（交通运输规划与管理专业论文）快速公交车站客流预测模型及其选型设计问题研究.pdf

中文摘要 中文摘要 快速公交车站作为快速公交运行的节点，承担着满足快速公交车辆停靠和乘 客上下车要求的任务，如果车站设计不合理，不仅不能满足快速公交车辆停靠和 乘客上下车的基本要求，而且会对快速公交系统产生不良的影响，甚至使快速公 交车站成为整个路段交通的瓶颈。国外对于快速公交的研究已经取得了一定的成 果，但是我国引入快速公交的时问比较晚，所取得的成果也比较少，因此本文基 于快速公交车站的设计做了如下工作： ( 1 ) 对国内外关予客流预测以及快速公交车站选型及设施设计相关文献进行 了综述； ( 2 ) 在分析传统的“四阶段”客流预测方法优缺点的基础上，提出了一种适 用于快速公交车站进出站客流预测的“四阶段”预测法的改进方法，并给出了模 型的求解步骤； ( 3 ) 从快速公交车站的站台线形、快速公交车站与交叉口的位置关系、快速 公交车站站台两侧是否均可停靠三个角度对快速公交车站进行了划分，对每一种 车站选型进行了优缺点分析，最后提出了快速公交车站选型设计的一般方法； ( 4 ) 对快速公交车站的主要设施进行了详细设计，包括：车站渐变段的设计、 车站停车位数的设计、车站站台宽度和车站长度的设计、车站停车换乘设施的设 计、车站收费系统的设计，最后还简要地对车站其他设施进行了设计； ( 5 ) 选取阜石路快速公交系统中的甘家口车站进行实例分析，对车站高峰小 时进出站客流量进行了预测，然后通过实地调研，对甘家口车站的选型进行了设 计，最后依据甘家口车站高峰小时进出站客流量的预测值，对车站主要设施进行 了详细设计。 关键词：快速公交；车站；客流预测；选型；设施设计 分类号： u 4 9 1 1 ；u 4 9 2 1 ；u 4 9 1 1 ；u 4 9 2 1 ；u 啤9 2 1 】 a b s t r a c t a b s t r a c t a st h en o d eo fb u sr a p i dt r a n s i t ( b r t ) s y s t e m s , b r ts t a t i o ns h o u l dm e a tt h e r e q u i r e m e n t so f b r tv e h i c l e s p a r k i n ga n dp a s s e n g e r s a b o a r d i n ga n da l i g h t i n g i f t h e s t a t i o ni sd e s i g n e du n r e a s o n a b l y , i tw o u l dn o tm e e tt h er e q u i r e m e n t so fb r tv e h i c l e s p a r k i n ga n dp a s s e n g e r s a b o a r d i n ga n da l i g h t i n g , a n da l s oi tw o u l dj e o p a r d i z et h e w h o l eb r ts y s t e m s , e v e ni tw o u l dl e tb r ts t a t i o nb et h eb o t t l e n e c ko fb r tc o r r i d o r a l t h o u g ht h e r eh a sb e e n8 0 m ep r o d u c t i o n0 1 1b r tr e s e a r c ha b r o a d t h eb r tw a s i n t r o d u c e di n t oc h i n ar e c e n t l y , t h e r eh a sb e e nl i t t l ep r o d u c t i o ni nt h i sf c e l di nc h i n a b a s e do nd e s i g no f b r ts t a t i o n , t h i sd i s s e r t a t i o nd o e ss o m e w o r ka sf o l l o w s ： ( 1 ) al a r g eo f p a p e r sa b o u tp a s s e n g e rv o l u m ef o r e c a s t i n ga n dt y p ec h o i c ed e s i g n o f b r ts t a t i o nb o t hc h i n aa n da b r o a da r cs u m m a r i z e d ( 2 ) b a s e do na n a l y s i so f a d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e so f c o n v e n t i o n a lf o u r - s t a g e p a s s e n g e rv o l u m ef o r e c a s t i n gm o d e l ，an e wi m p r o v e df o u r - s t a g ep a s s e n g e rv o l u m e f o r e c a s t i n gm o d e li sp r o p o s e d , w h i c hc o u l db ea p p l i e dt of o r e c a s t i n gb r ts t a t i o n p a s s e n g e rv o l u m eo fe n t e r i n ga n dl e a v i n gt h es t a t i o n h o wt os o l v et h em o d e li sa l s o e x p l a i n e d ( 3 ) b a s e do nt h r e ec l a s s i f i c a t i o nm e t h o d s ：g e o m e t r i c a lo u t l i n eo fb r ts t a t i o n p l a t f o r m ，l o c a t i o nb e t w e e nb r ts t a t i o na n dt r a f f i cc r o s s i n g , w h e t h e ro rn o tt h et w o s i d e so f b r ts t a t i o np l a t f o r mc o u l db eu s e dt op a r k , t h eb r ts t a t i o nd i f f e r e n tt y p e sa r e c l a s s i f i e d a d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e so fd i f f e r e n tk i n d so fb r ts t a t i o n sa r c a n a l y z e d ，g e n e r a lm e t h o d so f t y p ec h o i c ed e s i g no f b r t s t a t i o na r ep r o p o s e d ( 4 ) 1 1 1 em a i nf a c i l i t i e so fb r t s t a t i o na r ed e s i g n e di nd e t a i l ，i n c l u d i n g ：t r a n s i t i o n a r e ao fb r ts t a t i o n , t h en u m b e ro fb r ts t a t i o np a r k i n gs p a c e s ，t h ew i d t ho fb r t s t a t i o np l a t f o r m , t h el e n g t ho fb r ts t a t i o n , p a r k - a n d - f i d ef a c i l i t i e so fb r t s t a t i o n , t h e f a r es y s t e m so fb r ts t a t i o n , e c c f i n a l l y , o t h e rf a c i l i t i e so fb r ts t a t i o na r es i m p l y d e s i g n e d ( 5 ) g a n j i a k o us t a t i o no ff u s h ir o a db r ts y s t e mi ss e ta sa l le x a m p l e 1 1 圮 p a s s e n g e rv o l u m eo fe n t e r i n ga n dl e a v i n gt h eg a n j i a k o us t a t i o nd u r i n gp e a kh o u r si s f o r e c a s t t h et y p ec h o i c eo fg a n j i a k o us t a t i o ni sd e s i g n e d a n da l s o ，b a s e do nt h e p r e d i c t i v ev a l u eo fp a s s e n g e rv o l u m e , t h em a i nf a c i l i t i e so fg a n j i a k o us t a t i o ni s d e s i g n e di nd e t a i l 北京交通大学硕士学位论文 k e y w o r d s ：b u s r a p i dt r a n s i t ；s t a t i o n ；p a s s e n g e rv o l u m ef o r e c a s t i n g ；t y p ec h o i c e ； f a c i l i t i o sd e s i g n c l a s s n o - u 4 9 1 1 ；u 4 9 2 1 ；u 4 9 1 1 ；u 4 9 2 1 ；u 4 9 2 ，1 】 图目录 图1 1 论文的思路与框架 图3 1 直线式车站 图3 2 港湾式车站 图3 3 锯齿型车站 图目录 图3 4 路段车站和交叉口车站示意图 图3 5 道路中央分隔带上的单侧停靠车站 2 5 2 5 图3 , 6 快速公交专用道与其他车道之间隔离带上的单侧停靠车站2 6 图3 7 路侧快速公交专用道单侧停靠车站 图3 8 双侧停靠车站 图3 9 道路中央分隔带上的半港湾式车站。 图3 1 0 道路中央分隔带上的港湾式车站 2 6 2 6 2 7 2 8 图3 1 1 快速公交专用道与其他车道之间隔离带上的半港湾式车站2 8 图3 1 2 快速公交专用道与其他车道之间隔离带上的港湾式车站2 8 图3 1 3 交叉口车站应与交叉口间隔一定的距离 图4 1 车站有无渐变段的区别 图4 2 交错式站台布置 图4 3b o g o t a 快速公交车站渐变段实例。 图4 4 典型的快速公交站台宽度设计 图4 5 无超车道的直线式车站站长示意图 图4 6 快速公交站台之间应留有一定间隔 ：3 0 3 3 3 4 3 4 4 0 4 l 4 2 图4 7 快速公交站台之间如有必要还应预留出排队空间4 2 图4 8 有超车道的直线式车站站长示意图 图4 9 港湾式车站的站长组成示意图 4 3 4 4 图4 1 0 某些快速公交系统允许乘客将自行车带上快速公交车辆4 6 图4 1 l 各式各样的自行车换乘设施 图4 1 2 快速公交车站的私家车换乘设施 图4 1 3 一个快速公交车站的停车换乘设施结构图 图4 1 4 快速公交车站自动售票机。 图4 1 5 乘客为了在限定时间内完成换乘而违反交通法规 4 7 4 7 4 9 。5 1 图4 1 6 支持两种付费媒介的快速公交系统5 2 图5 1 阜石路快速公交线路示意图 北京交通大学硕士学位论文 图5 2 阜石路快速公交车站示意图 图5 3 阜石路快速公交系统与轨道交通的换乘示意图5 8 图5 4 甘家口快速公交车站周围交通小区分布图5 9 图5 5 甘家口交叉口东侧道路断面 图5 6 甘家口交叉口西侧道路断面6 5 图5 7 甘家口交叉口东侧道路断面红线规划图6 6 图5 8 甘家口交叉口西侧道路断面红线规划图 图5 9 甘家口快速公交车站选型设计示意图 图5 1 0 甘家口快速公交车站平面设计图 6 6 。6 7 7 1 表目录 表目录 表1 1 地铁、轻轨和快速公交的主要技术指标比较l 表2 1 对应不同岛值的恩 1 ，0 值 表4 1 标准正态分布置信上下限的绝对值3 5 表4 2 连续交通流状况下的c 6 值 表4 3 间断交通流状况下的g 值( g c = o 5 ) 表4 4 有效停车位数与设计停车位数对照表 表4 5 无超车道的直线式车站长度 表4 6 有超车道的直线式车站长度 表4 7 渐变段长度以及加、减速段长度推荐值 3 7 4 1 4 4 4 5 表4 8 各种付费媒介的比较5 2 表5 1 阜石路快速公交系统特性5 8 表5 2 甘家1 3 车站周围交通小区不同类型土地面积( 单位：万m 2 ) 6 0 表5 3 不同土地利用性质的单位面积土地高峰小时的交通发生吸引率6 0 表5 4 各类各级道路计算行车速度值 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：导师签名： 糸许 签字日期：力司年 2 月川日签字日期：砂叼年j 钥f 1 日 j 独创性声明 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：二墨乃v 签字日期：西7 年j 二月fj 日 学位论文作者躲勿v 签字日期p 7 年肛月日 致谢 首先，衷心感谢我的导师宋瑞教授。在这篇论文的选题、基础资料收集、论 文写作、修改定稿的全过程中，导师都给予了我大力的关怀、指导和帮助，论文 凝聚着导师大量的心血和汗水。在攻读硕士学位期间，导师对我一直不倦教诲和 关怀鼓励，不仅传授专业知识、科研方法，还教会我做人的准则，导师严谨的治 学态度、渊博的学识、孜孜不倦的敬业品德和诲人不倦的精神是我一生的楷模。 在这几年学习期间，我所取得的每一点进步、每一份成绩都包含着导师无微不至 的关怀、鼓励和引导。再次向导师宋教授表示最衷心的感谢。 在论文的资料收集、撰写过程中，得到了何世伟教授的大力指导和帮助；许 旺土师兄和赵航师兄给了我很多启迪性的思路；课题组白惠涛、王海霞、郭钰同 学都给我提出了许多建设性的意见；安明颖同学在论文的前期工作中给予了我极 大的帮助；另外，不少同学如尹相君、贾森、宋金利、王永亮、黄树森、李永亮、 李春清、孙杨、袁润文等也给予了我真诚的帮助，在此一并表示感谢。 序 序 快速公交作为一种新型的公共交通出行方式，已经在国外许多城市得到了广 泛地应用，在解决城市交通拥挤问题上取得了显著的效果。目前，我国大中城市 的交通拥挤问题日益严峻，国内交通管理者可谓任重道远。在将近七年的求学期 间，作者深感北京交通的拥挤程度之深，却未能在交通管理的实践中看到它的明 显改善，在对国外的先进经验进行研究之后，发觉这是一个城市道路资源占用是 否公平的问题，而快速公交的运行方式给了我很大的启发，也引起了我极大的兴 趣和热情，并最终使我有了以快速公交车站进出站客流预测及其选型设计为毕业 论文题材的计划。在导师的悉心指导下，论文历经了分析、取材、研究价值论证、 研究意义分析、论文开题、撰写等过程。在此过程中，得到国家高技术研究发展 计划( 8 6 3 计划) “大城市快捷客运交通系统设计关键技术的研究” ( n o ，2 0 0 6 a a l l z 2 0 3 ) 的资助，论文部分思路亦来自此项目。另外，作者硕士阶 段中研究的一系列和交通规划有关的课题，也是本文写作灵感的源泉。此论文是 我硕士阶段的研究成果之一，也将成为我今后从事研究工作的基础，意义重大。 谨以此论文，作为我硕士阶段的一个总结，同时，将它献给在学习、生活上一直 给予我无私帮助的导师和亲朋好友们。 1 绪论 1 1 研究背景 近年来，随着国民经济的快速发展，国民收入水平的显著提高，小汽车等非 公共交通车辆已经逐渐成为城市道路的主要占用群体，其人均占用道路面积远远 高于公共交通车辆，使得占少数比例的有车族占用了大量的城市道路资源，这显 然有失公允。 目前，大多数依靠常规公交出行的市民对城市交通状况严重不满，究其根源 就是城市道路路权分配失衡，因此，需要一种新的交通运营方式来重新均衡路权。 快速公交( b u sr a p i dt r a n s i t ，简称b r t ) 实际上就是重新均衡路权的产物，它源 于上世纪7 0 年代巴西南方城市c u r i t i b a ，是一种利用改良型大容量公交车辆和现代 智能交通技术，运行在公交专用道上，保持轨道交通运行特性，具备普通公交灵 活性、经济性的一种便捷、安全、舒适、准点的公共交通运营服务方式。 表1 1 给出了地铁、轻轨和快速公交三种公共交通出行方式的主要技术指标的 比较【l 】。从表中可以看出，快速公交与地铁和轻轨相比，具有投资更节省、工程时 间更短、系统灵活性更高的优点，而在旅客运输量以及平均运行速度两项指标的 比较上，快速公交虽然与地铁还有一定的差距，但是与轻轨相比已经相差无几， 因此，快速公交是一种非常有潜力的、值得大力提倡的公共交通运行方式。 表1 1 地铁、轻轨和快速公交的主要技术指标比较 t a b l e1 】c o m p a r i s o no f m a i nt e c h n i c a lf a c t o r sb e t w e e ns u b w a y , l r t b r t 交通方式地铁轻轨快速公交 投资额( 人民币) 3 里5 , - 6 亿元1 5 2 亿元0 3 o 5 亿元 旅客运输量万人，小时 l 以万a d , 时 l 2 万人川、时 平均速度3 0 4 0 公里小时3 0 - 4 0 公里，j 、时2 0 0 - 3 0 公里川、时 立项到开工时间3 5 年 2 0 年 1 年 立项到完工时间5 6 年 4 年1 - 2 焦 系统灵活性低低高 快速公交车站作为快速公交运行的节点，承担着满足快速公交车辆停靠和乘 客上下车要求的任务，如果车站设计不合理，不仅不能满足快速公交车辆停靠和 乘客上下车的基本要求，而且会对快速公交系统产生不良的影响，甚至使快速公 交车站成为整个路段交通的瓶颈。由此可以看出，快速公交系统能否按照预期目 标大容量、快速地运送旅客，与快速公交车站选型及其设计的合理与否有着极其 北京交通大学硕士学位论文 密切的关系。 侠速公交车站的选垄燕要由叛设菇位鬣的道路县体状况来定。城市邋路的红 线规划宽度、分隔带宽度、周边大型人流集散地的分布等都会对攀站的选攫产生 彰镌。 而快速公交车站的设施设计是以对车站进出站客流量的预测为基础的。只有 较准确篷预测蹬侠遽公交窜菇高蜂夸葬孝豹遴凄菇客流量，方能对车站凌藏串的车 站站台宽度、车站长度、自动售检票机数鬣等做出准确定位。 因魏，本文熬篱要饪务是找戮一静简便、有效熬浃速公交车滋迸密辩客流预 测模型，然后，依据预测得到的客流量大小对车站的选型及其设施进行设计。 1 2 国内外文献综述 本文的研究内容主要分为两部分：快迷公交车站进出站客流预测、快速公交 攀潍选鍪 藐设蘸设圣 ，困藏下嚣获这嚣令方覆黠嚣癌舞稳关文献透褥综述。 l 。2 1 晷海外客流预测樱关文黻研究综述 l ，鹭铃客流羧溅鞠美文献臻炎综述 国外关于客流预测方面的研究象要有：n a n c y l n i h a n ( 1 9 8 0 ) 研究了使用时 润黪刭方法在短麓戆客流 ! 燹溅孛豹疲惩。遴建建立1 9 6 8 年1 9 7 7 年每秀戆赢速公 路断面数据库，得出了时间序列模裂，并用此模型预测1 9 7 7 年的流量。将模型产 生媳颈测续暴与实际滚量结果对鞋：，发褒孵闯彦列方法可以震于蹇赣疫低成本鹣 短期客流预测中f 2 】。o z t a m i n ( 2 0 0 4 ) 等人在研究中指出大量的o d 调查是非 鬻费力费时的，因鼗毒必要骚究出一秘低成本的方法来估谤当蔻纛来来年瓣o d 量，特别是对于发展中国家而言，人口、社会经济和土地使用都在迅速增长。研 究巾采用7 三类典溅懿重力模型( 纛力模型、规会模型、繁力规会模型) ，通过 选取适当的参数值。来产生可接受的不用出行时间和出行目的的行为矩阵。三种 模型的括定方法分别是非线性最，l 、平方值法，带投煎的非线性最小警方篷法粒最 大似然估计法。用t 9 7 8 年的调查数据对模激迸行检验，结聚十分相近。对模型的 检验中交邋分配的方法采用的是金毒全无法和b u n e l 的随机方法i ，l 。n a n c y l n i h a n ( 2 0 0 6 ) 为客流预铡模型提出了一个众面的验证方法，他使用丹麦2 0 0 0 年 2 0 0 4 年的国家交遁调查数据和交通统计来验证哥本哈根的客流预溅模型。经过 验诞，发现需求子模块拟合的很好，但是对轨道交通的预测高出了1 0 - 5 0 。这 将撼致丽个问题，一是需要更薪基予出行磁阵的模溅，二是讨论改逃哥本嗡根模 2 绪论 型戆毖要瞧，鞋：熬转纯为蒸予行为懿算法裁者是改遴分琵程黟舢。 2 围内客流预测相关文献研究综述 霪内关于客流预测模型方厦约鹾究，窍了一定豹成果。扬裁萤簿( 2 0 0 0 ) 提 出公交线路客流交化具有复杂性，隧机性、周期性的特点，通过分析当前时刻与 翦一对刻历史数攒糖比较敷交化趋势以及巍薪时刻与下一时刻历艾数据鞋：较的变 化趋势，建立了一种基于模糊神经网络理论的公交线路客流预测模型p l 。过秀成 等( 2 0 0 0 ) 将轨邋交通与城市中其他客运交通方式的关系分为3 类：非竞挚类， 主耍指步行；完全竞争类，主要指小汽车和单独使用韵自行车；合作竞争黉，主 要包括地蕊公交和接运的爨行车。提出了一种基予合作竞争类o d 的采用联合方 式掰分交通分配模型的轨道交通客流预灏方法，帮由矗；行产生和分布预溺得到全 方式的o d 矩阵，通过分屡次策略性交通方式划分法得到作竞争类出行o d 矩 阵，然后采用联合方式划分交通分配模黧进行鞔道线网客流预测 6 1 。杨新茁等 ( 2 0 0 1 ) 在对公交线路客流调查数据研究的基础上，提出了一种公交线路客流时 段分布话计豹方法，帮翻黼骜末站分瑶不等概率整群箍群法，对线路客流进行 砉 计，并给出了相成的方差估计式 7 1 。康海燕( 2 0 0 2 ) 通过分析轨道交通客流预测 串存在豹瀚题，毯澎了逶过篷幸亍慧羹预溅、小区o d 密行颥测，踅 蠢瑟流爨预测 和交通网流量分配四个阶段的新的预测方法【s 】。李建斌( 2 0 0 2 ) 结合城际间轨道 交通煞特煮，菝据现有基黼瓷辩帮城枣总体窥麓，莱瑟。蠲酚莰滚”对客溅量避 行预测，即按照出行生成、出行分布、交通方式划分、客流分配四个阶段进行预 测，这耱该涮方法在瑷有慕璃资辩院较充转豹绪撬下麓够魄较怒静被瘟瑁，瘊鼓 我国目前黹遍采用这种方法对客流量大小进行预测1 9 1 。何譬强等( 2 0 0 3 ) 通过对 j 衷嚣客菇奠车及羧客嚣发毫峰黩段熬客流量逡移分辑，阏薅考纛爨爱车劐发对 数的增加和乘客人数的增加是相关联的，通过相关分析，采用线性变化来描述乘 客天数与鼷车到笈对数之翔憋关系，爱拳镢差徨公式来鞭测客流量戆大小，这秘 预测方法有其特殊性，毕竟铁路运输系统魑一个非常特殊的系统，尤其在眷运中， 筏攀缝考虑雍车戮发霹数霪客渡鬟瓣影响憝魄较德会实际麴h o l 。吴友垮( 2 0 0 5 ) 在总结各种客流预测模型的基础上，针对城市是街进行过o d 调套，分两种情况 建立7 孰遂交逶与褰翘公交之超黪换黍客滚预测摸型f l ”。羚瞧华等( 2 0 0 5 ) 提遗 了一种利用灰色理论中系统关联魔的分析方法，分析了微观层面的翻个影响因素： 速度( 旅褥时闯) 、密度( 发车密度) 、装价、爨适度，建立一秘耨豹铁路城踩 客流g m ( 1 ，5 ) 预测模裂2 施泉等( 2 0 0 6 ) 总结了“朗阶段法”的不足： 砖不同出褥曩的的预测不准；重力模型的使用不当( 小区划分过密，行走时闯 较短时不寂用) ；未能檄好考虑利预测肇的交通方式问的转移。针对以上不足， 掇出了“四阶段浃”的改避方法：按出行目的和士地利用性质遴行交通艇成； 北京交通大学硕士学位论文 医内、区间分别建模i l ”。 姨莺淹舞客流预灏稻关文献来蒋，震予预溺客流量静方法很多，有辩溺序囊 法、基于模糊神经网络理论的预测法、基于联合方式划分交通分配模型的预测法、 分簇不等概率整群糯谨法、牟顿差德法、綦予灰色矮论静鞭溅法、“嚣输段”预 测法等。当然，目前世界上普遍采用的还魑“四阶段”预测法。因为“四阶段” 预溅法是激城市太爨o d 满查为基箍静，掰疆遣有学者捂交了“霆狳段”蓣溅法 的缺陷，比如o z t a m i n 就认为大量的o d 调查是很费时费力的，有必要找到一 释鬣藏本翁方法来铬诗当嚣秘未来瓣o d 繁。 1 2 2 国内外车蛞选鍪及设计栩关文献研究综述 1 。莺终事筵逡銎及设诗程关支献综述 国外快速公交起步较早，对快速公交的理论研究比较多，目前已经形成系统 瓣又成熟瓣公交爨先、线列援翅、运营组织、餐控裁等方霭豹理论，氇鸯对车 站设计的研究，但不系统，总体上包括站点通行能力研究、设置形式研究、车站 选缝设计、车站设藏设诗等方瑟，大多建囊在本国实践瓣蒸疆上。 t e x a st r a n s p o r t a t i o ni n s t i t u t e ( 1 9 9 6 ) 根据车站设置位臀的不同，将车站分为 蠢类，蒡分裂对这燕车涎遴孬了爨缺点和逡用牲分撅【l q 。f i t z p a t r i c k k 窝n o w l i n r l ( 1 9 9 7 ) 在分析车站设计对站点附近交通流影响的同时，利用计算机模拟， 黟 究了运符瓣闼、遮度、交暹量等麓车站设计的影响h s l 。h e r b e r ts 。l c v i n s o n 纛 k e v i nr s t ，j a c q u e s ( 1 9 9 8 ) 对车站所能提供的停车位数与肖效停车位数之间的量 像关系进纷了硬究，发现两蠹莠不成正比，有效停攀位数遴卷要滋攀蛄赝提供戆 停车位数少很多f 嘲。f e r n a n d e z r 和t y l e r n a ( 1 9 9 9 ) 基予整个公交系统落行顺 畅考虑，邋过计算规模拟以及实际调查，撼如了车站长度秘站位鲍确定方法【l ”。 t r a n s i tr e s e a r c hb o a r do f t h en a t i o n a la c a d e m y ( 2 0 0 3 ) 提出了快速公交车站设施 设计座遵德的一些辏本原则，对快速公交车站的选蜓、站间距、站螽规模尺寸以 及雄站设施进行了详细设计u 8 。j o yd a h l g r e n 和b e t s ym o r r i s ( 2 0 0 3 ) 首先对乘客 出行特性以及乘车弦为进行分析，邋过在公交车站以及公交车辆上对管理人员、 司桊入员朔乘客的调查访闯，得出快速公交车站褶对于常规公交车站应该在车站 实时信息照示、电子车票、太阳能的应用以及车站候车亭的设计等方匿傲出改进 f 嘲。a c tp l a n n i n g l a n da u t h o r i t y ( 2 0 0 5 ) 对公交车站的率站规模、候车亭，行 人通道、车站实时傣息显示、车站安全设施、收费系统、停车换乘设旌、军站材 囊逸择、擎雅维护设备做了详细设计，特羽对车站的无障碍设诗傲了说明嘲。b u s p r i o r i t yt e a mo ft r a n s p o r tf o rl o n d o n ( 2 0 0 6 ) 以伦教市公交车站为例，对公交车 4 站的选址、乘客候车区域、车辆停靠区域、路缘高度等迸行了具体设计1 2 “。w a g n e r c o i o m b i n im a r t i n s 和k a r lr j e u s t r o m 等人( 2 0 0 7 ) 以b o g o t a 、c u r i t i b a 、q u i t o 等城 市的快速公交系统为例，对快速公交车站设施进行了具体的设计田】。 2 国内车站选型及设计相关文献综述 我国引入快速公交的概念比国外晚，因此对快速公交的研究起步也较晚，已 有的研究成果很少，尤其是在车站设计方面，目前还没有形成比较成熟和系统的 理论。 彭国雄等( 2 0 0 1 ) 针对目前城市公交车站设置的常见问题，根据公交线路走 向、道路横断面形式及交叉口的交通状况，结合公交车站类型、规模与道路用地 可能条件等情况，从减少公交车辆和其它非公交车辆相互干扰的角度出发，给出 了一些解决方案【2 3 】。伍拾煤( 2 0 0 2 ) 在其硕士学位论文中，细致地总结了港湾式 公交停靠站的设置条件、设置形式等，指出在有条件的道路设置港湾式公交停靠 站，能够在很大程度上减少公交停靠站对道路交通的影响 2 4 1 。韩宝睿( 2 0 0 3 ) 在 对南京市公交停靠站的交通调查的基础上，从港湾式车站对于旁侧交通、视线的 影响以及车站的容量等方面，总结了港湾式车站的优缺点；并从车站设计的车站 几何外形、车站的长度、站台停车位宽度、安全措施等角度，提出了缓解延误和 减少安全隐患的一些建议和措施【2 5 1 。王敬东( 2 0 0 3 ) 在其硕士学位论文中，通过 分析公交车在停靠站处的运行特征，提出了公交停靠站通行能力计算公式，总结 了港湾式停靠站的具体设计形式1 2 6 】。杨晓光( 2 0 0 4 ) 通过数学方法和仿真手段对 比分析了停靠站设置在进口道和出口道对公交车车均延误的影响，论证了停靠站 的最佳布置位型2 ”。王波( 2 0 0 4 ) 重点针对车辆的到站概率分布，提出了公交车 站停车位的计算模型( 圳。蒙晓莲( 2 0 0 4 ) 研究了轨道交通车站规模的主要控制因 素、控制部位及控制措施，介绍了车站设计中如何确定建筑规模及合理利用有效 空间，以达到节约成本、减小车站规模的目的【2 9 1 。葛宏伟( 2 0 0 4 ) 对城市道路路 外侧公交停靠站、路内侧公交停靠站以及交叉口附近的公交停靠站的设置方法进 行了研究，并根据不同的道路条件和相应的交通状况，对其类型、尺寸和位置设 置做了详细的分析说明例。曾奕林( 2 0 0 5 ) 将公交停靠站分为直线式停靠站、一 般港湾式停靠站和锯齿型停靠站三种，根据车辆进出车站的运行轨迹，分别对三 种不同类型的车站的长度和宽度进行了设计【3 ”。蒋文涛( 2 0 0 6 ) 研究了车站平面 布置形式，考虑了车辆从正常车道到停车位的减速长度、停站公交车辆长度、站 上车辆之间安全距离、车辆起动至正常车道的加速长度等，最后给出了计算车站 站位长度的公式【翊。马莹莹等( 2 0 0 6 ) 经过研究，认为快速公交车站站台形式主 要由道路空间条件和快速公交专用道的位置决定，并分别对单侧停靠站台和双侧 停靠站台的站台形式进行了设计 3 3 1 。 5 北京交通大学硕士学位论文 从国内外车站选型及设计相关文献来瓣，国雏对于车站选型以及设施设计这 一领域还怒取得了一定成莱静，香研究车站位置设置对车站优缺煮影响的，有研 究运行时闯、速度、交通凝对车站设计影响的，有研究车站实际停车位数与有效 停车位鼗之闯关系的，有研究车戆雅台痰模尺寸的，还有遁过车内车舞谲焱得密 擎站最应该改善哪魑基础设施的，但这些文献多只涉及车站设计的某一方颟，而 没有籍上述内容逐行缀好魏整合；祷蓬内阂为零l 送快速公交这一概念毙较浚，所 以相应的研究也比较少，主要的研究成果集中于常规公交率站和轨道交通率站的 浚诗，需疑侠速公交车豁尚这两静车站在攀辇熬选鳌浚及设施嚣设诗上还怒有缀 大区别的，不能盥接照抄照搬。 1 3 本论文的研究目标、意义和主要内容 1 3 1 研究目标和意义 1 研究目标 透遥辩瑗有豹客滚颈溺模鍪鹣疆究，挽弱一耪麓便、有效戆快速公交车菇进 出站客流预测模型，提出率站选型的基本方法，并根据预测得到的车站进出站客 滚曩绘窭攀雏圭娶设蓬游建尊嚣冀公式、莰蕤数豢诗算公式等，畿嚣将上述莲论 与实践相结合，为快速公交车站的选型设计提供理论指导。 2 。碜 究意义 虽然快速公交系统在豳外的许多城市，比如c u r i t i b a 、b o g o t a 、q u i t o 等都有成 功应用熬豢爨，毽是我国熬捷逮公交系绕的建设逐楚予怒步玲段，关予这方嚣懿 理论研究还很少。因此进行快速公交车站选型设计方面的方法研究具有非常重要 黪瑷实意义，裁缝睾塞晷痰捷速公交车站选型及葵设谤嗣题秘关瑗论，弱辩迄戆 农实践上为我国快速公交率站设计提供依据。 1 3 2 研究内容 全文共分为6 章，第1 常是绪论，第2 至4 章围绕本研究的主要内容进行理论分 攒，第5 章为实例分掇，焦6 章是谂文鹣结论与展望。 第l 章为绪论，对国内外相关文献进行了综述，并提出本论文的研究目标、意 义_ 秘主要魂容； 第2 章在对传统的“四阶段”预测法进行分析的基础上，提出了一种适用于快 速公交车站客流量预测的“四阶段”预测法鲍改遴方法，其中，在交通出抒方式 6 分掇率的预测中，璧新定义了阻抗函数，凝厢给出了该预测模裂的求解步骤； 第3 章对快速公交攀站的选型进行分类，井对各类型车站进行了优缺点分析， 掇出车站选型的一般方法； 第毒牵鞋第2 章熬俊速公交辜鳐透窭蘩袈滤羧测为基磴，怼零戆静主要设施遴 符了具体的设计； 第5 章以北京阜石路快速公交系统为例。对甘家口车站的客流量进行了预测， 并对牢站进行了选型及设施设计，验证了上述理论； 第6 章对全文的工作进行了总结，提鲤宥待于进一步研究的闯蘧。 论文夔框架、嚣路粒磅究懿技零踌线翔强1 1 瑟忝。 鍪1 1 论文鹩辑路与框綮 f i g 1 ，la 托毡耙躲& f i e m eo f t h i sd _ i s s c f f a t i o n ， 快速公交车站进出站客流预测模型 2 快速公交车站进出站客流预测模型 客流预测既是快速公交系统规划设计的基础，也是新建或改扩建快速公交车 站的重要依据。快速公交车站是为满足乘客出行要求而设置的，其设计最基本的 要求就是满足候车乘客以及流动乘客所必需的空问要求。预测的客流量将直接影 响到车站站台宽度、车站长度、自动售检票机配备台数等的确定，因此，在对快 速公交车站选型以及主要设施进行设计之前，有必要对快速公交车站的进出站客 流量进行预测。， 2 1 传统的客流预测模型优缺点分析 从1 2 1 小节的分析可以看出，虽然现在用于客流预测的方法很多，但是最常 见的客流预测方法还是“四阶段”预测法，这种预测方法的优点是从出行主体的 特征角度研究其与出行量的关系，概念清晰，目标明确，比较适用于大范围的客 流预测。但是传统的“四阶段”预测法也存在以下弊端： ( 1 ) 各种出行生成相关因素( 劳动力、学生数分布，就业、就学岗位分布等) 的预测工作繁琐，需要的基础资料过多； ( 2 ) 各个预测步骤所涉及到的相关系数过多，直接影响到预测的精确程度； ( 3 ) 具有严格的预测步骤，缺乏一定的灵活性，导致预测效率比较低下； ( 4 ) 预测所需的费用也比较高。 对于快速公交车站客流预测而言，既要考虑预测数据的合理性，又要兼顾预 测工作的高效性，因此，本文对交通规划的“四阶段”预测法进行了一定的改进， 提出了一种“四阶段”预测法的改进方法。该预测方法主要包括四个阶段：各交 通小区的客流发生量和吸引量预测、客流分布预测、交通出行方式分担率预测、 快速公交车站进出站客流量预测。 2 2 快速公交车站进出站客流预测模型 2 2 1 各交通小区客流发生量和吸引量预测模型 发生与吸引交通量的预测是交通需求四阶段预测中的第一阶段，是交通需求 分析工作中最基本的部分之一。本阶段的任务就是求出对象地区的交通需求总量， 即生成交通量( t r i pp r o d u c t i o n ) 然后，在此量的约束下，求出各个交通小区的 9 北京交避大学硕士学像论文 发生与吸引交通量。 交逶壅行翡爱裳与瑷弓l 是辫磷究对象嚣城内各交遁夺嚣豹交遥发黛与暖雩 量，它们与土地利用和设旅有着极其密切的关系。发生与吸引交通量预测精度的 高低将崽接影响到以后阶段乃至熬个预测过程的精度，因此，精确地预测出行的 发生与啜弓l 交逶量，对交逶趣划工终是菲豢磐鼗露重要豹。 在预测各个交通小区的客流发生与吸弓 量时，常用的方法有增长率法、原单 位法、类型分析法和函数法。 ( 1 增长率法 增长率法是在充分了解现狭0 d 数据静祷穗下，孀萁链辫标的增长率象以现状 的交通小区的发生与吸引客流量，来求得将来的发生与吸引交通量的方法【3 耵。它 的预测公式一般如下所示： g = 蛾 皿= 曩4 式孛： a 规划年交通小区f 单位时间的发生交通量； 皿规划年交通小区i 单位时间的吸引交通量； 谚凌获年交遥夸区f 单霞辩溺静发生交遵羹； 叫现状年交通小区f 单位时间的吸引交灏量； 发生与吸弓l 交通量的增长率，其计算公式失： 崴= 程l 馥 式中： 矮年交遴夺区蘸矮溅入霜 或。丽碡爱湔砸舜矿 。规划年交通小区韵人均车辆拥有率 “瑷狭年交逶夺嚣鹚久缘蘩辆瘸舂率 从对模型的描述来看，增长率法的优点是崴观、容易理解，但是该模型对于 现状o d 资料的依赖性太大。 ( 2 ) 类墼分撰法 类激分析法是出_ 杼发生与吸引预测的另一个可选用的模烈，它以人口躐家庭 侠速公交攀蟋逡毽镑客藏预溺模囊 作为基本单元，将每人或每个家庭平均产生的发生量和吸引量作为“交通发舷率” 和“交通吸引帮”，再与整个研究对象地区的总人口或总家庭数相乘得出预测交 通发生量寝吸弓l 黛。 类鍪分辑法麓攘墅是； o ；= m c t , y 。 式中： 绣瑷炊攀第# 类久叠或家纛戆交遴发生率； 慰第i 小送规划年各类入日躐家庭的总数耳 第f 小区规划年第j 类人阴或家庭的比例。 d l = n t e8 0 。 式孛： 屈现状年第s 类人口或家庶的交通吸引率。 也有学者引入交通小区的岗位数来预测规划年的交j 敲发生量和吸引量： g = 谚锻炙纸 k 式中： 规划年第j ，j 、区第k 类岗位用地面积； 圾规划年第i 小区第k 类攀位面积就业岗位数； 冁囊麓筝第f 夺嚣第未类爨缎乎缘窭交逶发熏次数； 嵋第f 小区的权重系数。 d i ；q 熊坂 式孛； 貔触年第f 小区第j 类岗位平均e 交通吸引次数。 从对模型的描述来看，类型分柝法具有直观、清晰的特点，但是规划年的人 口数量、家庭数爨或者单位面积土地对应的就业岗位数髓却不易获得，就算可以 获得也不一定准确。 北京交通大学硕士学位论文 ( 3 ) 函数法 函数法是翻爝函数式来预潮来来交邋发生量巍蔽萼l 量瓣方法，由手溺数法多 采用多元回归分析法，所以有时被赢接称为多元回归分析法( r e g r e s s i o n a n a l y s i s ) ， 獒模墼弼下嘲： o ? m 吐；+ 稳 x 0 + 口2 蟪+ d ；= b 3 + 坟x 黾+ b 遗i + 式中： a , b 赍剃为匿归系数； p 出行翻的； 善自交豢，豢取鑫簦交董青交遥枣嚣秀平均收入，警殇汽牵绦有量、家庭数、 人口、就业人数、土地利用面积等。 使用多元回嬲分析法，一般先用实际调查数据和最小二乘法阐归出系数a 和 b ，然后将各交通小区预测规划年的自变爨值代入上式，求出各交通小区的交通发 生量和蔽学 量。 通过对模型的描述，可以看出函数法的优点烙函数关系明确，预测简单、方 便，胃戳孺统计方法来羧验模型豹精度。毽是它搬兵有戳下缺点：该模黧不能缳 诚使用了真正有效的解释变量，即使得到了公式