（系统工程专业论文）轨道交通网络化建设中枢纽换乘系统规划方案优选研究.pdf

中文摘要 摘要：就我国轨道交通枢纽规划方案评价的现状而言，其换乘系统规划方案 的评价与优选是一个薄弱环节。不少轨道交通枢纽换乘系统规划方案的选择，是 在粗略地评价与比较备选方案的基础上进行的，不准确因素较多。目前，我国很 多大城市j 下在进行轨道交通网络的规划和建设，科学准确地对轨道交通枢纽换乘 系统的规划方案进行评价，并选出最优方案，是实现轨道交通枢纽各个功能的必 要环节。因此，考虑轨道交通逐渐形成网络的这一背景下，有必要对枢纽换乘系 统的规划方案建立新的评价体系，并在评价方法上引入新的思路。 本文做了以下主要工作：首先，针对轨道交通枢纽换乘系统规划方案选优存 在的不全面性，建立了科学有效的评价指标体系。通过分析研究轨道交通枢纽换 乘系统特点，根据建立评价体系的原则和要求，结合轨道交通枢纽换乘系统的功 能考虑，选取了8 个因子作为评价指标，建立了网络化轨道交通枢纽换乘系统规 划方案的评价体系。然后，应用层次分析法( a h p 法) ，得出了各指标权重。此外， 传统评价方法存在人为影响过重、评价结果不准确、评价指标与评价方法的不相 容性等问题，而可拓学优度评价法可以克服这些缺点。因此本文尝试将可拓工程 方法中的优度评价法，引入轨道交通枢纽换乘系统规划方案优选评价中。本文还 以上海轨道交通徐家汇枢纽为实例，对其枢纽换乘系统规划方案的优选问题，进 行实证研究，取得了合理的评价结果。 实践证明，可拓优度评价方法适用于多种评价体系，对评价体系有较少的要 求和限制，解决了指标与方法问的不相容问题。它评价过程中无需人工干预，评 价结果科学可靠，具有很强地泛化能力。不仅适用于轨道交通枢纽换乘系统规划 方案的评估工作，而且可以应用到交通规划中的其它评价问题中去。最后，总结 了本文的研究工作，对今后可拓学优度评价法在交通规划领域的应用进行了展望。 关键词：网络化建设；轨道交通枢纽；换乘系统；方案优选；评价指标体系；可 拓优度评价法 分类号： a b s t r a c t a b s t r a c t ：a sf a ra st h ep r e s e n ts i t u a t i o no f h u bt r a n s f e r r i n gp l a r m i n gs c h e m e s ， t h ee v a l u a t i o na n do p t i m i z i n go ft r a n s f e r r i n gp l a n n i n gs c h e m e si saw e a kp o i n t e s p e c i a l l yw i t h o u tc o n s i d e r i n gt h eb a c k g r o u n dt h a tc h i n a sb i gc i t i e sa g en o wa l o n gt h e w a yo fu r b a nm a s st r a n s i t ( im i t ) n e t w o r kc o n s t r u c t i n g l o t so fu m tt r a n s f e r r i n g s y s t e mp l a r m i n gs c h e m e sa r eb a s e do nr o u g he v a l u a t i o na n ds i m p l ec o m p a r i s o n s o t h e r ea g eas e r i e so fi n a c c u r a c ye l e m e n t sw h i c hm a k ei td i f f i c u l tt oc h o o s eo u tt h e o p t i m a ld e c i s i o n i ti su r g e n tt oe s t a b l i s ht h es c i e n t i f i ca s s e s s i n gm e t h o df o ru m t t r a n s f e r r i n gp l a n n i n gs c h e m e st oa c h i e v eu m t h u b sc o m p r e h e n s i v ef u n c t i o n su n d e ri t s n e t w o r kd e v e l o p m e n t n o w a d a y s ，t h e r ei sa n ym a t u r ea s s e s s m e n ti n d e x e ss y s t e mf o r u m th u bt r a n s f e r r i n gp l a n n i n gs c h e m e s o p t i m a ls e l e c t i o nw h i c h 啪d i r e c t l yu s e df o r r e f e r e n c o , a n dt h e r e f o r ei ts h o u l dc o n s i d e rt h et r e n dt h a tu m t n e t w o r ki sg r a d u a l l y f o r m e da n ds e t u pa ne v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mw h i c hf i t sf o rt h et r e n d w h a ti sm o r e , f l e s ht h i n k i n gs h o u l d b ep r o p o s e di nt h ea s s e s s i n gp r o c e s s t h em a i nw o r ki nt h i sp a p e ri sa sf o l l o w i n g ：f i r s t l y , i te s t a b l i s h e sav a l i ds c i e n t i f i c i n d e xs y s t e m ，i nv i e wo ft h ef o r m e ru n s c i e n t i f i ca n di n c o m p l e t eq u a l i t yi nt r a n s i t i o n a l o p t i m a ls e l e c t i o no f t b eu m t h u bt r a n s f e r r i n gp l a n n i n gs c h e m e s b ym e a n so fs t u d y i n g t h eu m th u bb - a r t s f e r r i n gp l a n n i n gs c h e m e s f e a t u r e s ，w i t ht h es e t u pr u l e sp l u st h e f u n c t i o no fu m tt r a n s f e r r i n gs y s t e m ，8c r i t i c a lf a c t o r sa r es e l e c t e da st h ei n d e x e st o e s t a b l i s ht h ee v a l u a t i o ns y s t e m t h e n ，t h ew e i g h to fi n d e x e si so b t a i n e db yu s i n gt h e a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s sf a h p ) m e t h o d w h i l et h ea r t i f i c i a le f f e c t s 哪o v e r w e i g h ti n t r a d i t i o n a la s s e s s m e n ts y s t e m ，a n di n a c c u r a c i e sa sw e l la si n c o m p a t i b i l i t ye x i s tb e t w e e n i n d e xa n dt a r g e t , e x t e n s i o ns u p e r i o r i t ye v a l u a t i o nm e t h o d ( e s e m ) c a no v e r c o m et h e s e d r a w b a c k s b ya n a l y z i n gt h ea p p l i c a t i o na n dp r i n c i p l e , e s e mi si n t r o d u c e di n t o o p t i m i z i n gt r a n s f e r r i n gs y s t e mp l a n n i n gs c h e m e s i ti sd e m o n s t r a t e dt ob ea l le x c e l l e n t e v a l u a t i o nm e t h o db ya p p l y i n gi no p t i m a ls e l e c t i o no fx u j i a h u iu m th u bt r a n s f e r r i n g p l a r m i n gs c h e m e sc a s ea n da c q u i r e st h es a t i s f i e dr e s u l t t h ep r a c t i c ep r o v e st h a te s e mh a sw i d ea p p l i c a t i o na n df e w e rr e s t r i c t i o n so i l i n d e x e s e mr e s o l v e di nc o m p a t i b l ep r o b l e mb e t w e e ni n d e xa n dm e t h o d e s e mi sn o t m e r e l ya p p l i c a b l et os c h e m ea s s e s s i n go fu m tt r a n s f e r r i n gs y s t e m ，b u ta l s oa b l et o c o n q u e rt h en e g a t i v ee f f e c t so ft r a d i t i o n a lm e a n s i na t t e n t i o n , t h e r ei sl e s sa r t i f i c i a l l y i n t e r p o s ei nt h ee v a l u a t i o np r o c e d u r e i nt h ee n d ，e x p e c t a t i o no nf u r t h e rr e s e a r c ha n d a p p l i c a t i o ni nt r a n s p o r tp l a n n i n gi sp r o v i d e d k e y w o r d s ：n e t w o r kc o n s t r u c t i o n ；u r b a nm a s st r a n s i t ( u m t ) h u b ；t r a n s f e r s y s t e m ；o p t i m i z i n g ；a s s e s s m e n ti n d e x e ss y s t e m ；e x t e n s i o ns u p e r i o r i t ye v a l u a t i o n m e t h o d ( e s e m ) c l a s s n o ： 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：莲删 签字目期：2 0 0 7 4 e 月0e l 导师签 签字日期 o 日 独创蛙岜明 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：耆镧傍签字目期：2 7 年，2 月，。日 致谢 本论文的工作是在我的导师申金升教授的悉心指导下完成的。申金升教授严 谨的治学态度，精深的学术造诣，广博的知识，活跃的创新思维，开阔的视野， 敏锐的洞察力给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来申金升教授对我的 关心和指导。 关伟教授、王喜富教授、马继辉老师、李宝文老师、黄爱玲老师等，悉心指 导我完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助， 在此向他们表示衷心的谢意。 同济大学的季令教授对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，无 论是在做人还是做学问上，都让我获益匪浅，让我真正体会到“师者，传道授业 解惑也”。在此表示衷心的感谢。 在柏诚中国实习期间，学习到了很多先进的交通规划和综合开发的理念，在 此，对实习期间给与我帮助和指导的j a m e s t a n g , d a v i df u , x i a o b i n gz h u , r i ml i u ， m i c h e l l el i 等表示深深的谢意! 在实验室工作及撰写论文期间，徐利营、兰艳红、武志惠、郝红艳、翟东伟、 陈鹏、柴大胜、曾嘉、金桥等同学对我论文中的评价指标和评价方法的研究工作 给予了热情帮助，能有机会同你们一起学习和工作是我的荣幸。 在此，也深深感谢二十多年来一直为我无私付出的父母，是你们的理解和支 持使我能够在学校专心完成我的学业，是你们的鼓励和殷切希望促使我取得今天 的成绩，你们永远是我前进的坚实后盾和奋勇向前的源动力。 感谢所有帮助和支持我的所有亲属和朋友们! 1 1 选题背景 1 绪论 长期以来，中国很多大城市被交通拥挤、道路堵塞、车祸频繁、污染严重的 局面所困扰。而大城市的土地资源又非常紧张，人们也逐渐认识到“修路一交通供 需矛盾缓和一刺激交通流量增长一交通供需矛盾从缓和又趋于饱和一再修路”，是 一种不可持续的交通发展模式。同时，社会经济的快速发展，人民生活水平的提 高以及城市化进程的迅速推进，使城市客、货运交通需求呈现多元化、多层次的 变化趋势。原来单一以地面交通方式为主的客运交通系统越来越不适应城市发展 的需要。 目前我国大城市开始把建立以轨道交通方式为骨干，地面常规公交为主体， 私人交通方式( 步行、自行车、私人小汽车等) 为补充的多元化、多层次、立体 化的城市客运交通系统作为城市的发展战略目标。轨道交通建设开始在城市发展 战略中占有重要地位。 从2 0 0 3 年年底开始，北京、上海、深圳等有关城市开始编制和申报轨道交通 网络建设规划。目前，上海、深圳、杭州、哈尔滨、广州、成都等城市已通过国 家审批。据统计，1 5 个城市在近期将规划建设6 5 条线路，线路里程达1 7 0 0 公里， 投资规模约6 0 0 0 亿元1 。截至到2 0 0 6 年9 月，中国内地有l o 个城市拥有城市轨 道交通，总运营里程达5 0 0 公里。2 0 0 6 年全国城市轨道交通完成客运量1 6 5 亿人 次，比2 0 0 5 年增长1 0 以上。我国正处于轨道交通建设的繁荣时期，并成为世界 上最大的城市轨道交通市场。 根据国民经济和社会发展，以及城镇化进程加快的需要，我国城内及城际轨 道交通在未来十几年将处于扩展网络规模，完善网络结构，提高服务质量，扩充 运输能力，提高装备水平的高速发展时期，前景十分广阔。以上海市为例，上海 轨道交通规划远期网络由4 条市域快速轨道线( r 线) 、8 条市区地铁线( m 线) 、 5 条市区轻轨线( l 线) 组成，全长8 1 0 k m 左右。其中，中心城内线路总长约4 8 0 k m 。 截止到“十五”期末，上海城市轨道交通运营( 试运营) 线已有5 条，运营总长约 1 2 3 k m ( 未含磁浮线) 。“十一五”期间，上海城市轨道交通运营线将增加到1 3 条， 线路总长在4 0 0 k i n 左右。至2 0 1 2 年，上海市将形成约5 1 0 k m 左右的城市轨道交 通基本网络。我国部分城市的轨道交通已进入网络化高速建设发展期，网络系统 性规划，已成为城市轨道交通建设发展所面临的新课题。 j e 瘟銮堑左堂鲤堂僮i 金塞 1 2 选题意义 近年来，我国大城市将会有越来越多的轨道交通线路投入规划建设。随着城 市轨道交通网络的逐渐形成，将会出现或已经出现更多的多条轨道交通线路交汇 的轨道交通枢纽站。基于此类轨道交通枢纽站，还会逐渐形成城市综合换乘枢纽 和城市经济副中心，这为轨道交通枢纽的规划提出了很多新问题。 一些建设年代较为久远的轨道交通工程未充分预计到未来的轨道交通成网的 趋势，当新建线路在与这些线路进行交汇时，由于先建工程对后来续建的轨道交 通没有较好的考虑工程预留，后建线路开通后乘客在未来进行换乘时可能要经过 复杂的换乘过程。 既有的公共电汽车线路和站点也于轨道交通换乘站有密切关系。轨道交通线 路开通之后，一些相应的公共电、汽车线路和站点可能需要进行调整。同时，轨 道交通的规划设计还要充分考虑与之衔接的公共交通能力是否匹配，否则将会产 生城市交通网络的瓶颈点。 轨道交通能够给沿线及枢纽区域带来极大的人流集聚效应。伴随着以轨道交 通枢纽为圆心的城市副中心的成长和升级，轨道交通站点和商业建筑之间、商业 建筑与商业建筑之间的人流、车流矛盾的加剧。如何通过规划科学的换乘系统， 实现轨道交通所带来人流与枢纽周围商业的良性互动，成为一个亟待解决的问题。 以上所列举的现象是在轨道交通网络化建设过程中日渐凸现的部分问题，如 果上述问题在规划或运营中考虑不周，将会使公众不能享受到与轨道交通相关的 多种交通方式之间的便捷换乘。这与交通的“以人为本”的理念，旨在提高人民生活 水平，服务于社会和经济发展的最终目标是相违背的。只有不断提高换乘条件， 才能有效的将公众从私人交通向轨道交通这一大容量、低能耗、高效率的交通方 式转移。 网络化建设过程中，对于城市轨道交通枢纽换乘系统规划的研究，笔者认为 主要有以下几方面的意义： ( 1 ) 城市轨道交通自身发展的需要 一方面，城市轨道交通快捷准时、大容量、低能耗、轻污染，符合城市可持 续发展原则，是大城市公共交通的发展方向。另一方面，城市轨道交通又是一项 投资巨大的系统工程。如果轨道交通之间换乘不便，或者因城市公共交通线路布 置未能与轨道交通有效进行衔接，给居民换乘带来麻烦，势必造成客流里程达不 到预测水平，导致轨道交通经济效益不佳。要真正体现大容量轨道交通运输的优 势，就必须对轨道交通枢纽进行合理的规划布局，完善轨道交通与其它交通方式 的换乘系统的功能。使出行者在轨道交通枢纽实现快捷换乘，方便的到达出行终 2 点，以吸引更多居民从私人交通方式转移到公共交通，促进轨道交通的良性发展。 ( 2 ) 实现优先发展公共交通战略的需要 人民生活水平的提高使城市居民出行量激增，它远远超过城市交通基础设施 的能力。城市交通供求关系的矛盾已成为几乎所有大中城市交通的首要问题。从 国外的成功经验看，解决我国城市交通问题的根本途径在于大力发展公共交通， 切实提高公共交通的服务水平。城市轨道交通是大城市公共交通的骨架，只有确 保轨道交通枢纽与其它交通方式合理、顺畅、方便的换乘，才能提高整个城市公 共交通系统的服务水平，真正实现公交优先发展战略。 ( 3 ) 优化调整城市布局的需要 城市交通是构成城市功能的基本要素，是城市存在和发展的基础。交通可达 性是影响城市空间布局的重要因素。不同的交通方式形成各具特色的区位可达性 分布，对应着一定的城市空间分布形态。发展轨道交通，并通过轨道交通枢纽协 调各种交通方式，提高城市可达性，激活城市外围用地，诱导城市人口和就业岗 位的重新分布。将“摊大饼式”的城市发展模式转变为以轨道交通为骨架支撑的城市 发展模式，可以优化调整城市空间布局。 在轨道交通网络化建设过程中，对轨道交通枢纽的换乘系统规划方案优选是 进行科学枢纽规划，合理进行工程建设的关键。换乘系统规划方案的优劣，关系 着能否较好的实现未来规划的轨道交通线路和已有车站的工程衔接，关系着能否 较好的实现枢纽内各种交通方式之间的方便换乘，关系着能否有效促进枢纽周边 地区的商业发展和对城市形态的引导性开发。通过科学可靠易操作的评价体系及 评价方法，对轨道交通网络化建设中的枢纽换乘系统规划方案进行评价，从而选 出最优方案，是城市轨道交通枢纽规划的中心问题，对日后成功开展枢纽建设起 着至关重要的作用。本文拟就此方面进行重点研究。 1 3 主要研究内容 在我国的一些轨道交通网络初具规模的城市，已经出现或即将出现2 条及以 上轨道交通线路换乘的轨道交通枢纽站，基于此类轨道交通枢纽站，将会逐渐形 成城市综合交通枢纽和城市副中心，这是在轨道交通网络化发展过程中的产物， 显示了轨道交通对城市发展的巨大引领作用。 在以轨道交通网络为基础的综合客运交通体系中，换乘系统起着关键性的作 用。有了对外交通、市内交通以及市内各种交通方式之间的方便换乘和相互协调， 综合客运交通体系才能有效提高城市整体客运交通水平。同时建设融高新技术、 j e 瘟窑逼厶堂亟堂位监奎 建筑艺术和交通功能于一体的轨道交通换乘枢纽，是提高城市交通系统的效率， 减少出行时空消耗，确定公共交通主导地位的有效途径。 但是，许多城市在进行轨道交通规划和建设过程中，未对同渐形成网络化的 轨道交通与其它交通方式的换乘衔接问题产生足够的重视。例如，上海轨道交通 人民广场站，其1 号线和2 号线采用的是“l 型换乘，乘客步行距离长。同时，由 于各种原因，周边公交站点衔接方案也不尽如人意，如武胜路公交枢纽远离地铁 出口3 0 0 - 4 0 0 米，换乘十分不便。因此，在轨道交通枢纽进行规划时，就有必要对 换乘系统进行优化研究，通过优选出能够为出行者提供快速便捷服务的换乘系统 的规划方案，以便充分发挥网络化轨道交通大运量快速交通运输的优势。 在轨道交通枢纽换乘规划方案优选评价工作中，主要有两个关键方面：一是 制定全面、科学、易操作的枢纽换乘系统规划方案评价体系；二是选择适合的评 价方法。 对于评价体系方面，自“零换乘”理念提出以来，不少学者进行了枢纽换乘效率 的研究2 - 8 并取得了不同程度的成功。但全面考虑轨道交通换乘系统的综合功能， 对其进行评价的科学指标体系的研究却是非常少的，很多都是非常简单的一笔带 过，从而影响枢纽规划的可靠度。尤其是近年来，我国一些大城市的轨道交通网 络正在逐渐形成，因此，建立网络化建设背景下的枢纽换乘系统方案评价体系具 有非常积极的研究意义。 另外，在当代各门科学技术相互交叉、渗透、融合的过程中，由定性到定量 揭示事物间本质联系的转化，已成为不可逆转的趋势，反映到枢纽换乘系统规划 方案的评价方法中更是如此。在实际问题中，影响换乘系统规划的因素往往很复 杂，如已建和未来规划轨道交通线路的交汇方案、己建线路车站的工程预留状况、 交通规划师的设计理念，工程地质状况等等，而且这些因素相互关联，相互影响。 因此在建立评价体系时，不可避免地要涉及许多方面的因素，所以它是一个典型 的复杂系统。实践证明，传统方法在某些问题上已难以胜任这一复杂多因子、多 层次系统的综合分析。 可拓学理论是近年来系统科学的前沿研究领域，蕴含着完全不同于传统方法 的全新思路。其物元理论，已被广泛地应用于分类、识别、定级、规划设计、资 源配置和组合优化等领域，将其引入枢纽换乘系统的规划方案评价研究中，具有 很大的运用潜力。 4 1 4 论文创新点 笔者通过分析轨道交通枢纽换乘系统规划方案选择中存在的种种问题，针对 方案评价时缺乏科学合理的评价体系以及易操作、精度高的评价方法等方面，建 立了科学适用的轨道交通枢纽换乘系统规划方案评价体系，而且创新性地引入可 拓学优度评价法。最后以上海徐家汇枢纽三线换乘系统规划方案的优选进行实例 验证。本文有两个主要创新点： 。 ( 1 ) 本文通过分析研究网络化建设背景下的轨道交通枢纽换乘系统的特点， 根据建立规划方案评价体系的原则和要求，从换乘功能、运能匹配、对周边影响 三个角度考虑，有选择性地选取了8 个因子作为评价指标，建立了枢纽换乘系统 规划方案的评价体系。 ( 2 ) 针对传统评价方法中人为痕迹过重、目标与方法的不相容问题以及评价精 度不高等问题，在认真研究可拓学基本原理和理论方法的基础上，创新性地引入 可拓优度评价法，并将其应用于枢纽换乘系统规划方案的优选当中。并通过实例 验证了此种方法的可靠性与可操作性。 j e 瘟銮垣厶堂亟堂位论塞 2 轨道交通枢纽换乘系统综述 2 1 轨道交通枢纽 2 1 1 轨道交通枢纽的定义和特征 对于轨道交通枢纽的界定，国际上并没有形成统一的概念。国内对于枢纽的 研究往往集中在广义的“交通运输枢纽”、“公共交通枢纽”和“综合交通枢纽”等方 面。 张国伍教授研究了广义的“交通运输枢纽”，认为交通运输枢纽是国家或区域统 一交通运输大系统的重要组成部分，它决定着运输网络相邻路径的运输特点，它 是由若干种运输( 其中包括不少于两种干线运输) 所联结的固定设各和移动设备 组成的一个整体，共同完成着货物及旅客运输的中转与地方作业。各种引入枢纽 干线的客、货运输汇合点与分流点及大量市郊运输的终到站，均属于交通运输枢 纽的研究范围 郑祖伍教授认为城市交通枢纽是指城市客、货流集散、转运的地方，可以分 为城市客运枢纽和城市货运枢纽。城市客运枢纽是乘客集散、转换交通方式和线 路的场所。客运枢纽的含义很广泛，干道交叉口，公共交通线路的端点及有多条 线路、不同交通方式的换乘地点，都可称为客运枢纽。 还有一些学者认为，在轨道交通发达的大城市，轨道交通的运量很大，远远 超过了传统的公交运量。在世界上著名的城市，如伦敦、巴黎、东京、柏林等城 市都形成了以轨道交通为中枢的城市客运交通换乘枢纽，即为城市轨道交通枢纽。 本文对“轨道交通枢纽”的界定如下：轨道交通枢纽作为城市客运枢纽的一种重 要形式，是指集有城市内多条轨道交通线路、多种交通方式、具有必要的服务功 能和控制设施的大型客运站，为城市对内对外交通，私人交通与公共交通及公共 交通内部转换提供场所，是集交通功能、高新技术、建筑艺术于一体的设施。 城市轨道交通枢纽具有如下特征： ( 1 ) 上下乘客人数较多，且换乘比例高。以上海轨道交通为例，一l 、2 、3 号 线日均客流量在1 4 5 万人次左右。其中l 、2 号线人民广场站日均换乘客流超过1 0 万人次。 ( 2 ) 以轨道交通方式取代地面平行的公共交通，实现快捷运送乘客 ( 3 ) 步行不超过l o m i n ，或者距离小于1 0 0 0 m 范围内，必须有地面公共交通 停车站，客流量大的枢纽站还设有地面公共交通始发站 6 ( 4 ) 枢纽设有地面或立体式私人交通工具停车场( 私家车、摩托车、自行车 等) 。 ( 5 ) 交通枢纽通常设有商业网点，或大型的购物商场以及休闲、娱乐设施。 轨道交通具有容量大、运送速度快、运行准时等特点，能够为城市提供大运 量长距离出行的客运交通服务，使城市的运输范围不断扩大。轨道交通也存在着 站距大、无法提供f 1 n 1 1 交通服务的缺陷，因而需要速度低、容量小的其它客运 方式为其集散客流。因此，城市轨道交通枢纽常把私人交通、常规公交、轨道交 通、火车站、飞机场、商业中心等中的一个或几个独立的系统协调组合成一个有 机的客运运输整体，给乘客带来极其重要的效益。城市轨道交通枢纽是两种及其 以上交通方式并存下，为方便乘客出行而建立的一种交通设施，提高其换乘系统 的服务水平，才能有效的提高各个客运交通系统的服务水平。 2 1 2 轨道交通枢纽的系统特性分析 结合上文对轨道交通枢纽的定义可知，轨道交通枢纽是位于轨道交通线路之 间及其与公交客运、长途客运、铁路客运、航空客运及私人交通的交汇处的大型 客运枢纽，是实现城市内居民出行过程所必需的各项设备的综合整体，具有完成 城市副中心之间、中心城区与卫星城市之间的客流中转和集散服务的功能。 轨道交通枢纽本身是一个复杂的系统，具有诸多系统特性。在进行轨道交通 枢纽规划与设计时，必须将其视作一个客观系统对象，结合其特性，运用系统分 析的理论与方法进行研究。从系统理论和轨道交通枢纽的基本定义角度来看，轨 道交通枢纽是一个由多个要素组成的，实现特定功能的系统，它不仅具有系统的 一般特征，同时还具有区别于其它系统的特性。轨道交通枢纽的系统特性表现在 以下几个方面： ( 1 ) 功能与目标的统一性。轨道交通枢纽由多种客运交通方式的多种运输设 备组成，每一种交通方式或客运设备在轨道交通枢纽中具有不尽相同的功能和作 用，但作为一个系统整体，它们具有统一的功能和目标，即：完成轨道交通枢纽 内客流的中转和集散作业，确保客流运输全过程的实现和运输生产的连续性，满 足城市综合运输网络及枢纽所在城市或区域的经济发展及人们生活对运输的需 要。 ( 2 ) 构成和结构的复杂性。轨道交通枢纽由多种客运交通方式和多条轨道交 通线路组成，每一种客运交通方式和轨道交通线路又由为实现其运输过程的多种 运输设备按一定布局原则和技术要求统一配置而成。为实现各种客运交通方式或 不同线路之间的相互协调，所有客运交通方式和线路的运输设备的布局与配置须 7 j b 瘟交通太堂亟堂焦i 金塞 综合整体规划进行安排，由此构成了轨道交通枢纽结构的复杂性。轨道交通枢纽 系统是具有由多个多级子系统构成的多级递阶的复杂结构。 ( 3 ) 枢纽内的各个子系统发展不平衡和技术差异性由于在轨道交通枢纽内 存在多种客运方式的衔接，而各种客运方式：轨道交通、公共电汽车、私人汽车、 自行车等发展不平衡，各种客运交通方式各有特点，决定了枢纽内各子系统之间 存在一定的技术差异性。因此，在具体的分析和规划、设计实施过程中应以区别 对待。 ( 4 ) 结合部各要素之间的协调性。轨道交通枢纽是多种交通客运方式或多种 交通运输设备构成的结合部，其内部各子系统间、要素间的相互协调有非常重要 的意义。 ( 5 ) 点系统与线系统的衔接性。轨道交通枢纽与其外部环境具有十分密切而 复杂的联系。整个城市公共客运交通大系统是由线系统和点系统两类子系统组成， 轨道交通系统的是城市客运交通系统的一个线系统，而轨道交通枢纽，则是一个 点系统。 就某一个具体的轨道交通枢纽而言，它可能衔接了城市对外客运交通枢纽， 又以城市对外客运交通系统及其枢纽为其外部环境；同时轨道交通枢纽又是它所 依托的城市用地区域系统的一个子系统，以城市区域的社会、经济系统为其外部 环境。 ( 6 ) 轨道交通枢纽具有一定的自适应性或自组织。当城市交通运输网络和城 市社会经济系统等外部环境发生变化，需要改变和调整轨道交通枢纽的功能及目 标时，轨道交通枢纽的自身结构及特征可进行相应的改变。如城市客运交通网络 个别区段客流负荷过大从而导致客流本身进行调整，自动寻找负荷较小方向，保 证向稳定状态的过渡。 综上所述，通过对轨道交通枢纽系统的分析，明确了需要研究交通运输枢纽 的功能、结构及枢纽内各种客运方式间相互协调、相互衔接。以充分发挥轨道交 通枢纽在城市客运交通中的综合功能及充分发挥利用各种交通方式的优势，合理 配置资源，强化轨道交通枢纽的系统功能，优化运输网络的点、线系统能力协调， 进而提高整个城市客运系统的综合运输能力，更好地为乘客出行提供方便。 2 1 3 轨道交通枢纽的功能与作用 轨道交通枢纽集中了整个城市内公共交通系统多种客运交通方式，是整个城 市综合交通体系的重要组成部分，是连接城市对外交通、城市内部交通、行人交 通以及市内公共交通内部转换的重要环节，是公共交通的依托点从轨道交通枢 纽的形成看，它同城市的形成与发展是相互促进的，因而轨道交通枢纽对大城市 的经济发展以及对城市c b d 、卫星城市的发展都起到重要的作用。 轨道交通枢纽的基本功能是将一个或几个方向和运输方式的客流分送到另一 个或几个方向和运输方式，同时为枢纽所在区域的经济发展和居民工作生活提供 运输服务。 轨道交通枢纽在现代城市建设和交通发展中具有重要的作用，主要体现在以 下几个方面。 ( 1 ) 轨道交通枢纽在城市发展中的功能 首先，轨道交通枢纽是城市中心城市与卫星城市、城镇连接的纽带功能。 城市的形成是中心城市与卫星城市、城镇双向互动发展的结果，健全的城市 的运作是以内在的社会经济紧密联系为基础，以便利交通、通讯条件为支撑，以 行政的协调领导为保障的。要整合、加强城市内各个城市之间的联系。必须建立 以公共交通，尤其是城市轨道交通为支撑，其他交通方式为辅导的综合交通系统， 形成中心城市与卫星城市、城镇连接的纽带。建设轨道交通枢纽是形成中心城市 与卫星城市、城市纽带的关键。 其次，轨道交通枢纽带动土地开发，协调土地利用，优化城市布局 以轨道带动城市土地利用的发展、优化城市布局的理念越来越受到城市与交 通规划者的认同和重视。基于轨道枢纽的客运枢纽通过协调各种交通方式，可使 城市外围区域的交通可达性提高，诱导城市居民和就业人口重新分布，促进城市 空间布局的优化，是实现以轨道带动城市土地利用的关键。 第三，轨道交通枢纽提供旧城改造和复兴的契机 大城市i b 城区由于配套不完善以及交通设施难以适应需求而导致功能退化、 环境恶化及吸引力下降，不提高用地强度的旧城改造在经济上得不偿失，而提高 用地强度将因更进一步加剧交通等的压力而难以实旌。引入轨道交通并建设以轨 道枢纽为基础的综合客运枢纽，对解决旧城改造后交通问题具有非常重要的作用。 国外城市的经验也证明了结合旧城改造，建设轨道综合客运枢纽可以吸引建设与 商业投资、增加就业岗位、复兴旧城区活力。旧城改造与交通设施建设是一个能 成为互动的手段。 。 ， 第四，轨道交通枢纽能够保持城市中心的活力， 城市中心区公共交通由于受道路交通拥挤的影响而难以提高运送效率，致使 小汽车交通迅速发展，交通压力进一步加大，从而导致恶性循环，使公共交通效 率更加低下。解决这一问题是大力建设轨道交通，提高公交服务水平，并完善中 心区的步行系统。建设城市轨道交通枢纽是实现这些目标的关键与前提。 第五，轨道交通枢纽是城市副中心和卫星城开发的先导和依托 9 轨道枢纽的建设可以使城市外围区域从单一的用地模式向生活、就业、商业 及娱乐等综合模式转变，成为城市外围环境适宜、交通方便、以人为本的新市镇 开发的先导和依托点。 ( 2 ) 轨道交通枢纽在城市交通系统中的作用 现代交通发展的一个趋势是打破各种交通方式孤立发展的格局，形成多种方 式既有分工又有合作的综合发展模式。注重多种运输方式衔接的时空效益，不仅 要提高运输通道的速度，还要特别重视提高各种运输方式换乘的便捷。以尽可能 缩短乘客在乘坐各种交通方式的换乘时间，最大限度地减少出行中的时空消耗。 因此，城市轨道交通枢纽的建设越来越来受到重视，规划和建设好轨道交通枢纽， 对形成一体化的城市客运系统、提高城市综合交通体系地效率、体现公交优先、 促进土地利用合理开发具有重要作用： 首先，轨道交通枢纽协调各种客运方式，促进城市客运一体化 一体化城市客运系统就是多方式、多层次交通工具综合运用的城市客运系统， 一体化是未来城市客运系统的发展目标。一体化客运系统形成并产生整体效应的 必要条件是建立完善的换乘枢纽，使各交通方式在时空上相互配合，协调运作。 一体化的客运系统主要由大运量交通、中运量交通、小运量交通组成。一体化的 公交系统想要在运能上适应不同层次客运的需要，就必须以合理的轨道交通枢纽 为中介，使高、中、低速，大、中、小运量交通方式在时空上互相搭配。 第二，轨道交通枢纽提供大宗集散客流中转，改善居民出行条件 轨道交通枢纽是轨道交通与其它客运交通方式的汇集点，是大宗客流中转、 换乘与集散的场所，是多种客运交通方式衔接和联运的基地。其布局决定了不同 客运方式间联运转换点的分布，因而对大宗客流的运输路径、运输效率、转运速 度有着决定性的影响。在城市居民生活工作出行全过程中起着重要作用。同时轨 道交通枢纽是城市公共交通在运营上最重要的依托点，它对周围地区产生强大的 吸引力，必将吸引更多的客流，有利于轨道交通运输效益的发挥。 第三，轨道交通枢纽提供集约化提供交通服务，提高交通系统效率 轨道交通枢纽是在不同交通系统规划基础上，有意识的集结城市内中心城市 之间、中心城市与卫星城市之间、卫星城市之间的对外交通、公共交通、步行交 通甚至小汽车交通，以集约化的方式提供交通服务，从而提高城市综合交通体系 的效率。 第四，轨道交通枢纽提高换乘效率，有利于实现公交优先 完善的都市圈轨道交通枢纽，可使乘客在乘坐轨道与公交以及其他交通方式 之间或轨道内部各方式之间的换乘在一个集中、高效、安全的空间内完成，既方 便快捷，又减少了对道路交通的影响。“公交优先”体现在为公共交通提供优先通行 l o 的权利和优先通行的服务设施，轨道枢纽则体现了公交在“停车”和“换乘”，方面的 优先。只有确保轨道交通枢纽与周围路网衔接的顺畅性、舒适性，才能提高整个 公共交通系统的服务水平，真正实现公共交通优先发展的战略，提高换乘效率。 另外，布局合理的各级换乘枢纽也是形成层次分明、结构合理的轨道线网布局的 重要基础。 第五，合理布局的轨道交通枢纽系统，能够实现轨道客运系统的持续发展 轨道交通枢纽的建立将带动枢纽周边以及轨道沿线土地利用的集约化发展， 形成大规模的商业、居民和就业环境，为轨道交通新增人量通勤客流，对轨道交 通的发展具有极大的支持作用。 2 2 轨道交通枢纽的换乘系统 2 2 1 交通换乘的内涵 交通换乘是一个涵义很广的概念。乘客要完成一次完整的出行往往要依靠一 系列的交通工具才能实现，现代的交通换乘的概念是指出行过程中所经过的道路、 线路、站场等固定设施及其相应的组织管理。 交通换乘涉及面较广，包括市内交通与对外交通存在如何便捷、高效的衔接 问题；城市内地铁、常规公交、出租车、自行车等交通方式存在着合理衔接问题： 作为道路网系统，也有城市道路网与对外公路网络的衔接，而在各类客运方式的 运营上，还存在着客运线路、行业法规、票价政策、管理体制的衔接问题等。 交通换乘的涵义包含两个重要的方面： ( 1 ) 一体化的公共交通系统。 城市一体化公共交通系统是城市客运交通系统发展的战略，是一种多模式、 多层次、综合性的城市综合交通系统，它主要由大运量交通( 高速铁路、市郊铁 路、地铁) ，中运量交通( 轻轨、有轨电车、无轨电车、公共汽车) 和小运量交通 ( 小公共汽车、出租车等) 组成。一体化的客运系统要发挥其一体化的优势、提 高出行效率，必须建立科学的换乘枢纽，使得各种交通方式相互衔接，实现无缝 换乘。建设高效率的换乘枢纽可以实现客运系统在运营上的统一调度，运行时间 的统一编排，提高衔接换乘的效率。各种交通方式科学衔接，换乘方便，是城市 客运一体化的关键。 ( 2 ) 城市客运换乘枢纽。 城市客运换乘枢纽是城市客运交通体系的重要组成部分，是联系城市对外交 通与市内交通、公共交通和私人交通以及其它客运交通方式转换的重要环节，是 若干种客运方式衔接的设施城市结构形态变化和交通技术发展，尤其是地铁、轻 轨的快速发展，使得城市公共交通服务范围不断扩大，与公路客运、铁路客运联 系日趋紧密，那么客运换乘枢纽在客运换乘衔接中起到重要作用。 2 2 2 轨道交通枢纽换乘的内涵 轨道交通作为一种大容量快速的客运方式，在一体化客运系统中居于主导地 位。一方面，轨道交通方式作为对外交通的一种交通工具，在轨道交通与对外交 通一体化综合换乘枢纽中，为大型对外交通集散客流，能够提高客运换乘效率， 提高这些对外客运枢纽疏散能力，减少车辆留站率、留站时间及站内滞留人员。 另一方面，轨道交通作为一种客运的骨干交通方式，为了充分发挥其大运量、快 速、准时等特点，同时弥补站距大、无法提供门到门的服务地问题，需要用常规 公交、自行车、步行以及私人小汽车等的交通方式来集散客流。 轨道交通枢纽也是一个重要的城市客运换乘枢纽。交通方式之间的衔接一般 依靠两种途径实现：一是通过枢纽站( a a n s f c rs t a f f o n ) ，不同交通方式之间的衔接， 或是同一种交通方式的不同线路之间的衔接，都要经过枢纽站，在换乘站内进行 换乘。“枢纽站”是两种以上交通方式或多条公交线路交汇，供乘客出行换乘的场所； 二是通道( 1 i n kw a y ) ，常规公交与地铁走廊的衔接，有时要靠“天桥”、“地道”来跨 越城市干道进入地铁车站，又如大都市的新机场的规划，都要修建“高速公路专线”、 “地铁线”、“轻轨线”或开辟“民航专用巴士线”等与市内交通进行衔接。 轨道交通换乘系统研究内容，应该包含城市公共交通网络整体优化布局和每 个换乘枢纽的布置优化两个方面。 ( 1 ) 应该从城市公交线网的功能角度来考虑轨道交通枢纽的等级划分、功能 布局、并规划与轨道交通的衔接的常规公交线路的布设，充分发挥轨道交通的运 能。扩大轨道交通的吸引范围，增加客流量，从而使包括轨道在内的公共交通方 式分担率增加，使轨道交通的投资效益达到最大。 ( 2 ) 根据衔接客流的不同特征，设计轨道枢纽一定范围内的各种衔接方式的 站场、通道布置，严格控制大部分乘客的换乘时间，并具有良好的舒适性 ， 这两个层次是相辅相成的，前者从总体的角度出发，对轨道交通枢纽及其接 运系统提出整体优化的要求：而后者是前者得以实现的关键所在，是对每一个衔 接枢纽进行布局优化的最终目标。 2 2 3 国外典型的轨道交通换乘系统分析 国外大城市大多有着良好的交通网络系统，其中突出特点是以轨道交通为基 础，辅之以地面其它交通方式的联系，并围绕轨道交通枢纽进行