（交通运输规划与管理专业论文）城市综合客运枢纽的换乘理论研究.pdf

摘要 城市综合客运枢纽是城市客运交通系统的重要组成部分，是城市综合交通网 络的交汇点和乘客集散的主要场所。研究枢纽客流吸引量及交通方式分担量是确 定枢纽设施的规模、安排衔接车辆的数量及频次的基础，枢纽设施功能布局和交 通流线组织模式的优化能缩短乘客换乘距离和时间、提高换乘效率和改善换乘环 境，城市综合客运枢纽换乘衔接的协调程度需依靠综合评价才能得以体现。据此， 本论文主要做了以下几个方面的研究： ( 1 ) 改进了最小二乘回归预测模型，将偏最d - 乘法应用于枢纽客流吸引量 预测，改善了自变量之间的多重相关性；运用n e s t l o g i t 模型对枢纽进行交通方式 分担量预测，在一定程度上减轻了i i a 特性对l o g i t 模型精确度的影响。 ( 2 ) 分析了城市综合客运枢纽中交通功能子设施和商业功能子设施的规模和 布局对乘客换乘协调性的影响，并研究了枢纽交通流线组织的方法和原则。 ( 3 ) 提出基于变权重的城市综合客运枢纽换乘衔接整体性能的模糊综合评价 方法，通过建立评价指标权重与评价指标值的函数关系，使该评价方法的结果更 切合实际。 最后，将本论文提出的模型和方法结合北京西站进行研究和分析，并对建立 枢纽内部乘客路径最优化模型、完善换乘衔接相关的评价指标等方面加以展望。 关键词：城市综合客运枢纽；偏最d - - 乘法；n e s t l o g i t 模型：换乘衔接；变权重 分类号： a bs t r a c t u r b a nc o m p r e h e n s i v ep a s s e n g e rt e r m i n a li st h ek e yt ot h eu r b a np a s s e n g e r t r a n s p o r ts y s t e m ，t h ei n t e r s e c t i o no fn e t w o r ka b o u ts o m et r a n s p o r t a t i o nm o d e sa n dt h e m a i nl o c a t i o nf o rp a s s e n g e r st r a n s f e rb e t w e e nd i f f e r e n tm o d e s t h en u m b e ro f p a s s e n g e ra t t r a c t e db yt h et e r m i n a la n dr a t eo fa l lt r a n s p o r tm o d e si st h eb a s i so f d c t c r m i n a t i o no nt h es c a l eo fa r c h i t e c t u r ea n df a c i l i t i e s ，a l s oa f f e c tt h en u m b e ro f v e h i c l e sa r r a n g e di nt e r m i n a l o p t i m i z a t i o no nl a y o u ta n dt r a f f i cf l o wi nt e r m i n a l s h o r t e n sp a s s e n g e r st r a n s f e rd i s t a n c ea n dt i m e ，i m p r o v e st r a n s f e re n v i r o n m e n ta n d e f f i c i e n c y t h ee x t e n to fi n f l u e n c eb yv a r i e t yo ff a c t o r so nu r b a nc o m p r e h e n s i v e p a s s e n g e rt e r m i n a lm u s tb ep e r f o r m e db yc o m p r e h e n s i v ev a l u a t i o n a c c o r d i n g l y , t h e t h e s i sm a k e ss o m er e s e a r c h e sa sf o l l o w i n g ： ( 1 ) i m p r o v e dt h em u l t i p l el i n e a rr e g r e s s i o nm o d e l ，a p p l i e dp a r t i a ll e a s t - s q u a r e s r e g r e s s i o ni np r e d i c t i n gp a s s e n g e rq u a n t i t y , i m p r o v e dt h em u l t i p l ec o r r e l a t i o n sb e t w e e n v a r i a b l e s a p p l i e dn e s t l o g i tm o d e li np r e d i c t i n gt r a n s p o r tm o d es p l i ti nt e r m i n a l ， r e d u c e dt h ee x t e n to fa f f e c t i o no nt h ea c c u r a c yo fl o g i tm o d e lf r o mi i ac h a r a c t e r i s t i c ( 2 ) a n a l y s i so nt h ei n f l u e n c eo fp a s s e n g e r st r a n s f e rc o o r d i n a t i o nf r o mt r a n s p o r t a n dc o m m e r c i a lf a c i l i t i e si nt e r m i n a l ，r e s e a r c h e do nt h em e t h o d sa n dp r i n c i p l e sf o r o r g a n i z i n gt r a f f i cf l o wi nt e r m i n a l ( 3 ) i m p r o v e dc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nm e t h o do ff i x e dw e i g h t ，t h ec o n n e c t i o n b e t w e e nw e i g h ta n dv a l u eo fi n d i c a t o rh i g h l i g h tt h en o n - k e yi n d i c a t o r so fv e r yl o w v a l u e ，t h er e s u l to fv a l u a t i o nr e f l e c tr e a l i t yb e t t e r f i n a l l y , t h et h e s i si n t e g r a t e si m p r o v e dm o d e l sa n dm e t h o d sw i t ht e r m i n a lo f b e i j i n gw e s ts t a t i o n q u e s t i o n sn e e dt ob es o l v e da r ea l s op r e s e n t e d ，s u c ha sp r a c t i c a l a p p l i c a t i o no fp r e d i c t i o nr e s u l t s ，o p t i m i z a t i o nm o d e lo nt r a f f i cf l o wi nt e r m i n a l ，e n t i r e t y o fe v a l u a t i o ni n d i c a t o r so nt r a n s f e rc o o r d i n a t i o n k e y w o r d s ：u r b a nc o m p r e h e n s i v e p a s s e n g e rt e r m i n a l ；p a r t i a ll e a s t s q u a r e s r e g r e s s i o n ；n e s t - l o g i tm o d e l ；t r a n s f e ra n di n t e r c h a n g e ；c o n t i n g e n c yw e i g h t c i 。a s s n 0 ： 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) 学位论文作者虢炙学南 签字同期：细脚月参日 导师签名： 签字日期：k 。湃二月台日 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：吴学毒b签字同期：力9 1 d 伊年乡月。日 6 3 致谢 时光荏苒，两年宝贵的研究生生活即将结束，能在这两年内顺利完成学业， 有太多的人需要我用一生去感谢和铭记。 首先，衷心感谢导师邵春福教授，本论文的选题、写作和修改的过程都凝聚 着老师的心血和汗水。在这两年中，邵老师渊博的知识、严谨的治学态度和高尚 的人格深深地影响着我。感谢邵老师在指导我理论知识的同时，让我参与实际项 目，生活上也给予我极大的帮助，我一点一滴的进步都离不开老师的关怀和指导。 实习期间，中路港工程咨询公司的李鹏林工程师、齐岩高级工程师对我的工 作进行指导，他们出色的工作能力不断激励着我，令我受益匪浅，在此表示感谢。 师兄马壮林博士在论文写作之初提出了宝贵的意见，同学张荣光、马毅林、 李明华在论文的思路上给我启迪和帮助，室友周立、谢文华在生活上给予我热情 的关怀。两年的研究生生活中，我有过成功的快乐，也有过失败的迷惘，对所有 曾帮助和关心过我的人在此一并表示感谢。 最后，感谢我的家人，你们无私的关怀使我顺利走完了近二十年的求学历程， 这一路上的每一步都充满着你们深深的爱! 1 1 研究的背景和意义 1 概述 随着我国经济社会的全面发展，人民生活水平不断提高，城市化进程也正以 前所未有的速度向前推进，城市功能区域划分日益明确，交通需求快速增长，城 市同人均出行次数也相应增加。虽然我国在城市交通基础设施领域投入了很大的 人力、物力和财力，但由于城市特别是城市中心区用地紧张，道路设施的建设速 度远远赶不上小汽车增长速度，导致交通供给与交通需求的矛盾逐步激化，引发 城市交通拥堵、交通事故和交通环境问题。 城市综合客运枢纽是一种大型的公共建筑，在城市客运系统规划建设和实际 运营中具有重要地位和作用，它的建设与改造将对周边道路的交通流分布乃至整 个城市的交通系统产生影响。由于综合客运枢纽一般处于两种或两种以上交通方 式线路交汇处，车流、人流等多种交通流在此集聚，综合客运枢纽的任务即将多 种交通流加以组织和疏导，以实现乘客在此集散的基本功能。城市综合客运枢纽 对促进城市交通系统的高效运行、优化城市交通出行结构和改善城市空间布局等 方面起着非常重要的作用。 本论文依托于国家“9 7 3 ”项目研究课题“城市交通系统的组织优化与控制” ( 编号2 0 0 6 c b 7 0 5 5 0 5 ) ，研究成果对构建现代综合交通体系，掌握综合客运枢纽的 发展规模，改进综合客运枢纽的客流组织体系和换乘设施等具有指导意义，对相 关部门的决策也具有参考作用。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国外研究现状 国外在城市综合客运枢纽相关的规划建设、运营管理等领域的理论研究和实 践探索方面起步较早，特别是欧美、日本等发达国家和地区，大城市轨道交通线 路逐步成网，由多种交通方式组成的综合客运体系同趋完善，实现各交通方式之 间的无缝接驳是城市综合客运枢纽的发展方向，国外发达国家深厚的理论积淀和 宝贵的实践经验对我国城市综合客运枢纽的快速发展起到了强大的助推作用。 ( 1 ) 理论方面 在城市综合客运枢纽交通工具衔接上，w i l l i a mh k l a i n t l l 等人就p & r 停车换 乘模式对城市中心区交通拥挤的缓解程度提出了相关的网络平衡模型；j u d y s d a v i s t 2 1 就选择到达轨道交通枢纽的交通方式上进行了详细的分析与探讨，以影 响方式选择的因素为变量，建立了接驳轨道交通枢纽交通方式比例的回归模型。 在城市客运枢纽内部设施规模和布局上，b a t e se g 【3 1 在其论文中研究了设施 改善程度对城市综合客运枢纽换乘人数变化的关系，说明了接驳车站各种设施应 具备的规模。 在城市客运枢纽内部交通流线组织上，w i n n i ed a a m e n 4 1 等人认为在城市综合 客运枢纽的功能分区设计中，乘客步行线路选择行为的研究对提高枢纽换乘效率 具有非常重要的作用，通过采集大量数据并进行分析，建立了比传统最短路径模 型更为精确的可描述枢纽内乘客路径选择行为的效用模型，该模型重点关注设施 服务水平的变化及枢纽信息化程度对乘客路径选择的影响。 在城市综合客运枢纽的经济可行性上，俄罗斯学者斯卡洛夫在他的文献 5 】中 就城市交通枢纽的公共性与国民经济评价可行性等方面进行了阐述。 ( 2 ) 实践方面 日本最早的城市综合客运枢纽将机场与城市轨道交通衔接在起，东京成田 机场就是最典型的实例，成田机场航站楼位于地面以上，京成线快速列车通过航 站底层，各层之间设有自动扶梯相连，乘客换乘全部都在室内，这样的枢纽既改 善了换乘舒适度，又缩短了换乘时间【6 】。 法国是世界上高速列车最发达的国家，因此其城市综合客运枢纽多将高速铁 路车站与城市内部公共交通接驳起来，高速铁路系统为了更好地吸引客流，充分 发挥其快速、舒适的优点，将多种城市交通方式直接引入高速铁路车站，乘客在 车站内可以直接完成换乘，构成了以高速铁路为主的综合换乘系统，戴高乐空港 换乘枢纽即是法国城市综合客运枢纽中的典型代表。 美国的华盛顿特区与纽约的联合车站是比较典型的城市综合客运枢纽，该枢 纽集中了铁路、市内轨道交通、市郊轨道交通、常规公交和私人交通方式，各种 交通方式之间的换乘形式为垂直立体换乘，铁路位于最上方，市内轨道交通和市 郊轨道交通在最下面，多层停车库在旁边，公交在地面，各层面均有自动扶梯相 连。 1 2 2 国内研究现状 在国内，城市综合客运枢纽的发展起步较晚，随着大城市轨道交通的建设及 其线路的网络化，位于多交通方式交汇处的城市综合客运枢纽在人们出行的过程 2 中起着日益关键的作用。以北京为例，位于城市西北角的西直门、东北角的东直 门及南边的北京西站和北京站在乘客对外出行和内部中转的综合交通体系中起着 支柱和轴心的作用。 ( 1 ) 理论方面 国内关于城市综合客运枢纽的选址及规划布局的文献较多，刘灿齐在文献 7 】 中提出了城市综合客运枢纽选址的两种方法：流量决定法和成本决定法，同时应 用排队论有关模型对城市客运枢纽客流进行分析。北京工业大学一部分学者根据 人机参与理论提出了一套城市综合客运枢纽规划布局的理论，并据此对北京市城 市综合客运枢纽进行了相关研究。 在城市综合客运枢纽的运营组织上，姜帆在其文献 1 1 1 q h 对城市综合客运枢纽 客流需求预测及内外交通组织方面进行了研究，有关这方面研究的文献还有文献 【6 】【9 】。 ( 2 ) 实践方面 北京市西直门综合客运枢纽是北京市最重要的城市内部客流中转地之一，附 近的北京北站是北京市用铁路连接东北的对# b l - i 户，地铁2 号线和城铁1 3 号线在 此接洽，首发及途经枢纽的公交线路达到近2 0 条，它是城市综合客运枢纽多层立 体“零换乘 理念的典型体现，在此换乘的乘客可方便到达北京市内各地及东北 地区。 上海市虹桥综合客运枢纽集机场、铁路、磁浮、地铁、公交等一系列城市对 外、对内交通服务功能于一体，枢纽内的换乘模式多达5 6 种，不同需求服务层次 的乘客都可在此通过换乘到达目的地，地下引入地铁线纳入上海市轨道交通网络， 磁浮的引入使虹桥和浦东两在机场的乘客能实现快速周转，地面廉价的公交车也 可到达城市的大部分地区。 1 3 论文的主要内容 本论文依据城市综合客运枢纽换乘衔接的有关基本理论，结合国内外先进的 城市综合客运枢纽规划、建设及管理实践经验，在分析城市综合客运枢纽换乘客 流的特点、预测客流规模及方式分担的基础上，研究城市综合客运枢纽功能布局 及交通流线组织，提出基于变权重的换乘衔接协调性评价方法，最后以北京西站 综合客运枢纽为例，在预测该枢纽客流规模的基础上，提出该枢纽在功能布局、 交通组织等方面的改进方案，并对枢纽的换乘衔接现状加以综合评价。 本论文共分为七章，各章的主要内容如下： 第一章概述。提出论文的研究背景及意义、国内外研究现状，提出论文的主 3 要内容和结构框架。 第二章城市综合客运枢纽的相关理论。经过探讨城市综合客运枢纽的形成机 理，将枢纽中乘客的出行目的和时空分布特征作为客流组织的依据，综述影响枢 纽换乘衔接的相关因素并提出枢纽换乘衔接的相关模式。 第三章城市综合客运枢纽的客流预测。分析客流预测的目的，利用偏最小二 乘多元回归模型及n e s t l o g i t 模型对城市综合客运枢纽的客流吸引量及交通方式 分担率进行预测。 第四章城市综合客运枢纽的功能布局和流线分析。探讨客运枢纽的交通功能 子系统和商业功能子系统与枢纽换乘衔接的关系，研究了枢纽中各交通流线的组 织方案。 第五章城市综合客运枢纽换乘衔接的综合评价。建立城市综合客运枢纽换乘 衔接指标体系，分别提出定量指标和定性指标的无量纲化方法，并将基于变权重 评价方法应用于城市综合客运枢纽的换乘衔接协调性综合评价。 第六章城市综合客运枢纽的应用实例研究。以北京西站综合客运枢纽为例对 城市综合客运枢纽相关的换乘衔接理论进行了应用研究。 第七章结论与展望。总结本论文的主要结论和成果，并对该领域的进一步研 究提出展望。 1 4 论文的结构框架 依据本论文所要研究的主要内容，提出本论文的结构框架如下： 4 国内外研究现状 1 一 枢纽形成机理及分类 换乘衔接的基本理论 l 篓零竽釜鬯影响凶素 - 4 换乘衔接模式 一 客流预测的意义 枢纽客流预测 i 一一亭流特性分：昕一一一 _ 一预测方法的提出 三织分析l hi 栅端棚喊 换乘衔接 l 一 枢纽交通流线分析 厂i 丽囊概达。一 换乘衔接协调性评价 评价体系的建立 - 一评价方法的选取 实例研究 图1 1 论文结构框架图 f i g 1 - 1t h e s i ss t r u c t u r ea n df l o wc h a r t 5 2 城市综合客运枢纽换乘衔接的相关理论研究 2 1 形成机理分析及分类 2 1 1 形成机理分析 随着城市交通的发展，多种交通方式的线路逐步形成相互联结的网络结构， 作为网络结点的枢纽同益受到重视，城市综合客运枢纽由此应运而生。“综合意 为把各种不同而有关联的事物组合在一起，“枢纽 指事物的关键部位，事物之间 联系的中心环节f 6 】，“城市综合客运枢纽 是指城市多种相互联系的客运交通网络 的结合点，通过合理的规划，在结点部位把多种客运方式、多条公交线路有机地 衔接、组合起来，使其具有中转换乘、客流疏导、营运组织等功能，形成城市综 合客运枢纽。总体而言，城市综合客运枢纽是在各种客运交通方式并存时平衡中 转客流而建设的一种交通设施，是城市客运交通系统中的一个子系统【l 0 1 。 城市综合客运枢纽不是与城市道路网络同时产生的，而是城市综合交通系统 发展的结果，其形成过程如图2 1 所示，可分为以下五个过程： 卜一 卜 + 卅 承 l + 图2 1 城市综合客运枢纽的形成过程 f i g 2 - 1t h ed e v e l o p m e n tp r o c e s so fu r b a np a s s e n g e rt e r m i n a l ( 1 ) 单站点直线型 城市道路等交通基础设施较少，机动车寥寥无几，交通方式构成简单，城市 地面公交是唯一的公共交通方式，只有简单的站点设置在路边，城市规模较小， 居民出行通过一次乘车即可完成。 ( 2 ) 单站点常规交叉型 城市交通基础设施己开始增多，机动车开始在交叉路口出现拥堵现象，交叉 路口设置红绿灯等交通管理设施变得非常必要，但交通方式仍限于地面机动车和 非机动车辆，交通结构较为简单。 ( 3 ) 单站点多方式交叉型 在这个阶段，城市轨道交通方式逐步得到发展，并与城市地面公交之间有换 乘点，随着城市规模的扩大，乘客出行需要依靠多次换乘来完成，城市综合客运 6 枢纽的发展处于萌芽状态。 ( 4 ) 单极网络型 城市综合客运枢纽形成以单级枢纽为核心的网络状态，一个大型客运枢纽与 多个中小型客运枢纽组成单极枢纽网络，城市居民出行一般以大型客运枢纽为中 心，此大型客运枢纽一般情况下能发展成为城市综合客运枢纽。 ( 5 ) 分布式网络型 对于规模较大的城市，单极型枢纽网络已不能满足城市居民的出行换乘需求， 多种交通线路形成综合交通网络，城市综合客运枢纽在此阶段发展成为多极的网 络式结构，这此种形式的枢纽是国内大中城市综合客运枢纽的发展建设方向。 表2 i 城市综合客运枢纽分类 t a b 2 - 1t h ec l a s s i f i c a t i o no fu r b a nc o m p r e h e n s i v ep a s s e n g e rt e r m i n a l 分类理由类别类别特点 一般设在城市出入口，连接着对外交通客运输出 城市对外客运枢纽线路与城市内部交通线路，其规模与城市发展形 态、经济文化活动相当。 主要为城市内部区域间或中心与对外枢纽的客流 按交通功能分类交换服务。一般设在城市内主要客流集散点，多 市内客运枢纽 种交通方式，多条线路汇交点，对通畅，便捷性 要求高。 这些地点在某些时间段内集散强度人，枢纽为满 特定设施服务枢纽 足人们文化、娱乐出行而设。 枢纽内有多条电车、汽车的首末站，并设有停车、 首末端换乘枢纽 候乍、调度以及有关指示标志等设施。 按交通组织分类位于道路交通条件好，公共线路通达性高，多条 中途站换乘枢纽线路交汇的路网节点。站点设置、人流组织是此 类枢纽设计重点内容。 枢纽站为地上或地下多层结构形式。适用于交通 立体型枢纽方式复杂、用地受剑限制地点。同时也可与综合 按布置形式分类 性服务设施，如商业、文娱活动场点相协调。 平面型枢纽 枢纽站设施布置在地面。其规模视换乘需求而定。 吸引全市范闱对外交通客流的枢纽，如火车站、 都市级枢纽 机场、港口等人型城市出入口。 连接卫星城镇与市内公交线路的城市公共交通枢 按服务区域分类 区域级枢纽 纽以及城市内交通重心处枢纽。 片区级枢纽 设在片区中心的客流集散点的枢纽。 待拆除枢纽 已经失玄交通使用价值，准备挪作他用 已经存在并且在城市交通中发挥着具人的作用的 按时间范围分类 止在使用的枢纽 交通枢纽 尚不存在或正在建设，将会在未来城市交通中发 规划待建的枢纽 挥着巨大的作用 7 2 1 2 城市综合客运枢纽的分类 城市综合客运枢纽从不同的角度考虑有不同的分类方法，本论文参考文献 1 5 】 对城市综合客运枢纽进行分类，具体分类方法如表2 - l 所示。 2 2 枢纽客流特性分析 2 2 1 客流的出行目的分析 城市综合客运枢纽中乘客的出行目的各不相同，乘客出行目的与出行时间段 和综合客运枢纽的类型有关，只有很好的掌握乘客的出行目的，才能更有效的调 配好枢纽内的服务设施规模及交通工具运行的数量及频次。从工作同与非工作同 角度而言，在工作日出行的乘客多以上下班、上下学为主要目的，早高峰客流来 源以居住小区为主，客流目的地则多为城市c b d 、学校等客流吸引源为主，晚高 峰客流向相反方向流动n 6 1 ；在非工作只出行的旅客则多以休闲、购物、探亲访友 为主要出行目的，客流在居住小区、商场、休闲中心等地往返移动，客流高峰期 不明显。从城市综合客运枢纽类型而言，城市对外客运枢纽乘客组成较为复杂， 既有往返于城市内部各区之间、也有对外方式与城市内部之问换乘的乘客，就后 者而言，对外客流的到达具有较强的脉冲性，在与之衔接的城市内部交通工具的 运能配备及发车频率上，应与对外方式到发的客流规模及时间相匹配，以免造成 大量客流集中于枢纽内，一方面延长了乘客的换乘时间，另一方面也容易造成安 全隐患。 在城市对外型客运枢纽中，换乘客流大多携带较重的行李，因此在上下层之 间应尽量多地设置自动扶梯，方便乘客在枢纽内的走动；在城市内部型客运枢纽 中，客流组成多为工作流、学生流、休闲流的混合体，在确定该类枢纽的设施规 模和换乘组织方案时，应考虑该枢纽所处的城市区位，例如，当枢纽位于以居住 为主要功能的区域时，早高峰时应优先考虑进站客流的设施供给能力，晚高峰时 段则相反。 2 2 2 客流的时间分布特性 城市综合客运枢纽客流的时间分布特性可分为两个方面，一方面是客运枢纽 在建成投入使用后，在设计年限范围内枢纽集散客流量随时间的动态趋势；另一 方面是短时间内( 如每天) 枢纽客流集散量随时间的动态变化情况。下面分别对 客运枢纽在以上两方面所表现出来的时间特性加以分析。 ( 1 ) 设计年限时间分布特性 1 ) 幂函数形曲线分布 如图2 2 中红色曲线o a 所示，城市综合客运枢纽客流集散量随着时间的推移 呈幂函数形式的增长趋势。在客运枢纽刚建成时，客流有快速增长的趋势，随着 时间的推移，客流结构和规模逐渐稳定，客流增长渐渐趋于平缓，直至达到枢纽 的设计客流集散量。 2 ) s 形曲线分布 如图2 2 红色曲线o b 所示，城市综合客运枢纽客流集散量趋近平缓后又进入 客流量较快增长的阶段，呈现s 形曲线变化。一般此种情况是因为客运枢纽周边路 网得到改善或枢纽新增了其他交通线路所致。经过一段时间的客流积淀后，客流 量最后达到稳定状态。 3 ) 高位下降曲线分布 如图2 2 绿色曲线o c 所示，城市综合客运枢纽客流量在初始阶段呈上升趋势， 在达到客流量顶峰后，后一阶段客流量呈下降趋势，并稳定在小于枢纽设计集散 量的状态。这种变化趋势的原因可能是由于枢纽周边地区用地性质发生大的改变， 或由城市大规模调整综合客运网络所引起。这种增长趋势比较少见，但同时也说 明并非所有枢纽的客流集散量都是单调递增的，远期客流集散量也有减少的可能 性1 1 7 。 t 图2 - 2 客运枢纽设计年限客流量时间分布图 f i g 2 2p a s s e n g e rf l o wt i m ed i s t r i b u t i o nd i a g r a mo fp a s s e n g e rh u bd e s i g n i n gu s et i m e ( 2 ) 短周期时间分布特性 城市综合客运枢纽的客流量在短周期内往往呈现出一定的规律，如对于城市 内部客运枢纽来说，每周内工作日出行总量比非工作出行总量要多，且客流波动 性较大；而对于城市对外客运枢纽来说，由于在此换乘的大部分是长途乘客，每 周各天换乘的客流量相对均衡，但在较长节假同也会出现客流突增的现象【2 0 1 。就 每天来说，客流可能会出现以下几种时间分布特性【1 8 】： 1 ) 单向峰型分布 9 城市综合客运枢纽所连接的交通走廊具有明显的潮汐特征或车站周边地区用 地功能性质单一时，车站客流分布集中，有早晚错开的上车高峰和下车高峰。 2 ) 双向峰型分布 城市综合客运枢纽位于综合功能用地区位时，早晚上下车人数都较多，此时 会出现两个配对的早晚上下车高峰。 3 ) 全峰型分布 城市综合客运枢纽连接高度开发的交通走廊或位于公共建筑和公用设施高度 集中的c b d 地区时，客流分布无明显的低谷，双向上下车客流全天都很大。 4 1 突峰型分布 城市综合客运枢纽位于体育场、影剧院等大型公用设施附近，当有演出节目 或体育比赛时，先会有一个持续时间较短的突变的客流到达高峰，随后枢纽会有 一个突变的客流发散高峰。 5 1 无峰型分布 当客运枢纽本身的运能比较小或位于用地还没有完全开发的地区时，客流无 明显的上下车高峰，上下车客流全天都较小。 这种客流时间分布的不均衡性一般用不均衡系数表示。一般来说，可用以下 公式计算客运枢纽客流的不均衡系数置： n 五= 。z - 匕q 。 ),(2-1 j 其中：卜一枢纽全天最大小时客流量； q ，一枢纽第小时客流量。 2 2 3 客流的空间分布特性 城市综合客运枢纽客流的空间分布特性主要表现在以下两个方面：一是换乘 客流量随枢纽在城市中的区位变化而表现出的空间分布特性，二是换乘客流在枢 纽内部所表现出的空间分布特性。根据客运枢纽所连接的交通走廊线路走向的不 同，城市综合客运枢纽客流空间分布特性可分为以下三种： ( 1 ) 均匀型分布 当城市综合客运枢纽所连接的交通走廊线路成环线布置且沿线用地已被高度 开发时，交通走廊上各枢纽的上下车客流接近相等，不存在明显的客流不均衡分 布。 ( 2 ) 葫芦型分布 若城市综合客运枢纽所连接的交通走廊成直线贯穿全城，交通走廊周边尚未 l o 完全开发的城郊枢纽客流量较小，而位于线路中部、联系大型对外客运车站、周 边地区被高度开发的枢纽客流量较大。整个交通走廊上的枢纽客运量在空间上呈 “葫芦形分布。 ( 3 ) 水滴型分布 当城市综合客运枢纽所连接的交通走廊由城市中心区向郊区呈放射状分布 时，位于郊区的枢纽进出站客流量较小，随着线路深入城市中心区，进出站客流 量逐步增大，枢纽的客运量在交通走廊上呈“水滴 形分布。 2 3 客运枢纽换乘衔接的影响因素 城市综合客运枢纽是一个复杂的综合体，影响客运枢纽的换乘衔接因素是多 方面的，综合起来，其主要影响因素包括以下四个方面： ( 1 ) 交通管理体制 城市综合客运枢纽衔接城市的多种交通方式，特别是城市内部交通方式与城 市对外交通方式并存的城市综合客运枢纽中，铁路、公路、航空一港口等不同交 通方式分属于中央各部委和地方政府各部门多重管辖。由于各部委和各地方的规 章互不制约，解释和执行又不尽相同，当不同部f - i n 益发生冲突时，通常无法正 常进行综合规划和条块协调，对于整个城市交通体系而言，政出多门必然会影响 各交通方式之间的衔接程度。因此，在城市交通体系中，相关部门的协调管理成 为提高城市交通衔接顺畅性的关键因素。 ( 2 ) 交通规划模式 不同交通方式在运输特征、发展历程、适应范围等方面都有各自不同的特征， 相互之间既有牵制又有补充，很多因素难于量化，使得城市综合运输体系各个层 次上的规划( 交通网络、枢纽、线路等) 具有很大的不确定性和复杂性。目前我国交 通枢纽仍然按照公路运输枢纽、港口枢纽、铁路枢纽和航空枢纽的形式分别进行 专门规划，在每一类规划中虽然适当考虑了其它交通方式的影响，但这种相互独 立的规划模式带来的主要问题之一，就是造成不同交通方式规划和建设缺乏统一 的部署，导致条块分割、重复建设乃至互相矛盾，极不利于整个综合交通系统的 发展。因此，选择合理的交通规划模式，使各种交通方式在城市内部统一部署， 对城市各种交通方式之间的顺畅衔接至关重要。 ( 3 ) 城市经济发展水平 经济是影响城市交通发展的一个重要因素，经济的快速发展使城市规模不断 扩大，对于拥有多个卫星城的特大城市，乘客出行距离长，愿意选择城市轨道交 通等速度快、舒适度高的交通方式。经济发展程度与客运需求量呈正比关系，随 着城市经济水平的提高，人们对运输服务系统的要求也同益提高，使城市交通换 乘衔接设施的建设与改善成为可能。 ( 4 ) 城市地理区位与历史文化背景【2 ” 进行城市综合客运枢纽换乘衔接方面的研究首先需确定城市的交通结构，城 市地理区位与历史文化背景在一定程度上决定了城市的交通结构。临江或傍海的 城市，凭借其得天独厚的自然条件，城市对外交通结构中就有水路运输这一方式， 在城市交通衔接问题的研究上也应追加相应的交通方式；城市的不同文化历史背 景也要求有不同的交通方式与之相适应，在城市的不同发展阶段，不同交通方式 间的关联程度是不同的。 2 4 客运枢纽换乘衔接的模式 城市综合客运枢纽换乘衔接模式是指在城市用地布局、人口密度、经济发展 水平及社会环境等特定条件下形成的不同交通方式或同种交通方式间的乘客换乘 形式。换乘模式反映了城市交通的发展战略，是战略指导下的交通建设、运行、 管理以及其它要素的总和。每种客运方式都有其适用范围，乘客为了完成出行往 往需要利用多种交通方式，交通方式间的转换必然要进行换乘，枢纽内各种运输 方式间采用不同的换乘方式形成了不同的交通换乘衔接模式。在较优的交通换乘 衔接模式下，乘客用于换乘的时间少、舒适度高、安全性强，有利于整个城市交 通系统的快捷有序运行。本论文分停车换乘换乘模式和非停车换乘模式两种情况 来分析。 2 4 1 停车换乘模式 城市中心区开发利用程度不断提高，道路等交通设施扩展能力有限，随着大 城市机动车保有量的迅猛增长，目前我国大城市中心区普遍处于极度拥堵状态， 为了缓和这种恶劣的发展态势，城市中心区拥堵收费等交通管理措施已开始被世 界发达国家及我国部分城市采用，私人小汽车被限制进入城市中心商务区，鼓励 小汽车使用者开车至城市边缘的客运枢纽，后换乘公共交通工具( 主要指轨道交 通) 进入中心商务区，这种模式被称为p & r 模式【l3 1 。小汽车为小容量交通工具， 公共交通工具为大容量交通工具，p & r 模式实现了小容量向大容量交通工具之间 的转换，提高了交通运输的效率。北京市自从地铁五号线开通后，为了鼓励更多 私人小汽车使用者采用p & r 模式进入城市中心区，对郊区的p & r 停车场采取优 惠的收费政策，如北京城郊的天通苑北站规定，使用市政交通一卡通换乘轨道交 1 2 通并留有刷卡记录的停车者，一天之内只收取2 元停车费，而城市中心区停车场 收费的标准大部分超过2 元小时。 p & r 停车设施从与城市综合客运枢纽的关系可分为平面并列布置和上下立体 布置。平面并列布置适合于枢纽周围土地利用程度不高的地区，这种布置方法的 优点是施工较为容易、交通流线组织较为明晰，缺点是场地利用程度不高、车辆 在外遭受日晒雨淋，不利于车辆的防护；上下立体型布置适合于枢纽周围土地利 用紧张的情形，这种布置方法的优点是空间利用程度高、车辆受到较好的保护， 缺点是工程施工难度较大、工程造价比前者大。 当城市综合客运枢纽采用p & r 停车换乘模式时，必须注重停车场出入口与公 共交通站台出入口连通的便捷性，以减少乘客的步行距离和换乘时问。如采用上 下型立体型布置时，可将处于地下的停车场出入口与轨道交通站台层直接相连， 乘客从停车场出来后可以直接到达站台换乘轨道交通，轨道交通乘车费可以与停 车费用一并收取，这样可以在很大程度上提高出行者的便捷性。 p & r 停车场出入口的合理规划和布局是非常重要的一个环节，安全高效的出 入口布设形式对p & r 设施的成功运营非常重要。p & r 设施的出口和入口宜分开设 置，通常在主次干道都可以布置，最好布置在次干道右侧，若必须设置在主干道 旁时，应尽量远离交叉口并限制左转车辆进口，避免造成交叉口处交通组织的混 乱。 2 4 2 非停车换乘模式 非停车换乘模式是指乘客在公共交通工具之间或公共交通工具与对外交通工 具问换乘的模式，城市综合客运枢纽综合了多种客运方式，就各交通方式站台之 间的连接方式而言，可分为同站台换乘模式、站厅层换乘模式、通道换乘模式、 组合换乘模式、站外换乘模式。 ( 1 ) 同站台换乘模式 同站台换乘方式适用于轨道交通线路之间、换乘客流量较大的情形，乘客在 同一站台进行换乘，对两线路换乘的乘客来说同站台换乘是最佳的选择方案。乘 客换乘时需要通过站台或连接站台的阶梯换乘到另一条线路。这种换乘方式要求 两条线路具有足够长的重合段，工程量、下程造价及施工难度均较大，还需要把 车站预留线及区间交叉预留处理好，比较适合于建设期相近或同步建设的两条线 路。依据两线换乘站台的设置方式，同站台换乘可分为同平面站台换乘和上下站 台换乘两种形式，其中上下站台又可以分为平行站台布置、“十 字形站台布置、 “t 字形布置和“l 形布置 1 4 l ，如北京市地铁l 号线和2 号线交叉形成的复兴 e 盛建丝厶：羔亟鲎位迨塞越世笪盒盔姿丝纽丝丞往i 选的扭苤堡迨迓宜 门枢纽采用“十”字形同站台换乘模式，极大的方便了乘客在两条地铁线之间的 换乘。在采用上下同站台换乘模式时j 迎注意将l i e 年n 下行客流分流，卜行客流可 采用自动扶梯，卜行客流采| j 步梯即叮，目在建设时应根据换乘客流量计算好楼 梯的数量和宽度，以免在客流高峰期造成捌挤。 ( 2 ) 站厅层换乘模式 站厅层换乘模式适用一j - 轨道交通线地面公交之问的换乘，公用站厅设置在 两条或多条交通线路之间，所有乘客的集散和换乘都必须经过换乘大厅来完成， 由于出站客流只朝。个方向流动，减少了站台上人流交织，乘客行进速度快，在 站台卜的滞, l l 帮时间少，避免了站台的过度捌挤，同时义减少了楼梯等升降设备的 数量，增加了站台的有效使用面积。凶此，站厅层换乘模式足一种较为普遍的换 乘模式，但站厅层换乘模式同样也存在缺l i ，与h 站台换乘模式相比，换乘乘客 通常需要先卜( 或f ) y f 下( 或上) ，换乘总高度大，换乘距离长，若站台和站厅之问 采用自动扶梯连接，可以改善换乘条件。如：f 匕京市动物同交通枢纽就是采用站厅 层换乘模式，楸纽佃胃如l 劐2 3 所示，枢纽地面层为公交立 台层，地卜一层为换乘 大厅，地下：层还预尉了与地铁 j 【| 号线的接口，待地铁四号线建成后，地铁客流 和地晰公交客流将统一通过地下一层换乘大厅完成换乘过程。 ； 磐i ；! ；砷 。自 ； l ：i j 菱梯虫，i 地f 、授爿，、 图2 - 3 北京动物i 剜楸纽换乘模式示意图 f i g 2 3t r a n s f e rm o d ed i a g r a mo fb e i j i n gz o ot e r m i n a l ( 3 ) 通道换乘模式 通道换乘模式是通过号川的通道以及楼梯或自动扶梯将两座结构完个分丌的 乍站连接起来供乘客换乘。这种换乘模式适用于所衔接线路的午站靠近但兀法建 造在同一年站的情况。通道换乘模式根据车站站位的不同，l l j 分为t 型、l ，鬯和lh 型j j 种布置形式 2 2 1 。如北京1 i 西直门综合客运枢纽的换乘模式就属 i 通道换乘模 4 式，西直门综合客运枢纽集地面公交、地铁、城铁、城际铁路于一体，属于布局 较为复杂的客运枢纽，地铁二号线西直门站与城铁十三号线西直门站被西直门立 交桥相隔，两站无法建造在同一建筑物内，只能通过地下通道相连，由于枢纽换 乘设施布置得当，乘客可非常方便地在两轨道交通线路间换乘。 ( 4 ) 组合换乘模式 城市综合客运枢纽衔接了多种交通方式，很多情况下不可能将所有交通方式 置于同一种换乘模式下进行，因此，在实际中多采用上述几种换乘方式的组合， 形成组合换乘模式，组合换乘模式使得车站换乘功能更强大，既保证具有足够的 换乘能力，又使得工程容易实施、降低了工程造价。例如，上海铁路南站集长途 汽车站、1 2 条市内公交线路总站、3 条轨道交通线路站点于一体，在多条线路以 上相交的换乘枢纽中，如果单独采用上述某一种换乘模式则往往不能保证乘客能 在所有交通方式之间换乘，换乘设施的布置也比较困难，若采用组合换乘方式则 能很好的解决以上问题。 ( 5 ) 站外换乘模式 站外换乘模式是乘客在车站付费区以外进行换乘的模式，实际上属于没有专 用换乘设施的换乘模式。站外换乘模式是规划不周或地理位置隔阂所造成的后遗 症，我国由于各种交通方式分属于不同管理部门，早期规划建设的轨道交通线大 部分没有考虑换乘因素，因此，轨道交通之间的换乘大多采用站外换乘模式。目 前我国大多数火车站与城市内部交通方式之间的换乘一般采用的站外换乘模式， 乘客进出站手续繁杂、步行距离长，再加上站外与其它人流混合穿行，换乘很不 方便。 1 5 3 1 概述 3 城市综合客运枢纽客流预测 城市综合客运枢纽以高效、快速、安全组织换乘客流为主要目的，为了更好 的实现这个目的，首先需了解乘客枢纽客流集散量及各交通方式之间的乘客换乘 量，这些数据不仅在客运枢纽的布局、规模、功能及枢纽内外客流组织方案等枢 纽前期规划项目中发挥重要作用【1 5 1 ，而且在后期的枢纽改扩建及车辆运能协调中 起着非常重要的作用。综合起来，客运枢纽的客流预测主要有以下作用： ( 1 ) 确定客运枢纽规模。客运枢纽中各种设施的规模大小在规划建设时应以 枢纽客运总量为基础，且应考虑早晚高峰和节假日高峰两个客流特征，在时间上 应具有一定的前瞻性。 ( 2 ) 确定客运枢纽布局。客运枢纽的布局应充分考虑社会效益和经济效益的 双重最大化，只有在未来一段时间内，区域客流集散量达到一定的规模后才有建 设客运枢纽的必要性，因此，客流预测是影响城市客运枢纽布局的重要因素。 ( 3 ) 确定客运枢纽功能。现代型客运枢纽往往注重同商业丌发等其他功能开 发相结合，客流预测及客流特征能为枢纽是否应该提供其他功能服务、功能服务 应以哪种模式呈现提供参考的依据。 ( 4 ) 确定交通组织方案。客运枢纽客流量的大小对枢纽内各种交通流组织方 案的设计、交通工具运能匹配等方面有很大程度的影响。只有深入分析换乘客流 特点，才能规划设计好相适应的枢纽