（交通运输规划与管理专业论文）城市综合客运交通体系中停车换乘系统研究.pdf

摘要 摘要 本文对城市综合客运交通体系中的停车换乘问题进行了研究。结合我国实际情况，分析了停车 换乘在我国实施的适用性，并分别对换乘选择模型的建立、换乘需求量预测、停车换乘设施布局， 以及换乘设施综合评价等方面进行了较深入的研究。 在分析城市中心区交通问题的基础上，提出t d , 汽车在城市中心区外换乘的必要性。分析了轨 道交通的发展及规划情况，结合轨道交通自身优势，指出轨道交通作为小汽车换乘方式的合理性。 通过分析国外城市实施停车换乘的经验，总结实施停车换乘的城市应具备的一般性条件，并结合我 国大城市实际情况，探讨了停车换乘对中国城市的适用性，并建立了研究的主要理论框架。 分析影响停车换乘的主要因素，确定换乘合理区。运用l o g i t 模型建立的基本原理，建立了换乘 选择模型，并给出了模型的求解算法和步骤，并探讨了模型在停车换乘需求预测中的应用。 根据换乘站位置选择的原则，分析了影响停车换乘设施布局的因素，建立了换乘站的一般选址 模型m o - m c d d p 公式。同时根据停车换乘设施的最优选址是在距离换乘需求车辆最近的位置， 建立基于g i s 的换乘设施优化选址方法，并且确定换乘停车场的容量规模，为建设停车换乘枢纽提 供依据。并对北京市的停车换乘设施选址进行了实例分析。 最后，通过对停车换乘枢纽评价指标体系建立的原则、选取指标的方法及量化等方面的探讨， 建立了停车换乘枢纽规划布局方案以及交通设计方案的换乘效率综合评价指标体系，根据a h p 法和 d e a 方法两种数学方法提出了城市停车换乘枢纽的评价方法，对轨道交通与小汽车换乘协调进行了 综合评价。 【关键词】客运枢纽，换乘，布局选址，综合评价 a b s t r a c t a b s t r a c t i nt h e p a p e rt h ep r o b l e m o ft h ep a r k - a n d - r i d es e r v i c e so f u r b a nc o m p r e h e n s i v ep a s s e n g e r t r a n s p o r t a t i o ns y s t e mi sm a d eas y s t e m a t i cs t u d y a c c o r d i n gt ot h ef a c to fo u rc o u n t r y , a n a l y s e st h e f o l l o w i n gc o n c r e t ep r o b l e m si n c l u d i n gf e a s i b i l i t y , c h o o s i n gp r o b a b i l i t yo fp a r ka n dr i d e ，d e m a n d f o r e c a s t i n go fp a r ka n dr i d e ，t h el a y o u to fp a r k - a n d - r i d ef a c i l i t i e sa n de v a l u a t i o nm e t h o do ft r a n s f e r e f f e c t i v e n e s sa r es t u d i e di na d e a p - g o i n gw a y o nt h eb a s i so fa n a l y z i n gt h et r a f f i cp r o b l e mi nt h ec i t yc e n t e r , p u tf o r w a r dt h en e c e s s i t yo f i m p l e m e n t i n gp a r k - a n d - r i d e a n a l y z i n ga r o u n dr a i l t r a n s i td e v e l o p i n ga n dp l a n n i n gc o n d i t i o na n d c o m b i n i n g t h ea d v a n t a g e so f r a i lt r a n s i ta n di t sp o s i t i o ni nt h ec i t yt r a n s p o r tt r a v e l i n g , i ti sp o i n t e do u tt h a t t a k i n gr a t i o n a lr a i lt r a n s i ta st h et r a n s f e ro b j e c ti sr a t i o n a l w i t ht h ef o r e i g nc i t i e s s u c c e s s f u le x a m p l e s a b o u tp a r k - a n d - r i d ea n dc o m b i n i n gt h ea c t u a lc o n d i t i o ni no u rc i t i e s ，i ti si n q u i r e di n t ot h a tp a r k - a n d - r i d e i sa d a p t e dt oc i t i e si no u rc o u n t r y i na d d i t i o n ，am a i nt h e o r yf r a m eo f t h er e s e a r c hi sb u i l tu p a n a l y z i n gv a r i o u s k i n d so fp a r k - a n d - r i d ei n f l u e n c i n gf a c t o r s ，t h er a t i o n a la r e ao ft r a n s f e d n g p a s s e n g e rf l o wg e n e r a t i o ni sd e l i n e a t e d w i t ht h eb a s i cp r i n c i p l eo f1 0 9 i tm o d e l ，p a r k - a n d - r i d es e l e c t i n g m o d e li ss e tu p ，a n ds i m u l t a n e o u s l y , am e t h o do ft h em o d e la n di t ss t e p sa r es u p p l i e d f i n a l l y , t h e a p p l i c a t i o no f t h em o d e li si n q u i r e di n t oi np a r k - a n d - r i d ed e m a n dp r e d i c t i n g b u i l d i n go np r i n c i p l ef o rs e l e c t i n gp a r k - a n d - r j d es t a t i o na n da n a l y z i n gt h ei n f l u e n c i n gf a c t o r si n l a y o u tl o c a t i o n , ag e n e r a ll o c a t i o np l a n n i n gm o d e l ( m o - m c d d p ) i sf o u n d e d a f t e r w a r d , ag i s b a s e d s t i l d yo nt h eo p t i m u ml o c a t i o ni sc a r r i e do na d d r e s s i n gt h ec o n c e r no fs i t i n gp a r k - a n d - r i d ef a c i l i t i e s a s c l o s et ot r a n s f e rd e m a n da sp o s s i b l e a d d i t i o n a l l y , t h es c a l eo fs t a t i o nf a c i l i t i e si sa n a l y z e dt op r o v i d ea b a s i sf o rt h ep a r kc o n s t r u c t i o n a tl a s t , i ti sa p p l i e dt op a r k - a n d - r i d el a y o u tl o c a t i o ni nb e i j i n ga sa l l e x a m p l e l a s tb u tn o tl e a s t , b ym e a n so f t h es t u d yo ns e t t i n gu pp r i n c i p l e ，c h o o s i n gm e t h o d , f o r m u l a t i o n , e t c o f e v a l u a t i o ni n d i c e ss y s t e m ，t h ec o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mo f p l a n n i n ga n dl a y o u ts c h e m ea n d t r a n s f e re f f i c i e n c yo f t r a f f i cd e s i g ns c h e m e i sc o n s t i t u t e d i n a c c o r d a n c e w i t h t w o m a t h e m a t i c a l m e t h o d s i n a p p r a i s e m e n ti n c l u d i n ga h pm e t h o da n dd e am e t h o d t h ee v a l u a t i o nm e t h o do fu r b a np a r k - a n d - r i d e s e r v i c ei se x p o u n d e d k e yw o r d s p a s s e n g e rt r a n s f e r ，p a r k - a n d - r i d e ，l a y o u tl o c a t i o n ， e v a l u a t i o n i i 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己在论文中作了明确的说明 并表示了谢意。 研究生签名： 一社扭一日期：垒必 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。 研究生签名：糙导师签名： 研究生签名：难e 霉丝 导师签名： 第一章绪论 1 1 研究背景 第一章绪论 城市停车问题日益成为目前大城市的通病。造成停车难主要有以下原因：机动车拥有量急剧 增长。根据“十五”汽车工业发展规划，2 0 0 5 年中国汽车保有量将达2 5 0 0 万辆，其中轿车约8 5 0 万辆。目前约有5 0 的汽车行驶在城市中，而原有的停放车设施配建标准较低、规模较小、供应能 力不足，停放车设施甚至被挪用，根本无法满足机动车的快速增长。轨道交通比重低。我国轨道 交通发展总体上仍处于起步阶段，网络覆盖面不广，人们出行乘坐轨道交通不方便，加上公交车在 高峰期又十分拥挤，所以为个人交通工具的快速增长提供了一个较大的空间。城市发展过程中忽 略了中心区的系统规划设计。由于缺少相应的城市基础设施同步建设的约束，开发商在抢占黄金地 带兴建大型商场、写字楼、宾馆的同时忽略了与其相适应的交通附属设施建设，从而造成人们到市 区办事、购物、娱乐时难以快速方便地找到停车位。 目前有效解决大城市中心区交通拥挤问题的办法较少，原有的在中心区修建停车场等基础设施 和扩建道路等办法又是治标难治本。美国国家科学院院士、哈佛大学教授j 迈耶o o h nm e y e r ) 指出 中国城市交通所面临的主要挑战是如何建成一个能够与不断增长的私人交通进行强有力竞争的公共 交通系统，将私家车的客流吸引到公共交通中来。 停车换乘作为交通需求管理重要内容，是解决城市及城市中心区交通问题有效措施。从六十年 代开始，欧美许多国家城市就通过实施停车换乘来解决城市中心区的交通拥挤问题，它们的做法是： 在轨道交通辐射线路的郊区和卫星城的一些轨道交通站点附近精心设计了与站点衔接良好的停车设 施，引导城市外围地区的居民在进入城区前进行交通方式转换，大大削减了中心区的小汽车交通量， 减少了中心区的交通压力。这些城市通过实施“停车换乘”模式，城市市区以及中心区的交通问题 有了较大的缓解，这一措施也成为解决城市交通问题的有效手段而得到了推广。 国外城市中，停车换乘规划实际是在交通拥挤达到相当严重时才采取的应对措施，针对前期规 划进行的研究较少，因此其规划理论具有一定的滞后性；又由于国情的差异，其理论研究的成果也 不能简单地移植到我国。目前国内尚无关于城市个体交通工具停车换乘公共交通的专项研究，这使 得城市在进行停车换乘规划时缺乏理论指导。所以有必要针对我国实际对停车换乘可行性和规划理 论进行研究，形成一些对我国城市实施停车换乘规划具有指导意义的理论和方法。 1 2 国内外研究概况 1 2 1 国外研究概况 从六十年代开始，国外研究人员就对停车换乘问题进行了研究，并取得了许多成果。 s u a s o nh e n d r i c k s 等通过考虑换乘站容量及收费等因素的变化，论述了停车换乘站换对换乘需求 变化的影响【lj ；p e r s o n s ，b r i n e k e r h o f 等通过对出行者到换乘站时间与到出行终点时间的比较建立了 换乘需求模型吲；a i l y 和m a e i a s a a e 从考虑停车换乘设施必须能满足进入市区的乘客的换乘要求角度 对换乘需求进行了研究，并建立了模型t ”。 g r o v e s 和h o m e r 以最大化减少进入中心地区拥挤道路的小汽车为原则，建立了基于网络流的停 车换乘设施选址模型1 4 j ；而f r a d d 和d u f 通过考虑三方面因素，即换乘设施相对于c b d 和主要活动 中心区的位置：两个以上停车换乘设施间的相互竞争；换乘对象交通方式的服务频率口j 。a r d e s h i r t 提出了采用专家决策法并结合实践经验确定各种因素的权重，在此基础上进行选址模型研究 6 1 ： 东南大学硕士学位论文 e t s a n g 和a s s h a l a b y 通过研究到达时间和换乘时间之间的关系，建立了预测换乘时间的仿真模型 7 1 ；n i b l e t t 和p u l m e 在他们的研究中考虑以最小设置费用来决定换乘站的设置位置和规模。这些关 于停车换乘站选址问题的研究”j 。 g p a r k h u r s t 研究了停车换乘站吸引各种交通方式换乘的能力，以及换乘站对交通出行重新分配 的影响，并根据这种影响确定换乘站设置后，市中心区外增加的交通量和市中心区内部减少的交通 量的比例关系h ；s e c o 和b a s t o s 研究了研究了随着城市交通发展，现有停车设施对换乘交通吸引能 力的变化情况【l0 】；c r a h a m 在对以公共汽车为换乘对象的停车换乘设施的作用进行分析的基础上，研 究了设施换乘站对小汽车交通量增长的影响。他们主要针对换乘站对小汽车换乘的吸引能力进行研 究，属于换乘设施建成后的影响研究。 美国研究人员还对国内一些大城市设施停车换乘设施的成功经验进行了总结 1 1 】。指出停车换乘 不仅可以缓解中心区交通拥挤，而且还会带来可观的经济效益。以上这些研究，对本文的研究具有 一定的参考价值。 1 2 2 国内研究概况 国内资料中关于停车换乘方面的研究较少，主要是对客运交通体系换乘设施建设与规划问题的 探讨，换乘优化目标及交通方式的换乘影响因素等方面的研究，以及城市客运交通方式换乘枢纽规 划研究等。北京工业大学的张颉等对自行车与公共交通间的换乘进行了研究，通过对骑行时间和换 乘点的自行车存车量进行调查，提出这种出行方式生成的原因和影响因素i l “。同济大学的覃煜等提 出了换乘系统的评价指标体系和评价指标的量化方法i l 。长沙交通学院的史峰等在“路网模型”和 “变线模型”的基础上对换乘路线的优化目标作了研究【1 4 】。裴玉龙对路网的换乘强度进行了研究【l “。 这些相关的研究成果为本文所要进行的个体交通换乘公共交通的可行性分析、停车换乘需求预测、 停车换乘设施优化选址方法及停车换乘站布局评价指标体系和综合评价方法等方面的研究和探讨提 供了思路和有益的启发。 1 3 研究内容和思路 建成比较完善的“停车一换乘”系统，合理布置换乘枢纽，使轨道交通和小汽车交通方式在枢 纽处形成连贯的交通衔接体系，鼓励使用停车换乘系统，那么市中心区的交通问题会得到大大缓解。 本论文课题结合国内大城市交通现状，以建成适合我国城市的比较完善的“停车一换乘”系统为目 标，为大城市实施停车换乘提供理论指导和操作依据，具体将在以下四个方面展开研究： ( 1 ) 在分析城市中心区交通问题的基础上，论述了减少城市中心区小汽车出行、实施停车换乘 的必要性。通过分析国外实施停车换乘城市的经验，总结实施停车换乘的城市应具备的一般性条件， 并结合我国大城市实际情况，探讨了停车换乘对中国城市的适用性，并建立了主要理论框架。 ( 2 ) 分析影响停车换乘的主要因素，确定换乘合理区。运用l o g i t 模型的基本原理，建立换乘 选择概率模型，在此基础上，进行停车换乘需求预测。 ( 3 ) 根据换乘站位置选择的原则，分析影响停车换乘设施布局的因素，建立换乘站的一般选址 模型- - m o m c d d p 公式。同时根据停车换乘设旅的最优选址是在距离换乘需求车辆最近的位置， 建立基于g i s 的换乘设施优化选址方法，并且确定换乘停车场的容量规模，为建设停车换乘枢纽提 供依据。 ( 4 ) 建立停车换乘的评价指标体系，包括评价原则、指标的量化和评价方法，通过对评价结果 的分析，可对换乘枢纽的规划、布局、换乘衔接、交通组织等方面存在的问题进行有针对性的改善。 2 1 4 研究技术路线 本文对城市客运交通中停车换乘问题进行了研究，首先从我国实际出发，分析了大城市中心区 的交通特征与问题，提出实施停车换乘的可行性及主要理论框架；接下来运用l o g i t 模型的基本原理， 给出停车换乘选择的优化方法，迸一步对换乘选择概率模型、换乘需求、换乘站位置选址和评价方 法等问题进行深入的研究。论文的主要技术路线见图1 - 1 。 图l 一1 论文的技术路线 3 东南大学硕士学位论文 第二章停车换乘系统研究总论 2 1 城市综合客运交通体系中的换乘 2 1 1 城市综合客运交通体系的概念 随着我国城市化进程和城市交通机动化进程的迅猛发展，产生了越来越多的现有交通基础设施 无法承受的交通需求总量。这种城市交通需求总量的不断增长与交通设施供应滞后之间的矛盾是制 约我国城市交通发展的主要矛盾，它是产生诸如交通堵塞、停车困难、环境恶化等交通问题的根源。 任何城市交通问题的解决方案必须要以解决交通供需矛盾为前提，遵循城市交通设施建设用地的制 约。 为缓解城市交通发展的困境，必须采取与现有城市土地资源供应、交通基础设施及环境容量相 适应，又能在城市社会和经济活动中起着全局性、先导性作用的客运交通运输方式。从表2 1 、表 2 1 2 可以看出，公共交通无论是从运能、运送速度、动态占地面积方面，还是从对环境影响方面都具 有私人交通无法与之抗衡的优越性。在强调大力发展公共交通并实行公交优先的同时，为了公共交 通自身的完善、城市交通的有效衔接以及实现城市交通“f i n i - j ”的服务，也应考虑私人交通方式 适当的发展余地。因此，建立以大容量( 由地铁、轻轨等轨道交通以及快速公共汽车客运交通优先 系统所组成) 的快速公共交通系统为骨干，地面常规多类型公共交通为网络，分区私人交通方式( 包 括步行、自行车、助动车、摩托车和私人小汽车) 为辅助，并注意充分发挥近郊通勤火车和跨江水 运的城市综合客运交通体系的作用是将来一定时间内解决我国城市交通问题的切实可行的办法1 1 3 1 。 表2 - 1 各种交通方式运能、速度及单位动态占地面积比较 交通方式 单车( 轨) 道容量运能 种类 交通方式 或步行带宽度1 0 0 0 人库 1 0 0 0 人车 运送速度 单位动态占地 l 【r n 1 1面积( m 2 人) ( m )道h道h 步行 0 7 51 0 04 54 51 4 自行车 1 0 01 0 01 2 o1 2 o1 0 o 私人交通 摩托车2 o oo ，7 21 4 42 0 02 2 0 小汽车 3 2 5o 8 51 7 o2 0 03 2 0 公交( 铰接车)3 7 55 85 0 1 2 0 1 0 1 51 o 有轨电车 3 5 01 0 1 51 5 m 之7 01 5 1 81 o 公共交通轻轨 3 5 01 0 3 02 5 0 1 0 5 02 5 3 50 2 地铁3 5 04 0 击01 2 2 5 - - 2 7 0 03 5 4 5o 2 郊区铁路 3 5 04 0 8 02 0 0 0 4 8 0 05 0 6 00 2 表2 - 2 各种交通方式能源消耗与环境污染比较 比较项目城郊铁路航空出租汽车( 小汽车)公共汽车城市轨道交通 人均能源消耗 1 o5 37 72 o0 8 人均c 0 2 排放 1 o6 37 72 01 0 人均噪音污染 1 01 50 7o 70 4 注：以城郊铁路为基础 城市综合客运交通体系的建立应以城市客运交通的目的实现人的移动为最终优化目标，以 较少的资源( 包括土地) 和能源消耗、较低限度对环境和生态的影响、利用交通效益较好的交通工 具实现交通系统的安全、舒适和快速等三个方面的优化组合，至少应达到以下目的【1 3 l ： 4 第二章停车换乘系统研究总论 ( 1 ) 以有效的客运交通方式组合实现城市道路网运送人流而不是车流的最大化： ( 2 ) 至少以可接受的速度和舒适度安全地承运现有的和潜在的“被动”乘客： ( 3 ) 为私人交通工具使用者提供一种可接受的备选交通方式，避免他们面对可能日益恶化的交 通拥挤和停车困难： ( 4 ) 相对于燃油动力的私人机动车辆来讲，提供一种更有利于环境保护和能源节约的交通方式。 城市综合客运交通体系战略为了实现其优化目标，并创造全面改善城市交通的良性循环，其基 本战略建立在一种已形成普遍共识的经验基础上，即交通拥挤及由此产生的许多不良后果只有进行 交通需求管理才会真正降低，而大容量快速公共交通系统的建设为各种私人交通工具提供了一个至 少可以接受的甚至是高质量的替代方案，是进行交通需求管理的前提。 2 1 1 交通方式换乘的定义及类型 为了充分发挥城市公共交通的运输效益。实现城市综合客运交通体系的优化目标，除了进行公 共交通线网的优化设计和公交站点的合理布局以及提高公共交通的服务水平以外，有必要发展城市 内部各种客运交通方式之间以及城市内部客运交通与城市对外客运交通之间的综合换乘系统。所谓 “交通方式换乘”，是在一次出行期间乘客从一种交通工具转换到另一种交通工具，城市交通换乘包 括以下三个基本方面i l q ： ( 1 ) 在交通枢纽换乘站的设计中，交通方式间的转换空间、等候空间等基础设施要求同步规划 与建设，这些空间应同时具有安全性、可识别性和方便性，设计中要求体现人性化设计思想，能够 让人愉快地适用与观赏。 ( 2 ) 交通换乘枢纽中的不同交通方式地运行时间要求统一进行协调，相互换乘的交通方式间要 求运能匹配，避免换乘站地旅客滞留； ( 3 ) 要求具备先进的信息服务系统，及时准确地采集、处理、分析、存储、运输运行过程中所 产生的各种信息，为旅客提供行车的时间、行车路线等，方便乘客换乘。 对于城市而言按换乘的交通方式不同可以分为三种类型： 轨道交通之间的换乘( 以地铁与地铁间的换乘为主) 。 轨道交通与其接驳系统间的换乘。 轨道交通与接驳系统的换乘是以轨道交通为骨干，用比轨道交通更低速、更小的交通方式来集 散客流，接驳方式主要四种：常规公交；自行车；步行；小汽车。 城市对外交通与市内交通间的换乘( 轨道交通或常规公交与航空港、城市铁路客站的衔接) 。 本研究中停车换乘主要指的是小汽车与轨道交通之间的接驳。 2 2 城市中心区交通特征与问题分析1 7 】 中国大城市的中心地区，由于人口密度高、就业岗位密集、社会经济活动、金融贸易活动密集 具有强大的辐射力与吸引力，使许多城市的中心地区的交通问题特别严重，主要有下列几个问题： 2 2 1 交通负荷过重 近年来，我国5 0 多个大城市的交通量普遍增长，中心地区高峰小时更是拥挤不堪。北京市二环 路的中心地带交通负荷已近饱和，1 9 9 7 年测得中心区路网负荷高达9 6 8 ，且每年仍以5 的速率增 长。1 9 9 5 年有9 1 个路1 3 严重堵塞，1 9 9 6 年增至1 2 5 个路口严重阻塞，市中心地区( 旧城区) 只占 全市8 2 ，居民出行量占全市总出行量的5 3 。就交通流量分布来看，市中心流量占全市2 8 7 ， 向心与过境交通量占全市总流量的3 4 ，每天出入三环内地区的客流量为2 5 8 万人次。 5 东南大学硕士学位论文 上海市中心地区( 旧城区) 面积( 9 3k m 2 ) 只占全市面积的2 4 ，工作岗位密度近3 万a k m 2 ， 并担负着居民出行总量的4 4 ，公交出行总量的6 4 。 南京市中心区新街口周围的交通负荷也非常之重，仅举公交线路一项为例。全市总市内公交线 3 4 条，其中通过市中心新街口的公交线路就有1 6 条，几乎占公交总线路条数的5 0 。中心广场经 常堵车，只好采取错时上、下班，限制通行，高峰小时限制非机动车通行，即使如此仍常有堵塞发 生。 2 2 2 路网布局不合理、道路资源不足 我国许多城市的道路系统均系历史上遗留下来的，其中心地区的路网结构更加古老，有几百年， 甚至有千年之久，断面狭窄曲折，线形不统一，线网的连续性，连通性与可达性都非常之差，甚至 不成环，不成网，换乘断头亦常出现，通行能力与交通需求很不适应，线路分布不尽合理。 另一个问题是功能混杂，客运与货运、交通性与生活性、市内与过境、机动车与非机动车往往 在同一断面上混合行驶，致使道路通行能力得不到充分发挥，速度逐年下降。例如，历史上形成的 天津中心区就是如此，各行其是，缺乏统一系统，等级不清，功能不明，弯曲畸形，断头、换乘不 能发挥路网的功能。 在路网密度方面，中心区交通流量大，路网密度理应大些；而市区边缘区流量小，路网密度自 可小些，但现在不少市中心的路网密度反而较市区其它地区为低。如上海、南京、天津市中心区道 路面积率低，上海市中心区人均2 m 2 ，天津、南京市中心区道路面积人均为3 m 2 。 2 2 3 平均车行速度低 随着车辆的增长，交通量迅速增加，大城市，特别是市中心区的车速不断下降，据有关方面的 统计，市中心公共交通在高峰小时的平均车速：5 0 年代为3 0 3 5 k m h ，6 0 年代为2 5 3 0 k m h ，7 0 年代为2 0 2 5 k m h ，8 0 年代为1 4 2 0 k m h ，上海8 4 k m h 。北京市自1 9 9 0 年统计材料，干道车速 平均每年下降1 2 k m h 。 2 2 4 停车设施不足 大城市中心地区( c c a ) 或中心商业区( c b d ) 有全市最大、商品种类最全的各种商场和经贸 金融中心，是出行吸引强度最大地区。无论机动车、非机动车和行人的吸引量均高于其他地区，且 常为出行起、终点所在地，停车场的需求特别强烈。上海市中心地区白天( 8 ：0 0 1 7 ：o o ) 的停车 数为1 9 7 3 7 辆，占全市中心区一天的7 4 ，单位面积停车数为4 7 5 6 辆n ( 1 1 1 2 ，而市内其它地区只有 1 7 1 9 辆k l n 2 。据统计分析，交通量与高峰停车量之比约为1 0 ：1 3 0 ：1 ，非机动车为5 ：1 8 ：1 ， 现有停车设施严重不足，中心区路外停车场地太少，路边停车密度太高。 北京市中心区，1 5 k m 2 内路边高峰停车短缺车位面积为6 5 万m 2 ；南京市中心地区的调查资料 亦表明，法定容许停车的车位为2 3 0 个( 标准车位) ，其中1 5 0 个车位是占用路边停车，约占容许停 放量的6 5 2 2 ，高峰时段实际停放车为5 3 7 辆，短缺3 0 7 个车位。这还是目前的状况，随着经济发 展，供需矛盾将进一步扩大。其它大城市中心区停车场地缺少亦大致如此。 综上所述，中国城市中心区存在很多交通问题，并且日趋严重，因此，有必要采取交通措施加 以解决。考虑到中国小汽车与轨道交通的发展趋势，目前，已经具备实施停车换乘的基本条件下 面将对停车换乘的必要性进行分析。 6 第二章停车换乘系统研究总论 2 3 停车换乘的必要性 小汽车与轨道交通的换乘方式在国外较为普遍。城市边缘的轨道交通站附近设有大量的换乘站， 即：p a r ka n dr i d el o t s ( 即存放小汽车后换乘轨道交通进入城市中心区或其它拥挤区，简称p & r ) 和 k i s sa n dr i d el o t s ( 即开车接送人到轨道交通车站换乘轨道交通进入中心区，简称为k & r ) ，这样， 一方面扩大了轨道交通的影响区，增大了轨道交通的接驳量，另一方面也可减少市中心道路拥挤。 随着我国城市化进程加快，城市中心区外成为居住密集区，商业、就业集中于市中心区，因此 将来中心区内会出现大量涌入的小汽车交通量，也必定会在中心区外产生相应的换乘需求。 2 3 1 小汽车在中心区外实施换乘的必要性 ( 1 ) 减少中心区交通拥挤危害的需要 交通拥挤的危害很多，其直接危害是使交通延误增大，行车速度降低带来了时间损失和燃料费 用的增加；低速度行驶增加了排污量，导致环境恶化。美国德州运输研究所研究美国3 9 个主要城市， 估计美国每年因交通阻塞而造成的经济损失约为4 1 0 亿美元，1 2 个外国最大城市每年的损失均超过 l o 亿美元。日本东京每年因交通拥挤造成交通参与者的时间损失赢达1 2 3 0 0 0 亿日元。据有关部门 统计，我国因城市交通堵塞造成的经济损失每年商达上千亿元。这种经济上的损失主要是因阻塞使 车速下降和油耗增大而引起的。 交通拥挤使交通事故增多，而交通事故的发生又使阻塞加剧，形成恶性循环。阻塞造成车辆频 繁启动、停止、加速，加大了废气和噪声污染，降低了环境质量。交通拥挤也有许多间接危害，例 如城市中心区商业为避开交通拥挤而向郊区转移，形成了市中心的萧条化。阻塞使人烦躁和不安， 不但容易诱发事故，而且影响工作效率和人的健康【1 8 1 。 国外城市中心区的交通拥挤主要是由于小汽车交通量过多造成的，小汽车占用道路面积与载客 量比值远大于其它交通方式，其数量的继续增加只会使拥挤更加严重，针对这种情况欧洲一些发达 城市普遍采取对城市中心区小汽车出行进行限制措施。法国巴黎城区家庭小汽车拥有量为l 辆2 户， 距市中心5 2 0 k m 及2 0 k m 以外地区分别为1 辆户和1 3 辆户，整个巴黎地区1 1 0 0 万人口拥有小 汽车4 0 0 万辆。可以想象。如此多的小汽车如果无节制地使用，无论对城市交通还是城市环境都将 带来灾难性的后果。因此欧洲很多城市采取了限制小汽车交通的政策。总体而言大城市比中小城市 的限制措施更加严厉，主要是通过政策、价格和交通设施有限供给等手段重点限制城市中心区的小 汽车交通量。其中，建设停车换乘系统作为限制中心区小汽车交通量的一项重要措施，“停车一换乘” 模式在各欧洲城市中的实施均非常成功且效果显著。在轨道交通辐射线路的郊区和卫星城的各站点 附近，精心设计了与站点衔接良好的停车设施，引导城市外围地区的居民在进入城区前进行交通方 式转换，极大促进了小汽车交通总量的削减，降低了中心城区的交通压力【”】。 ( 2 ) 可以缓解中心区停车等方面的用地紧张【2 0 j 市中心区一般是围绕城市的地价峰值核心布置，是城市政治、经济、文化等活动的主要舞台， 同时也是城市经济的重要支柱，中心区用地相当紧张，土地利用率非常高，决定了不可过大扩大道 路面积，而且随着经济不断发展，车流人流会越来越多，只靠修建道路不可能从根本上解决问题。 因此将e t 益增长的小汽车交通更多地限制和控制在市中心区之外，会减少因改善交通条件和缓解交 通拥挤而消耗的宝贵的土地资源，有利于经济的发展。市中心停车设施的不足与车流量的增大的矛 盾会导致车辆的乱停乱放的问题加重，无疑还会加重交通拥挤。国外一些发达城市在很早就意识到 通过控制交通出行减少停车和道路用地。 美国7 0 年代以前，主要通过转移路上停车和增建路外停车场和交通附属设施来减少中心区的交 通拥挤。然而，市中心过多的停车场却带来了网络的更加拥挤。7 0 年代以后，政府开始控制停车设 施的建设，到9 0 年代，中心区用地更加紧张美国部分城市提出减少中心区停车场。新加坡将停车场 7 东南大学硕士学位论文 的建设和需求管理、限制私人汽车增长结合在一起。其指导思想是：不将过多的市中心昂贵土地用 作低利润( 机会成本) 的停车场。而停车的提供不能仅满足停车需求本身，而应视为整体交通管制 计划中的一项措施。在市中心区不宜建容量过大的停车场地，因为这势必导致更多的轿车进入拥挤 的市中心区。 随着中国城市中小汽车数量的增加，为适应小汽车的发展也需修建大量的停车设施。按照世界 现代城市目前的平均水平，社会公共停车位至少要达到汽车拥有量的1 0 。如此算下来，北京市即 便仅仅满足现有民用汽车的停车需要，也要再增辟4 0 0 0 0 个停车位。上海市目前人均道路面积为5 6 平米，美国大城市人均道路面积为2 2 平米，但他们交通拥堵甚于上海，究其原因是因为这些城市小 汽车的拥有量过多所致。如果我国城市也小汽车家庭普及化，人均道路面积也达到2 2 平米，以现有 人口为基数，上海市就要专为小汽车增加5 0 多k m 2 面积的停车场( 即使假定都建成双层的停车场) ， 这大约相当于其城市中心区面积的6 0 ，这是不可能实现的。 ( 3 ) 避免中心区环境污染加剧口” 中心区由于车辆密集度高，空气质量较差，噪声较大，而小汽车交通对环境的污染是各种交通 方式中又是最大的，因此中心区的小汽车出行量也不应过大。小汽车对居住环境的污染因素主要有： 空气污染( 尾气排放的有毒害刺激性气味，行驶造成的灰尘等) ： 对地表水的污染，这是由于漏油和轮胎与地面磨擦产生大量的橡胶被雨水冲下路面而污染地 表水： 噪音污染( 启动、行驶时发动机及按喇叭产生的噪音) ； 视觉污染( 随意停车，造成空间拥挤和混乱) 。 据美欧各主要城市，城市中各类主要废气( 一氧化碳、二氧化碳、氧化氮、氧化硫、碳氢化合 物、铅、悬浮粒子) 4 0 9 0 来自于汽车尾气，其中，小汽车及家用轻型车排出的废气占7 9 。 与其它交通方式相比，从对环境的污染量来看，小汽车的污染程度最大，如：小汽车二氧化碳的排 放量是轨道交通的1 0 2 0 倍。 2 3 2 轨道交通作为小汽车换乘方式的合理性 ( 1 ) 轨道交通具有普通公交不可比拟的优势 从环境的污染量上看，如二氧化碳、氮氧化合物、硫氧化舍物等指标， 公共汽车小得多。 从能量消耗看，据日本统计资料，东京、大阪、名古屋3 大城市圈中， 输工作量的前提下，公共汽车是轨道交通的1 8 倍。 轨道交通要比小汽车及 在运送同样的人公里运 从土地占用量来看，在同样的运能下，道路公交是快速轨道交通用地的8 l o 倍。 从舒适性上看，轨道交通在公共交通方式中是最高的，公共交通的舒适性可用舒适性等级c r 来评价。这一指标与车辆振动引起的不舒服与乘车时间长短有关。国际标准化组织( i s o ) 对交通车 辆舒适性等级提出了与乘车时间有关的极限标准。其标准分为很好、好、满意和可以四级。对于短 途的城市公共交通来说，在乘车时间不超过3 0 分钟的情况下，舒适性等级c r 在1 0 以内，可以认 为满意，超过这个数值，舒适程度下降。要维持这个满意的程度就应相应压缩乘车时间。从实际测 得：公共汽车c r = 1 2 1 4 ，轻轨c r = 5 1 0 ，地铁c r = 5 6 。可见快速轨道交通的乘舒适性高于无 轨交通，特别是乘车时间越长，快速轨道的舒适性更加明显【2 2 】。 此外，轨道交通还有运营有序、速度快、准时、可达性好、不受气候干扰等优点。一般的快速 轨道交通旅行速度在3 5 4 0 k r a h ，站距大的市郊铁路可能达到5 0 6 0 k m h ，最高可达7 2k m ，轻轨 平均运行时速为1 8 4 0k m ，而一般公交车辆的旅行速度通常只有2 5 3 5 k m h ，由于堵塞，行车速 度已经下降到1 0 1 3 k m ，个别城市只有5k m 。 运能方面，地铁高峰时单向运输能力可达3 6 万a h ，轻轨最大可运3 万人m ，相比之下，一 般公交车辆的运力为6 8 千a h 。 8 第二章停车换乘系统研究总论 资料表明，在公交系统中，地铁承担的客运量：东京为8 7 ，伦敦为6 1 ，莫斯科为5 4 ，柏 林为4 9 ，巴黎为3 9 ，香港为2 9 。普通公交在公交专用道上运行所拥有的优先级别最高，下面 来比较一下地铁与在公交专用道运行的普通公交的相应指标： 地铁最大运行速度约l o o k m h ，商业营运速度3 0 6 0 k m h ，最大运力3 0 0 0 0 5 0 0 0 0 人次，i i ：有 专用车道的公共汽车营运速度1 5 2 5 k m h ，运力约3 0 0 0 人次i l 。另外高峰时段内的地铁承运客流量 和运行速度也远大于地面公交方式。而且地铁的优势还在于地铁作为一种无交叉的交通方式，最大 可能的避免了交通延误。 ( 2 ) 轨道交通是城市中心区最优出行方式【2 1 1 通过对巴黎、纽约、东京三个国际大都市的中央商务区的早高峰( 7 ：0 0 1 0 ：0 0 ) 出行次数进行 分析，东京为2 0 0 万次，纽约为1 4 0 万次，巴黎为8 0 万次。在这类出行中，小汽车占的比例很小， 仅1 4 1 6 ，轨道交通约占7 5 ，公共汽车的比例低于1 0 。长期统计伦敦、巴黎、纽约、东京 四大城市中心区的交通方式划分见表2 3 ，可以得出相同的结论：轨道交通是城市中心区出行的首选 方式。 表2 - 3 世界四大城市中心区交通方式的划分( ) 城市 交通方妄、 巴黎中心区纽约中心区伦敦中心区东京中心区 小汽车3 l2 62 02 3 轨道交通5 45 7 5 06 9 公共汽车1 51 71 78 2 4 国外城市实施停车换乘的经验 停车换乘模式在欧美国家城市中实施较为成功且效果显著。停车换乘在美国已有7 0 多年的历 史，目前仅华盛顿特区就有1 5 2 个各类停车换乘场，总的泊位数达5 3 2 0 0 个，全美最大的一个停车 换乘场容量竞达2 5 5 2 个泊位( 位于俄亥俄州克利夫兰市) 。“停车一换乘”的计划使英国牛津市大 大地增加了公共汽车的使用率。这个城市于2 0 世纪7 0 年代早期规划的公共交通政策包括开发一个 大型“停车一换乘”系统。城市的每个主要幅射方向的边缘建有四个大型的停车场。他们在早上高 峰时段容纳五分之一的驶往牛津中心城区的汽车，每年转移驶往城市的车辆1 3 0 万辆。总结这些实 施停车换乘的城市具有如下一些共同点【2 0 】： ( 1 ) 轨道交通网络发达，如巴黎、伦敦、纽约三个城市的轨道交通长度与密度指标见表2 4 。 表2 - 4 几大城市轨道交通指标 、n 吏 指标 巴黎伦敦纽约 总长度( k m ) 1 6 0 23 4 9 32 0 2 2 密度( m k m z ) 1 3 3 01 3 0 06 1 0 按居民数的密度1 5 01 9 91 0 2 ( 2 ) 小汽车拥有量大，例如法国巴黎城区家庭小汽车拥有量为1 辆2 户，距市中心5 - 2 0k m 及 2 0 k m 以外地区分别为l 辆p 和1 3 户，整个巴黎地区性1 0 0 万人口拥有小汽车4 0 0 多万辆。 ( 3 ) 城市中心区交通拥挤问题不断加剧，同时还产生了许多新问题：城市外围郊区的小汽车拥 有量和使用频率很高，且出行距离大大增加，使得城市交通量急剧上升，城区并不因为人口的外迁 而减少交通负荷，相反大量入城交通在时空上产生了更严重的交通拥挤，并加剧了尾气和噪声污染， 交通设施需求增大也导致了更多的城市土地被占用。在城市郊区，低密度的城市布局使得公共交通 这种大容量的交通方式难以生存，反过来又刺激了小汽车交通的泛滥。 9 东南大学硕士学位论文 作为限制中心区小汽车交通量的一项重要措施，“停车一换乘”模式在上面这些城市中得到了应 用，它们的做法是：在轨道交通辐射线路的郊区和卫星城的一些站点