交通枢纽规划与设计 11页

交通枢纽规划与设计学院：能源学院班级：交通07-3班姓名：陈昊学号：310702030306 交通枢纽规划与设计陈昊河南理工大学能源学院摘要：本文从城市公共交通枢纽设计原则目标出发，确定了城市公共交通枢纽规划设计的内容和一般过程及方法。简单介绍了交通运输方式及交通运输系统的组成，提出了城市公共交通枢纽规划选址的过程步骤，确立了公共交通枢纽客流组成及预测、公共交通枢纽规模确定的方法以及公共交通枢纽内部交通衔接的设计问题，最后从提出了公共交通枢纽评价的指标体系。全文从定性定量两方面强调公共交通枢纽设计的过程方法，建立了比较完整的公共交通枢纽规划设计体系。关键词：运输方式；运输系统枢纽选址；枢纽规模；换乘；客流预测交通运输是人类社会生产和生活中不可缺少的一个重要环节。交通运输不仅要满足工农业生产和生活的需要，也是保证人们在政治，经济，军事，文化等方面联系交往的手段，同时也是衔接生产和消费的一个重要环节。现代化交通运输体系主要包括铁路，公路，水路，航空和管道五种运输方式，各种方式各有各自的技术经济特性，需要综合协调，发展综合运输体系。历史证明，城市是人类活动的中心和社会进步的标志。城市在社会中扮演着十分重要的角色，它往往是一个地区的政治经济和文化中心，同时，它也将成为该地区的交通枢纽，担负起该地区内部及对外的交通联系。城市往往是一个地区同外界进行物资文化交流的中心，担负起交通枢纽的角色。第一章交通运输方式简介早期的运输工具多是天然的，且本身兼具动力来源，如人，牛，马，骆驼等。随着历史的发展和科学技术的进步，现在交通运输工具已经同以往大不相同。现代化的交通运输方式多数是人造的。如汽车，轮船，飞机等。目前，交通运输方式基本上有：公路，铁路，水路，航空运输和管道运输组成，也就是所谓的“五大运输方式”。铁路运输：铁路运输一般是以轨道结构作为导向的公共客运交通系统。具有运量大，速度快，安全，准时，节能，环保等诸多优点。同时，由于其基础设施投资大，建设费用高，系统结构复杂，技术水平要求高等因素一定程度上也制约了铁路运输的发展速度。公路运输：公路运输是指以公路运输方式将运送对象按既定目标实现位移所涉及的各个有机组成部分。从应用的角度看，每一种运输方式都是一个具有各自技术经济特征的运输系统。因而，公路运输系统是整个综合运输体系的一个子系统。水路运输：水路运输简称水运，是指运用船舶航行于水域，完成旅客与货物运送的经济活动。人类运用船舶作为运输工具的历史几乎和人类文明史一样悠久。从远古的独木舟发展到现在的机械船舶大体上经历了4个阶段：舟筏时代，帆船时代，蒸汽船时代和柴油机船时代。航空运输：航空运输体系包括飞机，机场，飞行航线和空中交通管理系统4个基本部分。这4个部分有机结合，在空中管理系统的控制和管理下，完成航空运输的各项业务活动。 管道运输：管道运输是大宗流体货物运输的主要方式，其原理是通过压力差，使管内的流体从高压处向低压处流动。在运输过程中，由于摩擦损失及高程差，流体的压力逐渐下降，为了给流体加压，长距离管道中需要设置中间泵站或压缩机站。第二章运输系统的组成1． 运输系统的概念运输系统的概念   系统是具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素构成的一个整体。对运输系统而言，其特定功能就是实现人或物的空间位移，其要素就是实现整个运输功能所需的基础设施、运输工具、工作人员、运算技术等。2． 运输系统的组成运输系统由硬件系统和软件系统两部分组成，其中硬件又可依据可移动性区分为运输基础设施和运输设备两类，软件系统主要包括运输行政管理组织和运输生产经营组织。运输基础设施和运输设备的概念。（二） 运输线路1． 运输线路的涵义及其组成运输线路是供运输工具定向移动的通道，是运输工具赖以运行的物质基础。组成：（1）陆上运输线路（包括铁路和公路）；（2）水运航线；（3）民航航线；（4）管道。2． 运输线路的分级（1）铁路线路分级（三级）（2）公路线路分级（3）内河航道分级（七级）（4）航线的分类：国内航线、国际航线（5）管道的分类（三） 运输场站1． 运输场站的涵义及组成运输场站的涵义运输场站是位于运输线路点的结点，是旅客和货物的集散地、各种运输工具的衔接点、办理客货运输业务和运输工具作业的场所，是运输企业对运输工具进行保养、修理的技术基础，是交通运输网络的重要组成部分。2． 运输场站的分类与分级（1）铁路车站按照其技术作业内容的不同，可以分为中间站、编组站和区段站。按其办理的运输业务不同，可分为客运站、货运站和综合站。（2）汽车站场   有三种不同的分类方法，分别是按照规模、位置特点、服务方式来进行划分。（3)港口及其分类（4）空港（机场）（5）管道站3． 运输枢纽的涵义及分类交通运输表现为面上的活动，各种运输方式之间及内部各环节之间存在的联系与衔接，构成了多个层次的运输枢纽。一般特点：多种运输方式或多种交通线路的交汇点，设有大型综合性交通港站或多个大型的独立式交通港站，各种运输方式、交通线路、交通港站在统一的意志下运转。分类：（1）综合性运输枢纽：是运输枢纽中的最高层次。 （2）方式性运输枢纽：港口枢纽、铁路枢纽、航空枢纽等（四） 运输设备   运输设备特指在交通线路上或在具有与交通线路相似性能的几何体上，可用于装在旅客或货物，并使它们发生水平或垂直位移的各种设备。1． 运输工具（1）铁路运输工具：铁路机车、铁路车辆、列车（2）公路运输工具：客车、载货汽车、牵引车、挂车、特种汽车（3）水路运输工具：货船、客船（4）航空运输工具（5）管道运输工具2．搬运装卸工具主要用来完成垂直位移或兼水平位移与垂直位移的运输设备统称称为搬运、装卸工具。主要包括：（1）起重机械；（2）运输机械；（3）搬运、堆垛机械；（4）自动化装卸系统。3． 其他运输设备（1）托盘；（2）柔性集装袋；（3）集装箱（五） 运输组织1． 运输行政管理组织是从运输管理的宏观层面上讲的，一般指的是各级政府主管部门及授权机关，它是行使运输行政管理的主体。2． 运输生产经营组织是直接进行运输生产与经营活动的组织和机构，通常情况下，运输生产组织特指运输企业，包括铁路运输企业、公路运输企业、水路运输企业、航空运输企业、联运运输企业、运输服务企业等。第三章交通枢纽　交通枢纽（transportationjunction）又称运输枢纽，是几种运输方式或几条运输干线交会并能办理客货运输作业的各种技术设备的综合体。一般由车站、港口、机场和各类运输线路、库场以及运输工具的装卸、到发、中转、联运、编解、维修、保养、安全、导航和物资供应等项设施组成，综合运输网的重要环节。交通枢纽形成的主要制约或影响　　①地理位置。②地形、水文等自然条件。③经济条件，如生产和贸易的结构及水平、工业企业的分布等。④历史交通线和既有交通网的基础。⑤运输技术的发展。⑥大宗客货流的集散。交通枢纽可按汇集的主要运输方式　　铁路公路河海枢纽，如上海、天津、汉堡、纽约；铁路公路内河枢纽，如南京、武汉、莫斯科、法兰克福；铁路公路航空枢纽，如北京、东京、巴黎；内河公路枢纽，多为中小城市。由同种运输方式，两条以上干线组成的枢纽为单一枢纽；由两种以上运输方式的干线组成的枢纽为综合枢纽。交通枢纽的形成和发展受政治、经济、人口中心、工业区、游览区、疗养中心等发展的影响，反过来，交通枢纽对于地区之间的联系、地区和城市的发展又起到促进作用。大城市、大工业中心、大型海港或河港往往形成交通枢纽。 交通枢纽是一种或多种运输方式的交叉与衔接之处，共同办理客货的中转、发送、到达所需的多种运输设施的综合体。由同种运输方式两条以上干线组成的枢纽为单一交通枢纽，两种以上运输方式的干线组成综合交通枢纽。枢纽是国家综合交通运输体系的重要组成部分，是协调运营、组织联合运输的结合部。交通枢纽是由复杂的交通设备与建筑组成的群体，一般由车站、港口、机场和各种线路以及为完成装卸、中转、各种技术作业所需的设备等组成。形成交通枢纽的条件与因素有：自然条件与地理位置，运输技术进步，经济联系的方向与规模，交通网的原有基础与发展条件，枢纽所在城市的发展条件。大城市、大工业中心及大型河、海港口往往形成交通枢纽。对交通枢纽进行专门研究是交通运输地理学的重要内容之一。第四章交通枢纽规划随着我国社会经济的发展，城市化进程的加快，城市人口、机动车数量的巨增，我国城市交通面临着严峻的局面。为了缓减城市交通压力国务院办公厅于2005年底正式颁布了《关于优先发展城市公共交通意见通知》，进一步明确了公交优先的基本国策。为了充分有效贯彻城市公交优先的政策就必须加强城市公交服务水平的建设，使公共交通服水平超过私人交通工具，以吸引更多的私人交通向公共交通方式转变。提高公交服务水平，一方面要对现有公交线网、站点进行优化设计和布局以提高公交基础服务水平外，还要提高城市间以及城市内部交通方式之间换乘系统的服务水平，从而从整体上提高公交服务水平缓解城市交通压力。公共交通枢纽规划是交通系统规划中的重要组成部分，特别是在公交系统规划中，公交枢纽的规划越发起着至关重要的角色。早在20世纪50年代欧美等许多发达国家就开始为解决交通问题进行了城市交通换乘枢纽规划设计及政策等方面的探讨和研究，近年来我国才加强了对公交换乘枢纽的设计与管理，但在实际中却由于缺乏理论技术的支持，改善的效果并不明显。本文针对我国现状实际情况，对公共交通枢纽规划与设计在理论层面进行了探索和分析。定性与定量相结合对公共交通枢纽规划设计过程进行了系统的归纳和总结。1．城市公共交通枢纽设计目标原则1.1城市公共交通枢纽概述城市公共交通枢纽是城市中各公交线路之间，公共交通与其它交通方式之间客流相对集中，对城市客流起着换乘和集散作用场所。城市公共交通枢纽是城市交通网络的重要组成部分，对提高城市交通系统整体运营效率、衔接城市对外以及市内交通、合理调整公交线网布局、合理引导客流走向、方便乘客换乘以及带动地区开发都有着举足轻重的作用。根据公共交通枢纽在城市交通中所处的地位、作用、需求和集散功能等综合因素，按照功能与规模将城市客运交通枢纽分为大型枢纽、中型枢纽、小型枢纽和一般枢纽四个等级。大型枢纽是指在城市中地位特别重要，对城市内外交通连接，各种交通方式换乘衔接，交通网络布局起决定作用的枢纽。中型枢纽是指地位重要在城市公共交通中起着交通构架作用的的公交枢纽。小型枢纽是指中心城区范围以内两条轨道交通相交或主要轨道交通站点与地面数条公交线路交汇的枢纽，具有较集中换乘频繁的特点。一般枢纽一般结合居民小区公交配套，以地面公交为主体，具有三条以上地面公交线路终点换乘结点。1.2城市公共交通枢纽换乘影响因素分析影响城市公共交通枢纽规划设计的因素主要有：(1)城市规模及布局：城市规模是决定公共交通客运需求的一个重要因素，它与城市布局共同决定了枢纽数量和基本位置；(2)城市内部经济区位分布与发展情况；(3)城市道路交通网络布局形式； (4)城市道路交通网络客流分布情况；1.4城市公共交通枢纽设计原则城市公共交通枢纽布设应遵循方便居民出行，服务于整个城市公交系统的原则，从而引导整个城市公共交通的可持续发展。在综合设计中应考虑到以下几点原则：(1)诱导+疏导原则。通过对枢纽站点的设置，从一定程度上诱导城市客流，增强公交吸引能力，缓减城市交通压力。对换乘乘客实行疏导原则，以能更快、便捷得疏散客流，减少换乘人员的时间及体力消耗，提高换乘服务水平。(1)枢纽设计要遵循系统最优原则。以所有乘客平均换乘时间最省，换乘次数最少，换乘线路最短为目标函数，得到系统最优。(1)换乘安全、畅通原则。公交枢纽设计要保证换乘枢纽与周边各种交通方式之间衔接通畅，安全。避免车辆行人混乱造成枢纽内部不安全与拥挤情况的发生。2、城市公共交通枢纽设计内容与方法2.1城市公共交通枢纽设计研究内容城市公共交通枢纽设计是一个系统化的过程，其研究内容主要包括城市公共交通枢纽布局选址、城市公共交通客流量预测、城市公共交通枢纽规模确定以及城市公共交通枢纽衔接设计四个方面。这四个内容相互联系、互相影响，共同决定了公共交通枢纽的最终属性。如图（1）所示为公共交通枢纽设计过程与相互影响关系。图（1）公共交通枢纽规划设计过程2.2城市公共交通枢纽选址城市公共交通枢纽站布设位置选址在宏观上与城市总体规划、城市综合交通规划相符合，还受到城市公共交通客流以及城市居民出行经济性等影响。在具体的规划过程中我们可以将城市公共交通枢纽位置的确定分三个步骤来完成。第一步，根据城市总体规划和城市经济综合发展因素等影响，通过一些定性分析方法初步确定公共交通枢纽站点服务半径、服务范围和服务区域。这一阶段主要用到的方法有经验法（专家咨询法）、模糊评判法等。第二步，根据第一阶段公共交通枢纽服务影响范围对服务区域内城市公共交通客流分布 进行详细分析，选择公共交通枢纽布局备选点集合。原则上我们选取客流量较大，换乘频率较高的客流交汇地点作为公共交通枢纽备选地点。第三步，根据已知客流量，利用优化方法在被选枢纽中选出确定枢纽最终选址，其优化目标函数为式（1）：Z=max{Ea/Ei}式中，Z为规划公交枢纽的备选集合；Ea，Ei备选枢纽客流集散强度指标α=1，2，3，---，m；i=1，2，3，---，n。城市公交线网线路客流量已知时，可以较方便地求得各被选站址的客流集散强度，其中，Ra为经过a的公交线路的集合；e(li,lj)为公交li,lj之间的换乘量；e(li,bi)公交线路li与自行车方式之间的换乘量；e(li,wa)表示公交线路li与步行方式之间的换乘量；e(li，,ou)表示公交线路li与其他方式之间的换乘量；ε1，ε2，ε3，ε4为各种客流转换类型的权重系数，与规划的枢纽类型有关。2.3城市公共交通枢纽客流预测方法城市公共交通枢纽客流预测是公共交通枢纽规划的前提和基础，科学的分析和预测公交枢纽内部乘客流量为确定公共交通枢纽建设的合理规模、各种交通衔接方式等提供依据。构成公共交通枢纽内部客流主要有枢纽内部公交所诱发的客流、以及公交枢纽周边用地吸引的客流。2.3.1公共交通枢纽内部公交诱发客流预测公共交通枢纽内部公交所诱发客流包括城际相关客流、轨道交通客流、地面公交客流三大部分。这三部分客流构成了公共交通枢纽的主要客流。大中型公交枢纽一般都包括火车站，所以其客流一般都包括这三部分客流。而小型枢纽、一般枢纽的客流构成则一般只包括地面公交客流。城际交通相关客流主要为火车客流，这些客流相对比较稳定，一般这些客流量主要与站场的发车数线性相关，容易计算得到。而轨道交通和地面公交吸引的客流量则可以通过吸引法对枢纽的客流进行预测得到。这里将枢纽内换乘乘客分为一次乘客，二次乘客和三次乘客，一次乘客为步行到枢纽内换乘的乘客，二次乘客为骑车到枢纽内换乘的乘客，三次乘客为乘坐公交车或小汽车到枢纽内换乘的乘客。用吸引法计算地面公交客流量的方法如下，（1）吸引系数确定：这里可以对本地区已有的公交统计客流基本资料进行计算，得到不同乘客吸引系数的值：Ki=c/Ni（3）式中：Ki为车站内不同乘客的吸引系数；C为常数，一般取0.75；Ni为不同乘客吸引范围内公共交通线路条数。（2）枢纽换乘乘客数量由（4）式确定：Q=∑MiKi（4）式中，Q为枢纽内换乘乘客数量；Mi表示不同吸引范围人口数。2.3.2公共交通枢纽周边用地吸引客流预测公共交通枢纽周边用地性质可以分为两大类，一类为居住型用地，另一类为具备商业和商务性质的办公型用地。周边用地的客流按上述分类可采用原单位法进行计算，主要依据居 住用地的居民人口数量和公共用地建筑面积，按不同的出行生成系数，计算其客流出行值。（1）公共交通枢纽周边居住用地客流出行计算模型为式（5）：PA1=F*p*α*β（5）式中,PA1为居住建筑的高峰小时出行量，F为居住建筑入住户数；P为平均每户家庭成员数；α为每个居民每日进出居住建筑的次数，β为高峰小时系数。（2）公共交通枢纽周边公共建筑用地客流出行计算模型为式（6）：PA为公共建筑的高峰小时出行量，Si为第i种公共建筑的建筑面积，Mi为第i种公共建筑的建筑面积的就业岗位数；Ci为第i种公共建筑的职员日均进出公共建筑的次数；Di为第i种公共建筑每日吸引的商务客流，βi为公共建筑的高峰小时系数。2.4城市公共交通枢纽规模确定方法公共交通枢纽规模确定是城市公交枢纽规划和设计的主要内容，其规模设施主要包括场站类设施、集散类设施以及车辆在枢纽内行使所需要的设施。2.4.1场站设施规模确定城市公共交通枢纽内场站设施主要包括常规公交场站、小汽车停车场、和自行车停车场。（1）常规公交场站包括首末站和中间站。其中公交首末站规模可用式（7）计算，：式中Si表示首末站场面积；k表示首末站点公交线路条数；b为计算第i条公交线路首末站面积时应考虑的公交车辆数，S标为每标车在首末站中的占地面积，通常取100平方米/标车。（3）小汽车停车场规模是指在公共交通枢纽内小汽车停车换乘确定所需的停车场面积。具体计算模型为式（8）：其中Sc表示小汽车停车场面积；Nci表示小汽车停车换乘客流量；Pc表示车均载客数；λ1表示小汽车停车场周转率。（4）出租车停车场规模确定方法与小汽车停车场规模确定方法相同，主要区别在于参数的选取上，具体计算模型为式（9）： 其中，Sta表示出租车停车场面积；Nta为出租车停车场换乘客流量；β为到达枢纽内的出租车进入停车场停车候客比例，一般取0.5~0.8；Stap为出租车停车平均占地面积；Pc表示出租车平均载客数；λ2为出租车停车场的周转率，一般大于停车场的周转率。（5）自行车停车场规模的计算与机动车停车场规模类似，主要考虑到达枢纽的自行车车辆数、每辆车停用面积以及自行车停车场周转率，其模型为式（10）：其中，Sbi表示自行车停车场面积；β为到达枢纽内的自行车进入停车场存车候客比例，Sbip为自行车停车平均占地面积；Pbi表示自行车平均载客数；λ2为自行车停车场的周转率。2.4.2集散类设施规模确定集散类设施主要指在客运交通枢纽内为步行服务的设施，包括集散客流在枢纽内步行所需规模和换乘客流在枢纽内步行所需规模。（1）集散客流指通过步行方式到达枢纽或者通过步行方式离开枢纽的客流，从进入枢纽到离开枢纽需要为其提供步行所需设施。该部分规模由行人时空费用以及设施的广义容量确定，可以由式（11）得到：其中，Sdpw表示集散客流步行所需面积；Sw为行人步行所需要的动态个人空间；Ldpw为集散客流在枢纽内的平均步行距离，轨道交通一般取100~300，常规公交一般取50~150。Vw行人步行平均速度，一般取1m/s；Ndp表示集散客流量。（2）换乘客流是利用除步行之外其他交通方式到达或离开枢纽的客流，换乘客流在枢纽内需要通过步行从一种交通方式的站点到另一种交通方式的站点，需要枢纽为其提供步行所需要的设施，其所需规模计算方法与集散客流在枢纽内步行所需规模计算相同，即式（12）其中，Sjpw表示换乘客流步行所需面积；Ljpw为集散客流在枢纽内的平均步行距离，轨道交通一般取200~400，常规公交一般取100~200。2.5城市公共交通枢纽交通衔接方式设计 2.5.1公共交通枢纽内不同交通方式的衔接大中型公共交通枢纽的交通方式之间应实现一体化布设，各种交通方式在平面和立面布局方面应实现高度综合，换乘距离要短。高速铁路，普通铁路在同一立面内换乘；长途汽车、公共汽车、出租车在同一立面内平行换乘；换乘距离应在60米以内。一般型、小型公共交通枢纽由于其内部换乘一般都只是常规公交方式之间的换乘，他们之间的换乘模式主要是路段换乘模式，有单向换乘和双向换乘两种方式。单向换乘是指换乘枢纽设置在道路的一侧，乘客通过站外换乘或者平行换乘的方式进行同向、不同向的公交车辆之间的换乘。当换乘枢纽内部线路过多时候，可采用纵向或横向拉疏的设计模式。如下图（2）、（3）所示为纵向拉伸模式和横向拉伸模式。图（3）横向拉伸衔接模式双向换乘是指换乘枢纽的设置跨越道路两侧，可实现同向、异向间的公交换乘。如图（4）所示为双向换乘衔接模式.。2.5.2公共交通枢纽与停车场衔接在大中型公共交通枢纽内部分别设置不同类型规模的小汽车停车场和自行车停车场，其目的是方便一部分私人交通实现停车换乘和存车换乘，以吸引更多人乘坐公交从而增大公交吸引能力。在小型公共交通枢纽场站也可以设计自行车存车场，增强诱导自行车的存车换乘客流。在位置布局上要考虑到停车、存车车流与公交车流的分流，实行有效的布局规划与交 通组织管理，实现各种车流有效快捷运行。2.5.3公共交通枢纽与商业服务设施衔接大中型的公共交通枢纽与商业设施的衔接从交通需求角度可以最大限度减少居民出行距离和换乘次数。为了使商业设施不影响正常的交通秩序，必须将商业客流与交通客流有效的分开，但又要能够方便联系。国外常见的方式是将枢纽建成多层方式，一般地下建设商业设施，通过扶梯与地面联系，向下则通地下轨道交通联系，三层之间互不干扰又方便联系，使得乘客可以利用等车时间购物，有效减少居民出行次数。3、城市公共交枢纽通综合评价体系对城市公共交通枢纽系统的评价主要从规划协调性、服务性以及社会性三个方面进行评价。协调性指标主要有枢纽与城市总体规划协调程度，枢纽与各种交通方式衔接协调程度，枢纽与城市交通主骨架的协调程度。服务性指标主要有，枢纽的服务范围、枢纽的供需效率、人均枢纽用地面积、枢纽集散能力、换乘平均候车时间、换乘平均间距、车辆停车方便性等。社会性指标主要有，枢纽对城市交通的影响、枢纽对城市居民的影响、枢纽对环境的影响等。参考文献：[1]王炜，杨新苗，陈学武等，城市公共交通系统规划方法与管理技术[M],科学出版社，2002.[2]朱成明，胡光明，刘亚东，城市公路客运交通枢纽选址规划[J],重庆交通学院学报，2006，3：95~98[3]吕慎，庄焰，城市客运交通枢纽规模研究[J]，深圳大学学报理工版，2005,4:181~183[4]黄伟，综合交通枢纽的客流预测分析[J]，城市交通，2004，3：35~38[5]吴友梅，城市轨道交通与地面常规公交换乘客流预测模型研究[J]，城市公共交通，2005，3：30~33[6]武香林，公共交通换乘枢纽站设计[J]，城市公共交通，2005，4：32~36[7]葛亮，王炜，邓卫，城市公共交通枢纽客流预测实用方法研究[J]，公路交通科技，2005，8：110~117[8]袁虹，陆化普，综合交通枢纽布局规划模型与方法研究[J]，2001，3：101~105[9]陈大伟，李旭红运输工程东南大学出版社2008，8：3~5