（交通运输规划与管理专业论文）大型铁路客运站旅客换乘方式优化研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 换乘系统是铁路客运站规划和建设的关键环节，它承担着衔接各种交通方式、完 成客流集散与疏解、保证旅客顺利出行等重要功能，对铁路客运站的高效运转起到举 足轻重的作用。换乘系统的规划、设计合理与否，直接关系到旅客出行顺畅程度，关 系到各种交通方式的衔接配合以及功能的充分发挥，关系到铁路部门与城市公共交通 的运输效率和运营效益。 鉴于换乘系统的重要性，论文从宏观和微观两个层面，进行较为系统的分析。本 文的研究内容主要包括以下几方面： 第一，借鉴国内外在客运站布局和综合换乘领域的研究成果，总结铁路换乘系统 的常用设计方法，并针对当前铁路发展形势与运输环境，提出换乘系统建设目标，并 对铁路客流集散特征进行分析。 第二，换乘方式的客流分配模型方面，研究各种换乘方式的效用函数；分别从客 运站整个换乘系统最优的角度和从旅客出行综合费用最优的角度构建客流分配模型， 并提出求解方法和过程；并以成都北站为例，分析换乘距离、换乘费用对换乘客流分 担率的影响。 第三，换乘衔接组织方面，研究客运站与城市轨道交通的布局形式，分析其优缺 点和适用性；研究公交网络与站点布局形式；在运营衔接上，提出基于旅客候车时间 最少的城市轨道交通发车间隔模型；提出基于运输企业效益与旅客满意度的公交发车 时间间隔模型；提出旅客与出租车之间排队论服务模型。 第四，换乘系统优化方面，分析换乘设施的能力协调问题：提出客运站对外和站 内交通组织策略；提出一体化空间布局原则，并给出空间布局优化模型；对流线上的 设备能力进行了分析，并在交叉点优化和设备能力优化两个方面提出了换乘流线的组 织优化方法。 最后，总结了全文的研究工作及研究结果，并对下一步工作进行了展望。 关键词：客运站；换乘系统；布局；衔接规划；系统 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i 页 a b s t r a c t t r a n s f e rs y s t e m ，w h i c hi st h ek e yl i n kt ot h ep l a n n i n ga n dc o n s t r u c t i o no far a i l w a y p a s s e n g e rs t a t i o n , b e a r si m p o r t a n tf u n c t i o n ss u c ha st h ec o n v e r g e n c eo f t h ev a r i o u sm o d e so f t r a n s p o r t a t i o n ，c o m p l e t i n gt h ed i s t r i b u t i o na n de v a c u a t i o n o ft h ep a s s e n g e rf l o wa n d e n s u r i n gas m o o t ht r a v e lo fr e s i d e n t s a sar e s u l t ，i tp l a y sap i v o t a lr o l et ot h ee f f i c i e n t o p e r a t i o no fr a i l w a yp a s s e n g e rs t a t i o n t h ep l a n n i n ga n dw h e t h e rt h ed e s i g ni sr e a s o n a b l eo r n o to ft r a n s f e rs y s t e mi sd i r e c t l yr e l a t e dt ot h es m o o t h n e s sa n dp o r t a b l ee x t e n tt ot h e p a s s e n g e rt r a v e l ，t h ei n t e r f a c e 、i t hav a r i e t yo ft r a n s p o r tm o d e s ，a sw e l la sf u n c t i o n si n t of u l l p l a y , a n dr a i l w a yt r a n s p o r ta n du r b a np u b l i ct r a n s p o r te f f i c i e n c y a n d o p e r a t i o n a l e f f e c t i v e n e s s i nv i e wo ft h ei m p o r t a n c eo ft r a n s f e rs y s t e m ，t h et h e s i sc a r r i e so u tas y s t e m a t i ca n a l y s i s f r o mt h em a c r oa n dm i c r ol e v e l s t h er e s e a r c hc o n t e n to ft h i sa r t i c l ec o v e r st h ef o l l o w i n g a s p e c t s ： f i r s t ，a f t e rl e a r n i n gr e s e a r c hr e s u l t sa th o m ea n da b r o a di nt h et e r m i n a la r e ao ft h el a y o u t a n dc o m p r e h e n s i v et r a n s f e r ，a n ds u m m i n gu pac o m m o nr a i lt r a n s f e rs y s t e md e s i g nm e t h o d ， i tp r o p o s e st h es y s t e m b u i l d i n gg o a l st ot h et r a n s f e rs y s t e mf o rr a i l w a yd e v e l o p m e n ti nt h e c u r r e n ts i t u a t i o na n dt h ea c t u a lt r a n s p o r t a t i o ne n v i r o n m e n t s e c o n d ，a st ot r a n s f e ri n t e r f a c eo r g a n i z a t i o n , t h et h e s i sr e s e a r c h e st h el a y o u tf o r m so f t h ep a s s e n g e rs t a t i o na n du r b a nr a i lt r a n s i t ，w h i c ha r ea l s oa n a l y z e dt h e i ra d v a n t a g e sa n d d i s a d v a n t a g e sa n da p p l i c a b i l i t y ，a n ds t u d i e st h ef o r mo fp u b l i ct r a n s p o r tn e t w o r ka n ds i t e l a y o u t ；a st oo p e r a t i o n a lc o n v e r g e n c e ，as p a c i n gm o d e li n w h i c hp a s s e n g e r sw a i t i n g p e r i o di st h el e a s to ft h ec i t yt r a c kt r a f f i co i lt h eg r i d ，a l li n t e r v a lm o d e lt h a t b e n e f i t s p a s s e n g e rt r a n s p o r te n t e r p r i s e sa n dt h es a t i s f a c t i o no ft h eb u sd e p a r t u r et i m e ，a n das e r v i c e m o d e lm a d eb e t w e e nt h ep a s s e n g e ra n dt h et a x iq u e u ea r ea l lp r o p o s e d t h i r d ，d u r i n gt h ep r o c e s s ，t h eu t i l i t yf u n c t i o no fv a r i o u st r a n s f e rm e t h o d sh a sb e e n s t u d i e di nt h ep a s s e n g e rt r a f f i ca s s i g n m e n tm o d e lo ft r a n s f e rm o d e i nt h ef u n c t i o n ， p a s s e n g e rf l o wm o d e li sb u i l tf r o mt h eo p t i m a lp o i n to f t h ev i e wo ft h ee n t i r et r a n s f e rs y s t e m ， a n dac o m p r e h e n s i v ec o s tf o rp a s s e n g e rt r a v e lr e s p e c t i v e l yt op r o v i d es o l v i n gm e t h o d sa n d p r o c e s s e s t a k en o r t hr a i l w a ys t a t i o no fc h e n g d uf o ra ne x a m p l e ，w es h o u l da n a l y z e t r a n s f e rt i m e ，t r a n s f e rd i s t a n c e ，a n dt h ea f f e c t i o nt r a n s f e rc o s t so nt h et r a n s f e rr a t eo f p a s s e n g e rt r a f f i cs h a r e f o r t h ，a st oo r g a n i z a t i o n a lo p t i m i z a t i o no ft r a n s f e rs t r e a m l i n e ，t h eg o a li st or e d u c et h e t r a n s f e ro ft h er e s i d e n c et i m ef l o wo fo n l i n ev i s i t o r sa n dc o n g e s t i o nd e g r e eo ff l o wl i n e sa n d m a k er a t i o n a lu t i l i z a t i o no fe q u i p m e n t t h r o u g hc a p a c i t y 。a n dt h e nt h r o u g ht h ea n a l y s i so f 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i i 页 i i c o n v e c t i v el i n ee q u i p m e n tc a p a c i t y ，o r g a n i z a t i o no p t i m i z a t i o nc o m e so u ta tb o t hc r o s s p o i n to p t i m i z a t i o na n de q u i p m e n tc a p a c i t yo p t i m i z a t i o n f i n a l l y ，t h i sp a p e rs u m m a r i z e st h er e s e a r c hw o r ka n dr e s e a r c hr e s u l t so ft h ef u l lt e x t ， a n df u r t h e rr e s e a r c ha r e aw a sp r o p o s e d k e yw o r d s ：p a s s e n g e rs t a t i o n ；t r a n s f e rs y s t e m ；l a y o u t ；c o h e s i o ns y s t e mp l a n n i n g ； s y s t e mo p t i m i z a t i o n 西南交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授 权西南交通大学可以将本文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影 印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 保密口，在，年解密后适用本授权书； 2 不保密影使用本授权书。 ( 请在以上方框内打“寸) 学位论文作者签名：豸扬久 日期：j 叫e 5 弓夕 指导老师签名：寸乡姨 日期：oo lo 6 弓 西南交通大学硕士学位论文主要工作( 贡献) 声明 本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： ( 1 ) 针对当前铁路发展形势与运输环境，分析大型铁路客运站的功能性，提出换 乘系统建设目标，并对铁路客流集散特征进行分析。 ( 2 ) 研究各种换乘方式的效用函数；分别从客运站整个换乘系统最优的角度和从 旅客出行综合费用最优的角度构建客流分配模型，并提出求解方法和过程；并以成都 北站为例，分析换乘距离、换乘费用对换乘客流分担率的影响。 ( 3 ) 从布局形式与运营衔接两方面分析各种换乘方式的换乘衔接组织。 ( 4 ) 换乘系统优化方面，分析换乘设施的能力协调问题；提出客运站对外和站内 交通组织策略；提出一体化空间布局原则，并给出空间布局优化模型；对流线上的设 备能力进行了分析，并在交叉点优化和设备能力优化两个方面提出了换乘流线的组织 优化方法。 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成 果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰 写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。 本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。 学位论文作者签名： 彦吕文 日期：叫口5 - , 1 0 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 1 1 论文选题背景及意义 第1 章绪论 国家中长期铁路网规划的确定和实施，标志着我国铁路建设开始进入跨越式 发展阶段，铁路迎来了巨大的机遇，它将促进铁路客运系统的全面进步和发展，因此 需要建设一批现代化的大型客运站，如北京南、南京南、新武汉、新广州、新成都、 新长沙等等，在大规模的铁路建设过程中，铁路客运站特别是客运枢纽的建设，是具 有标志性的重要内容。铁道部刘部长在大中型铁路客站设计建设工作研讨会上发表讲 话，提出“客运站建设要综合体现功能性、系统性、先进性、文化性、经济性的协调 统一”这一具有指导意义的设计理念和原则；功能性强调设计要以旅客为核心，体现 以人为本的思想；系统性强调铁路客运站既是铁路运输网的枢纽，又是集多种交通方 式于一体的现代综合交通枢纽，在综合交通枢纽中起到骨干的作用；先进性强调客运 站设计要有一定的前瞻性，设计应该实现一百年不落后的远景目标；文化性讲建筑的 品质、艺术性及文化元素；经济性指客运站建设要着眼于建设节约型、环境友好型和 可持续发展社会。 以往我国的客运站建设对换乘系统没有给予充分的重视，存在重站房布局、重建 筑形，轻功能设计的误区，客运站资源没有得到充分利用，造成换乘布局不合理，换 乘距离长，换乘站点人车混杂，互相干扰等情况，这使得国内客运站的换乘效率低下， 换乘时间远高于国外发达国家的铁路枢纽；同时，大型客运站是多种交通方式融于一 身的交通枢纽，因受到我国交通管理体制的制约，各种交通方式所属的各级行政主体 立场、角度不尽相同，多部门管理难以协调。随着我国城市和区域综合运输体系的进 一步发展和完善，大型客运站规划设计以及换乘流线组织不合理所引起的问题，暴露 得越来越明显，特别是随着经济的发展、产业结构的优化、人口城镇化进程的加快， 人均乘车次数将大幅增加，旅客的时间价值也会相应的增值，对舒适度要求也有很大 提升，所以，旅客对换乘舒适度、安全性、方便性等服务质量方面的要求也在逐步的 提高，因此，研究大型铁路客运站的换乘衔接模式、换乘流线等问题既可以为客运站 的建设和布局提理论依据，又是提高客运服务质量、运输组织效率和经济效益的有效 途径，同时对实现客运快速化、节省建设投资具有极其重要而深远的意义。 综观国内外铁路客运站的发展趋势，将来无疑会朝着追求“零换乘 和“一体化 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 换乘”的交通综合枢纽的方向发展，对此，国内外许多学者已经做了大量的研究工作。 虽然从发展趋势上看，我国的铁路客运站的枢纽建设理念也正逐渐与国外接轨，但要 达到国外的先进的铁路运输条件，不是短期内能够实现的，尤其是牵涉到对客运站巨 大影响的铁路客运综合技术水平和管理水平等方面，更需要走长期发展的道路，但从 整体看，我国客运站正面临由相对国外比较落后的模式逐渐向具有一定前瞻性的现代 模式过渡的转型期。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国外研究发展现状 以日本、法国、英国和德国为代表的国外发达国家，在上世纪八十年代就已完成 了国内客运站的建设和改造工程，其改造方向主要体现在快速通过、便捷换乘、综合 开发三个方面，并以客运站为中心初步形成了城市综合交通枢纽，在客运枢纽领域的 相关理论成果很多，值得我们借鉴和学习。 由英国朱丽安罗斯( j u l i a nr o s s ) 主编的r a i l w a ys t a t i o n s ) ) 一书，全面介 绍欧洲客运站的发展历程，并引用了大量欧洲客运站的设计实例，在车站规划、设计 与管理方面进行深入分析，为我国铁路客运站建设提供宝贵的经验和有意启示n 3 。 以实现乘客换乘步距最小为目标，国外学者们开展了一系列有关机场换乘枢纽最 佳几何形状的研究乜3 1 ，其研究和方法对于铁路客运枢纽的客流换乘研究具有很好的借 鉴和参考。 对交通方式换乘关系的研究，提出优化各交通方式松弛时间即缓冲时间来提高衔 接效率的问题n 儿5 1 。 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有空间阳姗。 f e r n a n d e ze 建立了多种运输方式交叉换乘的框架模型，提出3 种整合模式和路径 选择方式。 p e t e r 提出只有乘客到达换乘点的时间变动在固定的时间范围内，才能定义最适合 的换乘时间n 0 3 。 1 2 2 国内研究发展现状 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 我国铁路客运站建设已进入跨越式发展阶段，同时铁路客运站设计的相关理论研 究也在逐步完善、深化，在借鉴国外成熟经验的基础上，并结合我国实际国情取得许 多突破性的理论和实践成果。 ( 1 ) 大型客运站布局研究 西南交通大学王南博士论文高速客运站设置的系统优化研究提出集中式客运 站布局和分散式客运站布局的两种优化模型，根据客运站布局及选址优化原则，在提 供符合城市发展规划的备选方案基础上，求出旅客出行总费用和回收期年限的工程投 资最省的方案n 5 1 。 铁道第四勘察设计院在跨越新时期铁路旅客车站的设计认识和体会文章中论 述了铁路客运站的新设计理念，具体有车站定位从单一的“城市大门 向多元开放的 “换乘枢纽 转化；流线模式从“等候式”向“通过式 过渡；设计观念从“便于管 理”向“以旅客为中心”转变；从传统的“重站房轻雨棚”逐步趋向于“站棚一体化” 车站建筑与铁路站场设计趋于密切融合；并借鉴其它交通建筑模式特点，如车次“公 交化”、售检票“地铁化”、服务“机场化”。 西南交通大学彭其渊著客运专线运输组织一书中，论述了客运专线车站的设 置原则与影响因素，从通过能力、旅行速度、运输组织模式三方面论证客运专线车站 布局问题h 到。 ( 2 ) 综合交通枢纽换乘的研究 北方交通大学的姜帆博士论文城市大型客运交通枢纽规划理论与方法的研究 研究了城市大型客运枢纽规划中的交通需求预测、交通组织问题、建筑规划问题，研 究了在交通枢纽这一特殊交通功能前提下，应采用的技术路线与技术方法，结合枢纽 交通需求的实例、对预测的全过程加以分析，从而提出枢纽交通需求的预测方法，并 以交通换乘为出发点，分析枢纽内部的交通组织，并给出了方法步骤，运用交通工程 学方法，对枢纽进行区域交通影响分析，还研究了枢纽建筑实现方法，并对地下空间 的利用和商业开发进行分析，给出一般的做法h 朝。 大城市对外客运枢纽规划与设计理论研究针对客运枢纽客流换乘机动性、可 达性和生态性三个方面的优化目标，以换乘系统最有为目标函数，构建了对外客运枢 纽换乘方式优化模型，并在此基础对客运枢纽换乘客流预测。然后，以轨道交通和常 规公交为重点，从衔接模式、场站、线路及运营等方面分别提出了客运枢纽衔接系统 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 规划优化模型与方法3 。 城市客运枢纽换乘组织关键问题研究针对我国城市客运枢纽换乘衔接规划、 设计理论和方法方面的空白点和薄弱点展开研究，建立换乘衔接组织的一体化布局优 化模型和愈能协调模型4 1 。 四兵锋等在综合运输体系下的客运流量分离模型及算法研究中分析在多种运 输方式存在情况下乘客的交通选择行为，并基于随机用户平衡模型理论和混沌理论构 造了综合运输条件下的方式分离模型及求解算法，以北京到天津的客运市场为例，分 析各种社会因素变化时，不同交通方式的客流变化情况拉1 | 。 针对客运站与城市轨道交通换乘问题，文献铁路运输与城市轨道交通的换乘研 究论述换乘枢纽的模式、布局规划和信息系统构建三方面的内容，对铁路客运站与 城市轨道交通之间的换乘模式做了详细的研究，并针对每种换乘模式做了详细的分析， 通过对信息系统规划目标、总体结构、技术支持手段三方面的具体研究，得出了换乘 枢纽信息系统构建的方法嘧驯。 ( 3 ) 大型客运站的建设成果 我国铁路客运站的建设已进入跨越式发展阶段，以“以人为本”为设计理念，以 “功能性、系统性、先进性、文化性、经济性 为建站宗旨，在北京南站、新南京站、 上海南站等一批大型客运站中以得到充分体现，以北京南站为例，介绍我国大型客运 站在换乘方面的设计方案。 北京南站是多条客运专线的起点，是集国家铁路、地铁、市郊铁路和公交、出租 等市政交通设施于一体的大型的综合交通枢纽。北京南站紧密结合我国客流量较大， 特别是突发性客流较大的国情进行布局设计，在四个方向都设置了道路和匝道与城市 道路相通，地下层的换乘空间紧密联系车站南北广场，公交车场设置在南北广场， 出租车和小汽车在高架层面下客，在地下汽车库载客，地铁站在地下一层设站。铁路 站房与城市交通采用完全立体的设计方式，铁路旅客进站采用上进下出和下进下出相 结合的方式。将传统的实现城际铁路与城市交通的换乘功能扩大为根据使用不同种类 交通形式的旅客的不同需求，分别提供不同层次的功能服务，目标是缩短旅客在站内 走行距离，实现单向进出站的流线组织，达到了功能性与系统性的要求。 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 1 3 主要研究内容与研究思路 1 3 1 论文的主要研究内容 通过总结和借鉴国内外在客运站布局规划、综合交通枢纽换乘方面的研究成果， 针对当前我国大型客运站的发展趋势和发展要求，结合国外客运枢纽换乘衔接发展经 验与趋势，从综合一体化换乘的观点出发，运用系统工程理论、数学规划理论、综合 评价以及定性和定量相结合方法，对大型客运站换乘衔接组织、换乘客流分配优化、 换乘流线等关键问题进行系统的探索研究。论文研究的主要内容： 第一章绪论 阐述论文的选题背景和研究意义，分析和总结国内外在铁路客运站布局和换乘领 域的研究发展现状，提出论文的主要研究内容和重点、框架和基本思路。 第二章大型铁路客运站换乘系统概述 首先是大型客运站的功能性分析；分析换乘设施组成；提出大型铁路客运站换乘 系统的建设目标，最后对铁路客流的集散特征进行分析。 第三章旅客换乘方式优化模型研究 首先总结概述旅客换乘模型，分析模型适用性，构建基于旅客出行效用函数值最 大的换乘方式预测模型；从运营和管理者的角度建立基于换乘系统效用最优的客流分 配模型、从旅客角度建立出行效用费用最优的分配模型，并给出以上模型解法，通过 算例( 成都北站) ，分析供给属性对每种换乘方式客运量的影响。 第四章铁路客运站换乘衔接的组织模式分析 论述换乘衔接组织的内涵和组织原则；分析重点放在客运站与城市轨道交通、公 交、出租车站点的布局衔接和运营协调上，从旅客换乘时间最短和运输企业效益最优 的角度构造运营协调模型。 第五章大型铁路客运站换乘系统优化策略 从换乘设施能力协调、交通组织优化、空间布局优化、旅客流线优化四方面提出 换乘系统优化策略。 第六章结论与展望 归纳总结全文，指出本领域尚需进一步研究和深化的问题。 1 3 2 论文的研究思路 论文的研究思路框架如图1 - 1 所示： 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 t 。 ； 第 ：四 ：章 图1 - 1 论文研究思路框架图 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 第2 章大型铁路客运站换乘系统概述 2 1 大型铁路客运站的功能- i 生分析 铁路客运站作为交通建筑的一种类型，具有强大的吞吐客流的能力，同时作为联 结城市对外客运的主要形式和城市公共交通内部转换的重要环节，铁路客运站在城市 综合客运交通体系中具有两个不同层次的功能： ( 1 ) 城市对外客运的集散 铁路客运站作为城市重要的对外交通设施是为整个城市服务的，城市的进出客流 大部分是通过铁路运输来实现的。客流集散包括两部分：第一部分指从客运站分散到 城市及周边地区的客流，即消散客流；第二部分为由始发点进入客运站的客流，即集 结客流；两者客流的交通特征相似，从客流的消散过程来看，客流的消散过程实际上 就是客流从各种集散平台设施和场站设施疏散到各种交通方式上的过程。这一过程强 调的是枢纽利用其衔接的不同交通线路，将客流消散至一个较大的区域内，实现由“点” 到“面”的扩张的过程。客运站的集散功能通过有效的交通组织和合理的规划布局， 可以使得集结客流“集零为整”，消散客流“化整为零”，使得城市客运交通系统内的 客流在站内合理流动，减少客运站周边的交通压力，改善城市交通的拥挤状况【2 0 l 。 ( 2 ) 城市换乘枢纽的作用 铁路客运站作为城市交通网络上的重要节点，集各种运输方式信息、设备和组织 管理于一体，吸引着大量的客流，因此铁路客运站在满足对外交通服务的同时，由于 其聚集了各种交通方式、提供多种交通换乘手段，往往是大量市内交通客流实现中转 换乘的理想之处。 同时铁路客运站有效得区分城市过境交通和市内交通，充分发挥客运站的“截流” 作用，通过站内设施的合理布局，将其它城市及周边地区进入城市的区域客流通过换 乘方式转移到常规公交、轨道交通等城市交通方式上，方便、快捷、舒适地进入城区。 避免其它城市和周边地区的客流直接涌向城市中心，造成城市内部道路交通压力巨大， 公共交通资源利用率低，阻碍城市交通的和谐、健康发展。 此外，铁路客运综合交通枢纽也具有一定的商业功能。铁路客运综合交通枢纽由 于其自身交通功能势必带来周边区域交通状况的改善，便捷的交通与大量的客流使铁 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 路客运综合交通枢纽及其周边区域具有巨大的商业价值，往往随着铁路客运综合交通 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，这也是城市发展的 一个必然规律。一般而言，铁路客运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身的建筑综合体。尽管商业功能在其设计中占重要地位，但是仍 属于交通枢纽的从属功能。本文的研究重点是它的交通功能。 2 2 大型铁路客运站换乘设施组成 大型铁路客运站换乘系统大致由交通工具设施、乘客服务设施和信息诱导设施三 部分组成，这些设施作为换乘系统的有机组成部分，相互制约、相互协调，充分发挥 各自的功能和优势，从而促使整体功能最优，共同实现出行者换乘便捷、舒适、安全、 省时这一总体目标。 对于客流的换乘是通过各种功能设施来完成的，一般根据设施的作用不同，铁路 客运综合交通枢纽换乘设施由以下几个部分组成： ( 1 ) 站场类设施 站场类设施指为各种换乘交通工具行驶和停放所提供的设施或场地。主要包括：城 市公交场站、出租车停车场、社会车辆停车场。其关键是如何确定所需要的面积大小。 ( 2 ) 集散类设施 集散类设施主要指在铁路客运站内为步行服务的设施，即集散客流在枢纽内步行 所需的规模。主要包括：地铁站站台、换乘大厅和站前广场等。 ( 3 ) 通道类设施 通道类设施指各种衔接换乘和出入车站的通道，如步道、地下换乘通道、楼梯、 自动扶梯等。其合理的设计能够为乘客的换乘提供方便，快捷和安全的服务。 ( 4 ) 信息类设施【5 0 】 换乘系统信，g , n 务系统是指借助于声学、光学、电气等现代技术，在出入口、售 票处、通道、站台等乘客经过的地方，通过广播、指示牌( 板) 、线路图、电子显示屏等 以图形、符号、文字、语音的方式发布有关交通运行和交通方式换乘等静动态信息的 系统。其设置目的是通过为乘客提供醒目、连续、及时、有效、准确的交通信息，引 导人流迅速完成其出行的目的，减少在站内驻留，以便提高运营组织效率。枢纽交通 信息分类的标准有很多，根据信息提供方式的不同，将其分为静态信息与动态信息。 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 静态信息 这类信息主要面向换乘乘客，为乘客提供导向、票务等相关信息。其中，按导向 标志的性能不同，导向信息又可划分为方向性、警告性及服务性三类。方向性导向标 志：包括公交站点位置、进出站方向、购票方向、站内路径引导、对外交通车辆运行 方向标志等；警告性导向标志：包括乘客停留标志、乘客禁止进入标志等。服务性导 向标志：包括交通系统营运线路图、沿线停靠站点及接驳交通、枢纽周边区域地图、 标志性建筑及接驳交通换乘站地点，以及其它公共服务设施导向标志等；静态信息是 客运站换乘系统正常运营所应具备的条件，是确保旅客换乘效率的基础。 动态信息 这类信息分为面向换乘乘客和面向管理者两种：一种是面向使用者的动态信息： 主要包括交通车辆到离站时空信息、交通与其它交通方式换乘时空信息、车内拥挤程 度等反映车辆行驶状态和枢纽停车等设施利用情况的实时交通信息。另一种面向管理 者的动态信息：实际是一种信息反馈，即针对实际客流需求变化而提供的车辆运营实 时信息，使管理者掌握换乘各种交通方式的乘客需求量以及各种交通工具的运行状况， 方便对交通工具的管理。信息服务建设必须从两个方面着手：一方面建立乘客信息服 务系统。换乘的乘客应该能够通过合适的方式获得换乘动态信息；另一方面建立运营 调度信息支持系统，为到达和换乘车次的驾驶员相互交流和调度中心的联系创造条件。 2 3 新时期大型客运站换乘系统的建设目标 我国铁路客运站正逐步朝着“一体化换乘”目标发展，该理念是指综合考虑不同 交通方式的功能性特点，通过整合各类交通资源、优化空间设计、调整流线布局，实 现铁路、公交、城市轨道、出租车、社会车辆等交通方式之间的无缝换乘。“一体化换 乘”系统已经成为大型客运站建设中具有重要意义和突出作用的组成部分，成为大型 客运站建设成败的重要评价指标。为了给旅客提供便捷、高效、安全、舒适的换乘条 件，大型客运站换乘系统应力求实现以下建设目标： ( 1 ) 换乘方便、换乘距离短 客运站布局时应尽量结构紧凑，充分利用地下和地上空间，以缩短客流换乘距离， 减少换乘时间。地铁和轻轨站的出入口应尽量靠近进出站口，有条件时可以直接引入 候车厅或者旅客站台，布置流线时避免迂回和交叉，平面流线分离设置对地面空间的 西南交通大学硕士研究生学位论文第10 页 需求较大，并且不可避免的会产生各种交通流之间的交叉。立体化设计理念的落实应 以充分发挥各层面功能、保证设施的高效利用为基本原则，流线设计与换乘组织应本 着安全、高效、便捷的思想，充分考虑旅客在客运站中进行换乘时的需求及心理特征。 ( 2 ) 合理分配客流 通过换乘系统的各种交通方式的合理规划，促站内和站外交通的均衡分布，客运 站的地理位置及其周边道路的疏解条件，设施配套情况应与客运站的功能、规模、能 力相适应，设施与导向系统的配套应充分体现人文关怀，保证人在站内和周边行动的 舒适、安全。减少公共交通与其它交通方式的相互干扰，使居民的出行选择由低效的 私人交通工具向高效的公共交通方式转化，实现换乘效率的最大化。 客运站内通过对公共交通线路及站点的空间布局优化、客流与运能的合理配置， 提高公共交通对换乘客流的吸引力，改善换乘的方便性与舒适性，使公共交通在客运 市场的竞争中提高效率，获取更大的份额，减少客运站的换乘压力，缓解客运站周围 的交通压力。 ( 3 ) 节省投资，降低运营成本 客运站建设要综合把握客站规模及建设标准，注重近远期结合，把铁路客站建设 成为资源节约型、环境友好型车站。铁路客运站建设用地要遵循空间集约化原则，依 据普速铁路、客运专线、城际铁路等不同铁路客站的客流特点以及客流量来确定客站 的建筑规模。公共区域的规模与设施水平努力做到最优，非公共区域则在保证基本使 用的条件下，应尽可能压缩规模，降低造价。 在铁路客站的规划与建设中，既要解决当前的矛盾和问题，又要本着“立足当前， 着眼长远”的原则，在技术标准的选择、规模的确定、工程设施的配备等方面，均应 兼顾近远期的发展需求。要按照未来发展趋势控制工程的规模与投资，避免因初期投 资限制造成建成不久就因规模不足、标准落后而需改造或废弃，确保铁路客站建筑百 年不落后。兼顾建设投入与维护成本。铁路客站的全寿命成本由建设投入和运营维护 费用两部分构成，一次性投资和维护费用的大小都会影响投资效益n 引。 ( 4 ) 为商业开发创造条件 一体化换乘衔接体系的建设应考虑将交通换乘与商业等功能相结合，在设计中应 当通过潜在引导使得客运站与相关物业相互带动，相互促进，并尽最大可能地充分利 用地下空间，在控制地面土地利用规模的同时，创造通达便捷的集散吸引空间，结合 西南交通大学硕士研究生学位论文第11 页 周边条件刺激相关物业的开发。 2 4 大型客运站客流集散特征分析 客流集散的本质是大量旅客行为的集聚体现，大型铁路客运站的客流特点主要有： 规模庞大、阶段性高峰、集散时间集中、客流结构复杂；而且伴随大量的非交通行为 如问询、购物、休息等，增加了旅客站内行为的动态性。 2 2 1 客流集散时间特征 ( 1 ) 客流集散高峰 不同交通方式中旅客的到达和离开呈现不同的特性，主要表现为随机性和时间节 律性，对于大型客运站由于受列车时刻表的控制，乘客的到达和离开表现出明显的时 间节律性，即列车到发密集的时间段，通常是客流集散的高峰期。 以我国旅客列车开行方式为例，“夕发朝至”的中长途旅客列车和“朝发夕至”的 短途旅客列车形成了早晚进出站高峰时段，早上高峰时间为6 ：0 0 - 8 ：0 0 ，晚上高峰时 间为1 9 ：0 0 2 2 ：0 0 ，如图2 2 所示： 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 0 工z ： z!手罕罕寻军 譬i牮 。 品； ；葛警嚣譬 图2 - 2 天津站一日发送量变化图阳3 1 图2 3 描述了北京西站旅客到达数量和列车发车对数的对比关系，很明显列车开 行高峰期前都对应旅客的到达高峰。 西南交通大学硕士研究生学位论文第】2 页 鬣 凹 翟 4 ：0 0 爵：霉：鲞0 ：0 01 2 ：l 卑：1 0 一c i o1 5 ：0 0 2 0 ：o e 瑚? 4 二鲫 盱同m 图2 - 3 北京西站旅客到达高峰与发车高峰对比图旧3 ( 2 ) 候车时间分布 从旅客进站到上车离开的时间段称为候车时间，旅客候车时间长短主要和以下三 点因素有关：出行距离，当旅客出行点与客运站较远时，旅客会提早出发以防堵车 等突发情况耽误时间；出行目韵，公务和商务出差的旅客，因时间价值较大，其候 车时间较旅游和探亲客流少；城市公共交通的效率，当城市能提供高效率的出行交 通时如便捷的公交线路，尤其是拥有地铁能显著降低旅客候车时间。根据对北京西站 韵调查，候车时间分布和累积候车时间值如图2 - 4 ： 旅客比例，i 60 5d 4 o 3 o 20 l0 毡 1g 候车野弼，誓i n 图2 4 北京西站旅客候车时间分布图旧1 2 s4 259 251 2 2 ，5l 212 g 2s 2 4 252 3 253 2 253 6 2s 聿8 25 4 ：5 4 8 255 ：25 毒25 镟鬈贮爝蛔 图2 - 5 北京西站累计候车时间分布图插4 1 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 3 页 从图2 - 4 可见旅客候车时间峰值在8 0 8 5 分钟之间，由图2 - 5 可见离发车1 3 0 分 钟车站已经聚集了8 0 的客流。 2 2 2 客流集散方式特征 在市场经济体制下，旅客换乘逐渐成为一种消费行为，旅客在不同的换乘方式中 选择能满足物质和心理上的运输方式，在旅客决策时会综合考虑方便、省时、经济、 安全方面的因素，通常影响旅客选择换乘方式的主要因素有： ( 1 ) 旅客心理偏好 旅客在综合考虑换乘方式时会因为自身心理偏好而不同，根据旅客心理偏好，可 将旅客分为价格敏感型、时间敏感型、服务敏感型三类，价格敏感型在选择集散方式 时费用是他们做出决策的首要因素；而时间敏感型的旅客更注重效率，一般地铁和出 租车是他们的首选；而服务敏感型对换乘方式的方便程度要求更高，他们通常选择舒 适度高、换乘流线最短的交通方式。 ( 2 ) 旅客自身因素 除去自身的心理偏好，旅客自身因素也影响集散方式选择，如旅客身份、职业、 收入、性别等，其次是旅客的出行目的，公费出行的旅客对舒适性、快速性、便捷性 的需求会强烈一些，自费出行的旅客对经济性的需求往往会比较强烈些。 ( 3 ) 交通方式的供给属性 交通方式的供给属性一般是指票价、旅行时间、舒适性、准时性；对社会车辆来 说票价是指燃料费、车耗和停车费用等；旅行时间是旅客换乘时间、候车时间、运行 时间的总和；舒适度通常指是否拥挤、有无座位、车里空间环境等；显然准时准点的 轨道交通优于一般公共汽车。以上海第二客站、广州站和北京西的数据为例： 表2 - 1 上海第二客运站换乘工具选择表旧3 3 客流类型公交轨道交通社会车辆出租车其它合计 旅客1 9 5 0 1 0 2 0 l 1 0 0 接送客 5 5 6 0 3 0 1 0 0 车站职工 2 0 2 6 1 2 2 0 4 1 8 0 1 0 0 表2 2 广州客运站换乘工具选择表 交通方式 公交 轨道交通社会车辆出租车 其它 合计 进站 7 0 51 592 531 0 0 出站 7 0 51 5 592 52 51 0 0 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 4 页 表2 3 北京西客运站换乘工具选择表旧 交通方式公交出租车社会车辆合计 所占比例7 5 4 8 1 4 8 39 6 91 0 0 从表2 - 1 、2 - 2 和2 - 3 可以看出，公交和城市轨道交通是铁路客运站旅客换乘的主 要交通方式，在有轨道交通衔接的上海第二客站和广州站，这两种交通方式占的比例 高达6 9 和8 5 5 ，而没有轨道交通的北京西站，公交的占有率高达7 5 4 8 。在广州站 旅客换乘方式比例中城市轨道交通只占1 5 左右，不能表示旅客不乐意选择轨道交通， 事实上根据广州市民出行调查表明，8 7 的市民很乐意通过轨道交通出行，但是由于轨 道交通的路网覆盖率很低，辐射范围很小，限制了旅客的选择意愿，因此加快城市轨 道交通的网络完善对方便居民出行是很有意义的。 2 2 3 客流集散交通特性 客流交通特性是指大量旅客在客运站区域内，所呈现的流速、流量、密度之间相 互影响的集体特征。 流速：尽管单个旅客的速度值受年龄、性别、心理、出行目的、行李重量、行为 能力、当前健康状态、周围环境等复杂因素的影响，但是大量旅客的平均速度特征却 呈现一定的规律，一般以m s 或者m m i n 为单位。 流量：单位时间内通过某个断面的旅客数，通常以p m i n 为单位；与之对应的流 率是指单位时间内通过单位有效宽度的旅客数，一般以p m i n m 为单位。 密度：每平米区域的平均旅客数，通常以p m 2 表示。它的倒数是旅客的空间，以 m 2 p 为单位。 ( 1 ) 流速、流率、空间之间的相互关系 三者之间可用下面的公式表示： q = v f ( 2 1 ) 其中q ( p m m i n ) 表示旅客流率，v ( m m i n ) 表示旅客流速，f ( m 2 p ) 表示旅客空间。 流速与空间关系随着人流密度的增加，空间会逐渐减小，这导致旅客的感知半径 ( 指行人一边移动一边观察的附近区域) 收缩，因此行动逐渐受限，旅客会本能的放 慢速度，速度呈逐渐减小趋势，这和高速路上的汽车刹车距离相似，如图2 6 所示： 西南交通大学硕士研究生学位论文第15 页 钐 c o 一 彳尹一 j ， ij | l | 把行人交通的服务水平分为六级，如图所示： fdc皇 ，l 杰 i ， 、念i f l 心 i 龄 上下麓垃i 行革商 i 0途 上下斑蛙i 手予双内 i 一、：芯擎、 目 、= 除毒套丧酾锈嬲杼多方向一 。i 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 6 页 免，不能超越旁人