叶五洁城市轨道交通换乘枢纽组织方法探讨

1、城市轨道交通换乘枢纽组织方法探讨学 生 姓 名： 叶五洁 学 号： 08300000 专 业 班 级： 城轨运营380000班 指 导 教 师： * 西安铁路职业技术学院毕业论文摘 要 - I -目 录摘 要I引 言11 影响换乘量的因素22 交通换乘量分析的基本思路32.1 换乘分析原理32.2 交通小区的确定33 换乘枢纽存在的问题33.1 停车泊位不足43.2 公交站点设置混乱及用地分配不合理43.3 出租车管理混乱43.4 行人组织混乱43.5 缺乏自行车停车场44 换乘枢纽交通组织原则54.1 客流交通组织原则54.2 客流交通组织评价方法54.2.1 定性评价54.2.2 定量指标

2、54.3 客流交通组织评价指标64.3.1 最大步行距离64.3.2 枢纽的平均换乘步行距离64.3.3 各种交通工具的平均步行距离64.3.4 绕行系数65 静态交通组织85.1 社会车辆停车场布置85.2 出租车停车场布置95.3 长途客车停车场地布置95.4 公交站点布置95.5 自行车停车场布置106 动态交通组织与管理116.1 行人组织116.2 车辆组织11结 论13致 谢14参考文献15- III -西安铁路职业技术学院毕业论文引 言城市交通枢纽是车流与人流的集散地。多种交通方式在枢纽中汇聚，人流与车流形成交通枢纽内的两大矛盾。一般，大城市交通枢纽中至少集中了地铁、公共交通、行

3、人、自行车与社会及出租车辆等多种交通方式。因此，交通枢纽可以看成是一座大规模的交通流换乘中心，是各种交通工具间交通流量交换的主要场所，提供各交通流量间的高效、快速、安全交换。长期以来，像火车站站前广场一类的城市主要换乘枢纽在最初的设计中，设计者均是首先从建筑美学的角度来考虑问题，而把换乘枢纽的主要功能放在第二位考虑，这导致了当前国内多数城市的火车站站前广场产生了一些交通问题，影响其作为城市对外窗口的作用。随着城市保有车辆的增长，部分大、中城市的站前广场已到了需要改造的地步。笔者曾参与哈尔滨与大庆的火车站站前广场的交通改造，积累了部分经验，本文试图以哈尔滨火车站和大庆火车站的改造为例，对换乘枢纽

4、的各个交通组成部分的组织方法进行探讨。1 影响换乘量的因素交通换乘量受出行时间、费用、舒适性及安全性等多种因素的影响。根据出行目的的不同，人们会选择不同的交通工具。自行车和步行一般适宜于近距离出行，费用低但舒适性与安全性差。地铁的优势是快速准点，但其服务面积较窄，只对其沿线产生作用，而公共交通的覆盖面则较广。出行时间短且费用低的交通方式的交通需求必然较大，相应的其换乘量较大。但对换乘量起决定性作用的因素是各种交通工具服务范围内的出行需求的多少。2 交通换乘量分析的基本思路2.1 换乘分析原理交通枢纽中各种交通方式的出行总量可以用传统的预测手段根据现状交通、土地利用和经济情况及发展趋势分析得到，

5、但是各交通方式之间未来的交换量的确定是十分复杂的。交通换乘量即为枢纽区域内各种交通方式之间交换的客流量，换乘结果可以用矩阵的形式表达。在四阶段法进行交通预测时，出行分布的预测就是将各交通小区产生和吸引的交通量转换成各交通小区之间的出行交换量，出行分布的结果为O-D表。从以上分析可以看出枢纽换乘量分析与出行分布预测有一定的相似之处。根据枢纽交通换乘的这一特点，本文引入交通分布分析原理与方法对换乘量进行分析与预测，将各种交通方式的换乘量组成一换乘矩阵。通过现况调查得到现状枢纽区域范围内各种交通方式的换乘矩阵，再利用出行分布的计算方法得出未来的换乘量。2.2 交通小区的确定将每种交通方式近似看作为一

6、个交通源，由于各种交通方式自身的特点，各交通工具有不同的服务范围，而这些范围就是交通影响区，各影响区均产生和吸引大量的交通出行。对每一交通影响区来说，出行不但量大且非常复杂：从出行目的上看，这些交通出行可能是在本交通影响区内完成的，或是进出其它交通影响区。在出行方式上，可以有步行、自行车、公交、地铁等多种方式。另外，出行选择的路径更是多种多样，部分出行会选择交通枢纽换乘，有相当数量的出行不通过枢纽就能完成。在交通枢纽的换乘分析中，将所有交通出行量都作详细考虑是不必要的，为简化起见，仅选择进出交通枢纽的出行为计算对象，以这种情况下的交通出行量作为整个交通影响区的代表值。这时的交通影响区的产生量（

7、Pi）、吸引量（Ai）就等于未来年进出交通枢纽的交通流量值，可以根据经济增长与交通增长的相关性或直接从规划部门的要求算得。3 换乘枢纽存在的问题我国的交通工程研究起步较晚，长期以来，城市中的换乘枢纽的规划与设计由城市规划师、建筑师和土木工程师来承担，缺乏专业的交通工程师介入。在早期交通运输不发达的情况下，这类枢纽的交通问题还不算明显，但是在我国汽车拥有量经过长达20年的高速增长后，旧的城市换乘枢纽暴露出一系列的交通问题，主要存在于以下五方面：3.1 停车泊位不足由于设计者最初对城市交通发展的预测过于保守，导致现状换乘枢纽内停车泊位的容量不够。停车场地不足带来的最直接的问题就是枢纽周边道路停车场

8、化，交通状况进一步恶化。3.2 公交站点设置混乱及用地分配不合理由于缺乏合理的规划，公交站点的用地相当混乱，突出表现在站点不集中，陌生乘客寻找站点困难。另外，换乘枢纽中配置的公交线路也缺乏合理规划。3.3 出租车管理混乱大型换乘枢纽，尤其是像火车站站前广场一类的枢纽，出租车是交通混乱的主要因素之一。出租车在大部分城市的站前广场均受到严格的管理，许多的管理条例的初衷是为了避免出租车加剧站前广场的交通混乱，但是其最终结果却是出租车为了营业利润而甘冒违章的风险，不仅增加了管理难度，而且进一步混乱了广场的交通。3.4 行人组织混乱火车站这样一类的交通换乘枢纽一般都面积庞大，如若广场的视野不好，又缺乏有

9、效的指示标志标牌，将导致陌生的乘客在站前停留延误的时间增加，甚至有部分乘客会迷路。另外，国内的大部分换乘枢纽均没有针对残疾人而专门设计无障碍通道，个别城市即使有，也还不完善。3.5 缺乏自行车停车场由于长期以来对公交-自行车换乘缺乏重视，绝大部分公交中转站点均没有设置自行车停车场，自行车基本上停放在人行道上，挤压人行空间，迫使行人走入机动车道，即影响市容也带安全隐患。4 换乘枢纽交通组织原则交通枢纽区内部客流组织设计是整个枢纽设计的重要组成部分，客流交通组织的合理与否直接影响交通枢纽性能的发挥，甚至对于与枢纽相连接的外部路网，其交通通畅与否也与枢纽的客流组织密切相关。城市交通枢纽具有规模大、流

10、量大、交通方式复杂等特点，因此枢纽区内的客流交通组织显得尤为重要。4.1 客流交通组织原则城市交通枢纽内部的大客流量要求在进行交通枢纽设计和客流组织时必须满足以下原则：1) 人流与车流的行驶路线严格分开，以保证行人的安全和车辆行驶不受干扰。2) 客流在枢纽区的有限的空间里能够进行交换，不发生滞留和过分拥挤现象。3) 满足换乘客流的方便性、安全性、舒适性等一些基本要求。这些客流设计的基本要求也是评价客流交通组织合理性的重要方面。4.2 客流交通组织评价方法交通枢纽的客流评价涉及到乘客在枢纽中所感受到的方便性、安全性、舒适性等很多问题，这些方面都难于单纯从定量或是定性的方面去考虑。因此，本研究把客

11、流交通组织评价分为两部分，即定性评价与定量分析同时考虑。本次研究就是在定性评价的基础上，对某些指标提出量化标准，使评价结果更为直观、明了。4.2.1 定性评价从乘客换乘的舒适性、可靠性、安全感和经济性等方面对枢纽内客流的换乘给出定性的好坏程度的评判。舒适性包括恶劣天气下的保护、气候调节、公交站停车棚和其它因素。可靠性包括照明、开阔的视野等。安全性是指行人与机动车分离。经济性因素与行人的旅行延误和不方便性的相关费用有联系。4.2.2 定量指标方便性是枢纽内客流交通的重要指标之一。影响方便性的因素很多，如步行距离、路线的直接性、坡度等，其中步行距离是方便性的决定因素。在枢纽区内乘客步行的距离是由其

12、平面及竖向布置决定的，如果步行距离太长，出行的总时间也会增长，影响了居民出行的效率。此外，枢纽区内步行距离太长，必然使大量客流长时间停留于枢纽区内，管理范围增大，工作压力增加，枢纽区内乘客由于疲劳也产生厌烦情绪。另一方面，步行距离的计算较为简捷。因此，本研究中采用步行距离为主要评价指标进行分析。4.3 客流交通组织评价指标4.3.1 最大步行距离对乘客步行距离进行分析时，首先要考虑行人的最大步行距离。从某一种交通工具登降的乘客，由于其来源不同，步行的距离也不相同。如乘地铁的人可能会来自城区公交或自行车换乘等交通方式，这些人有不同的步行距离。综合所有的出行距离，可得出其中的最大值，这个值代表枢纽

13、区内行人运行的可能的最长路径，当最大步行距离超过人能接受的范围时（500米），认为有一部分人将会步行很长距离，这时枢纽区的客流交通组织需要进行调整。4.3.2 枢纽的平均换乘步行距离对整个交通枢纽来说，平均步行距离是枢纽区客流组织的另一个重要指标，平均出行距离小，整个交通枢纽运行效率也高，反之亦然。由于各不同交通方式间的换乘量不同，计算平均步行距离的取值应以换乘量为权重。设几种交通方式间的换乘量分别为Q12、Q13，步行距离平均为L12、L13，则平均距离的表达式为：La_t=Qij*Lij/Qij。考虑到人在水平面步行和竖向步行（上、下楼）心理与体力消耗的不同，取Lij=Hij+K*Vij;

14、式中：Hij为水平距离，Vij为竖向高程差，K为上、下楼距离增大系数，上楼取4.0，下楼取2.0（如选择自动扶梯可取1.0）。4.3.3 各种交通工具的平均步行距离在某一种交通工具上登降的乘客，其步行距离也是交通组织的高效性与合理性的一个重要参考，仍用加权平均步行距离来计算，计为La_s，其计算表达式为La_s=Qi*Li/Qi，其中Qi、Li为与某一种交通方式相联系的乘客换乘量。4.3.4 绕行系数换乘乘客的步行距离与车站在枢纽区的平面布置有直接关系，在实际工程中，车站的平面布置经常受规划等种种条件限制，其位置基本被限定。在这种情况下，对客流组织的评价不能仅仅以步行距离的长短来衡量，还应当考

15、虑在这种平面布置下乘客绕行的距离的长短。设在两车站间，理想的步行距离为Sij，乘客实际步行距离为Lij，则定义绕行系数a= Lij/ Sij。综上所述，在评价行人利用枢纽的的方便性时，首先要测算行人的最大步行距离，并根据行人的交通特性评定其合理性。其次计算整个枢纽客流的平均步行距离，评价枢纽整体的运行的效率。对每一种交通方式，计算其登降乘客的平均步行距离后，可以以此值评价其设置的合理性。对主要交通流向的客流绕行情况，可用绕行参数进行评价。除以上定量分析枢纽客流组织外，还将从定性的角度评价客流的舒适性、安全性、可靠性、经济性。站前广场是个综合了火车、公交车、长途客车、出租车、私人车辆及自行车等诸

16、多交通工具的换乘枢纽，比较有代表性。以下将以站前广场的交通组织来阐述这几种交通工具在换乘枢纽内的组织方法。站前广场的功能是多方面的，最主要的是交通功能，站前广场设置的目的是为了有机连接各种交通工具，顺利而高效处理人流和物流的中转。在规划和设计站前广场时，如何妥善处理集中在广场及其周围人和车的辐辏是一个重要问题。为此，应特别考虑下面几个方面的原则：行人流动线简单、明确。行人流动线尽量与车辆流动线分离，保证行人安全。交通工具之间相互顺利连接。不同换乘工具之间的冲突最低。完善诱导系统，快速分流。周边道路与内部道路相协调。落实在具体的设计中，这几方面主要体现在静态的停车场地的布置和设计、动态的人流组织

17、、车流组织以及相关的控制性管理措施。5 静态交通组织站前广场的静态交通组织中最主要的就是各类停车场地的规划布局。停车场地布局是否合理关系到整个站前广场的交通秩序。5.1 社会车辆停车场布置（1）社会车辆停车场的容量满足配建指标。社会车辆停车场的泊位容量不仅要满足城市规划中大型公共建筑物的配建指标，更应该满足火车站实际的接送旅客的需求。修建地下车库。停车场的泊位需求应在现场调查的基础上进行预测，一般规划年限取20年。如果调查与预测的数据表明需求已远远大于地面上可供应的泊位数，那么修建地下停车库将是必须采取的措施。地下停车库可以分多层。这样代价比较大，但是效果将是显著的，以广州站为例，修建地下停车

18、库后，广场上的拥挤状况明显改善，广场上视野开阔，秩序井然。抑制需求。从长远来看，轿车进入家庭的趋势是无法避免的，若不采取措施，社会车辆停车场的泊位需求将会很快突破停车场的容量。目前建议采用的手段是将社会停车场内的收费提高到和乘坐出租车的花费一样，将部分人群分流到出租车上。（2）社会车辆停车场的位置从方便大多数乘客的角度出发，公交车辆停车场应离站房最近，其次是出租车停车场，最后才应该是社会车辆停车场。但是实际布置中，由于公交车辆较为庞大，用地较费，常常被布置在广场的边缘，社会停车场反而布置在最靠近站房的位置上。笔者在参与哈尔滨与大庆的站前广场改造设计中，曾考虑过把公交停车场放在最近的位置，但因其

19、庞大的用地面积及车辆掉头所需要的大半径曲线，并且公交车辆深入站前广场大大增加了其线路上的延误，最后不得不放弃这种方案。因此建议社会停车场还是设在靠近站房的位置，通常的做法是社会车辆停车场和出租车辆停车场并列排放在站房的周围。采用这种布局的站前广场比较典型的有北京站、北京西站、哈尔滨站及大庆站。广州站虽然把社会停车场放在地下，但其公交站点依然是放在广场的外围，把站前的空地全部作为人行广场。（3）社会车辆停车场停车泊位的尺寸社会停车场场内的标准车型是普通小轿车，泊位大小采用5.4×2.8m，通道宽度采用7.8m。考虑到团体旅客接送站问题，场内应该设置数个大型客车的停车泊位，具体泊位个数及

20、泊位尺寸应根据实际需要而定。目前常用的停放方式有三种：平行式、垂直式、斜放式。考虑到垂直式用地最紧凑，并且较为整齐，因此建议场内主要采用垂直式，边角地带若无法采用垂直式，可考虑采用其余两种形式。以大庆站为例，现状站前广场停车场现状泊位为91个，根据现场的调查资料高峰时段停车需求为112个。改造后的社会停车场拥有118个泊位，并且在周围留有最大可供扩充至150个泊位的余地。5.2 出租车停车场布置出租车是比私人轿车更高效的运输工具，其发展应当被支持。为出租车辆提供良好的运营空间是站前广场规划设计中关键的环节。停车场布置形式-出租车辆在站前广场的布置形式可考虑采用停车场与接送站台相结合的方式。小火

21、车站没必要设出租车专用停车场，甚至还可以接、送客合用站台。而流量特别大或者站前用地宽松的火车站一般都把出租车停车场、接客区和送客区分开来设置。以北京西站为例，除了设有泊位达150个的停车场，还另设有接、送客站台。广州站比较特别，只设有接、送旅客区，其接客区为"U"型，候客车辆排队进入，如果接客区已停满，后到达的出租车则不得进入，必须离开。5.3 长途客车停车场地布置为铁路-公路换乘的方便，国内的城市在站前广场的外围基本上都配设了长途客车站，如广州、哈尔滨。长途客车站作为换乘枢纽内的一种换乘方式应该放在整个站前广场中来考虑。长途客车站内的泊位数量及尺寸应根据长途客车公司所提供

22、的资料来定。场内可以采用设候车廊或不设候车廊两种形式。若需要设候车廊时一般采用垂直式，而不采用平行式。长途客车停候车场又分室内和室外，两种形式各有优点，这要根据长途客车站的需要而定。例如，哈尔滨、大庆采用的为室外停车，而广州采用的形式为室内停车。5.4 公交站点布置如前所述，实际上公交站点布置一般都设在站前广场的外围地区。公交站点设在外围的优点主要有：不需要掉头或者可利用周边道路掉头，节约用地；避免因深入广场内部而导致延误增加。小城市的站前广场，因其配置的公交线路不多，完全可以采用路边港湾式停靠站，减少建设的投资。但是大、中城市的站前广场因其庞大的公交线网，路边港湾式停靠站已远远满足不了要求了

23、。因此配备专用的公交停车场地是站前广场规划设计的重要内容。为保证候车乘客的安全，公交停靠站应该有专用候车廊，宽度应满足行人通过及候车时站立等待的要求。带有候车廊的公交停车场场内的布置方式一般有垂直式和平行式两种。垂直式在长途客车站比较常见，市区公交车站很少采用这种形式，不建议采用。平行式是最常用的形式，平行式又分为两种，一种是不带超车通道的，另一种是带有可超车通道的。前者一条候车廊对应一条线路，前车要等后车走后才能上前接客；后者一条候车廊可对应多条线路。由这两种可演变出多种组合，设计时应针对具体情况采用最为合理的组合，并可在此基础上对这两种形式根据需要做细部的改进。同样的面积，设置超车通道的公

24、交站台布设的线路比不带超车通道的站台要多，但前者可停放车辆数不及后者。两种方式的选择应该结合相关部门实际要求来定。仍以大庆站为例，依据公交公司的要求，站前公交始发站要安排近四十条线路，如若采用不带超车通道的方式，则必须设置四十条候车廊，显然这是很困难的，而且站内景观效果也不会好，因此我们在推荐方案中将配置的线路降为30条，并采用带超车通道的形式，场内多余的空地改为绿地。另外，各地公交停车场内泊位的尺寸是不同的，因为各地公交车辆的车型都不一致，比如大庆的公交车辆以中型公交为主，而哈尔滨则以大型公交为主，具体尺寸应在参考规范的基础上结合实际应用的车型来确定。5.5 自行车停车场布置对于站前广场这类

25、主要对外且交通复杂的换乘枢纽来说，自行车交通是不被鼓励的。但是实际上各个城市站前广场或多或少都有一些自行车换乘量，另外站前广场周边的商业网点及上下班人群也带来不少自行车停车量。因此在站前广场按需要配置相应的大型自行车停车场是必须的，自行车停车场一般设在站前广场外围的左右两侧，泊位数量应该根据实际调查确定。并采取相应的抑制性措施，比如停车收费，来控制自行车停车辆的增长。对于市区的公交换乘站，自行车-公交的换乘方式是目前解决城市交通问题比较流行的一个趋势。这类换乘枢纽应该设置大型的路外自行车停车场来吸引人们采用这种高效的换乘方式。一般的这类自行车停车场不收费，但是不收费的停车场一般也无人管理，这就

26、带来自行车容易被盗的问题。6 动态交通组织与管理站前交通流组织除了应该配合停车场地的设计，还应该考虑到站前广场和相连的城市道路的关系。为此，交通组织的重点应该是：排除过境交通；交通线路简单、顺畅；人、车流动线分离。从通向广场的道路的连接关系及与广场连接的角度来考虑，广场与相连道路关系可分为：垂直型，平行型，复合型。垂直型多适用于小规模站前广场，过境交通较少，但有时交通处理比较困难；平行型广场前的道路过境交通压力较大；复合型适用于大型的站前广场，哈尔滨、广州、北京均采用这种型式。6.1 行人组织人行空间-广场上的行人应该有明确的通行空间，由人行道砖铺砌的地面应该连续，跨越道路时应设有人行横道。广场上的行人流线应尽量直接简单；广场内不希望行人通行的地区建议采用绿地阻隔，不建议采用栅栏，除非在一些比较危险的地带，如地下通道入口附近。因为采用栅栏不仅降低了广场的整体性，并给行人心理上带来压力，无助于广场的整体景观效果。诱导系统-广场上应设置齐全的标志牌，引导行人通