（交通运输规划与管理专业论文）客运专线与城市交通换乘客流预测及衔接方案研究.pdf

中文摘要 摘要：随着我国客运专线的大规模建设，必然带来客运专线与既有铁路及其它运 输方式的旅客联合运输问题，开展客运专线与其它方式间的旅客联合运输成为提 升客运专线的市场吸引力，发挥综合运输系统整体能力的重要手段。 客运专线客流在城市内的集散依赖于高效率的城市综合交通系统。与以公交 为主体的城市交通系统相配合，城际客运专线才能发挥最大效益。同时，客运专 线所产生的市内出行需求，对提高公共交通的市场份额，确立公共交通在城市交 通中的主导地位将起重要作用。 本文总结了国内外旅客联合运输的发展研究现状，阐述了在开展旅客联合运 输时综合交通枢纽内各种交通方式间换乘衔接的基本要求，并对各种方式间的换 乘衔接组织进行了系统分析，提出枢纽内各种方式间的换乘衔接方案。在概括交 通方式间换乘衔接理论的基础上，介绍了基于t r a n s c a d 的换乘客流预测理论，以 北京南站和城市交通的换乘衔接为例，预测北京南站与城市交通的换乘客流并提 出相应的换乘衔接方案。 论文重点进行了客运专线和城市交通各种方式问的换乘客流量预测。在换乘 客流量预测的实例中，本文主要对到达北京南站的客流进行预测，将到达北京南 站的客流分为同常出行客流和乘坐火车的铁路客流。对日常出行客流进行预测时， 首先根据北京城区的人口、经济发展情况，在t r a n s c a d 中建立交通小区模型，预 测各交通小区的日常客流出行量，应用t r a n s c a d 重力分配模型进行交通小区间出 行分布的预测，得到各交通小区间的o d 交通量。在出行方式划分时将北京市居 民按照收入水平划分为五个等级并确定各种方式的广义费用函数，对各级出行者 分别预测城市交通方式承担的客流比例。对铁路客流进行预测时，根据规划年北 京南站预测的铁路客流发送量和各交通小区的人口所占比例，计算从各交通小区 到北京南站的铁路客流量，在出行方式划分预测时，同样将铁路客流根据收入水 平划分为五个等级并采用不同的广义费用函数，对各收入等级的铁路客流分别预 测城市交通方式承担的客流比例。最后将常规公交和轨道交通客流进行公共交通 分配，得到各条公共交通线路上的客流量，以此为依据提出北京南站与城市交通 的换乘衔接方案。 关键词：客运专线；综合交通枢纽；客流预测；收入结构；换乘方案 a b s t r a c t a b s t r a c t ：w i mt h el a r g e s c a l ec o n s t r u c t i o no ft h ep a s s e n g e rd e d i c a t e dr a i l w a y l i n e 6 d l ) i tw i l li n e v i t a b l yb r i n ga b o u t t h es e a m l e s sp a s s e n g e rt r a n s p o r t a t i o nb e t w e 饥 p d la n d0 t 1 攒t r a n s p o r t a t i o nm o d e s t h es e a m l e s sp a s s e n g e rt r a n s p o r t a t i o nb 嬲e d0 n p d lh 勰b e e na i li m p o r t a n tw a y t oe n h a n c et h em a r k e ta t t r a c t i o no fp d l a n dt op r o m o t e l e0 v e r a l lc a p a c i t yo ft h ei n t e g r a t e dt r a n s p o r t a t i o ns y s t e m m a n yd e v e l o p e dc o u n t n e s i 1 1e u r o p ea n dj a p a na c t i v e l yd e v e l o pt h es e a m l e s sp a s s e n g e rt r a n s p o r t a t i o n ；t h e y h a v e p a i dm u c ha t t e n t i o nt ot h es t u d ya n di m p l e m e n t a t i o no f t r a n s f e rp l a nb e t w e e nr a i l w a y a n do t h e rt r a n s p o r t a t i o nm o d e sa n dh a v ee s t a b l i s h e d a ni n t e g r a t e dt h e o r e t i c a la n d m e t h o d o l o g i c a ls y s t e mo f s e a m l e s sp a s s e n g e rt r a n s p o r t a t i o n b u ti no u rc o u n t r y , t i l e r e h a sf e ws t u d yo ns e a m l e s sp a s s e n g e rt r a n s p o r t a t i o n ，i tw i l ld e b a s et h em a r k e ta t t r a c t l o n o fr a i l w a vp a s s e n g e rt r a n s p o r t a t i o nw i t h o u tg o o dc o n n e c t i o nt o o t h e rt r a n s p o r t a t l o n s y s t e m s t h eo p e r a t i o no fp d lp a s s e n g e rf l o wd e p e n d so nt h eh i g h l y e f f i c i e n tu r b a n 砒e 盯a t e dt r a n s p o r t a t i o ns y s t e m p d lw i l lb e n e f i tal o t f r o mt h eg o o dc o 皿e c t l o nt 0 u r b a i lt r a i l s p o r t a t i o ns y s t e m a tt h es a m et i m e ，t h et r a v e ld e m a n d b r o u g h t a b o u tb yp d l p l a y s 孤i m p o r t a n tr o l ei ne n h a n c i n gt h e m a r k e ts h a r eo fp u b l i ct r a n s p o r t a t i o na 5w e l la s e s t a b l i s h i n gt h ed o m i n a n t r o l eo fp u b l i ct r a n s p o r t a t i o ni nu r b a nt r a n s p o r t a t l o n ， t h es t u d ys u m m a r i z e st h ed o m e s t i ca n di n t e r n a t i o n a le x p e r i e n c eo f t h es e 锄l e s s p a u s s e n g e rt r a n s p o r t a t i o n t h eb a s i cr e q u i r e m e n t s o ft r a n s f e rb 咖e e i lt r a n s p o r t a t l o n m o d e s t h es y s t e m a t i c a la n a l y s i so ft r a n s f e ro r g a n i z a t i o n , t h et r a n s f e rp l a na n d t n e f o r e c a s t i n gt h e o r yo f t r a n s f e rp a s s e n g e rf l o wa r ed i s c u s s e d t h e n ，t h et r a n s f e rp a s s e n g e r f l o wi sf o r e c a s t e da n dt r a n s f e rp l a ni sp r o p o s e di nt h ec a s e o ft r a n s f e rb e t w e c nt h e b e i j i n gs o u t hr a i l w a y s t a t i o na n dt h eu r b a nt r a n s p o r t a t i o n t h ef o r e c a s t i n go ft r a n s f e rp a s s e n g e rf l o wb e t w e e np d l a n du r b a nt r a n s p o r t a t l o n m o d e si sm a i n l ys t u d i e d i nt h ec a s eo ft h ef o r e c a s t i n g ，t h ep a p e rm a i n l yt o r e c a s t sm e p 2 u s s e n g e rf l o wa r r i v e da tt h eb e i j i n gs o u t hr a i l w a ys t a t i o na n d c l a s s i f i e st h ep a s s e n g e r 舢e v e 州a y 呻p a s s e n g e r a n dr f i l w a yp a s s e n g e r f o rt h ef o r e c a s t i n go fe v 州a y 仇p p a s s e n g e r ，t h ep a p e rf i r s t l yd i v i d e sb e i j i n gu r b a n a r e ai n t o6 3t r a f f i cz o n e sa n df o r e c 8 5 t s m e 咖p r o d u c t i o na n dt r i p a t t r a c t i o nv o l u m eo fe a c ht r a f f i cz o n ec o n s l d e n n gt h e d o p u l a t i o na i l de c o n o m i cd e v e l o p m e n ti nb e i ji n g ，t h e nu s e s t h eg r a v i t yd l s t r i b t i t l o n m o d e lt oc a l c u l a t et h et r a f f i co dv o l u m eb e t w e e ne a c ht r a f f i cz o n e a tt h es t a g eo f m o d es p l i t t i n g ，t h e p a p e rc l a s s i f i e st h ep a s s e n g e ri n t o5g r a d e s a c c o r d i n gt 0t h e i r m c o m e 锄de s t a b “s h e st h eg e n e r a l i z e df a r ef u n c t i o nf o re v e r y p a s s e n g e rg r a d et 0 士o r e c a s tt h ep a s 8 e n g e rf l o wp r o p o r t i o no fe v e r yu r b a n t r a n s p o r t a t i o nm o d e f o rt h e t o r e c 硒t l n go fr a l l w a yp a s s e n g e r , t h ep a p e r f i r s t l yc a l c u l a t e st h ev o l u m eo ft h ep a s s e n g e r f l o w 锄v e da tt h eb e i j i n gs o u t hr a i l w a y s t a t i o nf r o me a c ht r a f f i cz o n e a tt h es t a g eo f m o d e s p l i t t i n g ，t h er a i l w a yp a s s e n g e ri sc l a s s i f i e di n t o5g r a d e sa sw e l la n da d i 您；r e n t g e n e r a l i z e df a r ef u n c t i o ni su s e dt of o r e c a s tt h ep a s s e n g e rf l o wp r o p o n i o n 0 fe v c u r b a i lt r a n s p o r t a t i o nm o d ef o re v e r y r a i l w a yp a s s e n g e rg r a d e a tl a s tt h ep a p e ru s e st h e p a s s e n g e rf l o wt a k e nb yb u sa n dm e t r ot op e r f o r mt r a n s i ta s s i 鲫e n t a i l dc a l c u l a t e sm e p a s s e n g e rf l o wv o l u m eo ne a c ht r a n s i tr o u t e i nt e r m so ft h ef o r e c a s t e df l o w ad e t a i l e d t r a n s f e rp l a ni s p u tf o r w a r db e t w e e nt h e b e i j i n gs o u t hr a i l w a ys t a t i o na n du r b a n t r a n s p o r t a t i o n 1 ( e y w o r d s ：p a s s e n g e rd e d i c a t e dr a i l w a yl i n e ；i n t e g r a t e d t r a i l s p o n a t i o nh u b ： p a s s e n g e rf l o wf o r e c a s t i n g ；h l c o m es t r u c t u r e ：n a l l s f e rp l a n v 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。 学位敝储躲鞯签字眺渺缪年石盯日 6 3 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) 致谢 在北京交通大学的研究生生活即将结束，在两年多的学习生活中，我得到了 来自老师、同学和亲人的无私帮助，使我能够j i i 页n 完成学业，在此，谨向给予我 莫大关心、支持和帮助的老师、同学和亲人致以深深的谢意! 本硕士学位论文是在导师聂磊副教授的悉心指导和关怀下完成的。在整个论 文的撰写过程中，从论文的选题、构思、修改到定稿，都离不开聂老师的辛勤指 导。无论从观念的启迪、研究方法的传授、乃至于文辞的修饰，聂老师都不厌其 烦的详加指正，给我提出了许多宝贵的意见，使我开阔了思路，保证了学位论文 能够顺利完成。同时，感谢孙会君老师在论文撰写期间给我的指导，使我的论文 更加严谨和完善。我对两位敬爱的老师致上诚挚的谢意! 在硕士学习期间，聂老师在学习、工作和生活等各方面给予我细致的培养和 深切的关怀，她的谆谆教诲、言传身教深刻地影响着我。聂老师平易近人、学识 渊博、治学严谨，对知识精益求精，对工作认真负责，这一切都对我产生了潜移 默化的影响，为我树立了最佳的典范，使我受益匪浅。值此论文完成之际，谨向 导师两年多的关心和培养表示最真挚的感谢，致以最崇高的敬意。 感谢我的家人，在我求学期间以及论文撰写期间都给了我默默的支持和关怀， 父母对我的教育以及求学期间给予我的物质和精神上的帮助，使我顺利完成研究 生学业。 最后感谢我的师兄赵峰、王招贤以及实验室的所有成员，在论文撰写期间提 出了很多宝贵的建议，同时我的同学王雅韬、闫振英、赵雁、刘惠玲、谢美全、 凤晓梅、张彤彤也给了我很多帮助，使我的论文内容得以更加充实完善，在此向 他们表示衷心的感谢! 再次向我的导师及所有帮助、关心过我的老师、同学和我的家人致以衷心的 感谢和美好的祝愿! 1 引言 1 1 选题背景和研究意义 根据2 0 0 4 年国务院审议通过的中长期铁路网规划，我国到2 0 2 0 年全国铁 路营业里程将达到1 0 万公里，形成总长1 2 万公里联结3 0 多个大城市的客运专线 网和环渤海地区、长江三角洲地区、珠江三角洲地区三个城际快速客运网1 1j 。我国 铁路的技术装备也已达到或接近国际先进水平，为全面提升铁路服务质量、增加 市场竞争力提供了有利的契机，但同时也提出了如何协调利用综合路网能力、提 高综合路网运用效率的问题。对于铁路旅客运输来说，积极开展基于综合路网的 旅客联合运输，是提高铁路客运服务质量、提高综合路网运用效率的重要手段。 西欧、日本等发达国家的铁路积极发展旅客联合运输服务，重视客运专线与 既有线一体化运输组织研究，重视客运专线旅客与其它运输方式换乘方案研究和 实施，建立了较完整的“无缝运输”理论与方法体系。随着我国客运专线的快速 建设，必然带来客运专线与既有铁路及其它运输方式( 航空、城市交通、水运等) 的旅客联合运输问题。而我国由于管理体制分散，目前还没有特别关注旅客联合 运输问题，系统性的研究较少。铁路旅客运输若不能与其它运输方式很好的衔接， 难以满足人们的个性化需求，必然降低其市场吸引力。 另一方面在城市综合交通体系中，客运专线客流在市内的集散依赖于高效率 的城市综合交通系统。与以公交为主体的高效率的城市交通系统相配合，城际客 运专线才能发挥最大效益。同时，客运专线所产生的市内出行需求，对提高公共 交通的市场份额，确立公共交通在城市交通中的主导地位，将起重要作用。 综合交通枢纽是将客运专线与城市交通进行有效衔接的重要环节，综合交通 枢纽使城市对外交通、城市交通各种方式的换乘集中在一个区域完成，是科学组 织交通方式换乘最有效的途径，对提高换乘效率、减少换乘时间具有重要的意义。 准确预测换乘客流对综合交通枢纽的规划设计至关重要，是确定枢纽规模、枢纽 布局和换乘设施规模的依据，在满足枢纽使用需求的同时避免枢纽设施资源的浪 费。实施换乘组织的优化、提高换乘效率，能够提高枢纽整体的运行水平，从而 带动客运专线和城市综合交通的共同发展。 改建中的新北京南站将是我国重要的基于客运专线的综合交通枢纽，是京津 间城际列车等多条线路的始发站和地铁4 号线、1 4 号线的换乘站，规划中的京沪 方向始发终到的高速列车、京津间城际列车和市郊旅客列车都将从北京南站始发， 预计到2 0 1 5 年北京南站每年的运量将超过1 5 亿，到2 0 2 0 年将超过1 9 亿【2 1 。新 北京南站将成为客运专线与城市综合交通衔接的重要枢纽，其运行效率的高低， 将直接影响客运专线的效益和城市综合交通的整体水平。新北京南站是以客运专 线运营为主的枢纽站，其规划建设和运行效率对实施基于客运专线的旅客联合运 输、对城市综合运输系统的建设具有重要意义，同时对日后国内其它城市建设客 运专线枢纽站具有借鉴意义。 1 2 国外、国内发展研究现状 1 2 1国外发展研究现状 西欧、日本等发达国家很重视各种交通方式之间的换乘衔接，为乘客提供个 性化、高效率的出行服务，已经建立了较完整的“无缝运输”理论和方法体系。在 实践方面，规划建设了很多成功的综合交通枢纽，德国的法兰克福机场、日本东 京的成田机场，可以实现航空、铁路和城市交通间的方便换乘，华盛顿特区的联 合车站( u n i o ns t a t i o n ) ，主要完成国铁与城市交通的换乘，具有很高的换乘效率和 换乘舒适度。在规划建设换乘枢纽方面，这些成功的综合交通枢纽的共同特点就 是布局集中紧凑，多层次衔接、立体换乘，机械化设施完善，各种交通流互不干 扰，标识清楚明显，换乘距离短、方便舒适，换乘枢纽内各种服务设施完善等， 这些都是我国在规划建设城市综合枢纽方面值得借鉴的经验。 在换乘衔接的理论研究方面，文献 3 、【4 】提出了在多种方式的旅客联合运输 中为旅客规划出行路线的模型和程序框架，以节省旅客的出行时间，减少不必要 的换乘。文献 5 、 6 介绍了英国航空和铁路发展联合运输的现状，提出在实施空 铁联运时保证旅客的高效换乘需要从基础设施、运输组织服务和运营管理几方面 进行研究。文献 7 】介绍了荷兰构建旅客联合运输系统、实现无缝换乘的理论体系， 主要从联合运输的需求、供给、运输组织、运营和参与方的协调合作等方面对联 合运输系统的建设进行了论述。文献 8 对换乘枢纽步行设施服务标准进行讨论， 得出了城市综合交通枢纽中通道设施和人群步行的服务标准。文献 9 通过对换乘 服务水平的研究以及通过对换乘设施建设、维护、运行总成本和乘客的期望值研 究得出各种条件下的乘客最优占用空间。文献 1 0 1 1 2 】以实现乘客换乘步距最小为 目标，进行了有关机场换乘枢纽最佳几何形状的研究，其研究思路和方法对于火 车站枢纽的客流换乘研究具有很好的借鉴和参考价值。文献 1 3 】、 1 4 通过仿真分 析乘客流在枢纽内的流动，发现影响交通行为的瓶颈，通过减小这些影响因素来 提高客流换乘的效率。文献【1 5 、【1 6 通过对交通方式换乘关系的研究提出优化各 2 种交通方式间的缓冲时间来提高衔接的效率。文献 1 7 1 主要研究了应用智能运输系 统，使换乘枢纽集散交通工具的到达与干线交通工具的离开同步，以减少延误， 提高换乘枢纽的效率。文献 1 8 建立了以成本( 同时考虑乘客和运营者的利益) 最小 化为目标，同时满足资源约束和需求约束，设计接运公交线路和发车频率的优化 模型。 可见国外在交通方式换乘衔接的理论研究方面十分深入，从前期旅客出行计 划的制定到枢纽处换乘衔接过程中的换乘设施、枢纽空间组织、枢纽内客流换乘 过程的仿真、枢纽内各种方式的运输组织措施等都有很深入的研究，值得我国借 鉴。 1 2 2 国内发展研究现状 我国目前在城市客运枢纽换乘衔接的实施方面，对综合枢纽功能的规划设计 还不够，而关注较多的是枢纽建筑层面的设计。虽然规划建设了一些大型的综合 交通枢纽，如上海南站、北京西站等，但这些综合交通枢纽与国外运行效率高的 枢纽相比，还存在对枢纽空间利用不充分、换乘流线组织不合理、各交通方式间 的换乘距离较远、枢纽内信息系统和引导标志不够完善以及各种方式间协调配合 不够等问题，“无缝换乘”的理念还需要进一步深化。总体来说，我国在综合交 通枢纽处换乘衔接实施方面还存在以下问题： ( 1 ) 综合交通枢纽的功能规划设计不合理、枢纽的空间利用率低，枢纽内总体 换乘效率低下。 ( 2 ) 在组织多种方式问的旅客联合运输时没有一体化的运输组织措施，对旅客 的换乘需求分析不够深入和细化。 ( 3 ) 各种运输方式的管理体制各自为政，枢纽内各种方式之间不能充分协调配 合，增加了换乘的复杂性。 ( 4 ) 枢纽内总体的机械设施和各类服务设施还不够完善，总体服务水平还有待 提高。 在综合枢纽换乘衔接的理论研究方面，我国已经开始意识到提高综合枢纽换 乘衔接效率的重要性，进行了大量的关于综合枢纽换乘的研究。换乘客流的预测 是合理规划换乘组织方案的基础和确定换乘设施规模的依据，国内目前对换乘客 流的预测研究主要有两种：一种是针对两种特定换乘方式之间的换乘需求研究， 另一种就是对综合交通枢纽处各种换乘客流量的研究。文献 1 9 1 、 2 0 1 围绕城市公 共交通中轨道交通与地面常规公交的换乘客流预测展开研究，文献 1 9 1 提出了吸引 范围法，该方法以车站为单位进行计算，考虑了车站及其吸引范围内土地利用的 性质和程度对吸引客流的影响，将采用不同方式到达轨道交通车站的旅客根据车 站的吸引范围分为不同层次，通过计算不同层次旅客的吸引系数，确定轨道交通 与各种方式问的换乘客流。文献 2 0 】采用非集聚的多项l o g i t 模型( m n l ) ，在方式 划分的基础上进行轨道交通和地面常规公交之间换乘客流的预测。文献1 2 1 研究轨 道交通和小汽车的换乘衔接，在换乘需求预测方面，分析影响小汽车与轨道交通 换乘的相关因素，运用非集聚模型的基本原理，建立小汽车换乘轨道交通的换乘 选择概率模型，进行换乘客流量的预测。文献 2 2 】对综合交通枢纽处交通需求预测 的研究，采用的是将s t a r t 与t r i p s 进行结合的交通规划联合预测方法，该方法 将宏观预测与微观预测相结合，具有很好的适用性。文献 2 3 研究枢纽处城市内外 交通之间换乘量的预测，根据枢纽处的交通方式的种类确定所有可能的换乘类型， 每种运输方式总的换乘量是这种方式所有换乘类型的换乘量总和，枢纽处的总换 乘量是所有运输方式总换乘量的和。 在城市综合交通枢纽换乘衔接组织方面，文献 2 4 】认为乘客换乘的主要问题可 概括为设备接续和组织协调两大类，合理规划换乘设施可提高乘客的换乘方便程 度及整个公共交通系统的运行效率，针对城市轨道交通的公交换乘问题给出了相 应的优化对策。文献 2 5 】在对换乘客流进行预测的基础上，对轨道交通与其它交通 方式衔接的原则、模式及存在的问题进行了研究，并提出了相应的解决办法，从 而保证轨道交通换乘枢纽与市内其它交通方式的协调衔接。文献 2 6 以城际交通与 城市交通的衔接问题为切入点，分析铁路与城市交通的换乘特点，及换乘枢纽点 对城市交通网的支撑作用，提出立体衔接的多元化交通建筑模式。文献 2 7 主要研 究客运枢纽换乘组织效率和服务水平，通过分析换乘效率与服务水平之间的关系， 研究影响城市客运枢纽服务水平的因素，建立城市客运枢纽服务水平的评定体系， 并进行案例分析。文献 2 8 1 提出了城市客运交通换乘衔接研究的理论框架，重点从 换乘量分析、换乘衔接组织、换乘建设策略与方法及换乘综合评价等方面介绍了 城市客运交通换乘衔接问题研究的理论与方法，并对其进行了理论分析和探讨。 总体来说我国已经认识到提高综合交通枢纽换乘衔接效率的重要性，对综合 交通枢纽处换乘衔接组织有了总体把握。但是对枢纽内空间的利用、一体化的运 输组织措施、枢纽内客流换乘过程的仿真、各种运输方式之间的管理和协调配合 等方面还缺少深入的研究，尤其我国客运专线建设刚刚起步，针对客运专线枢纽 旅客换乘衔接问题的研究几乎没有，本文结合北京市的实际情况对北京南站与城 市交通的换乘客流进行分析并做定量预测，基于预测得到的换乘客流量，结合客 运专线的运输组织特点提出北京南站客运专线与城市交通的换乘组织方案。 4 1 3 研究内容与研究方法 1 3 1 研究内容 本文以在建的北京南站为背景，通过对综合枢纽换乘组织相关理论的研究， 结合客运专线的客流特点、运输组织模式以及我国城市交通的实际情况，在预测 北京南站与城市交通换乘客流的基础上，以预测得到的换乘客流量为依据，计算 北京南站各种交通方式站场和换乘设施规模并提出客运专线与城市交通的换乘衔 接方案。本论文主要包括以下几方面内容： ( 1 ) 介绍本文的研究背景、选题意义以及综合交通枢纽换乘衔接组织的国外、 国内发展研究概况。 ( 2 ) 介绍客运专线与城市交通换乘衔接的相关理论和综合交通枢纽的规划设 计理论，包括综合交通枢纽的功能、综合交通枢纽换乘衔接组织的内涵、换乘衔 接的系统条件、枢纽内换乘方式选择和枢纽内站场及换乘设施规模的确定等。 ( 3 ) 介绍本文进行换乘客流预测的基本理论，包括四阶段交通规划方法中的出 行生成、出行分布、方式划分模型、公共交通分配模型及这些模型在t r a n s c a d 软 件中的应用。 “) 应用四阶段法中的出行生成、出行分布、方式划分模型、公共交通分配中 的s u e 模型，在t r a n s c a d 中建立交通小区以及公共交通路线系统，并应用上述 模型对北京南站与北京市城区之间的换乘客流进行预测，得到城市交通中各种方 式的分担比例以及城市公交的各条线路承担的客流量。 ( 5 ) 根据预测得到的各种方式的分担比例和城市公交承担的客流量，计算北京 南站各种交通方式站场和换乘设施的规模、提出合理的换乘组织方案。 1 3 2 研究方法及技术路线 北京南站作为综合交通枢纽，在北京市的综合交通系统中具有双重作用，一 方面作为客运专线枢纽完成北京市与国内其它城市客流的交换；另一方面，北京 南站又是北京城市交通系统内部不可或缺的枢纽点，维持着城市正常运转所需的 出行。北京南站在北京市综合交通系统中的双重作用决定了北京南站枢纽处的客 流主要包括两大类，一类是铁路客流，即乘坐客运专线或既有线的北京市与其它 城市的交换客流；另一类是城市内部产生的同常出行客流。 本文在进行客运专线与城市交通之间换乘客流量的预测时，将北京南站的客 流分为到达北京南站的客流和从北京南站出发的客流两部分分别进行处理，每部 分客流都包括铁路客流和日常出行客流两类。北京南站的客流构成如图1 - 1 所示： 北京南站客流 从城区到北京南站的客流从北京南站到城区的客流 燃譬薯瓣 日常出行客流 雩畿蠢雾妻笺嚣燃 1 日常出行客流 图1 - 1 北京南站客流 f i g l 一1p a s s e n g e rf l o wi nt h eb e i j i n gs o u t hr a i l w a ys t a t i o n ( 1 ) 从城区到北京南站的换乘客流预测流程 从图卜1 可知，从城区到北京南站的客流包括日常出行客流和铁路客流两类， 两类客流都要通过城市交通的各种方式到达北京南站，因此两类客流将共同决定 北京南站公共交通设施的规模；铁路客流要进入北京南站内部通过站内的铁路设 施乘坐客运专线或既有线，因此铁路客流将决定北京南站内部铁路换乘设施的规 模。到达北京南站的铁路客流分为三部分，包括由北京市城区产生的乘坐客运专 线或既有线的铁路客流；由铁路带来的中转客流，即乘坐火车到北京中转，在北 京南站乘坐客运专线或既有线继续去往它城市的客流；由航空和公路运输带来的 中转客流，即乘坐飞机或公路大巴到北京中转，在北京南站乘坐客运专线或既有 线继续去往其它城市的客流。综上，对北京南站枢纽内从城区到北京南站的客流 分析如图1 - 2 所示： 6 图1 - 2 从城区到北京南站客流分析 f i g l - 2a n a l y s i so f p a s s e n g e rf l o wf r o mu r b a nd i s t r i c tt ot h eb e i j i n gs o u t hr a i l w a ys t a t i o n ( a ) 日常出行客流f 1 的出行方式选择预测 日常出行客流是由北京市各个城区产生的日常工作、购物等出行客流，在预 测日常出行客流时将北京南站看作是城市交通系统中的一个枢纽点。对日常出行 客流进行出行方式选择预测的主要目的是计算从城区的各交通小区到达北京南站 的客流选择城市交通各种方式的比例，进而得到城市交通中出租车、常规公交、 地铁承担的客流量，分别记为f l t 、f 1 8 、f l m 。本文对日常出行客流进行出行方式 选择预测的工作步骤为： 在确定交通枢纽点的基础上划分交通小区 对北京市城区的社会经济、土地利用、人口、行政区划进行调查，将城八区 作为主要研究对象，在城八区共选取1 6 4 个枢纽点，将城八区划分为6 3 个交通小 区，在t r a n s c a d 中建立交通小区所在的面图层，作为出行生成、出行分布、方式 划分的基础。 交通小区出行生成量预测 根据基年北京市城区的人口、地区生产总值和社会消费品总额预测规划年城 区的人口、地区生产总值和社会消费品总额，从而确定规划年各城区的出行生成 量，进而根据各城区交通小区人口所占比例确定各交通小区的出行生成量。 交通小区间的分布交通量 7 以交通小区间的距离作为小区阻抗，代入阻抗函数中，确定模型中需要标定 的参数，应用t r a n s c a d 中的重力分布模型得到交通小区的基于o d 点对的分布交 通量。 对交通小区间的分布交通量进行出行方式划分 考虑影响出行者出行方式选择的因素，将北京市的出行者按照收入水平划分 为五个等级，根据不同收入水平出行者的特性和各种交通方式的特性确定城市交 通中各种方式的广义费用函数，确定方式划分模型中需要的参数，应用t r a n s c a d 中的多元l o g i t 模型得到各交通小区的o d 点对间各种方式承担的客流比例。 确定换乘客流量 根据方式划分得到的o d 点对间各种方式承担的客流比例以及各o d 点对间的 分布交通量，计算得到各o d 点对间城市交通各种方式承担的客流量，从中统计 各交通小区到北京南站所在小区的各种方式承担的客流量作为城区与北京南站之 间的换乘客流量。 对日常出行客流进行出行方式划分预测的工作流程见图1 - 3 ： 不同收入水平 出行者的特性 各种交通方式 的特性 事灭矗引霁翥募雯鬟象奁 1 人i ：i l一 际 i一 社会消费 品总额 交通小区出行 生成量预测 交通小区间交 通量分布 各交通小区到北京南站的 客流选择各种方式的比例 重ii 阻 褒h 蕾 型ji 数 出租车承担的ll 常规公交承担i 轨道交通承担 客流量f i tl 的客流量f i bl 的客流量f i m 小 区 间 阻 抗 图1 3 日常出行客流出行方式划分预测1 ：作流程 f i 9 1 3w o r kf l o wc h a r tf o rt h ef o r e c a s t i n go fd a i l yt r i pf l o w ( b ) 铁路客流中f 2 + f 4 两部分客流的出行方式选择预测 铁路客流是到北京南站乘坐客运专线或既有线的客流，记为f r ，从图卜2 中 可以看出铁路客流包括了f 2 、f 3 、f 4 三部分客流，即f r = f 2 + f 3 + f 4 。由于铁路客流 中由铁路带来的中转客流f 3 流向比较明确，即从北京站、北京西站、北京北站到 北京南站换乘，所以本文将这部分客流单独进行处理。由航空和公路带来的中转 客流f 4 占铁路客流的比例相对较小，并且由公路带来的中转客流流向相对分散， 因此将f 2 和f 4 进行统一处理，预测两部分客流的出行方式选择比例。在预测这部 分客流时将北京南站看作是北京市的对外交通枢纽，对f 2 + f 4 进行出行方式选择预 测的目的是计算去北京南站乘坐客运专线或既有线的客流选择城市交通各种方式 的比例，进而得到城市交通中出租车、常规公交、轨道交通承担的客流量，分别 记为f 2 t 、f 2 b 、f 2 m 和f 4 t 、f 4 b 、f 4 m 。 本文对f 2 + f 4 进行出行方式选择预测的工作步骤为： o 到北京南站的铁路客流中f 2 + f 4 流量的预测 根据规划年北京南站铁路客流量的预测值、航空和公路中转客流占铁路客流 的比例以及各城区交通小区人口所占比例确定到北京南站乘坐客运专线或既有线 的客流量f 2 + f 4 。 对f 2 + f 4 两部分客流进行出行方式划分 采用与日常出行客流出行方式选择预测相同的方法，应用t r a n s c a d 中的多元 l o g i t 模型计算到北京南站的客流f 2 + f 4 选择城市交通各种方式的比例，进而计算 城市交通中出租车、常规公交、轨道交通承担的客流量。 对铁路客流中f 2 + f 4 两部分客流进行出行方式划分预测的工作流程见图1 4 ： 9 图1 4 铁路客流中f 2 + f 4 的出行方式划分预测工作流程 f i 9 1 - 4w o r kf l o wc h a r tf o rt h em o d es p l i tf o r e c a s t i n go ff 2 + f 4i nr a i l w a yp a s s e n g e rf l o w ( c ) 公共交通线路流量预测 在交通小区上建立公共交通路线系统 在预测日常出行客流时划分好的交通小区上建立公共交通路线系统，作为分 配公共交通客流的基础，设置公共交通路线系统的服务特性及相关参数。 将日常出行各交通小区到北京南站的客流中选择公共交通方式出行的客 流，即f l b + f l m 、铁路客流中从城区产生的选择公共交通方式到北京南站的客流， 即f 2 b + f 2 m 、由航空、公路带来的选择公共交通方式到北京南站的中转客流，即 f 4 b + f 4 m 、三部分客流相加进行公共交通分配，计算各条公交通道上的客流量。 将由铁路带来的选择公共交通方式到北京南站的中转客流，即f 3 b + f 3 m ，单 独进行公共交通分配，得到铁路带来的中转客流的路线选择。 对公共交通线路上流量预测的工作流程见图1 5 ： 1 0 图1 5 公共交通线路流量预测工作流程 f i g l - 5w o r kf l o wc h a r tf o rt h ef o r e c a s t i n go f p a s s e n g e rf l o wo nt h et r a n s i tr o u t e ( 2 ) 从北京南站到城区的换乘客流预测流程 从北京南站到城区的客流也包括日常出行客流和铁路客流两类，本文对从北 京南站到城区的换乘客流预测采用与从城区到北京南站换乘客流预测相同的方法 和工作流程，因此本文主要是对从城区到北京南站的换乘客流进行预测。 ( 3 ) 北京南站与城市交通间换乘衔接方案的提出 根据预测得到的北京南站地区客运专线与城市交通的换乘客流量，对换乘客 流量进行分析，提出北京南站与城市交通的换乘衔接方案。 2 客运专线与城市交通换乘衔接理论 客运专线与城市交通的换乘衔接集中在综合交通枢纽内完成，综合交通枢纽 内的换乘衔接组织是实现客运专线与城市交通间高效换乘的重要内容。综合交通 枢纽的布局优化与换乘衔接组织要根据枢纽的种类、功能、特点以及相应的规划 设计原则进行。枢纽内各类交通设施是实现不同交通方式衔接的硬件基础，同时 枢纽内不同交通方式问的换乘衔接组织优化是不同交通方式间换乘衔接的措施保 证。为了实现各种交通方式间的无缝换乘，提高换乘效率，要合理规划枢纽内各 类设施的规模并进行各种方式间换乘衔接组织的优化。 2 1 综合交通枢纽内各种交通方式间的换乘衔接组织 2 1 1 综合交通枢纽的功能 综合交通枢纽的功能可分为交通功能与商业功能1 27 1 。一般地，综合交通枢纽 是多种交通功能建筑或集交通功能和商业开发功能于一体的建筑综合体。综合交 通枢纽由于其自身的交通功能势必带来周边地区交通状况的改善，便捷的交通与 大量的客流使综合交通枢纽及其周边区域具有巨大的商业价值，往往随着枢纽的 建设，其周边区域内必然形成高密度的商业区、办公区等，这是城市发展的一个 必然规律。综合交通枢纽的交通功能主要表现为对客流的转移和集散，交通功能 是综合交通枢纽的主要功能，尽管商业功能在综合交通枢纽的规划中占重要地位， 但仍属于交通枢纽的从属功能。 客运专线枢纽作为综合性交通枢纽，是城市综合运输系统的重要组成部分， 在城市综合客运系统中具有两方面不同层次的功能： ( 1 ) 作为城市对外交通枢纽，完成城市内外客运交通之间的换乘衔接 综合交通枢纽作为城市的对外交通枢纽是为整个城市服务的，在完成城市内 外交通衔接的过程中，城市交通的各种方式起到的是集散枢纽客流的作用。城市 对外客运中很大一部分是通过火车站来实现的，铁路到发客流的集散依托于高效 率的城市交通方式来完成，因此要有效地组织好枢纽处的各种交通方式，保证铁 路客流的及时集散，提高换乘效率。 ( 2 ) 作为城市内部的交通枢纽，完成市内交通各种方式间的换乘 综合交通枢纽在实现城市内外交通换乘衔接的同时，对城市内部各种交通方 式的衔接也具有重要作用。综合交通枢纽内由于聚集了各种交通方式、能够提供 1 2 多种交通方式之间的换乘，往往是大量市内交通客流实现中转换乘的理想之处， 必然会成为城市内部各种交通方式间换乘的枢纽点。 基于客运专线枢纽所具有的两方面不同层次的功能，图2 1 描述了客运专线枢 纽处各种方式间的换乘衔接： 图2 1 客运专线枢纽处换乘衔接示意图 f i g2 一ls c h e m a t i c so f t r a n s f e ra tp d lh u b 2 1 2 各种交通方式换乘衔接的基本要求 综合换乘枢纽主要完成三种换乘，即城市对外交通与城市