增多。因此，针对客运市场需要，设计提供丰富灵活的运输组织服务，重 点做好跨线客流组织工作是迫切之势。 国外高速铁路发达国家的运营经验显示，将换乘中转组织工作当作日常组织 工作的一项重点内容合理设计能够更好地吸引客流，提供更多的选择机会，满足 旅客的多样化出行。成网条件下客运专线的旅客需求与生产要素将发生巨大变化， 传统卖方市场将向买方市场转变，如何组织长、中、短途客流，如何考虑和安排 旅客换乘中转等一系列问题都需要深入研究探讨。考虑到我国幅员辽阔、路网结 构复杂，加上动车组运行距离及检修周期等实际生产限制条件，为了充分利用运 输资源，应该充分考虑客运市场特征与生产力配置，借鉴国外高速铁路运输组织 的先进经验，设计直达与中转有机结合的客流组织和列车开行方式，以满足新环 境下的运输需要。 中转列车及换乘客流的有效组织是列车开行方案得以顺利实施的有力保障， 也是影响列车开行方案的重要因素。一直以来，国内在旅客换乘组织问题的研究 上，没有得到足够的开展。我国的路网特性造成运输模式与国外相比存在较大差 异，对于这些新问题不可照搬国外的理论与经验。本文立足于我国客运专线网络 条件，探讨客运专线换乘客流节点构成类型和其上的换乘协调问题，有其重要的 理论意义和现实意义，并对未来客运专线的运营组织管理提供参考和指导。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国内研究现状 针对本文所研究的客运专线客流节点及其换乘协调问题，可将国内研究现状 分为客运专线客流组织、旅客列车开行方案、旅客换乘衔接三方面进行归纳。目 前，国内对客运专线运输组织、跨线客流模式研究相对成熟，形成较为丰富的成 果，提供了系统可靠的客流组织和运营组织参考模式和理论支持；旅客列车开行 方案的研究十分广泛，也取得不少理论成果；但进一步在跨线客流换乘衔接组织 方面的研究开展，多数还停留在方法策略的分析层面，具体组织方案层次的研究 尚未深入进行，既有成果较为缺乏。现有多数衔接方案研究是针对城市轨道交通 或者仅针对某一条高速线路，对于客运专线网络下的旅客衔接研究还存在明显不 足。 2 在客运专线运输组织方面，不少学者已展开大量的研究。兰淑梅、赵映莲等 在文献【7 】中以中速列车合理开行比例、不同运行距离中速列车的合理运行时间范围 为研究重点，进行客运专线跨线客流组织探讨，但是对于比较关心的跨线客流运 输方案问题没有作深入研究。赵鹏、杨浩在文献【5 】中以京沪高速铁路为背景，结合 该线的客流预测结果，仅从运营组织角度提出全部由中速列车输送、高速列车下 线加换乘及高速列车下线加中速列车上高速线输送跨线客流的3 种模式，对具体 的组织方案并没有论述。同样的，邓强在文献【1 2 】通过分析比较现有几种跨线客流 输送方式的优缺点，结合实际需要，提出我国近期跨线客流的两种主要输送方式， 对具体的组织实施没有展开研究。 关于旅客列车开行方案的研究范围广泛，已形成一定的研究成果。刘万明在 文献【2 9 】中通过分析高速客运专线上换乘对客运专线服务质量的影响，提出列车运 行方案决策应注意的问题，并通过定性和定量分析，提出了对旅客换乘列车的运 输组织建议。徐行方、徐瑞华在文献【1 7 】中对于客运专线列车开行方案、运输能力、 车底需要数等运输组织的相关问题进行了分析。虽然既有文献对于旅客列车开行 方案的优化方法研究比较多，但都未将跨线客流单独考虑，而是在编制开行方案 时与本线客流合并，作为本线客流束处理，因此忽略了跨线客流的特征，有其局 限性。 国内关于城市客运交通衔接策略和协调性分析的研究比较多，提供了较多实 用的建议，而基于既有铁路网的换乘研究多应用于客票系统相关问题。周伟、姜 彩良在文献【3 5 】中对城市交通换乘衔接的内涵、分类及换乘影响因素进行了深入的 分析，提出了城市客运交通换乘衔接研究的理论框架，重点从换乘量分析、换乘 衔接组织、换乘建设策略与方法及换乘综合评价等方面介绍了城市客运交通换乘 衔接问题研究的理论与方法。刘万明的文献【2 9 】通过分析高速客运专线上的换乘对 客运服务质量的影响，概括了换乘应注意的几方面问题，从旅客角度分析建立效 用函数，得到适宜的高速线换乘距离范围。由于仅从京沪高速一条客运专线角度 展开研究，所涉及的换乘情况较为简单，考虑的各种因素及问题在综合性上还有 所欠缺。史峰、邓连波在文献【2 l 】中按照铁路网络、列车开行方案、列车运行时刻 表三类信息构造相应的换乘网络，并对各种换乘网络进行优化和综合比较分析。 虽然文章基于既有铁路网络，但其网络优化设计的角度和思路值得参考借鉴，但 需要基础信息较多，应用在规划建设中的客运专线上存在一定难度。王华、季令 在文献中【5 5 】中，以及史峰的文献【5 6 】均探讨了中转换乘经由求解问题，为铁路客票 系统售通票提供决策参考依据。通过划分路网等级，运用求解k 条短路算法和改 进d i j k s t r a 算法解决多径路的选择问题，计算出最终的合理径路集，解决实际经由 与最短径路不符的问题。 3 总的来说，国内城市交通衔接研究现状还处于起步发展时期，尚未进入快速 发展阶段，绝大部分的研究集中在城市对内交通领域，而其中又有很大一部分是 针对城市轨道交通的，但对于国家铁路的枢纽衔接研究还很缺乏。同时，无论是 在客运专线客流组织的研究层面、还是在旅客衔接研究层面，既有文献都没有综 合两者的特点，系统考虑客运专线旅客衔接问题。为数不多的研究中，对换乘网 络结构的研究也是基于既有线路网，对客运专线的换乘研究也只是针对某一条高 速线展开，没有从客运专线成网布局予以考虑。 因此本论文客运专线客流节点聚类分析与换乘协调研究以客运专线网络 客流节点为对象，聚类研究客运专线换乘客流节点构成及类型，设计其上换乘组 织方案，为客运专线换乘协调工作提出相应建议，具有一定的创新意义。 1 2 2 国外研究现状 国外高速铁路发达国家已形成良好的综合交通体系，十分重视运输过程中的 旅客衔接问题，无论对外交通还是城市内部交通的衔接都趋于成熟，城市内部各 种交通方式、以及各种运输设备的匹配与布置日益一体化。城市综合运输各种交 通方式间的衔接系统已是当今和今后高效、安全和舒适的现代化交通系统的一个 重要组成部分，已成为综合交通运输规划的一项重要内容。国外大城市换乘衔接 系统建设呈以下发展特征： ( 1 ) 实现最短的换乘距离( 零换乘目标，包括换乘站的形态与空间组织、垂 直与水平自动步行道的设置等) ； ( 2 ) 简洁的平面组织与一目了然的诱导标识； ( 3 ) 舒适的换乘条件与充分的空间容量； ( 4 ) 安全与必要的服务； ( 5 ) 各种交通工具的联运( 包括票价、运行时刻表等) ； ( 6 ) 智能化趋势； 作为城市综合运输体系中至关重要的组成部分，高速铁路的运输组织和旅客 衔接也在一定程度上遵循上述发展特征，同时对整个综合运输体系的效率和作用 的发挥产生直接影响。在高速铁路运营上有着丰富的理论和实践经验的欧洲和日 本，高速铁路的运输模式大致有两种：基于客运量需求的模式和基于运输能力的 模式，每种模式各有其优缺点，而各种模式的应用都以适应各国的自身需求为前 提。 基于运量需求的运输模式，如法国国营铁路，是根据客流量大小配备相应的 列车数。这就意味着在一天内，列车运行间隔是不规律的，结果是列车的满员率 4 较高，即利用率较高，停站较少，从而使列车起停站时间缩短列车平均速度提高。 但是线路利用率却下降，使投资回收期延长，为了满足最大运输能力，必须增加 列车数量和存车场的规模，总投资规模也随之增加。对于旅客而言，由于列车在 一天内的到发时间不规律，需随身备有一本列车时刻表来安排旅行。 基于运输能力的运输模式，以固定的时问间隔组织运行，但是要求运行速度 必须与列车运行图相适应。例如，在德国的许多大城市采用固定间隔开行i c e 高 速列车。这样对铁路经营者来说，所需列车的数量比较少，有规律的运行使运营 人员的工作井然有序，从而减少运营过程中的不规则性。此外，优化的检修程序 减少了列车回空。固定发车间隔的列车运行图使得其它交通工具( 例如近郊列车) 易于与之衔接，这样就便于旅客换乘，缩短了旅客在站停留时间。 综合国外大城市换乘衔接系统的建设现状及发展特征，其换乘衔接系统高效 运转的经验应该归功于规划、建设、管理的系统性，虽然同样以行业分项管理为 基础，但政府在协调、组织方面扮演一个重要协调角色，交通趋于一体化。公众 信息服务系统建设比较完善，信息资源发达，人们在出行过程中可以很好地享受 信息服务。同时，运营组织手段十分灵活，日本在高速铁路的客流组织上，提供 了良好的旅客换乘条件。除此之外，还通过开行合并列车等方式实现客流无换乘 直达。东北新干线上已运行二合一的组合列车，由上野开出以2 4 0 公里4 , 时的速 度运行至福岛，在福岛站一分为二，部分下高速线，以1 4 0 公里4 , 时的速度运行 至山形：另一部分继续以2 4 0 公里d , 时的速度运行至盛冈，返回后在福岛站二合一。 为此，山形线以改造成既能运行窄轨列车，又能运行准轨列车的线路 高速铁路发达国家在规划建设换乘系统时，更多将其作为一个公共活动场所， 彻底贯彻了以人为本的思想，人性化管理、人性化枢纽衔接设计，达到最大限度 地满足人的出行需求。例如德国i c e 城际列车和部分跨越边界的e c 欧洲城间列车 均采用节拍式列车开行组织，这样保证了旅客换乘时间上的方便。在铁路交叉点， 交叉方向列车的到达时间是相互衔接安排的，并使得大多数旅客的转车是在同一 站台上：在奥地利，同一方向上的大部e c ( 欧洲城际列车) 运行速度相同，因此 在各枢纽车站也保证了到发列车的等间隔，方便了换乘。 由于国外城市基础设施比较完善，城市路网等级结构比较合理，对运输的衔 接组织起到良好的促进作用。其中，法国采用高速列车下高速线的方法，延长t g v 高速列车的运行距离，拓展其通达范围，从而减少旅客换乘次数，扩大客流吸引 范围取得明显效果。如巴黎东南线高速铁路长4 5 4 公里，t g v 列车运行里程达2 6 4 0 公里，通达法国南部各主要城市，运行距离延长近5 倍。大西洋高速铁路长2 8 2 公罩，t g v 列车运行里程达2 3 8 0 公里，通达法国西部和西南部各主要城市，运行 距离延长近8 倍。 5 1 3 主要研究内容与技术方法 1 3 1 主要研究内容 本文着眼于成网条件下的客运专线，以客运专线换乘客流节点和换乘组织为 研究对象，定位成网条件下客流节点的功能，通过对换乘组织的影响因素等分析， 对换乘客流节点类型予以划分，设计相应的换乘节点方案，提出换乘组织协调措 施建议。文章主要完成以下内容的研究： ( 1 ) 分析我国客运专线客运市场特点与客流构成，总结国内外客流组织的经 验与方法，提出关于我国客运专线网客流组织模式的建议。 ( 2 ) 定位客运专线客流节点功能，分析运输网络技术条件，确定换乘客流节 点构成范围，研究网络客流分布和客流节点间的客流关系对换乘组织的影响，同 时分析旅客选择行为和换乘节点综合技术条件对换乘组织优化的作用。 ( 3 ) 结合换乘组织影响因素分析，应用聚类研究理论，提出换乘客流节点原 则和考虑要素，建立换乘客流节点评价指标体系，聚类分析得到换乘客流节点构 成类型；在换乘客流节点类型基础上，提出关键换乘节点选取依据，考虑换乘节 点综合评价结果，设计初步的关键换乘节点方案。 ( 4 ) 以关键换乘节点构成为依据，设计换乘组织方案，围绕提出的两类换乘 组织工作，从换乘方式、换乘列车的接续配合到换乘节点的衔接作业时间考虑对 换乘衔接进行设计；系统分析旅客换乘过程，对旅客乘降、引导、售票等组织工 作提出相应建议；同时考虑换乘能力和换乘效率，以及特殊情况下的应对，提出 节点换乘协调应采取的保障措施建议和设想。 1 3 2 研究技术路线 本文研究技术路线如图1 1 所示： ( 1 ) 综合分析国外高速铁路客流组织有关研究成果和研究经验，结合我国铁 路客运市场和客运专线客流实际，提出适合我国客运专线的客流组织模式。 ( 2 ) 在所提出的客流组织模式建议指导下，定位客流节点功能，界定出换乘 客流节点构成范围，同时分析路网技术条件、客流条件、旅客选择行为以及节点 综合技术条件等因素对换乘组织产生的影响和作用。 ( 3 ) 提出换乘客流节点划分考虑因素，建立节点分类评价指标体系，根据换 乘客流节点类型特性，结合考虑换乘影响因素作用，设计关键换乘节点方案。 ( 4 ) 根据关键换乘节点方案设计，研究换乘衔接、旅客组织、换乘组织保障 6 措施等过程工作，提出相应建议和措施。 图1 - 1 论文研究技术路线 f i g 1 - 1r e s e a r c hr o u t eo fp a p o r 7 2 客运专线客流组织分析 2 1 客运专线市场环境 2 1 1 我国铁路客运市场特点 我国的铁路客运市场正在由卖方市场向买方市场过渡，出现了结构性的买方 市场。市场特点主要体现于三个方面： ( 1 ) 客运市场容量大，客流源点多，客流流向分散 发达国家的经验表明，一个国家人均旅行次数随着g n p 的增加而增加。近年 来，我国经济呈现出高速的增长态势，随着人均收入增加，旅游经济发展，人员 流动性增大，旅客运输市场将面临着长足的发展，我国的客运市场蕴藏着巨大的 发展潜力。数据表明，繁忙干线上的大密度区段的本区段客运量只占本区段客流 总量的1 3 或者更少，直通客运量随着区段距离的延长呈现明显下降趋势。以京沪 干线大密度区段为例，2 0 0 4 年北京一天津区段单向客流总量达1 9 0 4 万人年，但 京津间本区段客流仅为4 0 0 万左右单向，本区段客运量仅占21 4 。南京一上海 间直通客流1 5 7 4 万人年，而北京一上海间直通客流仅为8 4 7 万人年。我国客流 源点众多，客流流向分散现象十分突出，客运站点分布见图2 1 。 图2 1 路网主要客运站点分布示意图 f i g 2 - 1d i s t r i b u t i n go f m a i np a s s e n g e rs t a t i o n so l lt h er a i l w a yn e t w o r k ( 2 ) 旅客的旅行消费需求多样化，但需求层次仍然较低 人均收入制约旅行消费水平高低。随着国民经济的快速发展和人均收入的提 高，我国旅客旅行需求已冲传统的价格单一型逐渐向速度、舒适度等多样型特征 转变，高收入者出行对安全、快捷和舒适提出更高要求，如公务、商务旅客对运 输过程配备办公设备、提供早餐等附加服务的要求。然而目前我国还有一千多万 贫困人员需要解决温饱，低收入者仍是旅客发送的主体，占发送总量的比重较大。 以成都地区为例，统计调查表明工人、农民和学生流量分别为2 6 5 、3 7 3 、1 2 6 ，这三类客流占铁路旅客总发送量的7 6 4 6 1 。因此低收入人群在安全的基础上 对运价低廉的追求还将持续一定时期。我国旅行需求向高层次转变，还需经历较 长时间的发展。 ( 3 ) 旅客旅行平均运距长，跨线客流比例高，运输结构复杂 我国幅员辽阔，从南到北，从东到西，纵横跨越5 0 0 0 k m 左右，主要经济中心 的平均距离远，如表2 1 所示，最长的旅客列车运程达4 9 8 0k m ( 拉萨广州) 。 铁路客运旅客平均运距已从2 0 0 1 年的4 5 3 k m 增至2 0 0 5 年的5 2 7 k m ，高居世界首 位，且有继续增大的发展趋势。而日本、德国、法国分别为2 8 k m 、4 2 k m 、8 0 k m ， 连印度、俄罗斯这样的铁路大国也只有1 0 6k m 和1 2 1k m 。 表2 - 1四犬城市中心站间距离 t a b 2 1d i s t a n c ea m o n gt h et o pf o u rc i t i e s s t a t i o nc e n t e r s 单位：k m北京 上海 1 3 2 0 上海 ，“州 2 0 7 31 6 5 4 广州 武汉 l1 0 8 8 2 39 6 5 我国客运市场中存在大量的长途跨区域旅客需求，以京沪铁路通道为例，如 表2 2 运量预测结果所示，2 0 1 0 年须完成的单向客运总量中，高速线上大站间到 发5 4 9 6 1 万人次，跨线客流4 5 9 8 5 万人次，既有线中小站间交流量9 0 8 5 万人次， 三种客流比例依次为：5 0 0 ，4 1 7 和8 3 【7 】。高比例的跨线流，使得高速线 的运输组织和客流组织复杂化。2 0 0 7 年第六次大提速以后，全路每天运行多种不 同等级旅客列车达1 3 1 2 5 对；长运程跨区域运输导致夜间行车的需求不容忽视； 同时区域内( 京津冀、宁沪杭等) 也存在大量中短途运输需求，整体运输结构复杂。 9 表2 - 22 0 1 0 年京沪铁路运量水平万人m t a b 2 2p a s s e n g e rv o l u m eb e t w e e nb e i j i n g s h a n g h a ii n2 010 1 1 京津津济 济徐 徐蚌蚌宁 宁常 常沪 本线1 3 7 ll1 7 01 1 3 21 0 7 81 2 9 11 8 4 32 1 6 8 跨线 1 3 7 21 3 6 01 6 6 51 8 5 21 8 2 71 3 8 7l1 8 l 区间小站2 4 72 2 82 5 32 “2 8 02 9 03 0 1 合计2 9 9 02 7 5 83 0 5 03 1 9 43 3 9 83 5 2 03 6 5 0 2 1 2 客运专线建设对市场环境的影响 客运专线建设和既有线路提速改造改变了铁路客运市场环境并提供了客运硬 件环境优化的物质条件。 ( 1 ) 为铁路客运市场提供了最具价值的核心竞争力 客运专线的全面建设将极大促进客运整体能力明显提升，一是铁路主要干线 客货分线运行的实现和沪汉蓉及沿海客运专线建设，路网结构合理化有助于突破 铁路客运在长距离运输能力上的瓶颈制约。二是连接我国主要城市的快速客运网 形成为满足城际客流大幅增长，为缓解春运、暑运及黄金周等运输高峰期间的紧 张状况提供了物质基础和支撑条件。三是快速客运网络建设提升了铁路客运市场 硬件环境和软件服务水平，动车组为国人提供了一种方便、快捷、舒适的旅行方 式，标志中国铁路客运全新时代的到来。 ( 2 ) 促使铁路客运向高速度、高频率、编组灵活的方向发展 铁路旅客运输要适应社会、经济、文化发展，满足人民物质文化生活水平需 求必须向高速度、高频率、编组灵活的方向发展。 高速度：不只是指列车速度快、旅程时间大幅度压缩，还应包括服务快捷、 售票方便、旅行过程的零接续。 高频率：指服务频率高，同方向列车开行间隔小，开行时间点稳定、规律。 编组灵活：基于客流在时间分布上的不均匀性，根据不同时段客流密度大小， 动态调整动车组列车的编组数量，以经济合理地使用客运资源。 ( 3 ) 促进区域经济发展，加速人口城镇化 截止2 0 0 5 年初，全国共有直辖市、地级市2 8 7 个( 港澳台除外) ，其中既有 铁路通达2 6 3 个城市，覆盖率9 1 7 。市区人口超过2 5 万的城市有2 7 6 个，既有 线路覆盖率9 3 5 ( 2 5 8 个) ；未来客运专线覆盖率4 8 6 ( 1 3 4 个) ；未来快速 客运网覆盖率7 7 9 ( 2 1 5 个) 。这对促进区域经济发展和加速城市化进程具有重 1 0 要意义。城际铁路高速列车运行产生同城化效应，对避免城市经济结构体系的封 闭和趋同，对城际之间形成开放交流和优势互补的科学发展新格局，将产生重要 推进作用。同时，也为实现铁路客运向高速度、高频率、编组灵活方向发展提供 了市场条件。 2 2 客运专线客流构成 2 2 1 旅客出行选择的变化 国家的经济发展水平和阶段决定着人们的收入水平与消费结构，而收入水平 与消费结构又决定着人们对各种运输方式的选择偏好，影响着客运结构形成。当 整个社会处于发展阶段，劳动时间的价值也太高，人们出行注重旅行的票价，当 人们的劳动时间价值有所提高后，人们才开始重视旅行的速度；并且只有当人们 的生活水平提高到一定程度时，人们才关心旅行的舒适性和个性服务。近十几年， 我国g d p 总值保持逐年快速增长，平均每年递增9 6 8 ，人均g d p 增长趋势( 如 图2 2 所示) 与g d p 变化趋势相近，具体数据见表2 3 。1 9 7 9 2 0 0 6 年，我国人均 g d p 年均增速达8 5 ，2 0 0 3 2 0 0 6 年，年均增速更高达9 7 。现阶段，我国一般 收入水平的群体和消费居民仍然占大多数，即年人均收入大体上在8 0 0 0 3 0 0 0 0 元 的消费群体占到5 8 左右；有稳定的工作和较高的收入、有比较新的消费观念的 消费群体中等消费阶层在逐步形成，并逐步成为消费需求增长的主要动力， 中等消费阶层的扩大将带动我国消费结构的升级。 表2 32 0 0 0 2 0 0 7 年我国g d p 总量及增长率、人均g d p 情况 t a b 2 - 3c h i n e s et o t a lg d pa n di t si n c r e a s i n gr a t ed u r i n g2 0 0 0 - 2 0 0 7 。年劳 2 0 0 02 0 0 12 0 0 22 0 0 32 0 0 42 0 0 52 0 0 62 0 0 7 内容 g d p 总量 9 9 2 1 51 0 9 6 5 51 2 0 3 3 31 3 5 8 2 31 5 9 8 7 81 8 3 8 6 82 1 0 8 7 l2 4 6 6 1 9 ( 亿元) g d p 增长 8 48 39 11 0 01 0 11 0 41 1 11 1 4 率( ) 人均g d p 7 8 5 88 6 2 l9 3 9 81 0 5 4 21 2 3 3 61 3 9 2 61 5 9 7 31 8 7 1 3 ( 元人) 图2 22 0 0 0 - 2 0 0 7 年人均g d p 变化曲线 f i g 2 - 2a v e r a g eg d p o fc h i n ad u r i n g2 0 0 0 2 0 0 7 随着人均收入的稳步增加，人民生活水平不断提高，居民消费观念也在发生 改变，交通出行费用在居民消费支出结构中的比重在不断增加。进一步表现为旅 客旅行支付能力逐渐增强，因私出行的比例在逐渐提高，其中通勤、探亲旅游出 行比例呈明显上升趋势。据统计，2 0 0 4 年国内旅游人数达到了9 3 亿入，将近l o 亿人，国内旅游收入达到了4 万亿元的水平。按照国际经验，人均g d p 达到 8 0 0 1 0 0 0 美元的时候，旅游消费就进入到快速增长时期。我国从2 0 世纪9 0 年代 中期实行假日消费后，旅游消费大幅度增长，在春节、五一、暑假、国庆等假期 都形成了旅游高峰。近年来，旅游也已成为不少人调节生活压力、改善生活质量 的一种重要方式，特别是中等消费阶层。 旅客消费水平的提高、消费意识的转变、出行目的的多元化等综合影响，带 来旅行消费需求的多样化发展。安全、快速、便捷等成为影响出行方式选择的主 要因素，这一特征随着消费水平层次的提高而表现得更为突出。同时在附加服务 方面，开始与日常生活接轨，更多生活化、人性化的服务需求被提出，如预订饭 店、提供送餐、娱乐设施、办公设施等等。 研究表明，当今居民外出旅行在心理和规律上都发生了很大的变化【7 】： _ 对同距离多种交通方式的选择首先考虑安全和票价，其次是速度和方便； 一注重起迄站间的旅行速度胜过注重两端连络交通的速度； _ 挑选合适的交通方式，以不换乘或最少换乘为前提条件； _ 旅行时间在7 小时以上，喜欢夜间卧铺旅行胜过喜欢白天坐着旅行； 一在不利的白天条件下，旅客产生疲倦感的时间平均为7 8 小时； 一尽量压缩携带的行装； 1 2 _ 对减少旅途疲劳的娱乐设施和服务质量的要求越来越强烈： 因此，客运专线客流组织与换乘衔接应紧密结合旅客的出行变化特点来进行 设计和制定。虽然人均g d p 的增长速率保持着较高的水平，但由于我国起步晚， 人口众多，较之发达国家还有一定差距。2 0 0 7 年我国人均g d p 排全球第1 0 4 位， 只有世界平均水平的五分之一左右。在重视旅客出行选择变化的同时，还应继续 关注广大农民和城市低收入者的消费习惯和出行选择。 2 2 2 客运专线客流结构 客流结构的形成，与旅客的消费习惯、经济层次以及出行目的有很大关系。 根据不同的划分标准，可对客运专线客流结构进行多种划分，如图2 3 所示。 ill l 一一一 一一 图2 - 3 客流运专线客流结构 f i g 2 3s t r u c t u r eo fp a s s e n g e rf l o wo np d l s 1 3 ( 1 ) 按照旅客出行目的，又可将公务出行客流划分为公商务流、会议培训流， 私务出行客流则可分为通勤流、旅游探亲流、务工流、其他流。 随着国民经济的进步，公商务流经过逐渐培育已初具规模，发展较为稳定， 其职业身份较高，属于公费出行中时间价值高的出行者，一般选择速度快、舒适 性高的客运产品。 会议培训流出行对利益主体的影响相对公商务流小，对于价格的敏感度较之 公商务流高，在费用允许范围内选择速度快、舒适性高的客运产品。 通勤流注重速度和时间，根据自身承受能力对舒适度进行考虑和选择。此类 客流以短途为主，流量大而密集，出行时段固定、高峰明显，客流流向规律性强。 旅游探亲流随着旅游资源的开发和旅游业的发展，国内外游客将与日俱增， 旅游流已成为客流结构中一大增长亮点。此类客流会结合自身时间价值，以物有 所值的原则选择旅行方式。 务工流属于广大因私出行的自费流，仍然占据客流结构的主体位置。此类客 流的季节波动性大、流向明显，具有较强规律性。 其他流：因各种展示会、物资交流会、体育比赛、文化活动等产生交通出行 的群体。此类客流的随机性较强、波动性较大、不易掌握规律性。 全路第六次大面积提速后，对从4 月1 8 日一8 月2 0 同的动车组客流情况进行 调查，得到高速动车组旅客出行目的和收入构成情况，如表2 4 所示： 表2 40 7 年4 8 月高速列车客流构成 t a b 2 - 4s t r u c t r u eo f p a s s e n g e r sb yh i g hs p e e dt r a i n si n2 0 0 7 出行目的公商务会议培训旅游探亲务工其他 比重( )3 8 2 39 5 l4 2 6 6 1 6 57 9 5 人均收入( 元月)1 0 0 0 以下 10 0 0 3 0 0 03 0 0 0 - 5 0 0 0 5 0 0 0 10 0 0 01 0 0 0