（交通运输规划与管理专业论文）轨道交通环境下地面公交线网布局发展规划研究.pdf

摘要 随着城市空间规模、布局的不断发展扩大，城市交通运输系统也处在与之相 适应的发展调整中。城市客运交通是城市交通运输系统的最主要组成部分，而公 共交通作为城市客运交通的主要载体，是城市社会、经济活动的纽带和动脉。国 内外的交通发展经验表明，城市交通发展的重点已由新建基础设施转向大力发展 公共交通，通过优化公共交通系统内轨道交通和地面公交在不同发展阶段的联运 模式，强化公共交通资源配置的最优化从而提高城市运输效率。 本文首先分析了轨道交通建设存在着的发展阶段以及在不同发展阶段轨道 交通的特征，在对轨道交通线网各不同阶段的运行特征进行初步研究的基础上， 通过对轨道交通线网的客运量指标的分析，探讨了轨道交通网络在发展的各个不 同阶段对地面公交的影响；其次，在与地面公交系统的整体化发展需求是由轨道 交通本身的特性决定的结论下，对轨道交通与地面公交系统整体化发展的内涵做 出了诠释；在轨道交通与地面公交系统整体化发展的前提下，提出了在不同的轨 道交通环境下地面公交线网布局的具体发展模式；在此基础上，提出了将地面公 交线路调整为与轨道交通相衔接的接运公交线路的调整规划方法，并对新增接运 公交线网的布局规划进行了分析和探讨；再次，本文从方便性、快捷性、广泛性 和可靠性四个方面出发构建了轨道交通环境下地面公交线网的评价指标体系，并 选取了基于层次分析( 6 岫) 的综合评价模型作为轨道交通环境下地面公交线网 评价模型。 本文以西安市地铁2 号线直接服务范围内的地面公交线网为研究对象，进行 实例分析，对论文所构建的在轨道交通环境下的地面公交线网调整规划理论和方 法进行验证，判断其适应性和可行性。 关键词：轨道线网发展阶段，地面公交线网，接运公交，规划布局，评价体系 a b s t r a c t w i t ht h ee n l a r g e m e n to ft h ec i t ys p a c e ，t h eu r b a nt r a n s p o r t a t i o ns y s t e mi s d e v e l o p i n gt oa d j u s tt h ec h a n g e u r b a np a s s e n g e rt r a n s p o r t a t i o ni s t h em a i np a r to f t h et r a n s p o r t a t i o ns y s t e m a n dt h ep u b l i ct r a n s i t ，a st h em a i nf o r mo ft h eu r b a n p a s s e n g e rt r a n s p o r t a t i o n , i st h ea r t e r yo f t h ec o m m u a i t ya n de c o n o m i ca c t i v i t i e s t h e t r a n s p o r t a t i o nd e v e l o p m e n ti na n do u ta b o a r ds h o w st h a tt h ei m p o r t a n c eo f t h eu r b a n t r a n s i ti st h ep u b l i ct r a n s i ti n s t e a do fi n f r a s t r u c t u r ec o n s t r u c t i o n t h r o u g ho p t i m i z i n g t h et r a n s p o r t a t i o ni n t e g r a t i o nb e t w e e nu r b a nr a i lt r a n s i ta n dc o n v e n t i o n a lp u b l i c t r a n s i t ，t h ep u b l i ct r a n s i tr e s o u r c ec o l l o c a t e se f f i c i e n t l y t h ec o n t e n to ft h i sp a p e ri n c l u d e s ：t h ef i r s t , t h ef e a t u r eo ft h er a i lt r a n s i ti n d i f f e r e n td e v e l o p m e n ts t a g e ，a n a l y z i n gr i d e r s h i pa l o n gt h el i n e so fr a i ls y s t e m ， d i s c u s s i n gt h ea f f e c t i o nt ot h ec o n v e n t i o n a lp u b l i ct r a n s i t ；s e c o n d ，u n d e r t h e c o n c l u s i o nt h a tr a i lt r a n s i td e v e l o p m e n th a st oi n t e g r a t ew i t ht h ec o n v e n t i o n a lp u b l i c t r a n s i tb e c a u s eo ft h ei t so w nf e a t u r e ，e x p l a i n i n gt h em e a n i n gt h et r a n s p o r t a t i o n i n t e g r a t i o n , s h o w i n gt h ed e t a i l e dd e v e l o p m e n tm o d e o ft h ec o n v e n t i o n a lp u b l i ct r a n s i t r o u t en e tu n d e rd i f f e r e n tr a i lt r a n s i te n v i r o n m e n t ，d e s c r i b i n gt h ea d j u s t m e n tm e t h o do f t h ec o n v e n t i o n a lp u b l i ct r a n s i tr o u t en e tt oc o o r d i n a t ew i t ht h er a i lt r a n s i t t h i r d , e s t a b l i s h i n gt h ep u b l i ct r a n s i tr o u t en e te v a l u a t i o ni n d e xf o r mt h ec o n v e n i e n c e , s p e e d ， u n i v e r s a l i t ya n dr e l i a b i l i t y , c h o o s i n gt h ea h pm e t h o dt oe v a l u a t et h ec o n v e n t i o n a l p u b l i ct r a n s i tr o u t en e tu n d e rt h er a i lc i r c u m s t a n c e t h i sp a p e ra l s ot a k e st h ec o n v e n t i o n a lp u b l i ct r a n s i tr o u t en e ti nt h en o 2r a i l l i n es e r v i n gs c o p ei nx i a na sa ne x a m p l e ，u s i n gt h ep l a n n i n gt h e o r ya n dm e t h o d m e n t i o n e di nt h i st e x tt oe v a l u a t ei t sa p p l i c a b i l i t ya n df e a s i b i l i t y k e yw o r d ：r a i lt r a n s i tn e t w o r kd e v e l o p i n gs t a g e ，c o n v e n t i o n a lp u b l i ct r a n s i t r o u t en e t ，f e e d e rb u s ，p l a na n dl a y o u t ，e v a l u a t i o ns y s t e m 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，均已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： o 黾年5 其习日 论文知识产权权属声明 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： 导师签名：王建军 弼年厂月巧e t 嘲年f 月1 日 长安大学硕士学位论文 1 1 研究背景 第1 章绪论 城市公共交通是与人民群众生产生活息息相关的重要基础设施，是城市公用事业的 重要组成部分。优先发展城市公共交通是提高交通资源利用效率，缓解交通拥堵的重要 手段，也是改善城市人居环境，促进城市可持续发展的必然要求。近年来，国务院出台 了一系列方针政策，为保证城市优先发展公共交通提供了重要的指导和促进作用。关 于优先发展城市公共交通的意见( 国办发( 2 0 0 5 ) 4 6 号文) 中明确提出了优先发展城 市公共交通的主要任务和目标：按照因地制宜、统筹规划、分步实施、协调发展的要求， 坚持政府主导、有序竞争、政策扶持、优先发展的原则，加大投入力度，采取有效措施， 争取用5 年左右的时间，基本确立公共交通在城市交通中的主体地位。公共汽电车平均 运营速度达到2 0 公里，j 、时以上，准点率达到9 0 以上。站点覆盖率按3 0 0 米半径计算，- 建成区大于5 0 ，中心城区大于7 0 。特大城市基本形成以大运量快速交通为骨干，常 规公共汽电车为主体，出租汽车等其他公共交通方式为补充的城市公共交通体系，建成 区任意两点间公共交通可达时间不超过5 0 分钟，城市公共交通在城市交通总出行中的 比重达到3 0 以上。大中城市基本形成以公共汽电车为主体，出租汽车为补充的城市公 共交通系统，建成区任意两点间公共交通可达时间不超过3 0 分钟，城市公共交通在城 市交通总出行中的比重在2 0 以上。 公交优先是多种公共交通模式并存的优先发展。我国现阶段城市公共交通系统主要 是由地面常规公交和轨道交通构成的。常规公交稳步发展。截止2 0 0 5 年，全国公共汽、 电车运营车辆达3 1 0 9 万辆，比2 0 0 0 年末增长3 7 6 ；乘客总量4 6 7 1 9 亿人次，比2 0 0 0 年末增长3 6 9 9 ；公共汽、电车线网总长度1 5 8 7 2 2 公里，比2 0 0 0 年末增长6 5 9 7 【l 】。 轨道交通快速发展，其建设正处于高潮期。据统计，至2 0 0 6 年底，全国开通轨道交通 已有北京、上海、天津、广州、长春、大连、重庆、武汉、深圳、南京等1 0 个城市， 共有2 3 条线路投入运营，线路总长5 8 1 公里。以上1 0 大城市的轨道交通，2 0 0 6 年全年 运送旅客1 8 亿人次，发挥了其他交通工具难以替代的作用。同时，北京、上海和广州 等地还开始进入了网络化运营的新阶段。根据我国1 5 个城市近期建设规划，1 5 个城市 共规划6 1 条线路，长1 7 0 0 公里，总投资超过6 0 0 0 亿元，目前已开工建设线路达到1 0 0 0 公里以上，在今后1 0 年左右时间还将陆续建成1 2 0 0 多公里线路。我国已经成为了世界 第一章绪论 上最大的城市轨道交通建设市场。 城市快速轨道交通，特别是地铁经过多年来的不断完善，已发展成为一种运量大、 速度快、准时、节能、安全、可靠、舒适、污染小的现代化立体交通系统，不仅能有效 地满足大城市不断增长的城市客运交通需要，而且还会为城市带来多方面的间接经济效 益和社会、环境效益。实际上，现代快速轨道交通也代表了一种城市新的生产力。但是， 轨道交通同时也存在着建设投资大、建设周期长、运营成本高等现实问题。一些特大城 市相继建成了轨道交通线路，然而开始运营后客流量普遍偏低，造成投资与效益的不对 称。国际经验表明，轨道交通线路必须成网、成规模才能发挥其功能。但现实的状况是， 我国大部分城市轨道交通线路在短时间内很难发展成网络。这是由于轨道交通基础设施 建设投资大、工程复杂、施工期长等客观因素，决定了城市轨道交通网络的建设存在着 成网前阶段( 即1 2 条线路) 、轨道骨架网阶段( 由3 条或4 条相交的线路构成) 和稳 定的轨道网络( 5 条以上线路组成的网络) 三个不同的发展阶段【2 翔，从目前国内已建、 在建轨道交通的1 5 座城市的建设情况看，除北京、上海、广州三座特大城市在2 0 1 0 年 有望开通5 条以上线路外，其余城市均处于成网前阶段或轨道骨架网阶段，尚需3 0 , - 4 0 年的建设过渡期。因此，在大力建设轨道交通的环境下，还不能放松对常规公交的建设， 常规公交在今后很长的时间里仍将是承载客流的主要公共交通方式。 随着轨道交通的建设开通进程，应有计划、有步骤地调整公共交通结构模式，强化 轨道交通在城市交通中的地位和作用，逐步实现以地面常规公交为主流向以地面常规公 交为主体，轨道交通为骨干的城市公共交通体系的过渡。在轨道交通环境下，公共交通 系统要真正提高整体运输效率和服务水平，最关键的就是系统内的衔接顺畅，换乘方便， 达到时间与空间上衔接的融合，发挥轨道交通运力大、速度快的优势，以及常规公交覆 盖面广的特点，确保出行过程中系统运营的连续性和系统网络的可达性，使公交方式出 行成为无缝的或不间断的过程，才能提高公共交通的服务水平和吸引力，尤其在轨道交 通发展初期，轨道交通与常规公交等其它交通方式之间的良好衔接，是增加轨道交通客 流，确立轨道交通中心地位的重要举措。轨道交通和常规公交系统协调是一项复杂的系 统工程，需要全面、科学地分析评价公共交通系统协调水平，为改善、提高公共交通一 体化水平提供依据，保障各公共交通方式系统协调的实现【4 】。 根据有关部门组织的城市轨道交通衔接方式抽样调查数据表明，地铁乘客进站前的 交通方式中步行占到3 7 8 ，出站后的交通方式中步行占到5 2 ，而进站前与出站后都 2 长安大学硕士学位论文 步行的地铁直接服务的比例仅为l9 6 ，通过二次吸引的复合服务比例达到了8 0 4 。 可见，城市轨道交通重要作用的发挥，很大程度上是与常规公交方式共同完成的，这也 说明加强轨道交通与常规公交衔接研究的重要意义【5 1 。但目前国内已经开通地铁和轻轨 交通线路的城市，普遍存在着轨道交通与常规交通衔接不畅的问题，常规公交与地铁沿 线车站设置和地铁车站之间换乘还存在较大问题，部分站点之间步行距离偏远，造成地 铁乘客换乘常规公交比例偏低，难以发挥地铁应有的作用。 本论文是依托陕西省自然科学基础研究计划项目轨道线网环境下的公交线网及换 乘枢纽规划布局研究展开研究。在城市轨道交通建设过渡期和轨道交通线路成网的不 同阶段，研究通过对地面常规公交的发展模式以及线路、站点设置和车辆、运营等的调 整以与轨道交通相适应，使城市公共交通的建设及运营达到一个良性循环，理顺轨道交 通和常规公交的辩证关系。主动引导其与轨道交通形成一体、高效的联运双赢发展模式， 从而提高公共交通整体服务水平和吸引力。 1 2 国内外研究概况 1 2 1 国外研究现状 在国外城市公共交通体系中，轨道交通、常规公交等都是整个系统的一个组成部分， 其中轨道交通作为整个系统的骨架，承载大运量的客运交通出行，常规公交主要作为轨 道交通的辅助系统，以补充完善轨道交通线网覆盖的不足。 伦敦市的公共交通包括了由地铁、国铁构成的骨架公交系统，以及由常规公交、轻 轨、有轨电车、轮渡形成的衔接邻里社区、旅游观光、接驳长距离交通出行的辅助公交 系统，公共交通方式的出行约占出行总量的3 5 。伦敦拥有世界上历史最悠久( 始于 1 8 6 3 年) 、最庞大( 1 2 条线路、2 7 5 个车站、4 0 8k m ) 的地铁系统，每天客运量超过3 0 0 万人次，高峰小时发车间隔为1 - 2 r a i n ，主要服务于伦敦中心区以及伦敦外围区北部。 国铁系统由城市中心区向外辐射，主要服务于城市间以及伦敦西南部区域，城市内部有 超过4 0 处能与地铁换乘的车站。伦敦的常规公交在整个公共交通系统中扮演着重要的 角色。常规公交定位于服务中短距离的出行，以及作为地铁、轻轨系统的补充。伦敦有 7 0 0 多条公交线路，超过6 5 0 0 辆公交车，年客运量达1 5 亿人次i f - g 。 莫斯科的地铁换乘站分为地铁与地铁、地铁与地面铁路、地铁与地面公交车站等多 种类型。莫斯科全市6 0 0 多条公共汽车线路中，有5 0 0 多条能与地铁连接。有的地铁站 第一章绪论 附近集中多达2 0 条公交汽车、电车路线。此外，莫斯科换乘站建设时，还普遍做到了 与地下行人过街通道相结合，一些公交车站就设在地下行人过街通道的入口旁边，缓解 了路上车流与行人的矛盾，保障了交通安全与畅通，方便了乘掣9 1 。 汉堡市公共交通系统的运输层次为地铁、轻轨、公共汽车，是由四部分组成：u - b a t m 、 s - b a t r n 、h ，b a t m 和a - b a t m 。u b a h n 为地铁系统，一般运力较大，多设于市中心区域。 s b a l m 系统是由铁路部门建设并管理的城市公共交通系统，与u - b a h n 系统比起来， s b a h n 系统的能力和规模要小一些，属于轻轨系统。h b a h n 为公共汽车系统。a - b a h n 系统，是由州政府与邻近的州政府共同建立起来的州际间交通网络。汉堡的轨道交通系 统在网络构成上将u - b a l m 、s b a l m 和a b a h n 规划为一个整体。在规划设计上是按照 轨道交通的服务半径为6 0 0r n 、公共汽车的服务半径为3 0 0m 的原则设计，公共汽车线 路主要是垂直于轨道交通布设，在与轨道交通平行时，其平行区段一般不得超过3 4 个 轨道交通服务半径的距离。在网络布置上尽量增加在市区的覆盖面，减少不同系统的重 复设置，避免各系统之间的无序竞争，浪费资源。为了给乘客提供最佳的服务环境，虽 然各个系统的管理是分开的，但其路网的铺设、其系统运营却是交织在一起。乘客在出 行当中，不仅可在一个系统的各条线路上方便地换乘，也可在不同系统的各条线路上方 便地换乘。其换乘车站的设计，尽量有利于乘客的换乘方便，减少换乘时间【l o 】。 东京的公共交通网络十分发达，其中的地铁久负盛名，成为东京的一种标志。在东 京，除了各地铁线路和电车之间中转站的衔接之外，所有的地铁和电车站都设有出租车 接客点和公交车站将城市的轨道交通与地面公交有机的衔接成一体， 方便市民可以选 择不同的公共交通工具出行。尤为值得一提的是，在地铁和电车构成发达的城市轨道交 通网络环境下，东京很少有长线公交车线路，而多设区间短线，大多数的公交车线路往 往只设十几个站点，少的五六个，每个车站之间的距离仅几百米，与其它交通工具互补 缺漏，起到联接轨道交通网络的作用，共同为大众服务。 首尔市目前有8 条共4 8 7 公里的地铁线路，每年完成2 1 亿人次的客运量。地铁虽 然成为深受欢迎的交通方式，但却面临了两方面的巨大挑战：一方面因其修建及运营的 成本十分昂贵：另一方面，随着新的地铁线路不断投入运营，越来越多的居民在出行方 式的选择中更倾向于地铁，或倾向于私家车与地铁的配套使用，这导致地面公交所占市 场份额开始急剧下滑。在这种局面下，2 0 0 4 - , 2 0 0 5 年，首尔市政府在全市开展了针对地 面公交系统的“一体化重组战略”，这是一次将管理机构、创新技术、基础设施建设、公 4 长安大学硕士学位论文 交组织和运营融为一体的深刻改革。首尔市政府制定了地面公交系统的改革目标：建 设以人为本的环境友好型公共交通；满足乘客的需求；增加乘客的满意度；达到 系统本身财务的可持续性。成立了公交系统改革公民委员会( b s i 配c ) 以调解各种利益 相关者之间的纷争和冲突，以期实现各方共赢。首尔市政府对地面公交系统的网络进行 了彻底革新和整合。根据其线路的功能不同，将全市的地面公交服务分为四类，并以不 同的车体颜色给予明显识别。并对以前迂回重叠的线路进行调整，使公共汽车的线路平 均长度从2 0 3 k r n 减少到1 8 5 k m 。由于线路长度的缩短，相应的可调整出原线路的一部 分配车数，用以开通新的公共汽车线路，这使得公共汽车数量增加2 就能实现地面公 交线路数量增长2 6 。此外，还通过换乘枢纽将不同功能线路衔接起来，形成了以“线 路连接为导向的公交系统”，强调了交通走廊的集约化运营和支线区间多线路、便捷化 的集疏式运营模式，并针对主要的公交走廊构建公交专用道，从而保证公交走廊运行的 速度和容量，大大增强了地面公交与其它交通模式的竞争力【u 】。 综上所述，国外发达国家的城市公共交通系统发展的比较成熟，对轨道交通和常规 交通的定位和方式间衔接措施也都有自己的特色，在实践上积累了丰富的经验，其中有 许多可供我们吸收借鉴。尤其需要引起我们思考并有必要进行深入研究的是首尔市在轨 道交通环境下对地面公交的改革经验。因为，首尔地面公交系统改革前出现的诸多矛盾， 正是我国部分特大城市公共交通系统目前正在面临的或即将要面临的问题。 1 2 2 国内研究现状 我国城市轨道交通的发展至今天为止，已有4 0 年的发展历程。近1 0 年来，由于国 家政策的正确引导和相关城市对规划建设轨道交通的积极努力，我国大部分城市的轨道 交通发展规模正在从成网前阶段( 即1 - 2 条线路) 向轨道骨架网阶段( 由3 条或4 条相 交的线路构成) 过渡。北京、上海、广州三个特大城市已经进入到城市轨道交通网络化 建设时代，计划在2 0 1 0 年将达到条地铁线路【1 2 】。目前，国内对在特大城市形成以 大运量快速交通为骨干，常规公共汽电车为主体，出租汽车等其他公共交通方式为补充 的城市公共交通体系形成共识。作为公共交通的主体，城市轨道交通和常规公交间的整 体协调发展是其中的核心内容，国内已经对轨道交通与常规公交系统的协调、一体化等 问题开展了一些相关的研究。 文献【5 】对城市轨道交通与常规公交的衔接进行了初步的研究。认为对于公共汽车与 轨道交通之间的衔接，需要在公共汽车的进入路线、停靠站台、换乘站内的行车路线以 5 第一章绪论 及车辆的班次等方面予以重视。城市轨道交通线路与公交线网的关系定位是主干与支流 的关系，城市轨道交通是城市主要客流走廊，主要以中远距离客流为主，平均运距一般 为6 - 1 0 k i n ，以发挥其大运量、快速，准时、舒适的系统特征。公共汽电车运量小，但 机动灵活，是解决中、短途交通的主力，其更多地应考虑网络覆盖范围，为区内出行提 供方便条件。还对轨道交通与公共汽车换乘方式：公共汽车路边停靠换乘、合用站台换 乘、在两个平面内换乘和多站台换乘的问题进行了研究说明。 文献【1 3 】介绍了利用遗传算法进行轨道交通接运公交线网规划的模型方法，该算法 对城市轨道交通接运公交线网的功能进行了分析，初步界定了车站影响区，并将其离散 化编码表示，定义参数，以运营者消耗和使用者消耗之和最小为公交线网优化目标函数， 建立模型，最后介绍了使用遗传算法搜索最优路线的计算步骤。 文献【1 4 】探讨了基于城市轨道交通的地面常规公共交通线路布局、城市轨道交通与 地面常规公共交通客运一体化的换乘布局、无缝换乘和票制协调的问题。认为在大力发 展城市轨道交通的同时，应注重实施“城市轨道交通与地面常规公共交通的客运一体 化”，为使城市轨道交通与地面常规公交有机地融为一体，真正达到“一体化”，应协调 好两者间的路线布局、换乘布局，避免资源浪费；遵照“以人为本”原则，完善两者间的 换乘枢纽，建立客运一体化的换乘布局。 文献【1 5 】从公交系统的总体定位、网络结构布局以及客流的特征三个方面探讨了轨 道交通与常规公交的关系，并对公交线网调整应遵循的原则进行了总结，提出了基于轨 道交通的公交线网调整流程。同时，从公交站点、公交线路及公交线网等三方面着手研 究了以轨道交通为核心的常规公交线网的调整方法。 文献 1 6 】对城市轨道交通与常规公交系统协调的内涵、层次、评价方法进行了深入 的分析，探讨了系统协调体制、技术、效益三方面评价指标的定义，建立评价指标体系， 并利用层次分析法确定了各指标的权重。认为城市公共交通一体化，在于建立公共交通 一体化运营和管理系统，实现各种公共交通方式在规划、设计、建设、运营、管理等方 面的充分整合，是一项层次性强的系统工程。其核心在于实现轨道交通和常规公交系统 协调；其合理运营模式应该是：以大、中型运能的快速轨道交通为骨干的客运手段，协 调配合低运能的公共电汽车方式，以有效的公共交通组织管理模式，形成结构合理、运 能与需求相匹配的一体化公共交通网络；其内涵包括体制协调、技术协调、效益协调三 个层面。 6 长安大学硕士学位论文 文献 1 7 1 设计出轨道交通和常规公交协调规划的宏观框架，搭建协调规划理论的宏 观框架基础；随后，针对宏观框架中的关键步骤( 枢纽站选址、轨道交通线网规划、常 规公交辅助线规划、常规接运线规划) ，以及各步骤的主体技术，研究、设计各关键步 骤的主体流程和关键技术的设计方法，在充实协调规划理论的基础上，为尽可能地解决 协调规划的关键技术问题，形成主体的协调规划宏观理论体系；最后，在分析枢纽站微 观交通组织与公轨协调关系的基础上，借鉴现有的先进技术方法和分析工具，提出枢纽 站交通组织方法的整体设计流程和主体步骤的技术方法，形成枢纽站交通组织的技术体 系，从微观角度补充轨道交通与常规公交的协调规划理论，为具体的实际问题解决提供 技术方法的支持。 此外，在文献 1 8 】中对轨道交通与常规公交客流一体化的形成机理研究、轨道交通 车站影响区范围的界定、轨道交通枢纽的设置和接运公交线网的规划进行了研究。文献 【9 】运用系统协调理论分析城市轨道交通和常规公交协调的内涵与特征，结合行为时间价 值理论构建了综合出行时间模型，并对边际出行距离进行了定义和计算，利用运算结果 来指导常规公交的线网调整与规划；在枢纽协调方面主要研究了换乘的地位和作用，以 及换乘的衔接问题，提出利用i t s 进行公交调度改进的策略与方法，并最后构建了轨道 交通与常规公交协调评价的指标体系。 综上所述，国内目前对轨道交通环境下的地面公交线网布局规划的研究主要集中在 换乘枢纽和接运公交线路的合理衔接上，而忽视了城市轨道交通建设从初次建设到成为 稳定的轨道交通网络是需要几十年的发展过程的，在这几十年的时间跨度里地面公交与 轨道交通的相互关系是否存在阶段式的变化发展过程，在这个变化发展过程里两者的功 能定位与发展目标又应是以怎样的模式来整合，以达到城市公共交通体系的和谐发展。 本文将在对提出的这些问题进行分析研究的基础上，探讨在轨道交通环境下的地面公交 线网的布局规划。 1 3 研究的意义 在城市空间总体发展、人口布局调整、轨道交通快速发展的新环境下，常规的、服 务功能单一的地面公交模式已经不适应大都市快速发展的要求。研究在轨道交通环境下 的地面公交线网布局是实现公交优先策略的有效支撑。本论文的研究意义主要体现在以 下几个方面： 7 第一章绪论 ( 1 ) 是实现优先发展公共交通战略的需要 居民选择出行交通方式时，需要考虑方便、快捷、经济、舒适、安全等各种因素。 要引导城市交通结构向公共交通方向发展，就要使公共交通在居民所要考虑的因素上优 于其它交通方式。而单凭城市轨道交通或地面公交其中的一种，显然无法满足居民的所 有要求，因为这两种公交方式各有短长，而实现高水平的公共交通服务就需要轨道交通 与地面公交的整体化共同发展。 ( 2 ) 是城市交通可持续发展的需要 目前我国正处于城市化加速发展阶段，城市用地规模迅速扩张，城市人口急剧增长， 由此所带来的交通问题愈演愈烈。如果城市轨道交通的发展不能促成足以与私人交通相 抗衡的公共交通系统，那么未来城市交通中私人交通的地位将难以撼动。对比以轨道交 通为骨干的城市公共交通和小汽车交通对城市结构及形态的影响，公共交通在节约利用 土地、维持城市中心区活力，以及促使城市形成组团式发展等方面作用巨大，并可以减 少小汽车交通带来的环境污染、能源消耗、交通事故的增加等一系列社会问题。因此， 轨道交通环境下的地面公交线网布局研究是轨道交通与地面公交整体化协调发展的需 要，是提高公共交通的服务水平、增强公交竞争实力保障城市交通可持续发展的需要。 ( 3 ) 是城市轨道交通发展的需要 一方面，城市轨道交通准时、快速、运量大、能耗低、污染轻，符合城市交通可持 续发展的原则，是大城市公共交通的发展方向。另一方面，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 必造成轨道交通客流量达不到预测水平，导致经济效益不佳，投资难以回收。城市轨道 交通要实现大容量快速交通运输的优势就必须得到其它客运交通工具的良好支撑，特别 是得到地面公交系统的辅助，才能充分发挥其作为公共交通骨干的作用，促进城市公共 交通的良性发展。 1 4 主要研究内容和论文框架 1 4 1 主要研究内容 以轨道交通与地面公交系统的整体化发展为背景，从城市交通全面、协调、可持续 发展的角度，在分析轨道线网特征及其对公交线网的影响的基础上，对地面公交线网在 g 长安大学硕士学位论文 轨道交通的不同时期的发展模式进行了系统研究，构建了基于轨道交通的地面公交线网 布局规划的理论和方法体系。 本论文共分六章，主要研究内容如下： 第1 章绪论。主要论述了论文的研究背景、国内外研究现状、研究意义和研究内 容。 第2 章轨道交通线网发展阶段及其对地面公交的影响。本章首先分析了轨道交通 线网存在的不同发展阶段，并对各发展阶段的轨道交通运行特征，如轨道线网负荷强度、 平均运行时间以及平均乘距和线网平均站距做出了分析，在此基础上研究了轨道网络在 不同发展阶段对地面公交线网布局规划的影响。 第3 章轨道交通环境下的地面公交系统布局模式研究。本章通过对国内已建成城 市轨道交通线路的运营问题进行分析，得出轨道交通特性决定了其与地面公交系统的整 体化发展的需求，紧接着对轨道交通与地面公交系统的整体化发展的内涵进行了分析， 在此基础上提出了轨道交通环境下的地面公交系统布局的发展模式。 第4 章轨道交通环境下的地面公交线网布局规划。本章基于整体化发展的需要对 提出了在轨道交通环境下地面公交线网规划的原则、方法和规划模型，以及对规划线网 的优化方法和模型。 第5 章轨道交通环境下地面公交线网评价研究。本章在选取评价指标的基础上， 从方面性、快捷性、广泛性和可靠性四个方面出发，构建了轨道交通环境下地面公交线 网的评价指标体系。同时给出了每个评价指标的计算和实现方法，并选取基于层次分析 ( 趾口) 的综合评价模型作为轨道交通环境下地面公交线网评价模型。 第6 章实例研究。以西安地铁2 号线直接服务范围内的地面公交线网规划调整为 依托，对论文所提出的地面公交线网规划理论方法进行验证，判断其适应性和可行性。 结论。论文的主要研究结论和研究成果，提出了本研究还有待于进一步深入研究的 若干问题。 1 4 2 论文框架 基于论文的主要研究内容，归纳本文的研究框架如图1 1 所示： 9 第一章绪论 第1 章绪论 第2 章轨道交通线网发展阶段及其对地面公交的影响 第3 章轨道交通环境下的地面公交系统布局模式研究 第4 章轨道交通环境下的地面公交线网布局规划 第5 章轨道交通环境下地面公交线网评价研究 第6 章实例研究 结论 问题的提出 影响分析 规划研究 方案评价及方法 图1 1 本文研究框架 1 0 规划方法检验 研究成果 长安大学硕士学位论文 第2 章轨道交通线网发展阶段及其对地面公交的影响 城市轨道交通是有效解决我国城市公共交通问题的主要途径，轨道交通已成为影响 城市结构、功能和发展的重要因素，同时在很大程度上影响着其他交通方式的发展，决 定着其它交通方式的布局形态。因此，通过分析轨道交通发展不同阶段的运行特征，探 析不同时期轨道线网对地面公交的影响，理顺他们之间的相互关系，为地面公交线网布 局的优化调整提供理论依据。 2 1 城市轨道交通线网的发展阶段 城市轨道交通是一项耗资巨大的市政工程，客观存在着建设投资大、工程复杂、施 工期长的特点。目前，我国正在进行或准备进行轨道线路建设的城市绝大多数会受建设 资金的制约一般只能同时开工一、两条线的建设，所以在轨道交通线路不断建设开通直 至形成稳定网络的过程中势必要经历阶段性的发展时期。回顾国内外特大城市轨道交通 网络发展历史可知，其发展通常会经历成网前阶段、骨架网阶段和稳定的轨道网络三个 阶段。 2 1 1 成网前阶段( 1 2 条线路) 成网前阶段的轨道线路主要是由首次建设的线路构成，这个阶段的轨道线路的走向 往往与城市的主轴线相一致，而城市的主轴线通常是城市最重要的交通走廊之一。如： 上海在1 9 9 3 1 9 9 9 年，只有轨道交通1 号线，线路运营区间为莘庄匕海火车站，全 长2 1 5k m 。该线途经上海火车站、人民广场、淮海路商业街、徐家汇购物中心，是上 海南北向的主要客流走廊。再如，西安地铁二号线于2 0 0 6 年9 月2 9 日正式开工，将于 2 0 1 1 年正式运营；一号线于2 0 0 7 年开始进入施工准备阶段，2 0 0 8 年全线开工，2 0 1 3 年正式运营。l 号线( 后围寨纺织城) 和2 号线( 铁路北客站韦曲) 将构成轨道交通 线网中的十字骨架【1 9 】。l 号线为西安市东西向主客流走廊，线路全长2 3 9 千米，设车站 1 7 座。该线路穿越西安城区的东西，通过市区最繁华的地区和人口最稠密的地区，同时， 线路连接主城东西轴向上的城西客运站、西安客运站、康复路批发市场、长乐路客支站、 半坡客运站等大型客流集散点和长途客运枢纽。2 号线为西安市南北向主客流走廊，线 路全长2 6 4 千米，设车站2 0 座。线路将郑州至西安高速铁路北客站、张家堡广场、城 市中心北大街及钟楼、南郊省体育场、小寨商业文化中心、西安国际展览中心、长安区 第2 章轨道交通线网发展阶段及其对地面公交的影响 等大型客流集散点串联起来，沿途分布有张家堡客运站、城北客运站、明德门客运站等 长途客运枢纽。 成网前阶段的轨道线路主要用于满足城市主要客流走廊的交通需求，发挥轨道交通 快捷、准点、高效、安全的优势，分流城市主轴线上的地面交通客流，并与城市对外交 通枢纽相连，使客流内外衔接，为客流快速集结与疏散提供保障，以缓解大城市突出的 交通供需矛盾。 2 1 2 骨架网阶段( 由3 条或4 条相交的线路构成) 显然，一个城市的主中心( c a c e n t r a l a r e a ) 的交通量是最大的。一般大城市除主 中心外，还有若干个副中心，它们距主中心距离约为4 - - 6 k m ，副中心部分地分担了市中 心的功能，其本身出行量及其与市中心之间的出行量都很大，副中心之间的出行量也很 大。因此，初期修建的轨道交通线路主要应分担这些出行量，我们将这种3 线结构或4 线结构称作整个城市轨道交通线网的“骨架网”，它是整个轨道交通网络的基础【2 们。 骨架网中的骨架线路一般都与城市的交通走廊走向相一致，体现城市主导发展方 向，成为城市交通发展的主骨架。如上海在2 0 0 0 2 0 0 5 年，逐步形成十字加c 形的城市 轨道交通骨架，线网长度为6 5 6 4 k m ，由3 条线路( 1 、2 和3 号线) 组成。再如，西安 的城市快速轨道交通骨架网将由1 、2 、3 号线构成，其中l 号线、2 号线分布在西安市 的东一西、南一北主轴上，是西安市的南、北交通走廊和东、西交通走廊，是疏解城市 交通流缓解城市道路交通压力的主要部分，并且支持城市东西、南北、西南、东北几个 发展方向。3 号线为东北、西南走向，线路起于新筑镇。沿城市主要客流走廊东二环敷 设，毗邻西安沪河综合开发区、兴庆公园，经国家级历史文物景点大雁塔、陕西省历史 博物馆、小寨商业文化中心、西安高新技术产业开发区、长安科技产业园等客流及人口 密集区，并对外连接西阎高速、西户高速、2 1 0 国道，线路全长4 4 3 千米，共设车站3 0 座。3 号线联接了1 号线、2 号线，把西安市的核心区以外的大型客流集散点有机联系 起来，通过对l 号线、2 线进行有效的交通转换，与1 、2 号线共同构成西安市轨道交通 的骨架线网。 骨架网体现的是城市发展主方向，适应规划期的城市布局结构和主要发展方向、满 足城市发展目标下的土地利用和交通运输需求、具有明显的轨道交通运输效果。在骨架 网基础上发展辅助线路，扩大骨架线网的影响范围，形成与城市土地利用布局和城市发 展方向相适应的线网，使线网兼有稳定性和可扩展性。 1 2 长安大学硕士学位论文 2 1 3 稳定的轨道网阶段( 5 条以上线路组成的网络) 随着城市市区的进一步拓展，通过发展轨道辅助线在市区填补骨架网留下的空白。 此外，除了主中心和副中心外，原来的郊区集镇并入市区后，功能将进一步加强，成为 一个较高密度的居住区或工业区，出行量、吸引量较大，于是形成了“二级副中心”。这 些二级副中心之间以及它们与主中心和副中心之间的交通走廊同样可通过轨道辅助线 路相联接，以形成稳定的轨道网络。 以具有百年城市轨道交通发展历史的典型城市巴黎和纽约为例进行分析。巴黎 地铁网由2 条半环线、3 条半径线和9 条直径线组成，形成了“放射线+ 环线”的布局；纽 约则形成以曼哈顿岛为中心的放射性地铁网。再以西安为例，西安将在由1 、2 、3 号线 构成的骨架网基础上，发展4 、5 、6 号线的辅助线网构成对骨架网的补充，加大城市范 围内轨道交通线网的密度、提高服务水平，是对骨架线网没有覆盖到的空白区域的补充。 西安地铁4 号线主方向为南北向，大部分地段与2 号线平行，线路连接草滩现代农业开 发区、张家堡广场、曲江新区、韦曲科技产业园，途经西安火车站、明城墙内五路口及 大差市、历史文物景点大雁塔等客流密集区，缓解2 号线在市中心区的客流压力，对城 市南北向客流转换起到辅助和补充作用，线路全长3 5 2 千米，共设车站2 3 座。5 号线 主方向为东西向，大部分地段和一号线平行，东端的纺织城火车站为既有西康铁路客运 站，是西安铁路枢纽的辅助客站，西端主线连接六村堡工业园区，支线连接纪阳组团， 途经曲江新区、西安国际展览中心及三桥交通枢纽等大的客流集散点，将辅助1 号线分 流城区内东西向客流，线路全长4 4 8 9 千米，共设车站3 1 座。6 号线在城市中心区和l 号线基本平行。线路连接东郊纺织城、明城墙内东、西大街及钟楼、南郊大学城、西安 高新技术产业开发区及长安科技产业园等工商业聚集区和人口密集区，可辅助1 号线对 主城区客流起到较大的分流作用，缓解城市中心区的交通压力，同时可带动东郊纺织城 社会经济发展及产业结构调整、南郊大学城土地综合开发利用，拓展城市发展空间，线 路全长4 1 0 8 千米，共设车站2 6 座。 2 2 城市轨道交通线网发展各阶段的运行特征 通过对轨道网络的三个发展阶段成网前阶段、轨道骨架网阶段、稳定的轨道网 络阶段的线网负荷强度、平均乘距、平均运行速度等各项运行特征指标进行分析，旨在 探讨轨道线网不同发展阶段在城市公共交通体系中作用的演变、为进一步研究其与地面 公交线网的布局关系奠定基础。 1 3 第2 章轨道交通线网发展阶段及其对地面公交的影响 2 2 1 轨道线网负荷强度 轨道线网负荷强度是指每公里轨道每日客运量，反映的是轨道线路的客运强度。在 城市轨道交通发展的三个阶段中，线网负荷强度的发展变化是有差异的。 ( 1 ) 成网前阶段 单条线路的负荷强度发展一般都要经历客流形成期和客流稳定期的过程。上海轨道 交通l 号线1 9 9 3 2 0 0 5 年的线路负荷强度数据变化趋势如图2 1 所示。 3 5 3 0 2 5 e 螽2 0 倒 捆1 5 卿 1 0 5 o e = j 运营里 星 】j l5 矽 一 ， 4 三s + 负荷强踅 j2 9夕 j ， l2 ， 爱y 。 励雳 。一 捌伊 - 一- 一 矿。 z 隰 男 v ， 1期3 舅21弱 1 i7 _ ， i 弼 (蔑少 。 ，i ， j ，l 。县。 找? ， 二 黪 ，j ， ，：? 办艘 l 删3l 甘9 4l 删a l v 帅 l t 憎，l 删di ，甘甘2 0 0 0z u u iz w zz u u jz t h j 2 0 0 0 年份 图2 1 上海轨道交通1 号线1 9 9 3 - 2 0 0 5 年负荷强度变化趋势图 客流形成期 由图2 1 所示的上海轨道交通1 号线1 9 9 3 - 2 0 0 0 年线路负荷强度数据说明，在单条 线路通车初期的4 - 5 年，负荷强度增长幅度较大，可达到1 3 1 6 万人次( k m d ) ，客流 负荷强度处于快速增长阶段。 客流稳定期 随着时间的推移以及1 号线运营里程的增加，从图2 1 可以看出上海轨道交通1 号 线在2 0 0 0 年以后的3 年里客流负荷强度达到2 5 万人次( k i n d ) 。在2