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沈阳建筑大学工程硕士学位论文城市区域交通系统优化研究 -以抚顺市顺城区为例学生姓名： 指导教师： 学科领域： 土木工程领域 研究方向： 城市道路与交通规划 48摘 要 自有城市以来，城市的发展一直是人类进步和文明的象征。经历儿一千年的演变，城一市从小到大，由少到多，功能和形态也越来越复杂。而在它的演变过程中，城市交通起着重要的作用。有人把城市交通比作城市的动脉，延伸到城市的各个角落，连接着城市生活的各个领域。发达而顺畅的城市交通可以促进土地开发、拓展城市功能、提高人们生活水平、推动城市的发展:而另一方面，城市交通的发展又无不受到城市发展的影响，包括经济水平、土地开发状况、城市布局、地理条件以及城市发展规划。因此，城市的发展与城市交通的发展是密不可分的。 上海是我国最大的城市，尤其近几年来，其经济发展迅猛，人口增长较快，城市的范围越来越大，另外，随着人们生活水平的提高，机动车辆越来越多，这对城市交通产生了巨大压力，原有的交通条件己不适应城市发展的要求。而另一方面，人们对出行要求却越来越高:便捷、快速、安全、舒适。如何解决这两者之间的矛盾，己引起越来越多人的注意。 花木是浦东新区的行政文化中心和重镇。花木镇是上海市今后开发的重点，尤其是花木展馆地区，具有重要的战略意义。因此，本文以该地区为例，具体说明了如何进行城市交通优化。 本文主要以花木展馆为中心，本着理论与实践相结合、定性与定量相结合的原则，首先分析了该地区的土地开发情况、道路情况、交通线路情况、停车情况等。接着，借助于交通预测模型对该地区的交通需求进行分析预测，找出两者之间的主要矛盾。然后，以此为切入点，分别从道路系统、公交系统、停车系统以及公交组织系统提出了改进，重点介绍了轨道交通系统。轨道交通系统具有容量人、速度快、高效、安全等特点，符合城市发展的要求，是今后城市交通发展的方向。本文着重研究了轨道交通规划的原则、方法，以及轨道交通与常规公交的衔接问题。再接下来，根据龙阳路、罗山路的具体情况，探讨了在该地区建设立交的重要意义。最后本文从发展战略的角度提出了实施浦东新区一体化交通的构想。以此期望达到改善交通条件，寻求展馆与其周围交通协同发展的目的。 关键词:城市交通，系统，优化目 录第一章 前言1.1研究背景1.2研究目的 1.3研究意义 1.4研究原则 l.5研究内容 1.6研究方法. 1.7研究框架第二章 花木展馆区域交通现状分析 2.l土地利用2.1 1花木展馆概况2.1.2花木展馆地区的土地利用2.2道路交通系统2.2.1道路交通网络2.2.2公交站点 2.2.3出租车2.2.4公共停车场第三章交通需求分析3.1客运交通结构的演变和发展3.2客运交通方式的作用和地位3.3交通需求分析 3.3.1花木展馆地区的交通定位 3.3.2交通需求总量3.3.3常规公交设施供应3.3.4停车需求第四章轨道交通系统优化4.1轨道交通规划原则与流程4.1 1轨道交通线网规划设计的一般原则 4.1.2轨道交通规划的工作流程4.2轨道交通线网规模研究4.2.1影响轨道交通线网规模的因素4.2.2城市轨道交通线网规模计算方法4.3线网规划方法和线网方案的形成 4.3.1线网规划方法 4.3.2线网方案的几何特征 4.4线网评价与优选方法 4.4.1轨道交通线网布线方案主要评价指标 4.4.2层次分析法 4.4.3模糊决策.4.5花木展馆区域公交系统优化 4.5.1 SK系统背景及其在花木展馆区域的应用 4.5.2基于轨道交通的常规公交系统规划模式 4.5.3常规公交系统模式下公交枢纽的优化 4.5.4公交线路的调整 4.5.5停车系统优化 4.5.6公交换乘组织优化第五章龙阳路、罗山路立交工程设计5.1交通流量分析5.2交通量预测 5.2.1交通量定性分析 5.2.2交通量定量分析5.3立交建设的必要性5.4立交规划方案 5.5方案评价第六章浦东新区实施一体化交通的战略构思6.1一体化交通的含义6.2一体化交通任务 6.3一体化交通的主要内容 631整合交通设施 6.3.2协调交通运行 6.3.3交通综合管理6.4一体化交通的分步实施第一章 前言1.1研究背景交通是城市的基本功能之一，它对城市拓展、经济增长和社会进步起决定性的作用。城市交通具有多样和复杂的特点，一直是城市各管理部门和社会各界关注的焦户、。作为国际大都市的上海目前正面临着重大的交通问题。随着城市规模的进一步扩大，城市布局的变化，人口迁移、交通设施大规模建设和小汽车进入家庭，城市交通系统将面临前所未有的挑战，居民交通需求和交通出行特征将发生巨大变化。1一年的超常规发展，使浦东新区交通系统面临越来越大的交通压力。如何从战略的高度和规划的角度解决复杂的交通问题，避免出现严重的交通隐患不仅是上海市和浦东新区政府，也是花木镇政府共同关心的问题。花木镇是浦东新区的行政中心，镇域范围内有世纪公园、上海科技馆、上海新国际博览中心等文化活动中心和地铁2号线、磁浮线等轨道交通设施。 博览业是当前国际社会的一个重要的新型产业，人们越来越认识到它在现代化国际大城市的发展中，有着很强的促进作用。它对于其他产业具有高度的辐射性和带动性，渗透到国民经济的各个领域，带动了交通运输业、物流业、建筑业、商业、广告、旅游、金融等相关行业的发展。统计数据表明，中国博览业的行业带动比值约为l: 90 2001年上海展览业的直接经济带动效益达到了172亿元。目前世界发达国家的大城市，都十分重视发展博览业，把举办国际性博览的频率和规模，作为衡量一个城市国际地位的标志。中国的博览业起步较晚，但发展速度很快，目前己基本上形成三大展览中心北京、上海、广州。 随着博览业在上海的逐步成熟，人们逐渐认识到伴随着其产生，并且阻碍其发展的一个重要问题，那就是展览馆周围的交通问题，即如何为前来观展的顾客提供安全、舒适、便捷、快速的交通服务。 交通业和展览业可以说是相互制约，相互促进的。展览馆的开辟必然带来其周围地区人流量以及车流量的增加，对区域内交通设施产生重大的压力;而交通条件的改善，则会大大的促进展览业发展;相反，交通条件跟不上，则会严重阻碍展览业的发展。国外大型的展览馆周围一般都有完善的交通网络以及交通设施与其相配套。1.2研究目的 本文研究的目的是根据花木展馆区域交通的特点和条件，规划出适合其发展的交通网络、道路设施以及交通组织形式，寻求展馆与其周围交通的协同发展。1.3研究意义满足交通运输需求。随着花木地区社会、经济的发展，该地区的交通量越来越大，如何利用有限的资源来满足日益增长的交通需求越来越重要。提高交通服务水平。随着社会的发展，人们对交通的要求越来越高。对交通的要求不再仅停留在满足运输需求这一基本要求上，而是更强调安全、舒适、便捷、快速等其它交通要求。增强展览馆的吸引力。通过为优化展览馆周围的交通网络、改善交通条件、加强交通组织，来提高展览馆的可达性，从而使其吸引更多的人前来观展。1.4研究原则 本文的研究是建立在实际工程中应用需要的基础上，它的最终目标也是落实到实际工程的应用。本文的研究遵循以下原则: 重视思想方法和方法论研究: 重视利用计量分析法、比较分析法，对现有状况进行分析和总结: 重视对己有模型的借鉴; 重视研究方法和结论的实用性和可操作性。1.5研究内容 本文针对花木展馆快速发展的时期，为了进一步提高其周围交通的效益发挥，改善区域交通的合理布局，促进展览馆与其周围交通的协同发展，提高交通服务水平，主要从以下几个方面进行了研究: 第一章提出研究的背景、目的、意义、原则和内容和方法; 第二章着重分析了花木展馆周围地区土地利用和交通现状，包括道路现状、轨道交通和地面公交现状、停车场现状及其存在的主要问题。 第三章在现状调查的基础上，分析了上海和浦东新区客运交通的演变和发展趋势，并借助于交通预测模型对花木展馆地区的交通需求进行分析预测。 第四章研究了城市轨道交通系统的优化，包括规划原则和流程、线网规模和特征、规划方法和方案评价，并对花木展馆区域的公交系统进行了优化。 第五章分析了龙阳路、罗山路立交的建设对花木展馆地区的区域交通的重要意义。 第六章提出了浦东新区交通一体化的战略构思。1.6研究方法 针对花木展馆地区的特点，采用现代城市交通理念，从解决交通问题和提高交通设施的使用效率出发，研究人、车、路、环境的协调性，采用定星和定性相结合、宏观和微观相结合等多种方法。11.7研究框架第二章 顺城区区域交通现状分析2.1 土地利用2.1.1顺城区概况2.2.2道路交通网络本研究区域内共有8条主要交通干道和轨道线路，其中东西向5条，南北向。另有8条地面公交线路。东西向:杨高路:作为城市的主干道系统，汇集了大量的机动车，交通流 量最大，该路段出租车的比例较低，公交车的比例较高。龙阳路:位于花木展览馆的南边，是离展馆最近的一条路。与其 它路段相比，该路段出租车比例明显上升，公交比例明显下降。锦绣路:该路段路面较窄，道路机动车流量较少，公交车的比例 较高。地铁二号线:地铁二号线龙阳路站是地铁与磁浮列车和地面公交 的换乘枢纽，为东向客流的集散起极其重要的作用。磁浮列车:龙阳路站磁浮列车始发站，磁浮线路速度快，将在未 来的东西向运输中起举足轻重的作用。南北向:罗山路:南北向主干道，道路条件较好，为机非混行道路，机动 车双向4个车道。道路流量中共较比例较大。世纪大道:道路条件好，车流量较大，出租车比例明显较大。地铁二号线:由于地铁高效率的运输特点，该线路成为南北向最重要的线路，为长距离的旅客疏支起到重要作用。表2-1铺东新国际博览中心公交现状2.2.4公共停车场 花木展馆共有2个公共停车场，一个主停车场(位于展览厅前)，一个辅停车场(主停车场下面)，共1500个停车泊位。由于不同的停车条件和地理位置，两个停车场的停车状况相差很大。辅停车场的瞬时停车量不超过50辆，而主停车场的利用率却极高。 由于展览馆的特殊性质，停车场的使用在时间上极不平衡，在非展览期间，基本上没有什么停车，而在展览期间，特别是在车展、房展等极具吸引力的展览期间，却常常出现停车等待以及停车泊位不足的情况。第三章交通需求分析3.1客运交通结构的演变和发展 至中国90年代改革开放以来，上海的城市建设和浦东开发，使浦东新区城市面貌发生了巨大的变化，取得了经济、社会和环境等方面的突出成绩。在同一时期，与城市发展密切相关的上海城市交通的发展状况具有怎样的变化呢? 变化一:公共交通设施规模有了长足的发展 到目前，上海公共汽车线路625条，运行线路长度40436公里，公交车辆10681台(含566台无轨电车)，年客运量19-13亿，日均客运量524万一人次。专线车公共汽车线路为429条，运营车辆5980辆，线路长14307公里，年客运量59539万人次，日均客运量184.8万人次，约为普通公共汽车的30%。建成地铁1, 2号线和明珠线，线路长65公里，年客运量为13553万人次。见表3-1一表3-30表3一3近几年上海轨道交通发展情况 变化二:乘公共交通的人数逐年下降在同一时期，虽然在大力发展公共交通的政策引导下，仍然出现公交出行比例下降。统计数据表明:到999年公共汽车路线长度和车辆数分别是1991年的2.7和2.5倍，普通公共汽车加专线车的客运总量却相当于1991年共公交通客运总量的45%各种因素导致这一结果，但道路使用权优先给予其他机动车出行和公共交通系统缺乏整合，运输效率差是一个重要的因素。由此，其它机动方式的客车承担了由公交和自行车转移的客流:步行出行近距离相对稳定。见表3一4, 表3-4上海城市客运交通结构 出租车的迅速发展也是常规公交客流下降的原因之一。到2001，出租车44381辆，客运量为6.87亿人次，已经超过专线公共汽车的客运量。出租车发展得如此快，路权的开放管理是一个重要的刺激因素。见表3-50 表3-5上海历年出租车发展情况变化三:重视轨道交通的发展，轨道交通建设速度明显加快 新编制的上海市城市总体规划确定了新的城市客运交通结构系统，即以轨道交通为主骨架的交通运输系统。按照卜海“十五计划”的设想，建设的速度还会加快。(I几海市城市轨道交通系统规划也明确指出:未来城市轨道网应该在城市交通中起主导结构性作用。.卜海市明智的选择了以轨道交通为主体的模式，这无疑是具有超前的战略眼光。据提供的客流顶测资料，表明:未来城市客运交通结构的比例中公共交通出行比例将会有质的变化。见表3一6。 表3-6各规划期公共交通结构3.2客运交通方式的作用和地位充分发挥轨道交、公共交通的运输特点，建立轨道交通为主体、常规公共汽车交通的补充大容量公共客运支撑体系。均无可厚非，但是两者在同一系统中，必然造成卞次不分、功能棍乱、相制约的发展状况。 地面常规公共交通的正确策略应该是，即在城市轨道网尚未建成前，还无法完全取代常规公交主导地位的时候，仍可以根据每条轨道线的建设时序，相应地调整地面公交线网的布局规划，使之与轨道的建设协调发展。 与此同时，对于城市道路路权应给予管理，服务的对象应分区域或路段给与不同的优先权，其服务的对象的优先权应是:人、自行车、大公共汽车、出租车、合乘车、小汽车。 未来城市客运的合理公共客运结构应该是:倡导以大容量公共交通为主体的模式: 1)共交通系统将以轨道交通为主，地面公共为辅。这种特征与现在公交线网已有本质的区别; 2通过大型环城枢纽锚固城市轨道网，乃至整个城市的客运交通系统; 3)大型环城枢纽将是区域发展的中心，并且具有城市活动中心和城市吸引点的功能，是多功能的城市节点。3.33.3.1 必须以优化人的环境而不是车的环境为前提，才能达到交通一环境双底的目的 现代交通理念越来越强调“以人为本”，交通的目的说到底也是为人的活动服务的，因此为旅客提供安全、舒适的交通环境才是最重要的，切不可舍本逐末。 2.花木展馆地区的交通模式 在所有交通方式中，步行是最优先考虑的方式，应首先利用最方便、最舒适的空间为行人创造良好的步行空间，形成完整有序、衔接合理的步行系统; 以轨道交通为主导交通模式，解决大运量、长距离的出行;常规公交作为轨道交通的补充，弥补轨道交通服务的不足，主要解决小运量、中短距离的出行: 采取限制小汽车停驶措施，引导小汽车向运输效率高的多的公共交通上转移: 采取出租车禁停驶区措施，引导出租车停驶行为。第四章 轨道交通系统优化4.1轨道交通规划原则与流程4.1.1 1.线网规划要与城市发展规划紧密结合，并适当留有发展余地 轨道交通规划是城市交通发展总体规划的重要组成部分。轨道交通规划应与城市交通总体规划相配合，支持形成合理的城市结构，支持城市发展与城市结构调整战略目标的实现。并结合城市的地理结构、人文景观、城市人口规模、用地规模、经济规模和基础设施规模等，来规划城市轨道交通。在制订轨道交通规划时，一定要根据城市规划发展方向留有向外延伸的可能性。而且，轨道交通规划要能够适应未来发展，充分考虑土地利用和交通的相互影响关系，处理好满足需求和引导发展的关系。 2.满足城市主干客流的交通需求 建设轨道交通的根本目的是要满足城市发展带来的现在与未来的交通需求，提高轨道交通分担率，调整城市结构和交通结构，解决交通拥挤、人们出行时间过长及乘车难等问题。因此轨道交通规划应重点研究城市土地利用形态、人口与六业分布特征、现在及未来路网客流分布特点，使轨道交通能够最大限度地承担交通需求大通道上的客流，提高轨道交通的分担比率。贯通中心区:贯穿城市中心的路线通常被称为直径线，从轨道交通体系和运输效率的角度看设置贯穿城市中心的路线比较理想:城市副中心、卫星城和城市中心组团间以最短路径连接:目的是将通勤交通需求大的地域连接起来。大城市轨道交通能为居民提供优质的交通服务，尤其对中、远程乘客来说，轨道交通是最能满足其出行要求的交通方式。这对提高快速轨道交通的社会效益、经济效益以及企业内部的财务效益都是非常有益的。 3.规划线路要尽蚤沿城市干道布设 城市道路，尤其是主干路龙东大道的交通最繁忙，是客流汇集最多的地方，并月空间较宽广，在工程实施时，不但工程量较少，而且对居民的干扰也相对要小。所以，在规划线路时，要尽量使线路沿城市干道布设，并且要以最短的线路连接大的交通枢纽、商业中心、文化娱乐中心、大的生活居住小区等客流集散量大的场所，以减小线路的非直线系数和缩短居民的出行时间。 4.与城市常规公共交通网的街接 常规公共交通是接近门到门的交通服务，若能与轨道交通合理衔接，既方便了乘客，使其缩短出行时间，又能为轨道交通集散大量客流，使其充分发挥运量城市区域交通系统花木展馆优化的研究大的作用。只有这样才能充分发挥各自的优势和快速轨道交通的骨干作用。同时，轨道交通端点处应尽量与磁悬浮列车和地铁二号线相连接。未来的理想状态是不仅考虑换乘磁悬浮列车和地铁方便，而且应该考虑到达国际博览中心和其他重要景点的直通运行。在这方面，日本有非常成功的实践。，日本东京的地铁与市郊铁路制式相同，乘客不用换车即可到达郊区的目的地。 5.线网规划要与城市的性质、地貌和地形相联系 在选择线路走向时，应考虑沿线地面建筑的情况。应充分考虑地形、地貌和地质条件，尽量避开不良地质地段和重要的地下管线等构筑物，以利于工程实施和降低工程造价。 6.环线的设置要因地制宜，不可生橄硬套 轨道交通的主要作用是为了减少不必要的换乘客流，并使沿轨道交通的乘客能直达目的地，提高其可达性，以起到疏解城市人流中心区的客流作用。所以，轨道交通除方便乘客换乘与减小人流中心区客流压力外，在轨道交通上一定要保证日常有足够的客流量。轨道交通客流负荷强度大小，会影响运营效率和企业的经济效益。4.1.2轨道交通规划的工作流程 轨道交通规划的工作流程如图4-1所示。在对城市结构与土地利用、城市客流需求的空间分布特点以及线路工程实施可行性进行定性与定量分析的基础上，形成多个方案。在此基础上，对所有方案进行初步的客流分析，计算线网评价相关指标，然后通过综合评价，提出推荐的轨道交通规划方案。推荐的轨道交通方案确定后，可重新进行推荐方案的客流预测，进一步对轨道交通进行综合评价，通过评价可对轨道交通规划方案进行微调和完善。最后根据预测结果进行系统选型，确定敷设方式，进行车场及联络线等相关规划和客流预All等。4.2轨道交通线网规模研究 研究轨道交通规模的目的是从宏观上探讨轨道交通建设的合理规模，并作为制定轨道交通规划方案的参考。4.2.1影响轨道交通线网规模的因素 影响轨道交通线网规模的因素很多，不同的城市或区域有自己特定的发展格局、土地利用形态、人口规模、经济发展状况和建设背景等，这些因素都会对轨道交通的建设带来影响。综合起来，对轨道交通建设规模有影响的因素有:交通需求、城市规模形态和土地使用布局，城市、社会、经济发展水平，国家政策等。 1.城市交通需求的强度与分布特点 城市交通需求是居民对交通基础设施的需要程度。交通需求的大小和分布特性，是决定城市轨道交通规模最直接和最具决定意义的因素。表征城市交通需求的指标有:城市居民的出行强度、时空分布特性、公共交通总出行量等。 2.城市规模形态和土地使用布局 城市规模中最重要的影响因素为人口规模和用地规模。人口规模决定了交通出行的总量，城市用地规模影响居民出行的时间和距离，城市形态和用地布局也是影响轨道交通规模的因素。城市形态有多种，分为中心组团式、带状、分散组团式等。不同的形态和用地布局决定了居民出行的空间分布，也就决定了轨道交通的空间几何形态，以及轨道交通线网总长度，即规模。4.2.2城市轨道交通线网规模计算方法 上述因素对轨道交通线网规模的影响作用有的可以量化，有的无法量化，所以确定城市轨道交通规模将采用定量计算和定性分析相结合的方法。这里需要指出的是，轨道交通规模只是一个参考数据，它可以从宏观上判断城市轨道交通规城市区域交通系统花木展馆优化的研究模范围，不能作为轨道交通布线的依据。 1.以公共交通客流总量计算 交通基础设施的建设要满足交通的需求，城市远期的公共交通预测总量，体现了城市公共交通的需求规模，是决定轨道交通总量的最重要、可量化的指标。 轨道交通方式占公共交通方式出行量的比重与常规公交的密度、服务水平、轨道交通的密度和服务水平有关。从国外一些轨道交通运行来看，纽约的轨道交通占城市客运量的70%，巴黎占65%。表4-!列举了国内几个城市规划的轨道交通方式占公共交通方式的比例。 表4-1国内城市规划轨道交通方式占公共交通方式的比例单位:% 根据城市自身的实际情况，取值在0.3 -0.6之间。 线网负荷强度是指轨道交通线路每日每公里平均承担的客运量，它是反映轨道交通线路运营效率和经济效益的一个重要指标。世界上一些城市线网负荷强度分别见表4-2. 表4-2世界几大城市软道线网统计资料单位:% 从国内外轨道交通建设的经验来看，一般分为两种模式。一种是高密度低负荷轨道交通，如巴黎、伦敦，这种形式的轨道交通线路经济效益很差，政府要进行大量补贴，或采取扶持政策:另一种是低密度高负荷快轨网，如著名的莫斯科轨道交通是世界上效益最好的轨道交通。其中香港地铁系统年盈利10亿港元，其路网负荷度高达4.56万人次旧km。莫斯科地铁1935年建成通车，1940年线路负荷强度达到4.43万人次/日km，后来随着线网的不断延长，线网负荷度有所下降，但降低不多。从1960-1991年，31年间线路从75.6km增加到239km，日均负荷强度保持在3.2万一3.8万人次旧km之间。 我国城市目前还只能采用低密度高负荷的模式，以最少的资金获得较大的经济效益。 2.以人口线网密度计算 城市的人口总数反映了城市的人口规模，以人日总数为基础人日密度指标实质土反映了人口规模对轨道线网规模的影响程度。表4-2所示的人口线网密度指标为已建成轨道网的世界主要城市的每百万人口拥有的轨道线网长度，对我们推算由人口规模决定的适合的城市轨道线网规模有很好的借鉴意义。 3.以面积线网密度计算 快速轨道的面积线网密度实质上表示了轨道线网的覆盖面。市中心区和市边缘区的线网密度有所不同。轨道网密度由市中心向外应逐渐降低。居民利用快速轨道交通的出行时间由三部分构成:起点到车站的时间;乘坐轨道交通的时间:由车站到目的地的时间。 在市中心，乘客到车站的距离一般在15min以内，一般在车站停留时间为3- 5min。步行速度为4km/h，因此可以得出轨道车站的吸引范围为650-800m.在城市外围区，步行去车站的距离为800 -1 OOOm。加上考虑利用自行车、公交换乘等，外围地区车站的吸引范围能达到2mino 在城市中心区，客流的需求是多方向的，而在边缘区，利用轨道网的客流主要考虑向心方向。在市中心，考虑到能覆盖并能满足各方向的客流需求，可以把城市区域交通系统花木展馆优化的研究是根据我国城市居民的出行特点总结得出的，可在轨道交通线网规划时使用。 目前国外大城市轨道交通而积线网密度见表4-3 根据城市中心区用地面积和城市外围区用地面积，利用以上分析出的指标，推算由轨道线网面积密度确定的轨道线网规模。计算公式见式(4-1).乙总=咨中A中+占外A外(4一1)式中:L总为路网中规划线路总长度，km;中为城市中心区面积线网密度指标，km/km，通常取1. 33; A中为城市中心区用地面积，km;占夕为城市外围区面积线网密度指标，km/km2，通常取0. 25; A外为城市外围区用地面积，km. 4.以城市面积及枯算轧道年客运量综合计算 城市的人口总数反映了城市的人口规模，但若由这一指标来确定线网规模显然是存在缺陷的，因为最终决定轨道规模的应该是城市规划年度的轨道客运量，它不仅与城市人口总数有关，还决定于整个社会经济发展水平、居民出行习惯以及轨道线网方案等因素。 出于上述考虑，采用计算公式如式(4-2). L-k. . SaP下 (4-2)式中:L为轨道线网长度，km; S为城市面积，km:户为城市规划年度轨道年客运量估算值，百万人次;入、a. z为无量纲参数。由于轨道客运量在很大程度上依赖于轨道线网方案，而轨道规模又是确定轨道线网的先决因素，因此(4-2)不但可采用规划年度轨道客运量的估算值以确定线网规模，还可以在整个方案计算完成后，采用客流预测得到的轨道客运量验证所选线网规模的正确性。 为标定上述公式，需将其化为线性形式，等式两边同时取常用对数，得IgL-1gk.+algS+ilgP城市区域交通系统花木展馆优化的研究采用世界上地铁系统发育较为完善的儿座城市的有关数据，标定结果为:1 g=。380377, ),=2. 400918, a=0. 288662, i=0. 321593，相关系数y=0. 933456,最后确定的公式为(1-5)式。 l,=2.400918XS0.288662xP0,321593 (4_3 ) 以上方法分别体现了城市交通需求、人口规模和用地规模等主要因素对轨道线网规模的影响作用，应用时可用上式分别计算出应有的线网总长度，然后取其平均值或最大值，作为控制路网规划线路总长度的参考值。定量分析的计算结果只能反映出问题的局部，应用时也不可忽略一些不能量化的因素如城市的组团结构、经济条件等对轨道线网规模的影响作用，应力求做到全面分析，综合考虑。4.3线网规划方法和线网方案的形成4.3.1线网规划方法 总结起来，轨道交通线网规划有两种主要方法，一种是以定性分析为主、定量分析为辅的线网规划方法，一种是以定量分析为主、定性分析为辅的线网规划方法。现将有关方法介绍如下。 1.点线面要素层次分析法 这种方法以城市结构形态和客流需求的特征为基本，对基本的客流集散点，主要的客流分布，重要的对外辐射的方向及线网结构形态，进行分层研究，充分注意定性分析和定量分析相结合，快速轨道工程学与交通测试相结合，静态与动态相结合，近期与远景相结合，经多方案比较而成。 城市轨道交通线网规划是一个庞大而复杂的工程，因此线网构架研究必须分类、分层进行。“点”、“线”、“面”既是三个不同的类别，又是三个不同层次的研究要素。“点”代表局部、个体性的问题，即客流集散点、换乘节点和起终点的分布;“线”代表方向性问题，即轨道交通走廊的布局;“面”代表整体性、全局性的问题，即线网的结构和对外出口的分布形态。 (1)“点”的分析。客流集散点，即客流发生、吸引点和客流换乘点，是轨道交通设站服务、吸引客流的发生点。在进行轨道交通线网规划时，将主要的客流集散点连接起来，有助于轨道交通吸引客流，便利居民出行。 (2)“线”的分析。“线”的分析是研究道路交通网络，即城市客流流经的路线，尤其是主要交通走廊，是分析和选择线路走向的基本因素。而城市道路网络的布局，又会影响线路走向和线网构架形式，所以“线”的研究重点，就是要寻找客流主方向及交通走廊，并将城市内大客流集散点串联起来。轨道交通线路走向与主客流方向一致，可增加乘客的直达性，既方便乘客，又可提高轨道交通经城市区域交通系统花木展馆优化的研究济效益。 轨道交通线网规划中的设置将承担起城市未来主要的客流，这对于城区现己十分紧张的地面交通而言有着重要的意义。因为依靠在地面道路上安排大量的常规公交线路，或通过增加道路和路网密度来解决大运量的客运是非常困难的，而毓段发展比较反熟的几个系统的情况来看，多数线路都在市中心区发生三角形交又，市中心区线路和换乘密集而均匀，网络连通性好，乘客换乘方便，在规模不欠的情况下，任意两条线路间都可以实现直接换乘，路网中交织成网的部分影响区范围较小，但伸入市郊构射线很一长。这种结构由于各个方向都有线路通达市中，t区，市郊到市中心的出行方便，市中心区对市郊的经济辐射距离较远。其缺点是市郊间发生联系时必须到市中心区的换乘站换乘，导致乘客走弯路。 (5)放射一环形网状结构。放射一环形网状结构是在放射网状结构的基础上增加环形线而成的路网结构，常见于一些规模很大的系统，如莫斯科、巴黎、东京等其环线一般与所有径向线交叉，见图4-4 (e)。这种结构具有放射网状结峋的全部优点，同时由于环线与所有径向线都能直接换乘，整个网络的连通性更好，线路间换乘更方便，而月能有效地缩短市郊间乘客利用轨道交通出行的里程印时间。如在图4-4 (e)中，从d到b沿虚箭头线的行程就比沿实箭头线的要短图4-4轨道交通路网结构形态的五种基本类塑l,ai星形结构(b)树状结构(c)栅格网状结构(d)放射网状结构(e)放射一环形网状结构4.4线网评价与优选方法轨道交通线网方案的评价是涉及众多因素的复杂问题，在我国对城市轨道交通线网进行系统性评价尚处于探索阶段，可以供参考和借鉴的资料不多，可以采用层次分析与模糊综合评判法进行轨道交通线网规划方案的优选。一个好的线网方案要具备好的交通运输效果，合理的线路布局和线路走向，并与城市总体规划和城市未来发展相适应。对线网方案进行评价优选，需要综合考虑侮个线网在这些方面的优缺点，是定性和定量相结合的多目标决策问题。评价时首先要选择能反映线网优劣程度的评价指标，其次分析这些指标在评价轨道线网方案时的权重关系，然后计算不同方案的各指标得分，最后分别计算各方案的综合评判值，确定最优方案。4.4.1轨道交通线网布线方案主要评价指标 1.执道线网的总长度(L) 指规划轨道交通线网各条线路长度之和，是宏观评价快速轨道交通静态线网的投人性指标，长度在功能和效果相同的条件F越短越好。:关为轨道的线路总长度、 6.轨道线网平均运距 城市快速轨道交通运量大、速度快，主要承担城市主客流方向上的中、远程乘客，可以缩短这部分乘客的乘车时间，并有利于尽可能地吸引客流。轨道线网的平均运距定义为乘客利用轨道交通的走行距离的算术平均值，用式(4-6)计算。 艺 1, :二:一(4-6) R大中:为轨道线网平均运距，km: l;为第I名乘客在轨道上的行走距离;R为轨道的全f一喀运量，万人次旧。 丫平均运即越大说明轨道运送的乘客中，中远程乘客所Lli的比例越大，可根据线路性质判断某条轨道交通线路的合理平均运距。 7.轧道网对地面常规公交负荷量的疏散效果 轨道交通实施后的效果如何可以通过比较轨道交通建成前后常规公交的负荷水平获得，常规公交的负荷水平体现在公交线路承担客流量的大小。对常规公交疏散效果明显且均匀的线网较好。综合以上指标，见图4-5. 一S沐系统线网方案评价指杯一 一体系一图4-5轨道交通线网方案评价指标体系分析方法。特别是将决策者的经验判断给予量化，对判断目标(因素)结构复杂且缺乏必要的数据情况下更为实用1 利用层次分析法可处理复杂的社会、政治、经济、技术等方面的决策问题，分析各个组成因素在所研究问题中所占的权重。其基本过程是:把复杂问题分解成各个组成元素，按支配关系将这些元素分组、分层，形成有序的递阶层次结构，左此基础r.通过两两比较方式判断各层次Tl诸元素的重要性，然后综合这些判断计算单准则排序和层次总排序，从而确定诸元素在决策中的权重。这一过程体现J人们决策思维的基本特征，即分解、判断、再综合，4.4.3模糊决策 模糊决策(-Fuzzy Decision Making)是一种综合评判方法。所谓综合一评判，就是对多种因素所影响的事物或现象作出总评价。也即对评价对象的全体，根据听给的条件，给每个对象赋予一组评价标值，然后据此形成理想评价指标值。各轨道线网的规划布线方案的优劣，可以通过将该方案的评价指标值与理想指标值的比较来确定(如计算与理想值的加权相对偏差距离)。最后按评价指标值的大小选择最优方案。 1.模栩决策的基本思想 设决策领域U为评价的方案集合L二飞方案1，方案2,，方案m)，目标函数或因素指标集为V=伍，不，不，与方案J相对应的因素指标值向量为铸二一厂:f,_; , ., fi,.t。将这，二个列向量依据某种综合评判方法(如加权相对偏差即离最小法)相互比较，以确定最优方案。2.计算相对偏差值6。 正指标指因素指标值越大，方案越优的指标:负指标指因素指标值越小，方案越优的指标。3.计算加权相对偏差距离成利用形态，此时的SK系统线网布线应以未来的交通需求期望路线图为主考虑，起到引导花木发展和花木合理结构形成的作用。4.5.2基于轨道交通的常规公交系统规划模式 巴西的库里蒂巴以世界城市交通系统中最好、最实际的公共交通系统成为城市可持续发展的点发，库里蒂巴整合的公共交通系统(THE INTEGRATED TRANSPORTYMEM仁要有以一类型的公共线路组成: 1)快速线(EXPRESS ROUTES)、大站快车线(DIRECT OR SPEEDY ROUTES):连接市中心与主要地区和周边地区的快速线路: 2)常规的整合放射线CONVENTIONAL INTERGRATION RADIAL ROUTES):连接城市周边的区、整合交通系统车站与一市中心的线路; 3)区间联络线INTERDISTRICT ROUTS)或环线(CIRCULAR ROUTES):把各换乘与歌曲联系起来、不通过市中心的环线: 4 )回授线(FEEDER ROUTES):连接各快速线的主要车站、换乘中心与其周围的区的线路，起带补_集来自周围的乘客，并饲喂给快速线的作用。 3。市中心环线(CITY CENTER CIRCLE:NE):在市中心区(核心区)内整一合.连接公共交通系统大站J服务市中心区核心区)的环线。 对照卜海市轨道交通系统总体规划，很明显，上海市轨道网中的市域线(R线。术J与于二库里蒂巴的快速线(EXPRESS ROLTi1;S )、大站快车线(DIRECT OR SPEEDY ROI1TES ),市区线(M, I,线)相当于常规交通的整合放射线(CONVENTIONAL I IERGRAH?D RADIAL, ROLTF;S),而明珠线相当于区间联络线( INIERDISTICTROIJES)或环线(CIRCULAR ROUTES)，局域线在规划中被认为是可以为各局部区域交通提供服务的地面公共交通。在库里蒂巴公共交通系统中没有对应的类型。 依照总体规划确定的以轨道交通为主体的交通发展战略，笔者认为:为了提高城市轨道交通系统的服务水平、营运效率及其主体地位，卜海一市区，特别是中心内的公共汽车交通营连接一各快速轨道线的主要车站、换乘中心与其周围地区的线路，起到汇集周围地区的乘客，并饲喂给快速轨道线的作用，相当于库利蒂巴的回授线(FEEDER Rt)UIES)二4.5.3常规公交系统模式下公交枢纽的优化 天量的统计分析表明:公共汽车的乘客平均乘距在4.5公里左右，轨道交通的一平均乘距在7.5公里左右。考虑到充分发挥轨道交通长距离的运输效益和公共汽乍交通中短距离运输效益的特点，本次规划以花木交通枢纽为中心，以4.0公v.为一半径作圆。花木枢纽只接纳运行在这以服务范围内的到达公共汽车线路，月及务范围外的公交汽车线路与服务范围外的轨道交通线路接驳。另外，考虑到公共汽车站点的影响范围在300 - 000米之间，轨道交通站点的影响范围在500-700米之间。公共汽车线路运行考虑在轨道交通线路平行距离500-700米距离的道路仁通过。具体原则是: I )交通枢纽不接纳与轨道线重合的常规公交线: 2)在以_卜服务范围的公共汽车线路应起到回授线(FEEDER ROUTES)的作用。即汇集快速轨道线的换乘中心周围的乘客，并饲喂给快速轨道线: 3)回授线配合轨道交通承担到达花木展览馆地区为目的的公共交通客运。另外，交通枢纽的设计还应满足客运量和公交车辆行驶与调度的要求，力求缩短换乘距离，满足环境要求。4.5.4公交线路的调整 I，调整目的 l)完善花木展览馆地区的交通与环境: 幼消除重复路线; 3)减轻公交枢纽的运调负担。 2.调整原则 l)合并原则。将线路走向相同，服务区域相近的多条公共汽车线路合并为一条公共汽车线路，通过提高发车频率来满足交通需求: 2)主次原则。在线路走向相同的合并中，保留客流量大的主要路线，替代客流一最校的次要线路; 3)不变原则。公交线路调整后尽量不改变原有公交线路的服务区域。 3.调整方案 I)将大桥五线、大桥六线的公共汽车合并成一条新大桥六线。线路走向基本保持原大桥六线的走向不变，即由张江高科技园到仁海交大; 2)将申庆线、申江线的公共汽车合并成一条新的申庆线。线路走向演员来的申庆线的走向基本保持不变，即由合庆到蜡山东路(乳山新村)。4.5.5停车系统优化 I.调整原则 日满足停车需求和环境要求; 忿)小汽车、出租车、自行车分区停放; 2.调整方案 0增加停车泊位: 2)改善停车条件，提高停车效率;4.5.6公交换乘组织优化1.换乘组织优化的目标l)换乘空间衔接城市区域交通系统花木展馆优化的研究 根据国家标准城市道路交通规划设计规范(GB 50220-95)，公交站点换乘距离应符合以下规定:在路段上，同向换乘距离不应大于50m，异向换乘距离不应大于IOOm，对置车站，应在车辆前进方向迎面错开30m:在道路平面交叉口和立体交叉口_L设置的车站，换乘距离不宜大于150m，并不得大于200m. 2)换乘时间衔接 考虑将公共汽车线路与其相衔接的轨道交通的运行时刻、发车班次相互密切配合，实现“换乘无等候”。劝换乘安全 在特定区域内换乘时，尽量避免在车行路线与乘客步行路线之间出现交叉。交义处要保证驾驶员与步行乘客有宽阔的视野，能互相看见。 4)换乘方便要有畅通方便的换乘通道和全面、清晰、明了的线路换乘信息，使换乘客流流向明确，换乘便捷无误。同时，在站点上设置有效的天气防护设施，包括遮棚、挡风墙、候车厅和最基本的候车座位。站点的换乘还需考虑残疾人的使用。 2.换乘组织优化的原到 1)同一站址的公交站点应尽可能靠近，以缩短换乘距离: 2)充分利用单行支路将人的绕行转化为车辆的绕行，实现站台同侧换乘: :1)在不能实现站台同侧换乘的情况下，首先必须保证换乘距离最短，在此基础_上根据客流换乘关系建立无干扰的人行通道设施，如人行天桥、地道等; 4)对于无法实现同站台换乘或无干扰人行通道换乘的客流，应辅以有效的换乘引导与换乘保障措施，包括人行横道线、安全岛的建设等。 3.首末站与首末站之间的换乘 I)站场换乘组织首末站与首末站之间的站场换乘可以有三种方式:周边式，并行式和岛屿式。周边式将人行换乘区域置于周边，车辆逆时针行驶进入。由于车辆平行排列的宽度较长，当停放线路较多时，容易造成换乘流线过长，乘客在长形换乘区域上混乱穿行，因此只适合发车频率较少的线路。并行式同样采用逆时针行驶进入，站 图4-6周边式布局、并行式布局和岛屿式布局 2)街道换乘组织 当首末站用地缺乏时，可以利用周边道路完成车辆调头，这种车辆沿街坊绕行的方式为实现同侧上下车换乘创造了条件。为了减少换乘距离，宜将不同方向线路的上客站台与下客站台靠近。如图4-7所示，将1方向的下客站台与2方向的上客站台靠近，将2方向的下客站台与1方向的上客站台靠近，换乘乘客下车后只需步行很短的距离即可实现换乘，如展览中心首末站。 4.首末站与中途站之间的换乘 公交线路分上下行两个方向，现状中途站的位置往往分设道路两侧，因此，与首末站场同侧的中途站往往能够很方便地实现换乘，而与首末站场异侧的中途站则要穿越城市道路与首末站实现换乘。城市区域交通系统花木展馆优化的研究 图4-7首末站与首末站之间的街道换乘 为了避免乘客横穿城市道路的危险，在设计中可以考虑将2方向运行的线路绕行，从而使异侧的2方向站台转移到同侧，实现三个方向线路的同侧站台换乘。为了使车辆绕行最少，首末站的布置建议采用岛屿式布局模式，如展览中心首末站。见图4-80 图4-8 2方向线路绕行