城市火车站综合体交通设施布局优化研究--以郑州火车站为例

1、城市火车站综合体交通设施布局优化研究以郑州火车站为例吴炼王婧【摘要】火车站综合体是城市对外的一扇大门,是城市形象的表征之一。结合郑州火车站的现状条件,从区域协调发展的视角分析论证了郑州火车站综合体改造建设的必要性。基于对火车站客流需求的分析,合理界定了火车站综合体交通设施的规模。以“高效集散、便捷换乘、绿色出行”的理念作为出发点,通过对火车站区域交通设施布局的优化,实现火车站区域不同性质交通流的空间分离、人车分离的目标,从而缓解火车站区域交通疏导与用地开发之间的矛盾,引导城市空间结构的合理演变。【关键词】火车站综合体交通设施布局规划设施规模1.引言“古老的火车站似乎正在向商业区、展示中心和文化

2、中心转变”。Dieter Bartezko 城市发展初期,依靠火车站地区优越的区位条和巨大集聚效应,往往形成火车站地区即是城市中心的发展模式。随着其他运输方式的兴起和城市机动化水平的提高,穿城而过的铁路线和布局于核心区的火车站往往又成为割裂城市联系、加剧交通负荷的瓶颈所在。利用火车站改造契机塑造新的城市功能极核成为新时期旧城更新的潮流。将火车站改造作为内城复兴的切入点,战略性的引入新元素促进地域多层次再开发,通过车站与商业、办公、休闲的有机融合提升城市核心区的活力。郑州地处中原腹地,“雄峙中枢,控御险要”,为全国重要的交通枢纽,是新亚欧大陆桥上的重要城市,是国家开放城市和历史文化名城。郑州市处

3、于我国交通大十字架的中心位置,京广、陇海两大干线在此交汇,拥有亚洲最大的列车编组站和全国最大的零担货物转运站。但随着郑州城市化和机动化进程的加速发展,穿城而过的铁路大动脉在为城市提供便捷对外交通服务的同时,也产生了穿越铁路交通通道不足、铁路站集散能力不足、铁路设施与城市用地矛盾日益严重,空间割裂、交通无序、用地紧张、景观杂乱等问题已经严重弱化了郑州火车站地区的区位优势,建立现代交通综合体甚至城市综合体已成为提升老城区品质和活力的客观要求。2.火车站综合体交通设施优化原则火车站综合体交通设施的优化应以减少人、车冲突,提高换乘效率为目的,通过交通设施的合理布局解决人流、车流的优化组织,其设计原则为

4、:(1交通设施优化设计理念应最大限度的遵循“以人为本、人车分流、无缝换乘、立体组织”等作为基本出发点;(2保证公交优先的原则。火车到发时是以大容量人流集散为主,广场处旅客的换乘也应以大容量的公共交通为主要运输工具;(3步行系统应保证不同公共交通方式间换乘的连续性、便捷性及最短距离;确保人、车的分离,旅客驻足等待空间与行走空间的分离;(4交通设施的优化调整应与周边城市环境相协调,广场规模与景观具有区域和谐性;(5火车站站前广场集铁路客运、轨道交通、市郊及市区地面公交、小汽车交通、出租车交通、慢行交通等多方式为一体的客流综合集散空间,设施布局及流线组织应明晰顺畅,达到减少不同性质交通流与人流之间的

5、干扰的目的;(6交通设施优化方案应着眼于远景战略布局和近期发展需求的有机结合,考虑一定的发展预留空间和资源重整的再开发模式;(7避免过大规模的广场用地布局,以利于周边城市用地的高效利用;(8充分考虑近期可实施性与战略性的统一、社会效益与经济效益的统一、生态环境与交通环境的协调、枢纽功能与城市功能的协调。3.火车站综合体交通设施布局模式火车站交通设施的布局模式主要包括垂直型和平行型两种,此外两种形式进行适当结合可以配置出一些变异形式,如图1所示。 垂直型平行型两侧型T型图1 交通设施布局模式示意3.1垂直型垂直型式最基本的形式,适用于将来可能发展为大站的小站。此布局模式便于广场内部机动车调头,广

6、场土地等设施能充分利用,且将来改建的余地较大。其缺点是所有的机动车都通过站前广场;当公交车站设于广场外时,人、车冲突严重。3.2平行型平行型适用于广场内交通量较小的车站。广场形式纵向较长。此布局模式易于体现不同类型车辆的优先性,方便公交车进出广场内部,广场面积也可有效利用。但是行人和非机动车较难穿越广场。3.3两侧型两侧型适用于大、中型车站,不适用于小型车站。广场形式的横向应长一些。行人在广场内不需要绕行,人、车行驶可以安全分离,车种也可明确区分,机动车在站前无冲突。其缺点为两个分区间缺乏连贯性,通行区域的有效利用不经济。3.4T型T型站场适于机动车交通量较小的小型车站。其优点是机动车易于调头

7、,车种可明确区分;行人穿越时不需绕行。但是行人步行空间与车辆行驶路线有冲突,危险性较大,且行人易斜穿广场行走。4.火车站客运需求及设施规模预测4.1客运需求预测首先,通过分析铁路客流的变化和未来发展趋势,预测未来规划年郑州火车站的客流量;然后,通过对高铁功能、特性的分析来划分新郑州站和郑州火车站客流;最终,对郑州火车站东、西广场功能定位、各交通设施的分布来预测东、西广场客流。 图2 郑州市火车站客流预测思路根据调查数据,结合指数预测法和增长系数法可以得到郑州火车站的客运需求量如下表所示。表1 郑州火车站历年铁路客运量(人次年份 2007 2008 2009上车 15480494 1647818

8、8 17939089中转 581966 619473 554142 总量 16062460 17097661 18493231日均 44007 46843 50666表2 郑州火车站铁路客运量预测结果(2020预测方法 对数预测 增长率预测 预测值 总量 37860033 51536607 44698320日均 103726 141196 122461增长率 3.92 5.50 4.804.2 设施规模测算城市火车站内的交通设施主要包括常规公交场站、小汽车停车场、出租车停车场以及自行车停车场。4.2.1 常规公交场站规模首末站规模可采用公式(1计算:m1i =标车首末站=S b S i (1式

9、中:S 首末站表示常规公交首末站的规模(m 2;m 表示在此设首末站的公交线路的条数,本次规划取20条;bi 表示计算第i 条公交线路的首末站面积时应考虑的公交车辆数(标台,按规范规定可以取该条线路配备的公交车辆数(本次规划取22标台/线的10%60%(本次规划取20%;S 标车表示每标车在首末站中的占地面积,按规范规定通常取100m 2/标车0。代入数据,估算得S 首末站20×22×20%×100=8800(m 2。 双向公交客流量为11715人/小时,即平均每条公交线承担的客流量约为293人/小时(单向。公交实载数按30计算,即平均每小时发车10辆,发车间隔约

10、为6分钟。公交停靠站规模可采用公式(2计算:=T t S fS ni bus bus i1=中间站 (2式中:S 中间站表示常规公交中间站的规模(m 2;n 表示在中间站停靠的公交线路的条数,本次规划取6条;fi 第i 条公交线路在高峰小时发送的车辆数,一般为12辆/高峰小时;sbus 为常规公交停靠时的平均占地面积,本次规划取55m2;tbus 表示常规公交在中间站的停靠时间,包括乘客上、下车的时间以及车辆启动的时间等,通常取1分钟2分钟;T 高峰小时,60分钟;表示高峰小时常规公交中间停靠站的利用率,通常取0.60.8;代入数据,得S 中间站6×12×55×2

11、/(60×0.6=220(m 2。 4.2.2 出租车停车规模出租车停车场规模的计算公式为:2=taxi taxitaxi taxi P s N S (3式中:Staxi 表示客运交通枢纽内出租车停车场的规模(m 2;Ntaxi 表示高峰小时内利用出租车达到和离开枢纽的客流量(人/小时;表示达到枢纽的出租车进入停车场停车候客的比例,一般取0.50.8;Ptaxi 表示出租车的平均载客数(人/辆,本次规划取1.5;Staxi 表示出租车的平均停车面积,通常取25 m 230 m 2/小汽车;2表示出租车停车场的周转率,一般大于小汽车停车场的周转率1,本次规划取6。代入数据得Staxi

12、0.8×3195×30/(1.5×6=8520(m 2。4.2.3 市郊车停车规模市郊车停车规模可参照长途汽车停车规模估算:nF n f k S sj = (4式中:Ssj 为市郊车停车面积(m 2;f 为停入客车投影面积(m 2 /辆;n 为驻站客车车辆数,本次规划取30;k 为考虑客车安全距离,行车通道面等所采用的系数,一般取k=4;F 为停车面积综合指标,当驻站客车为10辆时取F=88m2,驻站客车为1170辆时,取F=85m 2,驻站客车为71100辆时取F=83m 2,驻站客车为101200时取F=80m 2;代入数据,得Ssj 30×85=2

13、550(m 2。 规划市郊线路6条,即平均每线客运量为45.25人/小时(单向,市郊车实载数按20人估算,即平均发车间隔时间约为25分钟。4.2.4 社会车辆停车规模社会小型车停车场规模的计算公式为:1=park park park park P s N S (5式中:Spark 表示客运交通枢纽内小汽车停车场的规模(m 2;Npark 表示高峰小时内停车换乘的客流量(人/小时;Ppark 表示小汽车的平均载客数(人/辆,本次规划取2.5;spark 表示小汽车的平均停车面积,通常取25m 230m 2/小汽车;1表示小汽车停车场的周转率,本次规划取3。代入数据,得Spark =2982

14、15;30/(2.5×3=11928(m 2。 对于社会大型车辆,初步规划与公交车首末站规模相近,因此社会车辆停车总规模P 社=8800+11928=20728(m 2。考虑到周边区域的停车需求以及高峰期的停车增长,对停车总规模进行修正,乘以修正系数1.1,得到P=22800(m 2。考虑到火车站西出口区域远期的发展,西广场应为将来留有余地,因此对各类机动车停车需求规模进行修正(乘以预留系数1.2,得到最终的需求规模。表3 火车站西广场停车规模预测汇总表火车站站前广场修正后需求规模(m 2说明停车场及行车道常规公交首末站 10000 约25条公交首末线路 常规公交停靠站 300 约6

15、条公交停靠线路 出租车停车规模地面:5000地下:5000(含商业人流出租车停靠区地面:约150辆出租车停靠地下:约150辆出租车停靠市郊车车场 3000 驻站车辆数约为30辆 社会车辆停车场社会大车:5000社会小型车:20000约50个社会大型车泊车位约650个社会小型车泊车位贵宾停车场1800约50辆贵宾车泊车位城市交通发展模式转型与创新中国城市交通规划2011年年会论文集   5. 火车站综合体交通设施布局优化 5.1 交通设施布局方案 0 5.1.1 方案一 利用站前高架车道，将出租车、社会小型车辆进站车流与其他车流分离，采用“高进低 出”的形式实现小型车流及相应人流进站和

16、出站的分离，同时减少地下工程开挖量；广场地 面层与方案一相类似，主要为公交等大型车辆服务。  图3 郑州市火车站西广场交通设施布局方案一 5.1.2 方案二 考虑到出租车车流量较大， 尤其是出站人流换乘出租车的比例较大。 为方便出租车与铁 路之间的换乘， 减小出租车人流步行距离， 方案二将出租车上客区和小汽车停车场设置在地 下，将出租车落客设置于地面层，在减少地下工程开挖量的同时充分利用了地面空间。  图4 郑州市火车站西广场交通设施布局方案二 5.1.3 方案三 充分利用地下空间，实现不同性质机动车流的分离。即将出租车、社会小型车车流引入 地下层；公交、市郊长途、社会大型

17、车车流利用地面层集散、换乘。    620 城市交通发展模式转型与创新中国城市交通规划2011年年会论文集   图5 郑州市火车站西广场交通设施布局方案三 5.2 方案评价 针对三个方案各自的优缺点，从以下几个方面进行方案对比：  表 4 方案性能对比分析 方案一  与站房的衔接  与景观协调性  车辆绕行距离  人车分流效果  地面空间利用率  设施规模合理性  交通组织顺畅性  换乘便捷性  一般  一般  好  好  一

18、般  好  好  好  方案二  好  好  好  一般  好  较好  较好  好  方案三  好  好  一般  较好  较好  较好  较好  一般  表 5 方案造价分析   高架层建安费（万元）  地面一层建安费（万元）  地下一层建安费（万元）  工程总建安费（万元）  方案一  7600  65

19、00  42400  56500  方案二  0  6400  38800  45200  方案三  0  6320  38950  45270  综合表 4、表 5，在郑州火车站西广场的规划方案中，推荐方案为方案二，原因主要有 以下三点：  方案一在站前广场上架设了高架桥，交通疏导组织顺畅，采用立体分流，机动车冲突及 机非干扰小，交通最优；另一方面，高价桥的建设加大了工程量和工程造价，站前广场前架 设高架桥对城市景观也有所影响，不利于火车站作为体现郑州市城市特征的重要标志。  方案二景观环境较优，与站房衔接顺畅，在 8 个比选项目均为三个方案中较好的一个。 同时方案一中突出了“公交优先”的思路，远期利用站前空间铺设了快速公交专用道，整个   621 城市交通发展模式转型与创新中国城市交通规划2011年年会论文集   火车站交通形成了以轨道交通、快速公交为骨干，常规公交为主体，出租车、社会车和市郊 长途车为补充的合理模式； 但出租车落客区设置广场两侧势必带来人车冲突， 给有序的交通 管理及组织带来不稳定因素。  景观环境较优， 与站房衔接顺畅， 地下一层分区设置出租车及小汽车落客与出租车上客 区