与交通网络一体化的公路货运枢纽规划方法研究 98页

长安大学硕士学位论文与交通网络一体化的公路货运枢纽规划方法研究姓名：李双宝申请学位级别：硕士专业：交通运输规划与管理指导教师：王元庆20050101 摘要公路货运枢纽是公路交通系统和综合交通系统的重要组成部分。本文在深入阐述公路货运枢纽与交通网络一体化内涵的基础上，构建了公路货运枢纽与交通网络的一体化结构体系。针对我国公路货运枢纽及其场站布局规划的现有方法所存在的问题，本文提出了与公路网络一体化的公路货运枢纽布局新思路：以公路网络的空间布局形态和容量规模为根本约束条件，首先利用经济学理论中的边际贡献函数确定公路货运枢纽内部场站的最佳个数，然后利用四阶段理论确定公路货运枢纽内部场站的合理规模，最后探索了公路货运枢纽内部场站的空问布局模式，并应用博弈理论进行公路货运枢纽内部场站空间位置布局方案的优选。同时，本文还站在发展综合交通体系的角度，深入研究了公路货运枢纽与综合交通网络的一体化衔接规划，从而最终确定出与整个交通网络一体化协调发展的公路货运枢纽伟局方案，实现了对传统公路货运枢纽布局规划方法的改进和提高。关键词：公路货运枢纽交通网络一体化布局规划衔接规划 AbstractTheroadintersectionfreighttransportationairfieldisthehighwaytrafficandthesynthesistransportationsystemimportantconstituent。Thisarticleinthethoroughelaborationroadintersectionandinthetransportationnetworkintegrationconnotationfoundation，hasconstructedtheroadfreighttransportationairfieldandthetransportationnetworkintegratedstructuresystem。Thequestionexistswhichinviewoftheourcountryroadkeypositionfreighttransportationairfieldlayoutplanexistingmethod，thisarticleproposedbasedontheroadkeypositionandtheroadnetworkintegrationroadfreighttransportationairfieldlayoutnewmentality：Taketheroadnetworkspatiallayoutshapeandthecapacityscaleasthebasicconstraintcondition，firstuseintheeconomictheorytheboundarycontributionfunctiondeterminationroadfreighttransportationairfieldbestinteger，thenusesfourstagestheoriesdeterminationairfieldreasonablescale，finallyhasexploredtheroadfreighttransportationairfieldspatiallayoutpattern，andcarriesontheairfieldspacepositionconfigurationoptimalusingthegamblingtheory。Atthesametime，thisarticlestandsinthedevelopmentsynthesistransportationsystemangle，thoroughlyhasstudiedtheroadfreighttransportationairfieldandthesynthesistransportationnetworkintegrationlinksuptheplan，thusfinallydeterminedwiththeentiretransportationnetworkintegrationcoordinatedroadfreighttransportationairfieldconfiguration，hasrealizedtothetraditionalroadfreighttransportationairfieldlayoutplanmethodimprovementandtheenhancement。Keywords：HighwayfreighttransportationairfieldTransportationnetworkIntegrationLayoutplanningLinksupplanning 第一章概述1．1研究背景公路交通枢纽和公路交通网络是公路运输系统中两个最重要的组成部分，公路交通枢纽是公路交通网络能否顺畅运行的关键一环。同时，公路交通枢纽是发挥公路运输连接和组织功能，使多种运输方式得以相互转换，形成彼此贯通的综合运输体系的关键。公路交通枢纽耵I公路交通网络是相互依存、互为补充的不可分割的有机整体，它们之间的协调运作水平将直接影响整个公路运输系统效率的高低，是决定运输过程能否连续通畅的主导因素。因此，公路交通枢纽和公路交通网络之叫衔接的一体化具有十分重要的意义。与我国公路交通网络的发展速度相比，公路交通枢纽的发展相对滞后，枢纽的数量、规模、功能等均不能满足经济发展对交通枢纽的要求，与国外发达国家相比差距很大。造成我国公路枢纽系统发展落后于交通网络发展的凼素固然是多方面的，但二者在交通规划上的脱节无疑是一个最主要原因，主要表现在如下几个方面：(1)规划理念上的脱节我国的公路网规划早在建固初期就有过初步研究和实践，1964年就编制了《幽家干线公路网规划草案》。70年代未以来，我国在重点解决交通运输结构和加快公路建设步伐的同时，强调公路网规划的重要性，并聚取了相应措施，加强对区域公路网规划的研究工作，并取得了明显进步。到90年代，随着公路运输过程中交通堵塞，运输中断，客货滞留等问题的暴露，枢纽的规划研究引起了人们的重视。由于二者发展起点不同，重视程度不同，考虑问题的角度不同，产牛了规划理念上的不衔接与规划理念的／fi恰当。这种规划思想的偏差，成为我国公路交通楸纽规划研究的第一障碍。(2)规划体制上的脱节山于我国公路、铁路、水运、航空各运输方式分属丁四个不同部门，形成了规划机构、决策机构、管理方式各自分立的体制，致使各部门多致力于发展自身交通网络系统的专项规划建设，按照交通方式外展“公路土枢纽”、“铁路主枢纽”、“港口主枢纽”和“航空主枢组”等专门规划。这种各自为政的规划模式带 来的主要问题，就是小I司交通方式之间、不同方式的交通枢纽之间以及各交通方式与各交通楸纽之问缺乏统一的协调，导致枢纽内各运输方式独立分散。交通楸纽与交通网络在运营中也很少顾及彼此之间的横向联系与合作，严重制约了整个综合交通体系的形成和多式联运的发展。(3)规划时序上的脱节由于现阶段技术、政策、体制方面各种人为因素的影响，公路网规划与公路交通枢纽规划大多分升编制。通常的模式是“先公路网规划，后公路拟纽觇划”，即在已有的公路网规划布局基础卜，根据对规划区域的经济状况、运量水平、上地开发等指标的分析预测，制定与之相配套的公路交通枢纽规划。这样公路交通枢纽规划往往因为处于从属和被动地化，而只能分析现状的场站运输问题和提出近期或局部的交通场站设施调整改善规划，难以从令局角度对公路运输系统进行整体、全而、系统的布局规划论证和信息反馈．也就难以从根本上解决规划区域的交通问题。尤其是随着我固物流体系的快速发展，对枢纽与网络的一体化要求越来越高，原有的规划模式己明显不适应新的运输形势。(4)层次划分卜的脱节公路网规划与公路交通枢纽规划在层次划分上的脱市卡要体现在时^lJ层次和结构层次两个方面。在时间层次上，公路网规划与公路交通枢纽规划一者的摹年‘j舰划特征午大多不同，形成了分析、效果评仙方血的不衔接。在结构层次上，公路网与公路枢纽及其场站在层次划分上各自独立进行，没有形成相互对应关系，二者在功能上的配合不协调。(5)觇划方法卜的脱节我国同前公路刚规划力‘法主要有“四阶段法”和“总量控制法”，两种方法在交通分配时没有考虑网络上的交通流在公路枢纽节点内的停顿需求以及dj于枢纽布局导致的路网交通流分布状态的变化，路网的布局也没考虑与将来枢纽的觇划化晋相I|JJ、调。而我国H时的枢纽规划校掣人多是借豁国外的一蝼方法，1耍有效益成本分析法、运筹学模型、混合整数规划法等，这些枢纽规划模型建立在对现实路网高度抽象和简化的基础之上，土要依靠客货运输适站量来确定枢纽的规模，没有考虑到路网的容量限制，也没考虑交通网络的改变对枢纽布局的影响，仅仅是从数学理论的角度进行分析，汁算结果缺乏与实际交通网络的动态协调。所以，公路网规划与枢纽规划在规划方法上柑互之间缺乏深层联系，导致建设中 的不协调现象。由于我国的交通运输基本上是以各种运输方式自我为主的方式发展，按各自的运输组织要求进行设施配套，在网络建设和场站建设中，较少从综合运输体系的角度考虑相互配合和共用以及互联互通，相互之间衔接配合的效率效益水平很低。致使公路枢纽与综合交通州络之间更难于衔接，公路枢纽在整个综合交通系统中的连接纽带作用无以发挥，公路枢纽与综合交通嘲络之间的脱节也更为明显，致使多式联运发展缓慢。J、L此种种，导致我国的公路枢纽与交通网络在理论和实践上发展不平衡，引起了运输成本的增高，阻碍了运输组织化和一体化的进程，综合交通网络的整体效能难以发挥，从而使运输产生了“快在中间、窝在两头”的弊端。公路枢纽是各种运输方式的衔接基地和转换中心，直接决定着整个交通嘲络的通畅程度，具有“牵一发而动全身”的重要地位。本文针对我国货物运输的发展趋势，结合我国公路交通枢纽发展中存在的种种问题，重点研究与交通网络一体化的公路货运枢纽及其场站的布局规划问题，同时站在发展综合交通体系的角度探索能够实现公路货运枢纽与交通网络之间一体化衔接、高效协调运转的规划方法，以期加快我国多式联运的进程，最终实现“货运物流化”的交通运输发展目标。1．2国内外研究状况虽然围内外对公路货运枢纽及其场站的规划理论’j方法均进行过较为深入的探索，但大都还是单纯的场站前j局规划理论，还没有对公路货运枢纽与交通网络的一体化规划问题进行过专门研究。常常是在公路货运枢纽布局规划原则中重点强调公路货运枢纽及其场站与交通网络的协调性，然而住规划过程中却难以落实。在公路货运枢纽布局规划方案评价中，对枢纽与交通网络的协调性有所涉及，但只是以场站到交通主骨架的距离来简单描述，而且大多仅限于一些理论上的定性分析，或仪从场站规模和发展速度上做一些简单的定量评价，而没有从运输需求的角度在舰划过程中对公路货运枢纽与交通网络进行一体化规划，二者仍然处在各自规划的分离状态。公路货运枢纽系统与交通网络系统各自具有不同的交通功能和特性，二者的协调发展涉及到社会、经济、管理体制等各个层面，绝不是仪靠二者伍空间位置 上的简单捏合就可以达到‘体化的协调效果。公路货运枢纽和交通网络之间相钉：依存、相q：影响，具有密切的动态交叉关系，在一定时期处于相对稳定的平衡状态，任何‘方的布局调整都会影响到另一方的布局变化，而实际中律往足单方面调整公路枢纽及其场站的布局来适应交通网络的布局，达到了交通嘲络的运输需求却难以满足公路货运枢纽本身的运输需求，二者的内部平衡状态遭到破坏。所以，对二者的一体化规划研究绝不能停留在表面，必须以满足运输需求为根基，深入挖掘二者在本质上的相互联系．才能真lF形成公路货运枢纽系统与交通网络系统的一体化协调关系。虽然交通一体化的思想在上世纪20年代末就已经提山，但在交通领域中真『F应用这一概念还只是近‘二十年的事，所以，对于交通体系中公路货运枢纽与交通网络的一体化规划研究还很少涉及。总的来说，我罔对公路货运枢纽规划的重要性认识不够，规划的理论水平／1i高，规划没有权威性，难以科学地指导实际建设。公路货运枢纽缺乏与交通网络的衔接，如公路和铁路是我国最重要的两种基本运输方式，公铁联运也是我国最二E要的多式联运形式，然而我国规划建设的45个公路主枢纽和i00个二类公路枢纽，没有一个是与铁路枢纽进{J二联合建设的。以北京为例，北京是我团货流量最大的枢纽城市之一，观捌有铁路货运站50多个，货场总面积167万平方米，3个铁路编组站。但是，这些场站基本上足粗放式的分散布局，没有个人型的集各种运输方式紧密衔接的综合性枢纽，而目．铁路货运站更接近于城市，公路货运场站基木上在铁路圈之外，场站间的关系不密切，基本上：是一种脱节状态，二哲的联合运输也只是一种简译的分段集成，中问的衔接必须靠汽车再次倒短才能完成。我目公路货运枢纽的发展历史短暂，基础资料还很缺乏。随管我国综合运输体系的进一步完善，尤其足我困物流业的快速发展，货物运输层次化、快速化的趋势F1益突出，对交通运输的一体化布局提出了更高的要求，公路货运枢纽与交通网络之问的衔接配合也更加重要。因此，如何深入到能够实现公路货运楸纽‘j交通网络一体化的技术层面L研究公路货运枢纽及其场站的布局规划，以及如何通过加强公路货运枢纽内部场站与其它方式货运场站(港口)之间的协调规划来引导各种交通方式的顺畅衔接是公路货运枢纽规划的重要【．作，也是解决我国货物运输问题的关键所在。 1．3研究目的和意义通过进行与交通嘲络一体化的公路货运枢纽规划方法研究，促进我国公路枢纽与综合交通网络以及公路网络相互协调发展，改变我国公路枢纽发展相对滞后的现状。同时，探索运输过程中公路枢纽与综合交通网络的一一体化组织方法，从而实现各运输方式之间的顺畅衔接，以充分发挥各种交通方式的优势，相互协调、相互促进，合理共用有限的交通资源，提高综合运输体系的服务水平和效率，以达到节省运输成本的根本目的。通过科学合理的公路货运枢纽布局规划，为稳定有序地进行交通基础设施建设提供理论指导，避免重复建设和投资浪费，促进我国交通枢纽建设从“严重滞后”向“基本适应”和“适度超前”的转变，从而积极有效地引导交通需求，加快我国综合交通体系的发展，这也正是本文研究的意义所在。1．4本文的研究内容与思路本文拟从公路枢纽与交通网络一体化的内涵出发，针对我国在公路货运枢纽规划中存在的主要问题，通过对公路货运枢纽与交通网络的相互关系分析，应用系统工程学和交通规划的有关理论，建奇：二者之间的动态反馈机制，并以此为基础进行公路货运枢纽布局规划，以期对传统的公路枢纽布局规划方法加以改进和提高。同时通过公路与其它交通方式的协调配合研究，探索运输过程中公路货运枢纽与综合交通网络的‘体化组织方法，从而形成与综合交通网络一体化协调的公路货运枢纽布局方案，实现货畅其流的一体化运输模式，加快我国货运向物流化方向发展。本论史各章节研究的主要内容如下：第二摹与交通恻络一体化的公路货运根纽规划的基本理论。在分析公路货运枢纽与交通网络一体化内涵的基础上，构建公路货运枢纽与交通网络的‘体化体系，分}Ji与交通网络一体化的公路货运根纽规划的天键问题，并制定与交通网络一体化的公路货运枢纽规划的实施过程。第i章根据与公路网络一体化的公路货运枢纽内部场站布局原则，应用系统工程学和交通舰划理论探索能够‘，公路网络一体化的公路货运枢纽内部场站布局规划方法。以公路货运枢纽与公路网络的一体化结合为根本出发点，以公路 网络的窄问前i局形态、容量规模等基本指标为约束条件，研究确定与公路网一体化的公路货运根纽内部场站的数量、规模和位置布局。第pq章公路货运枢纽与综合交通网络的一体化衔接规划。通过公路货运枢纽内部场站与其它方式货运场站(港)之间的空间组织安排，以及公路货运积纽内部场站与其它方式货运场站(港)之间的运能匹配规划来实现公路货运枢纽与综合交通网络的体化衔接。并从交通管理体制等方面对公路货运枢纽与综合交通网络的一体化衔接进行相应的对策分析。第h章结合西安前公路货运枢纽规划实例，将上述理论与方法进行验证。第六章结论与有待进一步研究的问题。本文的研究思路如图卜l所示：公路枢纽规划与交通网络规划相脱1Ioj交通网络一体化的公路货运枢纽规划的基本理论与公路嘲络一体化的公路货远枢纽内部场站布『口j舰划公路货运枢纽与综台交通网络的体化衔接规划博安11i公路货运枢纽规划实例例f究体化的内涵体化体系的构建一体化的关键问题公路货运枢纽内部场站的数量公路货运枢细内部场站的规模公路货运枢纽内剖场立^的化萱公路货运枢纽内部场站与填它方式货运场站(港)的空问组织公路货运枢纽内部场站’』其它方』C货运场站(港)的远能眄配图1—1本文的研究思路 第二章与交通网络一体化的公路货运枢纽规划的基本理论2．1与交通网络一体化的公路货运枢纽规划概述2．1．I公路货运枢纽与交通网络一体化的内涵公路运输枢纽是在两条或两条以_I二公路的交汇处，或在一条或一条以上公路与铁路、水运通道、港口、民航机场等的衔接处，并依托于一定城镇，由公路客货运输站场及相关附属设施组成的，具有运输组织、中转换装(乘)、多式联运、装卸储存、信息服务及其他辅助功能的综合性设施。按运输对象的不同可分客运枢纽和货运枢纽。公路货运枢纽由～个或多个公路货运场站组成。I．一体化(Intergrated)的思想内涵Intergrated英文辞典解释是“使成为一整体”、“结合成一体”、“合二为一”、“整合”、“融合”，我国大陆翻译为“一体化”、“集成”、“整合”，而港台多译为“整合”，i种翻译本质上是相同的，都体现了系统内部予系统之间协调发展的过程。1。一体化的思想在我国由来已久，早在西周时代，就已用阴阳二气的矛盾统一来解释自然现象，认为金、木、水、火、土“五行”通过相互融合、相生相勉形成世间万物，体现了对一体化思想的朴素理解。一体化思想在交通领域中的应用始于上世纪20年代末，随着汽车运输和航空运输的诞生和迅速发展，英国首先出现了“CoordinationOfTransport”和“IntegrationOfTransport”的提法，英困政府曾为此提出了“使一切可能利用的交通工具协调发展”的交通政策课题，可以说是对一体化交通的初探。但真『F普遍使用这一概念还只是近一二十年的事。在20世纪50年代，在欧美等发达国家，随着大城市的不断扩张和机动车的飞速增加，交通拥挤、土地资源紧张、窄气污染等一系列城市问题成为了制约社会经济发展的难以解决的瓶颈。为解决这个问题，在20世纪80年代术期，一些发达国家相继提出了建立～体化交通系统的战略思想。交通系统一体化是指把所有的交通资源(交通工具、交通网络、交通信息)进行统一调配，以达到交通运输系统的整体优化，以便最充分地利用交通资源和最好地满足所有的交通需求(包括所有使用各种交通工具和设施的人与物)。一体化的过程就是寻求和制定一定的规则和方法，促使分散无序的单位元素 (子系统)祸合成高度有序的综合系统，消除摩擦和对抗，产生伞新的整体效应。可以说‘体化思想产生于系统理论又超出系统论的范畴，是对系统论的升华，体化交通系统是未来综合运输的发展方向。2．公路货运枢纽与交通网络一体化的内涵公路货运枢纽与交通刚络一体化的根本目的是实现综合交通体系的全面、协调、可持续发展，具体lJ丁概括为四方面的含义：一是指公路货运枢纽规划与交通网络规划保持同步发展；『-是整合与优化公路货运枢纽内部场站系统与交通网络系统的基础设施，通过与交通网络布局一体化的公路货运枢纽内部场站设施的合理规划与建设，充分发挥公路货运枢纽的连接作用，实现各种运输方式之间的顺畅衔接，从而达到交通系统设施整体效益最优化的日标；三是公路货运枢纽内部场站系统与交通网络系统的协调运行，通过建立现代化的集中调度指挥系统，调控货物在公路货运枢纽与各种运输方式之间的无缝中转，其中，快速的换装是实现协调运行的关键。四是通过交通体制、政策法规、运营管理等宏观措施的支持，依靠政府力量推动，保障公路货运枢纽系统与交通网络系统的整体高效运营，实现连续、顺畅、快速、安全的综合运输目标。在公路货运枢纽与交通网络一体化的四方面含义中，第一方面含义“公路货运枢纽规划与交通网络规划保持同步发展”，即公路货运枢纽与变通网络的一体化舰划，具有f分重要的地位和作用。因为舰划是建设的先导，脱离舰划的建设是盲目的建设，必将造成交通资源的／4重浪费。而且，也只有首先实虮公路货运枢纽与交通网络的一体化规划，才能实现公路货运枢纽内部场站与交通黼络基础设施的一体化整合与协调运行。所以，舰划一体化是实现公路货运枢纽与交通网络一体化发展的前提条件，后三个方面含义的内容是必要的补充和辅助手段。所以，二者的‘体化规划具有绝对重要的地位。因公路网络覆盖范围广、层次结构复杂、发展历史久远，进行全盘调整难度较人，而公路货运枢纽及其场站的发展时间较短，调整窄问，、‘阔，_j局灵活。所以，公路货运根纽规划+j交通网络的一体化规划主要通过公路货运枢纽内部场站的合理布局来实现，而交通网络是重要的根本约束条件。2．1．2与交通网络一体化的公路货运枢纽规划的研究重点公路枢纽布局舰划uJ．分为宏观规划、中观规划和微观规划二个方面。公路枢纽的宏观规划是通过大量的调杏研究和分析论证，从项目所存【一域的 整体性出发，确定区域(全国、全省等)内哪些城市适合作为公路枢纽。公路枢纽的中观规划就是对构成公路枢纽内的各个场站在枢纽依托城市中的布局形态研究，即确定公路枢纽内部各个运输场站在枢纽城市的位置、数量和规模。本文所研究的公路货运枢纽规划就是对公路枢纽的中观规划，即通过对某个公路货运枢纽所在城市区域的经济状况、运量水平以及区域交通网络的结构形态、流量分布等基础资料的现状调查与分析的基础上，首先，以区域公路网络为主要约束条件，通过探索相关方法研究确定与公路网络一体化的公路货运枢纽内部场站的布局位置、数量和规模。从而通过公路货运枢纽内部场站的合理布局，实现公路货运枢纽与公路网络的一体化协调。然后，站在发展综合交通体系的角度，通过公路货运枢纽内部场站与铁路、水运、航空等其它运输方式货运场站(港E1)之问高效的空问组织，实现公路货运枢纽与铁路、水运、航空交通网络的一体化衔接。最终，通过公路货运枢纽的中轴连接作用，实现公路、铁路、水运、航空各种运输方式之间的顺畅衔接，从而形成一体化的综合交通网络体系。公路枢纽的微观规划是指对布局确定的公路枢纽内部站场的功能设施或建筑物的宅间布局、相关设备和配套设施、组织管理系统等进行详细设计的过程。本文不作深入研究。2．1．3与交通网络一体化的公路货运枢纽规划的总体目标公路货运枢纽规划属于长期发展规划，规划同标的确定足整个规划的前提，应能集中体现规划的价值取向、发展方向和任务要求。本文进行公路货运枢纽规划的总体目标是：通过对规划区域各项相关资料的调查与分析，依靠交通运输需求预测手段，把握区域交通运输需求发展趋势，结合枢纽城市总体规划，确定出与末来社会经济相匹配、与交通网络一体化发展的布局合理、规模适当、功能完善的公路货运枢纽及其场站系统。同时，按照我国综合交通体系的发展要求，优化加强不同交通方式栖『纽内部场站之问的有机衔接，避免低效萧的币独建设和不必要的重复建设，充分发挥公路交通枢纽运行指挥中椒的纽带作用，促进公路运输与其它交通方式之间的分工合作，激发1+1>2的系统效应，以最短的运输时间、最少的转换次数满足区域货运交通多样化、层次化、快速化的发展需求，推进区域货运交通一体化的发展进程，从而实现“货畅其流”的最终目标。 2．2公路货运枢纽与交通网络一体化体系的构建2．2．1公路货运枢纽与交通网络的系统分析系统是指由两个或两个以上相瓦作用、相互依赖的元素组成的具有特定功能的有机整体”1。从系统科学的角度看，铁路、公路、水运、航空、管道各种运输方式的交通M络及其根纽构成一个综合交通网络系统。⋯，各种运输方式的交通网络和各种运输方式的枢纽是综合交通网络系统中的子系统。与．E",lk系统、农、lk系统、管理系统等其它系统样，综合交通网络系统也是社会经济大系统中的一个子系统，同样具有系统的各种特征。其中最主要的特征就是，综合交通网络系统足丌放系统，它不断地与区域经济、社会、土地等外界环境进行物质、能量、信息的交换。它的发展离不开经济投入，消耗物质资源，同时，推动社会进步，对环境产生有利和不利影响。系统分析是一种辅助决策技术，同时也是一种先进的逻辑方法。系统分忻把研究对象(尤其是复杂系统)看作一个整体，十分重视时系统或子系统的内部联系和外部联系的研究，更要求深入透彻地分折系统内部子系统之间的相互作用，能够从系统整体结构出发研究各子系统间的相瓦关系及其动态变化过程，建立具有学习型组织功能的协调系统正是系统分析的思考方式⋯。综合交通网络系统内的各种运输方式之间、各种枢纽之间、各种运输方式和各种枢纽之间相互交织、层次重叠、相互影响、相匾依赖，并横跨区域经济、社会、环境等多个领域，所以综合交通网络系统是多种因素交织在‘起的复杂系统。而公路货运枢纽与各种运输方式的交通网络是综合交通网络系统这个大系统中的子系统，剀此，公路货运枢纽与交通刚络的一体化问题是包含存综合交通网络系统这个犬系统中的予系统之M的协调发展问题，同样具有系统的复杂性。也『F因为公路货运机纽与交通网络之间具有系统的复杂性，所以在研究过稗中，必须始终颦持系统论的观点，对二者进行整体性、综合性研究，以使二者之问处于最佳协调状态，从而获得最大的系统效应。2．2．2公路货运枢纽与交通网络～体化体系的构建综合交通网络系统既然是一个开放的系统，那么在系统内部达到高度一体化的同时，也巧i能忽视同与其息息相关并埘其产，毛重大影响的外界环境的紧南结合。所以，我们在建寸：公路货运枢纽与交通网络的一体化体系时，分两个阶段考虑，即整个综合交通网络系统与外界环境之问的“内外一体化”阶段和综合交通 网络系统内部公路货运枢纽与交通网络两个子系统之间的“内部一体化”阶段，以求能够形成内外协同的综合交通网络系统。1．综合交通网络系统的内外一体化综合交通网络系统不断地与区域经济、社会、土地、环境等外部系统之间进行物质、能量、信息的交换，它不能脱离外界环境而单独存在，其内部各运输方式及其枢纽场站在完成客货运输任务的同时要受到外界环境的共同作用，存在着由系统内外之间的关联而形成的协同作用，协同作用的最终结果就是系统内外。·体化，表现形式就是交通发展与经济增长相适应，交通发展与十地使用相结合，交通发展与环境保护相协调，交通发展与社会进步相互促进。2．综合交通刚络系统的内部体化(1)公路货运枢纽在综合交通网络系统中的中轴作用分析随着现代交通运输方式的多样化和运输过程的统一化，各种运输方式越来越祝着分工协作、互相配合的方向发展。任何’种运输方式都不可能完全独立于其它方式之：9}，运输全过程也往往／1i是一种运输方式所能完成的，它需要多种运输方式的协调与合作，而各种运输方式的联合运输最终要通过公路的连接作用来实现。通过对各运输方式的技术经济特性分析我们知道，就铁路、水运和航空运输来说，都表现为直线运输，即铁路是车站到车站、水运是港口到港VI、航空是机场到机场，它们都离不丌公路的衔接与集敖。而在五种交通方式中．也只有公路最为灵活．r叮调整的范围也最为广阔，其有其它方式无法比拟的“门到门”的通达性。所以公路不仅是一种运输方式，还是连接其它运输方式的工具和手段，各种运输方式通过公路的连接作用而形成相互衔接、彼此贯通的有机整体。在货物运输过程中，由于^种t要运输方式都受其自身使用范围的限制，每一种运输方式的交通工具都有其固定的运行线路，目线路之M不能替代，所以公路与其它各种运输方式之间的连接无法直接从交通线路上进行，而最终要通过公路货运枢纽内部场站。j其它方式货运场站(港n)之间的交通转换来实现。在各种交通方式的货运枢纽内部场站(港口)布局舰划中，一方面由十受自然地理条件的限制以及城市格局的约束，使得铁路火车站、水运港口和航空机场的选址和布局可以调整的空间比较狭窄；另一方面对交通枢纽在中转换乘(装)、运输组织：疗面的要求，义使得一体化地考虑各种交通运输场站的布局非常必要，而日．要求用一个数学模型来囊括所有交通方式的货运枢纽内部场站(港口)规划 在目前也是不现实的。所以我们的解决思路是，从寻找一个与其它交通方式联系最为密切、，叮调整余地较大的基本交通方式入手，通过优化这一基本交通方式的枢纽内部场站布局，束带动整个综合交通网络系统的防调发展。由前面分析可以知道，在‘h利，交通方式的枢纽内部场站中，只有公路货运枢纽内部场站的灵活性和町调整性最大，并且由公路货运枢纽的功能可知，它1；但直接服务]二公路运输方式，同时又通过与其它方式场站(港)的合作而服务于其它运输方式。因此，存货物运输过程中，公路货运枢纽是整个综合交通网络系统能够整体运行的“中轴”(见冈2一1)。也只有实现公路货运枢纽与交通网络的一体化结合，才能实现整个综合交通网络系统的整体协调发展。所以，本文主要以公路货运枢纽为核心，建立综合交通网络系统内部公路货运枢纽与交通网络的一体化体系。然后以二者的‘体化体系为根基进行公路货运枢纽内部场站的布局规划研究，探索能够实现与交通嘲络布局一体化协调的公路货运枢纽内部场站布局规划新方法，从而对脱离交通网络而单纯进行场站布局的传统规划方法加以改进和提高，这也JF是本文研究的F1的。图2—1公路货运枢纽在综合交通网络系统中的中轴作用示意图(2)公路货运枢鲥与交通网络一体化体系的构建通过对运输过程的分析可知，公路货运枢纽通过其内部场站|J‘以直接和于线公路网络实现有机衔接，即“公路货运场站一干线公路”：而公路货运枢纽与铁 路、水运，航空等运输方式的衔接则需要经过公路货运场站与其它方式货运场站(港口)之问的交通转换来实现，即“公路货运场站一铁路货运站一铁路干线”、“公路货运场站一水运港口一水运航道”、“公路货运场站一机场一航空运输”。所以我们将公路货运枢纽与公路网络的一体化衔接称为“直接一体化”衔接，将公路货运枢纽与铁路、水运、航空多种方式构成的综合交通网络的一体化衔接称为“间接一体化”衔接。公路货运枢纽与公路网络的“苴接一体化”衔接，本文通过公路货运枢纽内部场站的伟局规划来实现。由于对公路货运枢纽内部场站布局影响最大的是公路网络的技术性能和公路网的空间布局形态，而且公路网的技术性能和布局形态也是直接决定公路网络功能的主控因素，所以本文选择公路网技术性能指标和公路网布局形态指标作为公路货运枢纽内部场站布局的主要约束因素。因为公路网络技术性能的具体指标因素很多，且彼此之间还存在着复杂关系，难于量化，因此我们选择各指标因素中具有代表性且易于量化的关键因素(如网流量、网技术等级、网饱和度等)作为公路网技术性能的指标体系，连同公路网布局形态指标一起作为主要约束条件，进行公路货运枢纽内部场站的数量、规模和位置布局。实际上，有些公路网约束条件(如：公路网密度、公路网布局形态)对公路货运枢纽内部场站布局的影响程度是难以应用模型进行定量计算的，它们是蕴藏在场站布局过程-_}i的背景因素，虽然它们没有直接出现在场站布局规划的数学模型中，但它们的确对场站布局产生着一定的影响，所以对这类指标，还需要我们对其进行定性分析，结合场站实际规划过程综合考虑它对场站布局的影响。由于公路货运枢纽与铁路、水运、航空等多种方式构成的综合交通网络的一体化衔接需要经过公路货运场站与其它方式货运场站(港口)之间的交通转换来完成。所以，公路货运枢纽与铁路、水运、航空综合交通网络的“间接一体化”衔接，本：芷通过公路货运场站与其它方式货运场站(港口)之间的空间组织安排和运能匹配规划来实现。，其中，空问绁织安排包括公路货运场站与其它方式货运场站(港口)之间的货物换装方式选择和连接线设置两个方面，运能匹配主要依靠公路货运场站与其它方式货运场站(港E1)之间的货物换装量的求解来实现。通过公路货运场站与其它方式货运场站之间简洁高效的窄问组织方式和流畅的运能匹配设计，从而以最少的换装次数、最短的换装时间(距离)实现公路货运枢纽与综合交通网络的无缝衔接。公路货运枢纽与交通网络的一体化体系见图2—2。 嵴蛙基蝗I蛊好匿暇槲师一哉*恻捉留冬N^囤埘捆章捌搏糕dj到型剥星懈螂璀丧4j霎驾崤蜊型＆兰暑}《{_[]_弋姿型"xlT，霉l划S；蜓鞋器蒜箍疆甚誊蕾_王懈囊苣韬叠1盘囊授重意专栏釜翟引型衄．圳，翻球g，到球星骝?培器耳告音若爨舞若驾名墨：掣匈S：到茬枣如瘫兰滩媾皋蛙星。垃尊釜萄掣霉置：到星，捌恕鎏器堪端匿萄采瀣梏蛰留囊寸毫岳名铡鹫蒋匿轻矧《颦；基睾，趔冒倒g兰曼掣1蛙暮烈＆酱《=匈骚T。。。。。。’。——_^●。。。。_——翠长晨星妊q]刹蚓匿酶垛《基#一—Lm星南曲南曲 2．3与交通网络一体化的公路货运枢纽规划的关键问题在公路货运枢纽与交通网络的一体化体系构建过程中，通过对一体化体系中各部分内：容的分析可以概括出实现与交通网络1体化的公路货运枢纽规划的关键问题有：(1)公路货运枢纽内部场站的布局因公路网络覆盖范围广、层次结构复杂、发展历史长，进行全盘调整难度较大，而公路货运枢纽内部场站的发展时间较短，调整空间广阔，布局灵活，所以，公路货运枢纽与交通网络的一体化规划主要通过公路货运枢纽内部场站的合理布局来实现。我们知道，公路枢纽及其场站足分布在区域公路交通嗍络中的重要节点，它的规划建设必须以公路交通网络的合理规划为前提，同时公路枢纽反过来又影响公路交通网络的运转，两者具有密切的互动关系。即使是一个已经达到最优化的公路交通网络，在布设了交通枢纽以后，其物理结构和交通流分布状态都将发生改变，不再是原来的最优平衡状态。而公路网络上交通流分布状态的改变又会影响枢纽功能的发挥。所以，理清公路货运枢纽和公路网络_者之间相互交叉的动态关系，是进行公路货运枢纽内部场站饰局规划的基础和关键。(2)公路货运枢纽内部场站与其它运输方式货运场站(港)的空问组织和运能匹配由丁二公路货运枢纽与铁路、水运、航空综合交通网络的衔接需要经过公路货运场站与其它方式货运场站(港)之间的交通转换来完成，所以，公路货运场站与其它方式货运场站(港)之间的有机协调是公路货运枢纽与综合交通网络间接一体化的关键所在。而公路货运场站与其它方式货运场站(港)之间的有机协调主要通过场站之间的空间组织和运能匹配来实现，因此，场站问合理的空间组织形式和流畅的运能匹配设计是公路货运枢纽与综合交通网络一体化衔接的关键因素。交通枢纽的空间组织是枢纽高效运转、货流快速集散的重要条件。不同方式的枢纽具有不同的特点，不同运输方，℃的交通网络结构也具有各白不同的要求。在考虑货物换装衔接组织时，即要考虑到各种运输方式的运输能力和合理使用范 刨，还要考虑各种运输l：具的交通特性，应根据不同方式交通枢纽的特点、枢纽内部场站所处的地理位置和不同方式问的转换规模进行专门的空lh』安排，以满足各种运输方式的需求和场站之间货物换装顺畅、快捷的运输要求。公路货运场站与其它方式货运场站(港)之问合理的空间组织目的是为了场站州货物换装服务，而要保证货运高峰季节场站问大规模货物换装量的顺利通过，则场站之问还要有完善的运能匹配程度，即不同场站的吞吐规模要相互适应，能够及时消化、吸收彼此的货物换装量。公路货运场站与其它方式货运场站(港)之间只有同时具备简洁高效的空间组织形式和流畅的运能匹配设计，才能真正实现无缝衔接，形成一体化的综合交通枢纽系统，充分发挥整体效应。2．4与交通网络一体化的公路货运枢纽规划过程的实施公路货运枢纽与交通网络的一体化体系建立以后，如何通过对一体化体系中各部分组成内容的研究，I面使一-者处于最优协调状态，就是接下来将要完成的任务，也就是与交通网络一体化的公路货运楸纽规划的实施过程。具体程序如下：2．4．1与公路网络一体化的公路货运枢纽内部场站布局规划根据公路货运枢纽的布局原则，紧紧围绕公路货运枢纽内部场站与公路网络的一体化结合，依次进行公路货运枢纽内部场站的数量、规模和位置布局。再充分结合公路根纽与公路网络的互动灭系，在对公路货运概纽内部场站布局规划的同时进行公路网络的优化调整，最终形成能够与公路网络一体化协调的公路货运枢纽内部场站市周规划力‘案。具体见论文第==章。2．4．2公路货运枢纽与综合交通964络的一体化衔接规划按照公路货运枢纽与综合交通I删络的阳】接一体化目标要求，通过公路货运场站与铁路、水运、航空货运场站(港)之间协调高效的空问组织，来实现公路货运抠纽弓综合交通『删络的一体化衔接．，场站之fHJ的货物换装方式以及场站之n1J连接线的合理设置是形成良好的枢纽宁问组织形态的根本，所以本文通过划公路货运场站与其它方式货运场站(港)之问的换装方式以及连接线的设置研究来实现它们之间有序的宁间组织。同时，公路货运场站与其它方式货运场站之问不仅要有一体化的空间结构，相互之间运能匹配也是不可缺少的必要条件。货物换装量是场站之间运能传递的量化值，所以本文通过公路货运场站与其它方式货运场站 (港)之间的货物换装量的求解，解决场站之间的运能匹配问题，从而真正实现场站之间的无缝衔接。克服以往公路根纽规划所产生不同方式枢纽之间相互孤立以及公路枢纽与交通网络相脱节的问题。与交通网络一体化的公路货运枢纽规划的实旋过程如图2—3。具体见论文第四章。与交通网络一体化的公路货运枢纽规划上与公路网络一体化的公路货公路货运枢纽与综合交通运枢纽内部场站布局规划网络的一体化衔接规划I公路蜊技术性能|—1公路货运场站与其l公路网布局形态U它方式货运场站(港)的空间组织(港)的运能匹配土、r土枢+◆．纽内换连儿部装接物目场方线换蚰站蚰式设装的分数规位析置模图2-3与交通网络一体化的公路货运枢纽规划的实施过程2．5本章小结本章在深入阐述公路货运枢纽与交通网络一体化内涵的基础上，根据与交通网络一体化的公路货运枢纽规划的研究重点和总体目标要求，运用系统论思想，构建了公路货运枢纽与交通网络的一体化体系。同时，还分析了与交通网络一体化的公路货运枢纽规划的关键问题，并制定了与交通网络体化的公路货运枢纽规划的实施过程，为后续部分的研究奠定了理论基础。 第三章与公路网络一体化的公路货运枢纽内部场站布局规划本文对公路货运枢纽内部场站布局划划的研究，是站在服务于市域交通网的层次，以公路货运枢纽所依托的城巾I为对象，在社会经济发展和交通需求预测的基础上，根据规划区域内货物流量、流向特点以及规划区域内各小区的功能、对外通道分布等特征，研究确定公路货运枢纽内部场站的数量、规模和位置。3．1我国公路货运枢纽内部场站布局规划的现有方法及存在的问题我国日前的公路货运枢纽内部场站的选址与布局规划大多采用定量计算‘l定性分析相结合的方法。在规划实践中，人们最早采用了单纯的数学物理模型，如解析重心法、微分法，以及交通运输的效益成本法等。随着运筹学和物流学的完善和发展，出现了线性规划、整数规划、混合整数规划等枢纽布局优化的方法。这些方法虽然比数学物理模型更好地反映了公路枢纽的运转机理，更接近十实际情况，但它们仍然是把公路枢纽的布局从公路交通网络的规划中独立出来，从静态的、孤立的、抽象的角度去计算公路枢纽内部场站的布局和各种参数，而日．计算参数大多为固定值和经验值，缺乏公路概纽与公路网络之恻有效的反馈机制。同时，这些方法没有考虑公路枢纽所处的公路网络的动态变化会对公路楸纽内部场站的如局带来影响，也无法反映交通运输网络的节点层(即枢纽)与其它层面(路网和路段)的互动关系，因此计算结果可常性差，通常只能为定性分"i提供参考。通过总结我周现有的公路货运根纽内部场站的布局规划模型，发现它们存在以下不足：(1)模型建立在对现实路网高度抽象和简化的基础之上，未考虑路段上的交通阻抗对交通流量的影响：(2)模型主要侧重于交通枢纽内部的场站数量和规模的计算，缺乏对交通枢纽和交通网络的‘体化分析。(3)模型的计算都需要网络中的“运输费用”这一关键参数，而运输费用往住是4}线性变化，I|=见律难J．把握；(4)模型没有区分不同的交通方式，仅仪是从数学理论的角度进行分折， 难以实现各种不同运输方式之间的有机衔接。因此，上述模型在实际的公路货运枢纽内部场站规划应用中还存在很多问题，我国目前在公路货运枢纽内部场站规划实践中，采用数学模型进行定量计算的并不多，或者定量计算的结果只作为定性分析的参考。90年代以来，交通领域的学者们，r始注意到公路枢纽规划中的这些问题，逐渐尝试把交通规划、交通流理论应用到枢纽的数量与布局计算中，力图反映交通枢纽所在区域的交通网络的动态变化特性，但这些方法仍处于探索阶段，有待进一步研究。本文正是在这个背景下，从公路枢纽与公路网络之间的动忿关系入手，运用交通规划的相关理论，探索能能够实现与公路网络一体化的公路货运枢纽内部场站的布局规划方法。3．2与公路网络一体化的公路货运枢纽内部场站布局原则公路货运枢纽内部场站的布局是否合理，将直接决定整个公路货运枢纽功能的发挥，从而影响运输效率的高低，因此，公路货运枢纽内部场站的布局选址应遵循一定的原则：(1)与干线公路网布局相结合公路货运枢纽内部场站设施和连接枢纽的公路共同构成公路运输网络系统，公路货运枢纽内部场站的等级和规模要同公路网络的容量相适应，站场的布局要间经过该城市的公路线路走向、等级相一致。公路货运根纽内部场站要依托公路骨架布设，才能保证站场的稳定性。同时公路货运枢纽内部场站的规划和建设，会影响其听在区域的公路交通网络，改变其交通流的分布状态，而公路网络上交通流分布状态的改变又会影响场站功能的发挥。因此，公路枢纽规划与公路交通网络规划是区域公路运输规划中两个密不可分、相互影响的重要内容，公路货运枢纽内部场站的规划要与同级的公路网络相适应，并保证同步进行。(2)与综合交通网络相协调允分考虑公路货运枢纽内部场站与其它交通方式货运场站(港几)之问的相互协调、整体运作，优化加强公路、水运、铁路、航空在综合交通运输系统中的合理分工，通过公路货运枢纽内部场站的布局使各种运输方式有机衔接，从而保证多式联运过程的连续性，提高综合运输效率。(3)符合城市总体规划公路货运枢纽内部场站要与城『肓形态和产业区、居民区布局相适应，与货源点 的分布相一致，并考虑城rh经济对外辐射方向及范围。若城市总体布局规划尚在制定中．则应将公路货运枢纽内部场站作为城市布局的组成部分进行综合规划。(4)可持续发展原则公路货运枢纽内部场站在独立运作的I刊时，也和周围的自然环境、社会环境、经济环境等外部因素紧密融合，即受到它们的制约也对它们产生影响t公路货运楸纽内部场站应保持与外部环境的和谐发展。规划方案应合理安排规划项目的实施序列，远近结合、分期实施，以可持续发展为目的，保持射交通资源的永续利用。3．3公路交通枢纽与公路交通网络的相互关系分析由于公路根纽必须依托于一个城市及其所在区域的公路交通网络，所以公路枢纽规划是在区域社会经济发展规划、城市总体规划以及城市土地利用规划等上级规划基础上进行的专门规划。公路枢纽及其场站的规划和建设，会影响其所在区域的公路交通网络和综合交通网络，改变其原有的最优平衡状态；同时还与枢纽所在城市的城市交通系统互相影响，贡献部分交通资源。因此，公路楸纽规划tj公路交通网络规划是区域综合交通规划巾两个紧密联系、互为补允的重要内容，在规划过程中必须注意二者之间的衔接配合，保证同步进行。其相互关系如图3-]所示。图3-1公路交通枢纽规划与公路网规划的关系我俐知道，公路运输系统足山公路柑纽和公路变通网络共同构成，公路的运输功能要靠公路枢纽来组织，而公路枢纽集敞功能的发挥要箍公路的运输功能柬20 实现。二者如同人的大脑与四肢，只有二者步调一致，信息相互反馈，才能保证人的正常活动。公路枢纽是分布在区域公路交通网络中的重要节点，它的规划建设必须以公路交通网络的合理规划为前提，同时公路枢纽反过来又影响公路交通网络的运转，两者具有密切的互动关系。即使是一个已经达到最优化的公路交通网络，在布设了公路枢纽以后，由于公路枢纽内部场站将产生和吸引大量新的交通量，周围道路的交通流量迅速增加，导致整个路网，卜的交通流将会重新分布，不再是原来的最优平衡状态，必须对路网结构进行重新调整。而公路网络结构和网络上交通流分布状态的改变又会影响公路枢纽内部场站的吸引范围，公路枢纽内部场站的空间位置与公路线路的走向、等级可能发生错位，因而也就失去稳定性，导致枢纽内部场站功能大大减弱甚至失去作用。所以，理清公路枢纽和公路网络二者之间相互交叉的动态关系，是进行公路货运枢纽内部场站合理规划的基础和关键。然而在我困的枢纽规划实践中，公路货运枢纽内部场站的规划通常是在公路网规划完成后进行的，公路交通网络布局一旦确立，就很少改变，而随后的公路货运枢纽内部场站的布局又不尽合理，致使公路枢纽与公路网络的联系相脱节，因而相互制约，整体效应难以发挥。所以，本文在进行公路货运枢纽内部场站规划过程中，紧紧抓住二者之问的这一互动关系，运用系统工程理论，从全局的角度，对公路货运枢纽内部场站规划布局与公路网络规划布局进行同时优化，在公路网规划与公路货运枢纽内部场站规划之间建立透明的反馈机制，从而真正形成与公路网络一体化的公路货运枢纽内部场站的布局方案。3．4与公路网络一体化的公路货运枢纽内部场站布局思路在公路交通枢纽与公路交通网络的相互关系分析的基础上，针对我国现有公路货运枢纽内部场站布局方法中存在的问题，按照与交通网络一体化的公路货运根纽规划的研究重点与布局原则要求，本章提{n与公路网络一体化的公路货运枢纽内部场站布局规划思路是：首先利用传统公路枢纽内部场站的布局方法进行公路货运枢纽内部场站的基础性分析，包括场站现状、区域经济、交通运输资料的调奇与分析，对各项经济指标、运输量等关键因素的发展趋势进行预测，确定公路货运枢纽内部场站的备选站点位置和数量，其过程借助于现有的较为成熟的模型和方法即可完成。然后根据公路货运枢纽内部场站的基础性分析，利用能够实 现公路货运根纽与公路网络一体化结合的相关理论与方法，分别确定公路货运枢纽内部场站的数量、规模和宅问位置。公路货运枢纽内部场站布局规划的具体过程可按如下步骤(见图3-2)进行：现状基础资料调查与发展预测确定栉(甜【内部场站各选位置公路货运枢纽内部场站的个数公路货运枢纽内部场站的规模公路货运枢掘内部场站的位置枢纽内部场站布局方案确定初始公路网络综合功能指数边际贡献函数四阶段理论烈层决策规划模型场站空间布局模式分析场站空间布局方案优选图3-2与公路网络一体化的公路货运枢纽内部场站布局过程1．相关资料的现状调查及运输需求发展预测公路货运机纽内部场站相关资料的现状调奄及运输需求发胜预测过程，可直接应用现有比较成熟的理论和方法进行分析。2．确定公路货运枢纽内部场站的备选位置公路货运枢纽内部场站备选位置的选取是进行后面公路货运枢纽内部场站布局规划的基础，仞始方案的选择是否恰当，分析是否科学、合理，将直接关系到规划的质量，应慎重进行。本文利用定性分析Lj定量计算相结合的方法，从多个角度深入挖掘备选场站的最为详尽、可靠的信息。备选场站的选耿一卜要在公路网络的节点上进行，连接该声点的交通线路卜的交通流分布状态以及该节点的地理位置是决定该节点是否作为备选站址的关键因素。对于连接该节点的交通线路上的交通流分巾状态，我们应用四阶段的交通量分配方法进行定量计算，节点的地理位置我们利用节点在公路刚络中的位置以及与其它运输方式的相且天系进行定性分析，最后综合确定备选场站位置。 备选场站位置按如下方法选取：根据现状调查得到的各交通小区的货运OD矩阵，预测规划目标年度各交通小区的货运交通发生、吸引量和OD交通量。然后把预测得到的规划目标年货运oD交通量在规划公路网上进行交通分配。根据货运交通量的分配结果，把握各路线上的交通流分布状态，再结合定性分析，选取一系列节点作为后面公路货运枢纽内部场站布局规划的备选位置，可按照以下原则进行：(1)路网中连接路线多、通过交通量大且具备建设条件的节点，可作为公路货运枢纽内部场站的备选位置；(2)备选场站位置应依托公路主骨架布设，并与公路主骨架有快速、方便的通道：(3)在火车货运站的出入口、机场和港口后方以及大型经济技术开发区、主要工矿企业附近可能需要设置专门的公路集疏运货运场站。为了不遗漏某些具有良好场站区位的节点，可根据规划区域大小以及路网结构的发展方向适当增加备选场站位置的数量，防止应该作为备选场站位置的节点而没有被入选，以消除因主观判断和定性分析而产生的误差。3．与公路网络一体化的公路货运枢纽内部场站数量、规模和位置的确定以往：茫公路货运枢纽内部场站布局过程中，场站数量、规模和位置的确定通常在一个膜型中进行，而场站数量、场站规模和场站位置三者各自的属性不同，指标要求也不一样，一个模型难以使场站数量、场站规模和场站位置三方面指标同时达到最优，常常出现顾此失彼的现象，重点难以突出。实际上，在区域交通需求总量一定的条件下，整个公路货运枢纽内的各个货运场站的需求总规模也是确定的，所以要想确定各个场站的具体规模，则首先需要确定场站的个数，然后再通过数学模型计算或按一定规则将总规模分配给各个场站，从而获得各个场站的具体规模。公路货运枢纽内部场站的位置随着场站个数的确定而在备选位置中相府选出，但这只是理论位置，还要结合场站个数和各个场站的具体规模，根据实际公路网络的布局形态和发展趋势以及其它运输方式的影响，并考虑城市总体规划要求，按照布局原则，进行相应调整，最终形成与实际交通网络一体化结合的场站空I"H]布局形态。所以，从求解顺序上来说，应该首先确定公路货运根纽内部场站的个数，然后再确定各个场站的具体规模，最后确定位置。下面，本章就按照这个顺 序依次求解。3．5与公路网络一体化的公路货运枢纽内部场站布局规划3．5．1公路货运枢纽内部场站的数量3．5．1．1确定公路货运枢纽内部场站数量的基本思路在区域社会经济发展对公路货运枢纽交通需求总规模一定的情况下，公路货运枢纽内部场站的个数多少应该适当。场站个数过少，难以满足运输需求，场站个数过多，导致功能过于分散，难于集中，小利于场站运输组织作用的发挥。所以如何确定最佳的场站个数足公路货运枢纽内部场站布局的第一步，也是关系全局的重要一环。本章确定公路货运枢纽内部场站个数的基本思路是，从决定场站功能的主要冈素出发，并充分考虑公路货运枢纽与公路网络的一体化结合，把公路嗍络作为确定公路货运枢纽内部场站个数的重要影响因素，选择与场站关系比较密切的以及能够深入反映场站与公路网络衔接关系的若干指标进行研究。通过这些量化指标对各备选场站的地位和功能进行综合度帚，并汁算各各选场站的综合功能指数，根据综合功能指数的大小对备选场站进行排序，最后心用相关的数学方法通过定量计算，选取综合功能指数排在fib-#lj的最佳数目的备选场站位置作为最终的场站布局位置。具体程序如图3一：3所示：图3—3公路货运枢纽内部场站个数的确定程序 3．5．1．2确定公路货运枢纽内部场站个数的方法和步骤1．划分各个备选场站的服务范围我们根据公路货运枢纽内部各选场站与规划区域内各交通小区之间交通联系的密切程度，即备选场站与规划区域内各个交通小区之间相互交换的运输量(备选场站为某个交通小区运出货物量和运进货物量之和)大小来划分各个各选场站的服务范围。设有S个可能设置场站的备选位置D。(K=I，⋯2，⋯，S)，其最大可能设置的规模为d¨：规划区域内共有n个交通小区，各小区的货运发生量为A，(i=l，2，⋯，r1)、吸引量为B，(j=l，2，⋯，n)。假设每个备选场站内部的运营管理都已经达到最优状态，单位货物在各个场站内部的中转费用相同，因而不考虑货物在各场站内部的中转费用，以运输成本F最低为目标，构建如下运输规划模型：蛐肝2善轰c*xm+荟善c戎∞‘1’约束条件著K州t’善xKjsdk“吐2，⋯一’苫kEz≥⋯≥H。≥⋯≥&按如下过程计算：Yl=E1Y，=F+F，yo-El+E2+⋯+E，l}E。(n=l，2，‘～，S)则可求得累计综合功能指数的数列Y为：Y={Y。，Y。，⋯，Y∥一，Y；)Y，≤Y。≤⋯≤Y。≤⋯≤Ys(3j)(2)根据累计综合功能指数序列Y可以绘制出累计综合功能指数曲线。为了研究累计综合功能指数的变化规律，我们对该曲线进行拟合，由累计综合功能指数序列Y的变化特征决定的拟合曲线符合幂函数变化规律(见图34)，其拟合函数为：Ez=C·X4(36)式中：E，一综合功能指数的累计值；X一在排序后的综合功能指数序列E中，由前向后依次选取进行累计的备选场站个数。C、【1一系数，存曲线拟合过程中确定。图3-4所示的A睦线为根据卜述幂函数得出的拟合曲线。由该拟合曲线可以看出，随着备选场站累汁个数的增加，综合功能指数的累计值迅速增加，但当备选场站岽计个数增)JH至-0一定量时，综合功能指数的增加逐渐趋缓。从理论上说，这个变化点(曲线的拐点)所对应的备选场站累计个数就是实际应建场站的最佳个数。为了求得皓线上的这个拐点，IilH,t住坐标系中对累计综合功能指数进行线性拟合，得到拟合直线B(见图34L直线B表示随着备选场站累计个数的增加，综合功能指数呈均匀增加。直线B的函数天系式为：Ez=aX+b(37J，℃中：，l、b一系数，在线性拟合过程中确定。其余符号意义同前。30 累汁综合功能指数1最佳场站十数S累计场站个数图3-4累计综合功能指数拟台曲线A、B两条曲线足对累计综合功能指数变化规律在数学卜的理论描述，同时它们也分别具有实际含义：曲线A表示公路货运枢纽内部场站布局方案对社会和经济的实际贞献值，直线B表示公路货运枢纽内部场站布局方案对社会和经济的平均贡献值，当实际贡献值大于平均贡献值时，即为可行方案，实际贡献值与平均贡献值的差值即为边际贡献值。山经济学中边际贡献的含义⋯，在这里可理解为每多增加一个场站，会使公路货运枢纽内部所有场站的总功能增加多少。因此，当边际贡献值达到最大时的累计场站个数即为公路货运枢纽内部场站的最佳个数。基于A、B两条曲线的实际含义，我们利用曲线B和直线A的差值来建立累计场站个数的边际贡献函数：MR=cXo—aX—b(3-8)我们只要刘边际贡献函数求导数并令导数等于零，即町得到能使边际贡献达到最大值的最佳场站个数。计算过程如下：令：MR’：(cXo．aX-b)’：cdX“1．a=0解得最佳场站个数：x_ExP(击d1ln(三cd))c卜9)1．、。J3．5．2公路货运枢纽内部场站的规模3．5．2．1确定公路货运枢纽内部场站规模的基本思路以往确定公路货运枢纽内部场站规模通常是将各场站的适站总量利用分配系数分配给各个场站，从而得到各个场站的规模。然而由于我国场站发展落后，历史数据缺乏，适站量难以进行精确预测，且主观人为冈素较多，因此场站规模4i尽合理。同时也没考虑到场站规模与路叫容量的相互适应，完全脱离”与公路网络之间密切的互动关系而单独进行场站规模测算，因而造成与实际的偏差。 通过前面公路枢纽‘j公路网络的相互关系分析我们知道，公路根纽‘j公路网络是公路运输系统中密不可分的有机整体，忽视任何一方都将导致研究结论片面孤立。所以，本文在确定公路货运枢纽P,l部场站的规模过秤中，把公路货运枢纽内部场站与公路嘲络作为两个密剀联系的步骤，在场站个数和初始位置已确定的基础上，把公路网络作为重要约束条件，应用均衡交通分配方法最终确定与公路网络相适应的最优的货运场站规模。具体思路足：首先利用公路网规划方法进行公蹄网络规划，作为确定场站规模的初始路网，并将前边确定的场站按其个数和位置布置在路网上作为路网节点。此时，由于场站的出现将产生和吸引新的货运交通量，我们将这部分新的交通量增DIJ至lJ原来的货运0D矩阵中形成新的货运0D矩阵。同时，为了容纳新的交通量，对公路网络进行扩建调整，并考虑扩建费用的约束，形成包含场站的新的公路网络。然后以公路网络上的运输中转费用和路段扩建费用的总成本最小为原则，应用均衡交通分配方法将新的货运0D矩阵在新的公路网络}：进行交通分配，由经过场站节点的交通流量确定场站规模。最后对场站规模适应性以及路网技术性能进行综合评价，并经过循环调整，直到公路货运枢纽内部场站与公路网络同时满足运输要求为止，从而最终确定公路货运枢纽内部场站的最优规模。具体过程如图3一j：图3-5公路货运枢纽内部场站规模的确定程序 3．5．2．2确定公路货运枢纽内部场站规模的方法和步骤1．确定初始规划公路网按常规的公路网规划方法进行公路货运枢纽所在区域的公路网络规划，作为确定公路货运枢纽内部场站规模的初始路网，将前边确定的最佳个数的场站按其位置作为公路网络的节点。2．新的货运车辆OD分布矩阵的形成随着公路网络中新的公路货运场站的出现，公路网络的物理结构和交通流分布状态都将发生新的改变。由于场站功能的发挥将刺激周围土地的开发，土地使用性质的变化促使这些丌发层次较低的区域产生新的货运交通量。并且，由于场站设施对公路网络交通条件的改善，有利于缓解货运供需矛盾，加快货流运转速度，缩短企业的生产周期，提高生产‘效率，从而产生新的货运变通量。参照公路交通中道路诱增交通量的提法，我们将由于场站的存在而在场站与交通小区之间新产生的这部分货运交通量称为诱增OD量。同时，由于新建场站设施齐全，服务水平提高，信息流通方便，还将吸引其它运输方式货运场站(港)的部分货运量来站运输，我们将从其它运输方式货运场站(港)吸引过来的这部分货运交通量称为公路货运场站与其它方式货运场站(港)之间的转移0D量。为了叙述方便，我们将诱增OD量和转移OD量统称为新增oD量，新增0D量可通过调查统计、类比分析等方法确定。此时，规划区域内各交通小区呲总的货运车辆出行分布量已经改变。我们将由新建场站产生的新增oD量增加到原来各交通小区间的货运车辆出行分布矩阵上，形成新的货运车辆出行0D矩阵。根据公路货运枢纽内部场站服务范围的要求，我们规定：一个小区中最多只能安放一个公路货运场站。没由前面确定的最佳公路货运场站的个数为M(M≥I)，设其它运输方式货运场站(港)的个数为G。设Q=[q，。]⋯为原n个小区间(场站尚来建成莉)的货运车辆出770D矩阵，q，、为由小区r到小区s的0D交通量；P_[P。]。。。为新建公路货运场站与交通小区之间的诱增0D量的0D矩阵，其中p，。为公路货运场站i到交通小区r的诱增oD交通量：u=[u．．]。为公路货运场站与其它方式货运场站(港)之间的转移。D量的0D矩阵，其中u。为公路货运场站j与其它方式货运场站(港)j之间的0D交通量。加入这些公路货运场站后，规划区域的新的货运车辆0D分布矩阵变为日=[q，，]⋯，其巾： q：，2q。+善2⋯P；+善荟zifZjsuu(3_10)式中：z。=；：芸鬻货运场站‘位丁‘分区，z，=；：芸赢方式场站’j位r5分区。：{．扩建调整后的新公路网络的彤成由于新建公路货运场站产生新增货运0D量，连接场站的道路上的交通流量将随之增加，可能导致交通拥挤，致使公路网络难以承受新增交通流带来的交通压力，这就是公路货运场站对交通网络的反作用。这个反作用将促使交通部门不得不扩建某些路段或新建公路，使公路交通网络也随之发生变化，此时改进公路刚络的费用也应考虑进来，交通网络改进本身也是一个需要优化的问题。所以，我们在确定公路货运枢纽内部场站规模的同时，也进行公路网络的优化，最终实现公路货运枢纽内部场站的规模等级与公路网络容量等技术性能指标相互适应，以使一者不仪在窄间结构上具有一体化布局，在运输能力上也具有一体化的匹配与融合。我们根据新建场站产生的新增货运0D量的大小进行扩建或新建某些路段，对初始路网进行扩容调整，从而形成包含场站节点在内并经扩建调整后的新的公路网络，如图36所示。4．公路货运专【)(纽内部场站规模的确定将规划区域的新的货运OD分布矩阵Q中的OD交通量在包含场站节点并经扩容调整后的新公路网络卜进行交通分配，根据流经各场站节点的交通流量求确定场站的规模。设规划区域内各交通小区的发牛量为A．(．_1，2，⋯，n)、吸引量为B(j=1，2，⋯，n)：公路货运场站的位置为D、(K-1，2，⋯，M)，如图3—6所示。交通发生小区(0)发生的货运量可以绎过场站中转，也可以直接到达交通吸引小区(D)。假定各公路货运场站的运输费率、中转费用均为已知，暂不考虑货运场站的建设成木(如果从一个较长时阃来考虑，这部分建设成本对整个规划过程的经济效益影响并不人，可以不存H杯嘲数r}j考虑)，以运输费用和路段扩建费用的总成本最低为目标，确定场站规模。其目标函数如下：上层：minwif,Y)2荟蓦(cm+cx)xm+荟善CKjXKj+善善c“x“+善sI(yt)“卜11’ 约束方程：K=l⋯2．．，MX．K，X埒，Xjl2O式中：x。一从交通发生小区i到场站K的交通量：k一从场站K到交通吸引小区j的交通量；x。一直接从发生小区i到吸引小区j的交通量：c。一从发生小区i到场站K的单位广义运输费用；cKJ一从场站K到吸引小区j的单位广义运输费用；Ci一直接从发生小区i到达吸引小区j的单位广义运输费用；c。一场站K中单位交通量的中转费用；其中，各路段上的』“义运输费用c。c。c。，由各路段的运输时间和实际运输费用折算得到。y。是路段t的扩容量，即拟扩建路段扩建后所增加的通行能力或新建路段的设计通行能力，g．(y．)是路段t的扩建费用函数。R为需要扩建或新建的路段数目。x。x。x．，是下面均衡分配数学规划问题的解：下层：约束条件minF(x)5戮‘“w，ya)dw∽12’≯2n：sxa2善≯o氛Va∈Afi5≥0Vr，S其中，A为公路网络上路段的集合；f：5为出发地为r，目的为s的OD点对间的第k条路径t的交通流量；d；t。为ol变量，如果路段a在：出发地为r，目的为s13勺OD对问的第k条路径上，则d&2l，否则d&20；路阻函数t．(x、，y。)是根据美国道路A1|UX。孓鲁+KXM∑㈦=畸KX。占。F箭卜=畸越XM孓矗。Y臼 局BPR函数的改进而得到的，与路段a的扩容量Y：有关，定义为t。=t。(x。，Y。)=tall+a(—生一)8‘】(卜l：{)e。+Y。具体的货运交通量分配过程如下：用于交通量分配的公路网是对初始路网进行扩建调整而形成的包含场站宵点存内的新公路网络，如图3—6所示。交通小区货运场站交通小『×图3—6经扩建调整后的包含场站节点的新公路网络图由于传统的交通量分配方法都是用J：没有公路枢纽的公路网络，即分配过程中不考虑交通流的在枢纽内的停顿过程。而在图3—6所示的包含场站的公路网络巾，货物将在货运场站内发生换装作业，需要有停顿过程，冈此4i能直接用于交通量分配。所以我们对该路网进行转换，如图37所示：5▲⋯一^—@乌—j④匕旦。乌ABC图3—7路网转换示意图公路网转换方法为：将公路货运场站节点转换为交通阻抗值与场站换装费用相等的等效路径，再将等效路径!j连接该场站节点的位于交通流上游的路径合并。盘¨图：{_7中的A，通过场站D。的上游路径的，”义费用为15，场站D。的单位换装费用为5，场站队的下游路径的广义费崩为10；图37中的B，找们将场站I)。按交通 流的流向等效成广义费用为5的路径(虚线所示)：图3—7中的C，将B中等效路径(虚线所示)的广义费用(5)与上游路径的广义费用(15)相加，从而将这两条路径合并成一条路径，该条路径的广义费用为20。场站D。的下游路径保持不变。转换以后，场站节点即可看作是一般节点，节点内不再有换装停顿过程。这时，我们就可以用传统的均衡分配模型(式3—12)在转换后的公路网络上进行交通量分配。运用系统工程学中的迭代优化算法(IOA)求解由式(3-11)和式(3-12)构成的双层决策规划模型，统计式(3-11)中从各交通发生小区i到场站K的路段～n上分配的交通量x。可确定第K个公路货运场站的初始规模为yx。。我们知道，舒公路货运枢纽内部场站不仅服务于公路运输，还同时服务于铁路、水运、航空等其它运输方式，而用于确定货运场站规模的“双层决策模型”中没有区分不同的运输方式．计算得到的货运场站规模只是基于公路一种运输方式的货运交通量分配结果，没有包含在公路货运场站内发生的公路与其它运输方式之问的货物换装量，因此计算结果还不全面。所以为了全面反映公路货运枢纽内部场站的实际规模，还需要结合公路与其它运输方式之间的货物换装量来综合确定各货运场站的规模。计鲜表达式如下：QK=罗xjK+Q1+Q2+Q3K=1,2，．．，M(3—14)口式中：QK_一第K个公路货运场站的规模；x．r一从交通发生小区i到场站K的交通量(i一1，2，⋯，n)：Q．、吼、Q；一分别为在第K个公路货运场站内发生的铁路、水运、航空与公路之间的货物换装量，本文将在第叫章对其求解方法进行详细研究。由式(311)同时还可求得需要扩建路段或新建公路的数目R及扩容量(y。)值。此双层决策规划模型深入研究了公路货运枢纽内部场站与公路网络之间的相互影响，建立了公路货运枢纽内部场站与公路网络的动态反馈机制，从而纠正了将场站与网络相瓦割裂的缺点，能够根据通过场站的网络交通流来确定场站舰模，比单纯的由适站量柬确定场站规模更切合实际。此模型同时还考虑r道路交通流量与交通阻抗的相互关系，十分重视网络上交通流的动态变化，因而消除了 传统模型对路网高度抽象与简化带来的弊端。所以，此模型是以公路货运枢纽内部场站与公路网络一体化为基础束确定场站规模的科学合理的方法，经过货物换装量的辅助修正，则町较为精确的确定各个公路货运场站的实际规模。公路货运枢纽内部场站规划以及公路网络规划都是受多种冈素影响和约束的过程，为了使卜述的理论计算结果更加符合实际，我们对场站规模和路网状况I刊时进行系统评价，以进行捡验和调整。5．公路货运枢纽内部场站规模适应性评价以及公路网技术性能评价由丁直接决定公路网络功能的是路网的技术性能，所以奉文对公路网络的寸}‘价主要围绕网络的技术性能来分析其内部的结构和功能，判断扩建后的公路交通网络规划方案的合理性和可行性。公路网络技术性能评价指标体系所包含的具体指标因素很多，且彼此之间还存在着复杂关系，难于量化，故要对全部影响因素量化作出评价．存实际中即难实现又无必要。冈此我们选择具有代表性的灭键的血项公路网技术性能指标，作为公路网技术性能评价的指标体系，如图3—8所示。图3—8公路网技术性能评价指标体系路网技术性能评价指标体系中的各项因素容易量化日启＆真实反映路网状况，具体计算方法可参阅相关文献““。场站规模适应性是场站规模对实际需求的适应程度⋯。其量化值等于规划年度场站的实际吞吐量与场站设计舀吐量之比，即：场站规模适心性=场站实际吞吐量预测值／场站设计吞吐量该比值应大于0而小于l，为使公路货运场站在建成后既有良好的规模适应性，同时又符合经济、地理、环境等条件的约束，陔指札i的范刚J、i为0，5～0．7。较好。[L[⋯ 通过场站规模适应性评价及公路网技术性能评价，可检验二者是否都能够满足实际交通需求，如都不能满足或有一方不满足，则需要返回第(3)步骤，重新进行路网调整，如此循环整个过程，直到公路货运枢纽内部场站与公路网络同时能满足运输要求为止，从而最终确定公路货运枢纽内部场站的合理规模。3．5．3公路货运枢纽内部场站的空间位置布局公路货运枢纽内部场站的空间位置随着场站个数的确定而在备选位置中相应选出，按理论计算结果，场站应没置在交通网络的节点处。但我们知道公路货运枢纽内部场站的布局是受多种因素影响和约束的过程，如场站所处区域的自然地理条件、经济社会因素以及城市格局的限制。况且，这些理论位置上的场站还只是相互分散的原始布局形态，为了更好的为交通运输服务，还需要我们将其有效组织起来形成高度有序的空间结构，以提高整体运行效率。本节将结合实际公路网络的布局形态以及公路货运枢纽所在城市格局的要求，在确定了公路货运枢纽内部场站的数量、规模和初始位置的基础上，对公路货运枢纽内部场站空间布局模式进行理论分析。然后根据不同的场站布局模式，形成多个不同的场站空间位置布局方案，并通过相应的布局方案优选方法，最终确定出与实际交通网络和城市格局一体化结合的公路货运枢纽内部场站的空间位置布局方案。3．5．3．1公路货运枢纽内部场站的空间布局模式分析城市是公路枢纽的生存依托，公路网络是公路枢纽功能发挥的支撑，公路运输枢纽是城市和公路运输网络发展双重需求的产物，是伴随着公路运输网络的形成和城市内外运输需求，1i断变化的过程中而逐渐发展壮大的。因此，公路运输枢纽的形成和发展与公路运输网络的形成和发展以及城市的形成和发展有着密切的联系，我们可以从公路运输网络与公路枢纽城市的结合方式以及4i同城市结构探求公路货运枢纽内部场站的空间却局模式。公路货运枢纽内部场站的布局模式是公路货运枢纽内部各场站在窄问上的相对位置以及场站问相互联系方式的构成，场站的布局模式将直接影响场站的功能。结合我国城市结构的空问分布形态和]一线公路在枢纽城市的引入方式，以及城市内各货源点的分布状况，我们将与f。线公路网络和城市形态以及城市产业布局一体化结合的公路货运枢纽内部场站的典型布局模式归纳为以下几种类型(见图3-9)： (1)辐射式场站布局公路枢纽城市有3个或3个以_[：的超长伸展轴，干线公路沿各个伸展轴方向引入城市，并存市内相交，此种形式一般为位于中小城镇的公路枢纽结构形态，如郑州、徐州。此种形态的枢纽对外辐射的方向性明确，各条干线的辐射方向一般为公路货流的主要流向，可沿在枢纽城市汇集的公路十线的辐射方向上设置场站。(2)环射相交式场站布局公路枢纽城市伸展轴较短，城市结构为规整紧凑的同心圆式的团块状发展形态，十线公路沿城市对外辐射的物流方向引入城市，同时城市还山一条或多条公路环线包围，过境交通量较大，一般为大中城市的结构形态，7iiIHL京、西安。山于此种形态结构的城市对外远距离辐射能力较强。应根据货物流量、流向分布情况，将场站集中分布在货物主要流向上，并靠近各干线公路与环线公路的交汇处，由环线公路将各场站联接起来，整体运作。由于此种枢纽城市用地聚集程度高，城市中心区交通压力较大，所以过境交通需要由环线公路疏导，通过环线公路充分发挥公路场站的“截流”作用，将大量的过境交通流拦截在城市以外，从而减少外来交通对城市内部交通的压力。(3)伸长式场站布局公路机纽城r1丁形态为狭长的带状布局，有两个不同方向的超长伸展轴，干线公路从两端引入呈纵向延长式分布，交通负荷较大，即是主要干道义是城市发展的依附，极为中小城市的结构形态，如兰州。此种公路枢纽过境交通量较大，而到发作业量相对较小，城市对外辐射能力较弱，在城市两端分别设置两个规模较大的综合性场站，主要负责大量过境交通的中转任务。山jI带状城市的横向交通分散，形不成火的车流，一般4；需要设置专门服务丁二横向交通的场站。必要日、j可在城市中心区沿干线公路交汇处设置规模相对较小的辅助性场站，为城市的地方货运{1业服务。(4)块状组团式场站布局公路枢纽城市由两个以上的组团围绕一个中心城市呈团块状密集分伟，中心城市与组Ⅲ之问由干线公路连接，组团之ruJ由公路环线联接，整体形成例络布局。一般为大城市或特大城市的结构形态，如沈阳、北京。此种枢纽城市生，4‘力斫i局 较为合理，各货源点一般按货物类别分布，且较为集中。由于城市规模较大，各种运输方式均比较发达，各运输方式的相互衔接较为重要。可在接近货源地按货物类别设置多个专业性中心场站，负责城市的到发运输任务。由于各组团对中心城市具有产业结构上的依赖性，组团与中心城市之间的交通联系异常密切，在各组团内沿干线公路附近配置一定数量的辅助场站，为中心城市的中心场站提供延伸服务，同时负责城市的过境中转交通，从而形成主辅结合、整体运作的场站网络系统。(5)带状组团式场站布局公路枢纽城市由两个以上的分离组团沿直线或曲线呈带状分布，各分离组团由一条干线公路串联为整体，城市以干线公路方向为伸展轴的主要发展方向，一般为大城市或特大城市的结构形态，如香港。各组团规模相对均衡，分别担负着某一方面或某几方面的产业任务，各组团的产业结构相互补充，关系密切，共同构成整个城市的总体产业布局。可在各组团的中心区域分别设置与各自产业结构相符合规模较大的专业性场站。因各组团又分别与外界发生交通联系，具有一定的独立性，所以还应在各组团的出入口处沿对外干线公路设置一定的辅助性场站。从而在整个城市内形成多极中心的场站网络系统，以适应多个分离组团的城市结构形态。图3-9公路货运枢纽内部场站典型布局模式上述五种公路货运枢纽内部场站空间布局模式比较全面地概括了我国各种 城市及其引入干线公路的形态结构，是能够与城市及其干线公路网络一体化衔接的场站布局模式。在实际应用中可根据公路枢纽城市及其干线公路的形态特征，并结合城市的产业分布，酌情选用。但我们也应看到，上述五种公路货运场站空间布局模式中，场站的标志即不代表场站的真实个数，也不代表场站的实际规模，它只代表场站与公路干线以及城市形态的空间相对位置，是场站实际布局的一个框架和缩影，只是为场站实际布局提供了一个参考。实际上，公路货运枢纽内部场站的布局还要受到城市用地、自然地理环境等诸多因素的限制，比理论上的布局要复杂的多。况且，不同的城市其形态千差万别，干线公路的引入方式也多种多样，不能套用一个固定的模式，所以本文提出的场站布局模式也不是一成不变的，应结合实际城市产业形态和公路网络特点因地制宜的灵活运用。在实际应用中，应该根据不同的场站布局模式，形成多个公路货运枢纽内部场站的空间位置布局方案，通过定量计算和评价，从中选出最优布局方案。3．5．3．2公路货运枢纽内部场站空间位置布局方案的优选因为公路货运枢纽内部场站的布局受到很多不可量化的因素影响，所以采用数学模型计算得到的结果，还需要与实际情况相结合。况且我们在确定公路货运枢纽内部场站布局模式时，更多的是依靠定性分析，人为因素影响较大，不一定能得到唯一的布局方案，此时就需要通过量化计算将多个布局方案进行评价和比较，从中确定出最优布局方案。也就是说究竟根据哪种布局模式来确定场站的空间位置布局方案，这就是公路货运场站布局方案的优选过程。本文运用博弈论中的“完全信息静态博弈”方法㈣对公路货运枢纽内部场站的空间位置布局方案进行比选，从中确定出最优的公路货运枢纽内部场站的布局方案。1．完全信息静态博弈简介博弈论是研究多人决策问题的理论，它充分考虑了理性的决策者自身的知识及各决策者相互问的作用和利赫。完全信息足指每一个博弈参与者对自己以及其他参与者的行动，以及各参与者选择的行动组合产生的收益等知识是有完全了解的。静态博弈是指博弈参与者同时选择各自的行动，如果选择行动有先后的话，那么后行动者也不知道先行动者采取了什么样的行动。(1)完全信息静态博弈的三要素 完全信息静态博弈的标准式包括如下三个基本要素：①参与者：在博弈中有着自己切身利益且彼此行为、利益相互影响的参加者，常用记号i=l。2，⋯，n表示。②战略空间：博弈论中，用S。表示参与者j的一个特定战略，用S，={s。)表示参与者i所有可选择的战略集合，s．称为参与者i([-1，2，⋯，n)的战略空问。③收益函数：博弈论中，通常用u、表示参与者i的收益。如果一个战略组合是(S．，S矿一，S。)，每个参与者的收益函数可表示为：u。-U。(Sl，S!，⋯，s。)i-1，2，⋯，i3在一个有n个参与者的博弈中，参Lj者的战略窄间为s。，s。，⋯，s。，收益函数为u．，IJ。，⋯，u。，博弈论中用C={s．，S：，⋯，S。：U，u∥．一，u。)表示此博多{i。(2)纳什(Nash)均衡纳什(Nash)均衡是完令信息静态博弈的解的’般概念。Nash均衡冈数学家Kash而命名，Nash均衡是指这样的战略组合，为了极大化自己的收益或效用，博弈的每个参与者所采取的战略一定是关于其他参与者所采取战略的最佳反应，因此没有一个参与者会轻率地偏离这个战略组合而使自己蒙受损失。Nash均衡定义：在n个参与者的标准式G=，s，，S∥”，s。；l圮u：，⋯，u。)厂r『，如果对于每一个参与者i(i-1，2，-一，n)，s。。足针对其它n一1个参与者所选战略(Sl+，⋯，s。+，s。+，⋯，s。+)的最优反应战略，即：u，(sL‘，⋯，s．一l。，S。’，S．+1“，⋯，s。+)≥u，(S1”，⋯，s。一l+，s．，s．+18，⋯，s。。)(NE)对于用S．中所有的s。都成立，则战略组合s+=(S。‘，⋯，s．+，⋯，s。+)称为该博弈的一个^,ash均：衡。2．公路货运枢纽内部场站空M位置布局方案优选的I尊弈模型Stepl参与者集合的确定选择不同的场站布局模式，电就意味着公路货运枢纽内部各个场站的空间位百!不同，我们把影响场站空间布局位置的主要凶素(指标)作为场站空间向局方案比选的博弈参与者。从货物运输过程来看，影响场站空间位置的主要因素可以从场站本身满足运输需求的能力和公路交通网络的服务能力两个方面米考虑。本文选择的主要指标，即博弈的参与者如“卜(图310)： 图3-10影响公路货运场站布局方案选择的主要指标SLep2公路货运枢纽内部场站布局方案优选指标(参与者)的量化公路网络的服务能力主要是指为公路货运枢纽内部场站服务的对外干线公路的服务能力，相应的各项指标也是针对于线公路而言的。在选取的lO项指标中，货物的出入城时fr,jA．、平均运输H,j-f司A。、平均运输成本A，、运输能力如、货运周转量A。+五项指标uJ以直接量化。其余五项指标的量化方法如下：①货物进站的便捷性凡货物进站的便捷-陛r叮认为与站场服务范围、服务数量以及货物进站路l：旱有关。可以用站场服务半径作为比较的依据。平均服务半径越小，在该站场服务区域范围内的货物越容易进站。没某个场站服务范周内共有lq个小区，第i个小区的质心与站场质心的跆离3jr．(i=1，2，⋯，n)，第i个小医的换算面积为x．““，则该场站平均服务半径K为：R=(∑nX)／∑x、(3—153②场站与货源点的便捷性几浚指标反映场站功能的强剩，可用连接场站与货源点的最短路径长度来定量描述。③场站对城市交通的影响～ 该指标反映场站布局位置与城市结构的协调性，是影响场站空间位置的重要指标。场站对城市交通的影响主要体现在出入场站的大量货运车辆增加了连接场站的城市道路的交通压力，因此，我们可采用连接场站的城市道路的拥挤度来定量表示。④场站规模的适应性A-该指标用于描述站场规模满足需求的程度。场站选择不同的位置，则其服务的交通小区也不同，进而其服务的货运量水平也不同，所以场站位置的调整应考虑场站规模同其服务运量的适应性。可以用场站服务范围内各小区的货物适站总量与该场!玷规模的比值确定，比值处T-0．75～0．85之I、日J较为合适。⑤连接场站的公路与其它运输方式的协调性A．。该指标反映场站对综合运输网络的连接功能强弱。可用公路与其它运输方式之间经过公路货运场站操作的货物中转时问表示。Step3公路货运枢纽内部场站布局方案优选指标(参与者)的无量纲化由于各指标值之间存在量纲、数量级上的差异性，为了保证分析结果的可靠性，所以需要对这些指标数据进行无量纲化处理，统一转化N[O，11之间。无量纲化的方法，町参阅相关文献I吲。Step。{战略空l’日jS．的确定因为方案比选的目的就是从多个场站空间位置布局各选方案中选取某个方案作为最终的建设方案，所以我们把场站空间位置布局比选方案的集合作为每一个参与者(指标)i的战略空INS．，即每一个参与者i的战略空间都是相同的。设场站布局方案比选的主要影响因素(参与者)共有13(n=10)个，和局比选方案共有m个，用S。(j=l，2，⋯，m)表示第j个比选方案，则饵一个参与者i的战略窄间为：Si={s∥一，s．，⋯，S，}i=l，2，⋯，n。那么参与者i的战略空间s，中的各个比选方案S，(j-]，2，⋯，】11)就是供参与着i选择的特定战略。所以，博弈的过程就是参与者i在其战略空fRjs．中选择战略Sj的过程，也就是场站布局方案的影响因素(指标)选择备选方案的过程。Step5参与者的收益函数博弈论是通过分析各影Ⅱ向因素对不i—J方案的影响强度大小柬选择方案，所以应将货运场站布局的影响因素(参与者)相对J：每个方案的影响强度作为参与者的收益函数U．。 对于上述10项公路货运枢纽ia部场站布局影响因素(指标)的类型，般可分为：越大越好型、越小越好型、适中型二二类指标，其收益函数可定义为17j：u．(X；)l当x：为越大越好型指标时当X．为越小越好型指标时J(316)当x：为适中型指标时式中：x．表示第i个指标的无量纲化值，u．为第i个指标的收益函数，u．表示指标x件日对于各个布局方案的影响强度，u。∈[0，1]。Oi为指标x，的标准值，由统计分析法和类比分析法确定。k．、k：、k：，为人于0的常数，其作用是调整计算结果数据的灵敏度，k值越大，结果的灵敏性越好。收益函数u：符合参与者的理性判断和偏好关系：假若参与者j相对于／fi同的柑局方案a、b，其指标(越大越好型)值X．≥x。，则必有收益值u。(X．)≥U．(xo。Step6公路货运枢纽内部场站布局方案优选博弈模型G的确定公路货运枢纽内部场站布局方案优选博弈的参与者(影响因素)共有n(n=10)个，n个参与者的战略空间为s，，s∥一，s．，参与者的收益函数为u．，u∥一，u。，此博弈可表示为：G二{S．，S2，⋯，S，：u】，【l矿一，u．}n=10(317)式中：s．-S!=，⋯，=s．。3．公路货运枢纽内部场站最优布局方案的确定(1)：tash均衡的存在性Nash定理规定”“：在一个有限的参与者博弈中，如果对每‘个参与者其可供选择的战略也是有限的，则该博布至少存在一个Nash均衡。对于多个公路货运场站布局方案的比选而言，其日的是寻找一个总体最优的站场如局方案，而对于此博弈问题G的求解，则是刁．找满足一定条件的Nash均衡。在站场布局方案优选的博弈中，影响站场布局的主要凶素rl(n=10)和场站布局比选方案的个数m都是有限的，根掘№sh定理，此博弈G不少存存个Nash均衡。(2)、lash均衡与场站空吲位置前i局方案的关系对于某一个纳什均衡s+=(t．．)，米讲，它是1个最优的战略组合，其叶rt。表示某1个布局方案，j表示某1个指标，而t．表示j指标存最优战略组合S’中所一一一一一一一一一 选择的布局方案，且在s+中t。的个数与j的个数相等，都为n个。而s+所对应的收益函数为u，(S+)=(U。)。。但S+并不一定能确定表示某1个布局方案。因为，侮个指标对in个布局方案做出的选择是相互独立的(静态的)，S+中可能包含以下几种布局方案的组合形式(记s+中产生的方案个数为u)：①u=：m(∞^。．，>^⋯．>⋯>^．㈨≥6．九“r脚：；‰，)+min{ui(t’m))¨t+Jfn)ET’(f))t’川∈T’㈣j≠k(322)(7)对^．。晌取值进行检查。若xm)sd，，d．=min{lui(t’】(。))．ui(t‘kf01)I}(3—23)则停止计算。式中，6，是x．的检验枷、准，可以通过某些经济政策和原则柬 具体制定。此时T。=中(空集)，说明在参加选择的n个布局方案中，无法通过明确的比较来判断出它们之问的优劣，必须运用其它手段／j‘可以得到结果(在实际应用中，一般不会出现这种情况。由于各不同方案之问总存在一定的优势和劣势，即使其优劣势相差较小，只要严格劣战略剔除标准x，及其减小幅度取值合理，经过多次循环后总可以选出最优的布局方案)。否则返回(et)。由于严格劣战略是L|=,Nash均衡差的战略，所以采用逐步剔除严格劣战略的方法，Nash均衡绝对不会被剔除，但可能会出现有一部分与Nash均衡无关的战略组合剩余，造成预测的不确定性。实际上，在方案的比选过程中，所有的参与者都是理性的，他们不会选择严格劣战略。同时，实际中的指标(参与者)相对于每个比选方案的指标值x，一般不会出现相等的情况，总可以得到一个关于x的按强度排列的序列，也就是说，对于指标i相对于不同的站场布局方案的指标值x，、X。，其收益函数u(X。)=u，(X。)出现的概率很小。另外，实际的站场布局比选方案一般不会太多。所以在公路货运枢纽内部场站布局方案比选博弈中不会出现多个Nash均衡或采用重复剔除严格劣战略无法剔除的与Nash均衡无关的战略组合。由于实际博弈过程中影响站场布局的因素指标较多，且博弈需在R“维宅间中进行，计算过程需要借助计算机来完成，所以，本文给出该博弈的逐步剔除严格劣战略的计算机流程图(图3—11)：图3-11公路货运场站布局方案比选博弈的逐步剔除严格劣战略流程 通过对以}：公路货运枢纽内部场站的布局过程分析，我们呵以知道，公路货运枢纽内部场站的个数、规模和窄问位置布局都是与区域的干线公路网络相J工共生、唇齿相依的，绝4i能忽视某一方的存在而盲目追求另‘方的最大利益。而且公路货运枢纽布局和公路网络布局_者也都是随着外界条件的改变和时间的转移而不断变化的动态过程。我们也更应该用发展的观点全而的观察二者各自以及之问的发展变化，在实际建设及运行过程中，进行时时调整，相互平衡二者的最佳关系，使二者能够一体化的协调合作，从而充分发挥整体功能，更好的为区域社会和经济发展服务。3．6本章小结本章总结了我国公路货运枢纽布局规划的现有方法及存在的问题，并通过公路枢纽与公路网络的相瓦关系分析，提出了与公路网络一体化的公路货运枢纽内部场站布局的新思路。紧紧围绕公路货运根纽与公路网络的‘体化结合，首先以公路货运枢纽内部场站的综合功能指数为基础，利用边际贡献函数确定公路货运楸纽内部场站的最佳个数；然后利用四阶段理论建立双层决策规划模型，确定场站的合理规模：再从公路货运场站的发展过程入手，探索了公路货运枢纽内部场站的空间布局模式，并应用博弈理论进行场站空间布局方案的优选，从而最终确定出与公路M络一体化的公路货运枢纽内部场站布局方案。 第四章公路货运枢纽与综合交通网络的一体化衔接规划交通运输系统是一个开放的系统，其内部各运输方式在满足各自运输需求的同时，每种运输方式又都受到其它运输方式的共同作用，存在着方式之间的关联而形成的西同运动。这种协同作用往往又是非线性的，它使运输系统内各运输方式之间的功能在作用过程中不是简单的数量叠加，而是耦合成为全新的整体效应。马克思曾经说过：“协作产生一种新的生产力”。随着现代交通运输方式的多样化和运输过程的统一化，各种运输方式越来越朝着分工协作、互相配合、建立综合交通运输系统的方向发展。区域交通作为一个系统，任何一种运输方式都不可能完全独立丁其它方式之外，运输全过程也往往不是一种运输方式所能完成的，它需要多种运输方式的协调与合作。就铁路、水运和航空来说，都表现为直线运输，}l口铁路是车站到车站、水运是港口到港口、航空是机场到机场，它们都离不开公路的衔接与集散。因此，运输过程本身就要求把多种运输方式组织起来，形成统一的运输过程，发展综合交通运输系统己成为交通运输业势不可挡的前进浪潮，也是我国运输业发展的新起点和新模式。由于各种运输方式之间都是一种弱替代关系，所以在不i—j运输方式交通线的交点上一定存在交通干涉现象，这种交通干涉现象要依靠在这里建设的硬件保障系统一交通枢纽解决“。山公路运输枢纽的概念可知，公路货运枢纽不但服务于公路运输，还同时服务于铁路、水运、航空等其它运输方式，中转换装、多式联运是其最重要的两项基本功能。对于货物运输，各种运输方式相互合作的集中表现就是多式联运。而坐阵于交通网络中的公路货运枢纽是各种运输方式的衔接基地和转换中心，直接影响着整个交通网络的通畅程度，是实现多式联运无缝对接的关键所在。所以，公路货运机纽布局规划方案一方面要满足区域的社会经济发展和交通运输需求，同时，公路货运枢纽的总体布局还要充分适应综合交通体系发展的需要，充分发挥连接纽带作用，促进各种运输方式之问，特别是公路运输与水运、铁路、航空运输之间的协调衔接，实现信息共享、能力匹配，保证多式联运的连续性、无缝性和令程性，充分发挥综合交通体系的整体效率，达到高效运输的目的。由于公路、铁路、水路、航空和管道五种主要运输方式都有其自身的经济技 术特点和合理使用范围，每一种运输方式的交通工具都有其固定的运行线路，且线路之间不能替代，所以各种运输方式之问的运输衔接无法直接从交通线路上进行，最终要通过各方式枢纽内部场站之间的交通转换来实现。所以，根据本文的研究重点，本章主要从发展综合交通体系的角度，最大程度地协调公路货运枢纽内部场站与其它运输方式(铁路、水路、航空)货运场站(港)的布局，通过公路货运场站与其它运输方式货运场站(港)之闽的合理空间组织，束实现公路货运枢纽与综合交通网络的一体化衔接。4．1公路货运场站与其它方式货运场站(港)的空间组织由于交通政策、管理体制等原凶，目前我国的交通枢纽规划是各交通部门按照公路主枢纽、港r|主枢纽、铁路主枢纽和航空主枢纽的形式，分别进行专门规划，在每一类规划巾适当考虑其它交通方式的影响。这种各自为政的规划模式带来的主要问题，就是造成不同交通方式枢纽的内部场站之问缺乏有机的整体协调，各方式枢纽之间相互孤立，横向联系力度不够，空间组织杂乱，整体功能难以发挥，成为制约综合交通枢纽发展的“瓶颈”。住各种交通方式的枢纽舰划中，一方面由于受自然地理条件的限制以及城市格局的约束，使得铁路火车站、水运港口和航空机场的选址和布局可以渊整的空问比较狭窄；另一方面对交通枢纽存中转换装、运输组织方面的要求，又使得一体化地考虑各种交通场站的mj局非常必要。在五种交通方式中，公路运输系统作为联系其它交通方式的纽带，其灵活性和可渊整性最人。因此，本文从公路货运场站的布局入手，并允分考虑铁路、水运、航空这几种交通方式货运场站(港口)的分析j形态，通过优化凋整公路货运场站的空间布局位置，使之与其它方式的货运场站(港口)形成高度有序的窄问组织形式，从而使得公路货运场站的白局最大限度地保证各种交通方式的有机衔接，从而提高综合运输的整体效率。4．1．1公路货运场站与其它方式货运场站(港)的空间组织原则交通枢纽内部场站之I"Bj的空间组织是整个枢纽高效运转、货物快速中转集教的重要条件。不|一]方式的枢纽其内部场站具有不同的特点，不同交通方式的空间组织也具有各自不同的要求，在考虑公路货运场站与其它方式货运场站(港)的交通衔接组织时，要根据各方式场站的特点、场站所处的地理位置和不同方式M的交通转换规模进行专门的牢M安排。即要使各与‘式场站的自身优势能够充分发 挥，又要满足相互之间协调发展的要求，一般应遵循以下原则：(1)充分结合公路枢纽城市的自然地理条件，宜水则水，宜陆则陆；(2)各交通方式场站的布设方向应与适合于该种方式运输的货物的流量流向特征相一致。(3)高效换装原则。尽量采用最快速的货物换装方式，最大限度地缩短换装工具的走行距离，减少场站之间连接线或延伸线的建设长度，使各种交通方式的货运场站达到空间上最简洁的衔接状态，从而保证以最少的换装次数、最短的换装时问满足最人的运量要求。(4)与城市道路网相协调，减轻过境及中转交通对城市交通的压力。(j)以货为本。“以人为本”是二十一世纪客运交通枢纽规划建设的一项重要原则，而货运交通也是交通运输业的重要组成部分，同样在货运交通枢纽规划建设中也必须峄持“以货为本”。尤其是随着货运交通多样化、层次化、伙速化的发展趋势，交通需求者4i仅希望运输时间最短、运输费用最低，而且对运输的方便性、安全性和可靠性也都有更高的要求。所以在货运枢纽内部场站之间的换装过程中要尽量减少货损货差，把货运安全性作为公路货运场站与其它方式货运场站(港)的空问组织是否有效的一项重要指标。4．1．2公路货运场站与其它方式货运场站(港)的空间组织方式货物换装方式是各运输方式枢纽内部场站之间空间组织方式的直接表现形式，换装方式的选择是不同方式场站之问衔接组织的主要内容，进行场站之问的空间组织必须先了解场站之间货物换装方式的细节。我们对公路货运场站与其它方式货运场站(港)之间进行空间组织的目的是为运输过程服务，而不同的运输过程对场站之间的空间组织方式会有不『刊的要求，所以我们通过对货物运输过程的分析来探讨公路货运场站与其它方式货运场站(港)之间的货物换装组织方式。1．货物运输过程分析货物由发生地向需求地输送的个过砟称为货物运输过程’。根掘运输过程一11长途十线运输方式的不同，可分为兰种模式：(1)货物运输模式I货物运输模式I是以铁路或公路运输作为货物运输过程十线运输方式的陆上货物运输模式。选用这一模式运输货物时，除公路或铁路运输具有在发生地和需求地可以直接装卸外，货物将在城市短途运输与公路运输、铁路运输或公路jjE" 铁路运输J叫发牛中转作业。如图4—1所示。公路运输或铁路运输图4-1货物运输模式I示意图(2)货物运输模式11货物运输模式II是以水路运输作为货物运输过程1‘线运输方式的水上货物运输模式。选用这一模式运输货物时，除发生地和需求地均在港口区可以卣接组织装船、卸船外，一般货物将在城市短途运输与公路运输、水路运输间，以及公路与水路运输问13发生中转作业。如图42所示。水路运输图4-2货物运输模式Il示意图(3)货物运输模式III货物运输模式lII是以航空运输作为货物运输过程干线运输方式的空中货物运输模式。选用这一模式运输货物时，除发生地和需求地均在机场区可以直接组织装卸外，一般货物将在城市短途运输与公路运输、航空运输叫，以及公路与航窄运输问发乍中转作业。如图1—3所示。舫卒正输图4-：3货物运输模式111示意图 通过对以上三种货物运输模式的分析我们可以发现，铁路、水运、航空运输场站(港)与发生地以及铁路、水运、航空运输场站(港)与需求地之间的货物换装转换过程都需要经过公路货运场站来完成。冈此，公路货运场站是保证其它运输方式的运输过程能够连续进行的重要的中间环节。当公路货运场站与铁路、水路、航空运输场站(港)之间距离较远时需要有公路来连接。2．公路货运场站与铁路、水运、航空场站(港)的货物换装方式货物换装是指货物从一个(或一种)运输：[具上卸下、装上另一个(或另一种)运输工具的作业统称”“。换装方式是指在交通枢纽所依托城市的空间结构、货运强度、经济发展水平以及地理位置等特定条件下形成的不同交通方式或同种交通方式之问的货物交接转换形式。换装方式反映了变通枢纽的运转效率、连接功能和服务水平，它影响着货物运输过程的连续性。根据各种运输方式的货运场站(港口)在公路枢纽城市内的空间布局形态，以及各运输方式线路的走向和相互交织形式，可将公路货运场站与铁路、水运、航空货运场站(港)之间的货物换装方式划分为同地换装和异地换装两种基本方式，每种方式又都包括直接换装和经由场库换装两种形式。如图4—4所示。场站之间的货物换装方式同地换地{耋著篓霉换装异地换装{基蔷篙姜换装图4-4场站之间的货物换装方式(1)同地换装：公路货运场站与铁路或水运或航窄场站(港)位于同一地点，该地点一般为公路与其它运输方式交通线路的交汇处，场站之阳J不需要殴置专门的公路或连接线，货物换装在同一地点上进行，能够实现“无缝中转”作业过程。我幽公路与铁路、公路与水路之rHj的货物换装人部分鄙是这种形式。公路货运场站与铁路货场或水运港口距离很近，或公路货运场站就在铁路货场或港n的后方，直接由装卸搬运工具即可实现二者之间的货物换装，换装一次即IU完成，效牢较高。(2)异地换装：公路货运场站与铁路或水运或航空场站(港)之问的距离 较远，场站之间需要设置专门的公路或由城巾I下道来连接，换装过程在两种运输方式的场站内各进行一次，有时需要使用第三种交通工具或方式进行转换，换装过程时阳j较长。我国公路货运场站与航空机场之间的货物换装大部分都是这种形式。因为机场一股离市区较远，机场后方没有与之接运的公路货运场站，机场与城市内的公路货运场站之间要靠公路来联系，走行距离较长，一般要经过二次换装，效率较低。(3)直接换装：无论存同地换装还是异地换装方式中，货物从铁路或水运或航空场站(港)直接由装卸机械或第三种方式转换给公路货运场站(或按相反方向进行)，中间没有停留过程。(4)经由场库换装：无论在同地换装还是异地换装方式中，货物在铁路或水运或航空场站(港)先转换给场席，存放一段时蒯后，再山场库转换给公路货运场站(或按相反方向进行)。存放时间长短受企业生产周期、供需矛盾等因素影响。直接换装和经由场库换装都是枢纽内部场站的运营组织形式，它们足为了消除两种运输方式在衔接时间上的差异，刈货物换装过程起到一定的缓冲作用，但不是枢纽内部场站之间换装效率高低的决定因素。所以，公路货运场站与其它方式货运场站的卒M组织方式重点应放在同地换装和异地换装形式卜。合理调整场站的空间结构，尽母采用同地换装方式，以提高转换效率。在实际巾，』、t结合公路货运枢纽的特一l以及枢纽内不同交通方式的具体功能选择恰当的换装方式，但无论采用什么样的方式，都要满足货运高峰时期内大量货流的顺利通过，同时还要考虑‘系列的相关因素，如：·发生换装的两条交通线路的建设顺序；●发生换装的两条交通线路的交织形式及场站位置：·换装站I邛同力‘式的货流换装显和组织形式；·公路枢纽城市的地形条件以及城市舰划的用地限制、设施保护等。20世纪50年代中期，集装箱运输的兴起大大缩减了货物转运成本和时间卜的无效件．世界运输、Ik进入一个完全不同十铁路、水运等单一方，℃运输的崭新阶段。集装箱运输适用于公路、水路、铁路和航空各种运输方式，在转换过程中不需要 换箱、装箱，可以大大减少换装次数及缩短换装时间，并减少换装带来的货物损失，集装箱运输已成为各种交通方式有效协作和衔接的现代化手段。集装箱多式联运作为一种新型的运输组织形式，一经出现便迅速成为成为势不可挡的浪潮。目前，国外许多发达国家的集装箱多式联运已相当完善。而我国的集装箱运输起步较晚，发展缓慢，成为制约我国多式联运发展的重要原因。所以，建议我国积极发展集装箱运输，不论采用哪种货物换装方式，它都能很好的适用，是提高多式联运效率的重要手段。4．1．3公路货运场站与其它方式货运场站(港)之间交通连接线的设置公路货运场站系统是由公路货运场站和场站连接线共同组成，公路货运场站与其它交通方式货运场站(港)要实现一体化的衔接配合，各货运场站之间不仪要有简洁高效的空间布局形态，场站间便捷快速的连接通道也是必不可少的基础条件。只有通过道路系统的连接，整个公路运输枢纽才能成为有效运转的系统，连接线就如同场站的根须，将场站牢牢固定于综合交通系统之内，否则公路枢纽内的各个场站只是孤立运作的分散点，整体功能难以发挥。根据公路枢纽的运转机制，公路货运场站的连接线可分为两个层次，场站外部连接线和场站内部连接线。场站外部连接线足指公路货运场站与公路枢纽城市对外下线公路网络之间的连接线，它可以实现公路货运场站与外部的贯通。公路货运场站与r线公路网络之间的交通连接线是公路货运场站与公路网络一体化衔接的基础保障，是公路货运场站与其它方式货运场站之间有机衔接的前提条件。所以，在设置公路货运场站与其它方式货运场站之问的交通连接线之前，应先完成公路货运场站与干线公路网络之间交通连接线的设置。场站内部连接线是指公路货运枢纽内部各运输方式的场站(港)之削，就本文研究范围手要是指公路货运场站与其它方式货运场站(港)之fHJ的交通连接线，它可以是单独服务J‘场站的争川公路．也町以址城l~J道路。场站内部连接线tI『以使各方式场站(港)整体运作，减少场站之I"HJ中转换装运输对城市交通的压力，同时还具有对城市交通的疏导功能。所以，公路货运场站连接线设嚣的是否便捷合}甲，将直接影响场站功能的发挥，是场站系统舰划中必不可少的一部分。 1．公路货运场站与干线公路网络之间交通连接线的设置公路货运场站的功能最终要通过干线公路网络来实现，公路货运场站与T-线公路刚络之间直捷顺畅的连接线可以使：肯之M更加协调紧凑的合作，大大缩减货运汽车在城市内的走行距离，节省出城时间。不同的公路网络形态以及不同的场站布局模式，连接线的设置也有不同的形式，并没有一个固定的模式，基本目标就是即要满足为公路货运场站服务的要求，义要与城市规划及城市交通相互融合，避免和减少对城市生产和居民生活产生／fi良影响，因此公路货运场站与干线公路网络之间连接线的没置应遵循一定的规则：(1)公路货运场站连接线的设置一方面要保证场站的货物及时集运和疏散，另一方面又要尽量使集散交通流不与城巾-主要交流发牛干扰。应能最大限度地满足车辆出入场站方便和快捷，各方向的车辆就近进出场站，避免车辆围着场站绕行，以降低对周边道路网的压力。(2)当规模较大的综合性货运站位于城市中心区域时，进出￡』处心没置专用连接线与城市货运干道相连接，避免将货场直接布置在城市干道旁侧。H城市货运干道严禁穿越城市中心区和居住区，并与城市快速道路、高速公路连接，其m入口不少于两处。(：{)场站进山口处的连接线应避免设在主路的繁忙和敏感地段或交叉rI附近，以减少对丰路的影u虮当场站的货运过境车流辆较大量，连接线成设在城市外围，作为过境货运道路。(4)场站各方向连接线的设置应使场站对刷边道路的压力比较均匀，避免个别路段压力过大。同时，场站各方向连接线在功能L应卡H互独立，避免年H互之间的}扰。(5)场站连接线的设H‘标准应以交通流量为依据，连接线的通行能力即要与场站规模相匹配，还要与其连接的干线公路或城市干道的运输能力相互匹配。(6)公路货运场站连接线应减少与铁路、水运航道线路的交叉，应与铁路、水运航道和公路干线线路平行布置，以充分保证各种运输方式问的协调。尽量使主要货流在枢纽内的径路顺直、便捷，从而实现整个交通楸纽的顺畅运行。2．公路货运场站与其它方式货运场站(港)之间交通连接线的设置场站内部连接线是在公路0其它运输方式有换装作qk联系的时候(如公铁联 运、公水联运)才进行相应的设置，而对于只负责到发作业的公路货运场站则不必专门设胃与其它方式场站(港)之问的连接线。交通枢纽内每一种运输方式及其场站(港)设施的布置都有它固有的特点和规律，刁i同方式枢纽内部场站之间的交通联系要通过场站间的连接线来实现，在各个交通场站内部的运营管理达到最优状态的情况下，场站之间的行车时间和费用则成为全部换装费用的主要部分。因此，场站之间连接线的设置应本着载运。r具走行距离是短、运输费用最省的原则，并结合换装方式的要求，使场站之间的连接线与各方式场站的自身特点相一致，从而可以在最小的费用下保证获得最大的通过能力和输送能力。下面我们就分别研究公路货运场站与铁路、水运、航空货运场站(港)之间交通连接线的设置方法。(1)公路货运场站与水运港口连接线的设置海港位置的选择由丁受海岸的地形地貌、水文地质等自然条件的限制，海港通常位于城市的外围，海港与城市内的公路场站之问则应设置快捷的专用公路(疏港公路)。如果港口空问允许，公路货运场站应直接位于港口后方，二者之问配置装卸1二具的走行线即可，但二二者与城市之间同样要有方便的公路连接，且引入港口的公路连接线不能影响城市与海上的联系，并且保持港口与城市规划相协调，港口和城市向相反方向发展是合理的。内河港口在枢纽内通常布置在内河航道的岸边，港rI与城市内部公路场站之删要有直接的公路或城市干道相连，连接线应尽量靠近城市外嗣且避丌居住区和文教区，并应处于城市下风方向，以减轻噪声及粉尘污染。当在航道的两岸分别设置港区时，公路连接线应与航道相交，利用跨河桥梁实现■者的连接，以方便同时向航道两侧城区集散货物，并可压缩货运汽车i芏公路枢纽内的走}J：罩程。(2)公路货运场站与铁路货运站连接线的设置公铁联运是我田的主要联运方式，当铁路货运场站与公路货运场站位于同一地K或距离很近时，__．者之f、日J配旨装卸上具的走ir线即可．并F1预目足够的换装作、Jp窄问。但二者与城市各L业区、大型仓库等主要货源点之M要有方便的连接线路，¨J‘充分利用城市道路，且要与公路网主骨架自。’队速的通道联系，并应与有关的城市功能区布局密切配合。当公路货运场站1j铁路货运场站分开设置时，应存一者之间设置迂回的公路联络线，因为我国铁路与公路的货物换装量较大，联 络线上的车流量较多，为了方便城市的生产和居民生活，减少对城市的／1i良影响，连接线尽量避丌城市中心区，以减轻对城市交通的压力，同时还可以分流部分过境交通量。连接危险品货物装卸站的道路应设f市区之外：连接粉术易扬货物装卸站的道路不能设在盛行风向的上侧或最小风频的F侧位置；大运量、高等级的连接线路应选择适宜的地形修建，不应防碍城市排水和郊区农业灌溉，并应采取措旋防止和减轻交通噪声对居民聚居地段的干扰。公路连接线应减少与铁路的交叉，当必须相交时应设置立交疏解。因交叉点对城市的发展有较大影响，所以交义点应选在城市外围，与现有的z,Ik集中区相背布置，一方面防止城市过于扩大，另一方面可促进生产力均衡地发展，冈为交叉点容易形成新的机纽，进而聚集形成新的工业区，有利于引导城市向多极中心组团结构发展。(：{)公路货运场站与航空机场连接线的设置在我国由于航空所占货运量的比例较小，般航空货运港与客运港共用⋯个机场且以客运为主。由于噪声的影响，航空港至城市边缘的距离小小于5公晕，航空港与城市之间通常都有高等级的公路线路相连，一般不需要另设货运专用连接线。在任何时候交通场站与运输线路都是分不开的，各方式枢纽内部场站都要根据各方式交通网络的布局来设置，各方式交通线路之问的协调程度直接影响各方式场站之间的协调性。为了便于不I司方式机纽内部场站(港)之问的衔接，各种不同交通方式的交通线路在规划建设时就要考虑为枢纽内部场站c港)之叫的协调发展创造有利的先决条件。一般来说，对于多种运输方式交汇处的换装站(港)上的不同交通方，℃，其建设顺序的优先级应该是：水运>航空>铁路>公路。因为水运内河航道的建没必须依托于天然河道，而河道的走向极难改变，海运也必须依托于海岸线，而海岸线是随着地壳的变迁而形成，具有千万年不变的特性，根本无法改变，所以水运航线的调整范围最狭窄，应最先建i殳。航空运输的航线在守中，与陆地上的交通线路小会发生干扰，但航空港位置的选择将影响通往航空港的公路、铁路的位置和走向，所以其建设顺序应先于公路和铁路。只要所选位置的大气、胍向、环境等条件符合要求即列修建机场，因此相对Ji水运来说，航空港位置的选择范罔稍大一些，可次之建设。铁路的调整范围人f水运和航空，但其要依靠轨道而刁i 如公路的调整范围大，可在中间建设。在四种交通方式中，只有公路最为灵活，可逢山过山，遇水过水，具有其它方式无法比拟的“门到门”的通达性，水运、航空、铁路运输通常都需要公路的衔接与集散。通过公路的连接作用，可以把各种运输方式紧密的组合在一起，形成有机的整体，所以公路本身即是一种运输方式，又是各方式间相互衔接的T：具和手段，可调整的范围也最为广阔，应最后建设。各运输方式在减少相互制约性的同时还应增加相互合作性，即彼此为对方提供服务，以便能够相互促进、共同发展。例如公路交通枢纽内公铁两种交通线路的并行引入是合理的，这样有利于公铁联合货运站的布置，可以少修或不修场站之间的连接线和延伸线，进而可以缩短换装线的长度，减少换装工具的走行里程。当铁路或：奎路与航道并jt时，还可以大大减少跨河桥梁的数量，避免相互_『二扰。当规划机场时，J世使机场与城市之『L1J的连接线走最短的直线距离，防止因通往机场的时问过长向抵消航空运输快速性的优势。总之，无论公路货运场站与其它方式货运场站(港口)之问采取什么样的空间组织方式，都即要体现城r}丁对外交通便捷和城市交通顺畅的统’，又要实现枢纽规模效益与城市合理布局的协调，使各种运输方式及其交通场站能够一体化地为整个货运过程服务。4．2公路货运场站与其它方式货运场站(港)的运能匹配规划公路货运场站与其它方式货运场站(港)之|1]J良好的空问组织形式以及合理的连接线发置，为场站之间的中转换装作业提供了方便的基础设施条件。但公路货运场站与其它方，C货运场站(港)之间要实现顺畅衔接不仅要满足空间结构』：的一致性．同时还要满足吞吐能力相互匹配的要求，爿‘能实现真iF完善的有机协调。各个公路货运场站在完成其自身所分担的运输黾的『刊时，还要承担从其它方式场站接驳过来的换装运输量。货物换装量是场站之问运能传递的量化值，场站吞叶能力是否相互协涧川取决F场站之问能否及时消化、吸收彼此的货物换装量。因此，确定场站间的换装量是公路货运场站与其它方式货运场站(港)之『白J运能匹配的父键所在。I—J时，公路货运场站‘j其它方式货运场站(港)之矧的换装量也是本文第三章(式3—14)中确定公路货运场站规模的重要组成部分。 4．2．1公路货运场站与其它方式货运场站(港)之间的货物换装量公路枢纽城市的货运系统由铁路运输、公路运输、水路运输、航宅运输、管道运输、城市货运汽车运输以及各方式枢纽的内部场站系统共同组成。由j二各种运输方式都要受其自身合理使IL}j范围的限制，当运输过程由一种运输方式难以完成而需要由其它方式接替运输时，则发生货物换装，换装过程在各运输方式枢纽的内部货运场站之间进行。所以，各方式枢纽内部场站之间的货物换装最终来源于各运输方式之间的货物换装，确定公路货运场站与其它方式货运场站之问的货物换装量也就是确定公路与其它运输方式(铁路、水运、航审)之州的货物换装量。【．公路货运场站与其它方式货运站(港)之问货物换装量的产生机理分析(I)公路交通枢纽的边界在确定组成公路枢纽的规划边界时，分界点的确定原则主要足：①即有城市和城市规划所确定的城市地理边界；②其它运输方式管理系统划分的行政边界；③满足使划分到枢纽范围内的各种设施形成‘个有机整体，保证顺畅的联合运输过程；④满足城市对外交通人系统的要求。(2)公路交通枢纽的运输特征货物从发点到终点的运输过程巾所形成的货流以及实现对它运输的活动设备在道路h的定向流动统称为货运交通流，以流量和流向来表示。按照货运交通流的起终点1j公路枢纽边界的关系，流经公路帜纽的货运交通流可以鉴定成以下几种方式“3(见图4-5)：①始发流：由城市中某一发点产生的流出公路根纽边界外的交通流称之为始发流(域内一域外)：②到达流：由公路枢纽边界外流入城『fJ内的交通流称之为到达流f域外一域内)：⑨过境流：由公路枢纽边界外流经枢纽后，冉流向枢纽边界外的交通流称之为过境流(域外一域外)。 图4-5货运交通流分类示意图(3)货物换装量的J。生机理通过上面分析我们可以知道，流经公路交通拟纽的货运交通流由始发流、到达流和过境流三部分组成。刈于始发流和到达流，是由城市xq-夕b铁路、公路、水运、航空运输方式为城市输入和输出货物而产生的交通流。由于城市对外的铁路、水运、航空运输方式，受其自身使用范围的限制，难以独立完成对城市内部的货物集疏作业任务，而把部分到站货物转换给公路货运场站由城市货运汽车I劬城市内部进行疏散作业，或按相反过程进行。在城市货运汽车通过公路货运场站为铁路、水运、航空运输方式集结和疏散货物的过程中，在公路货运场站与其它方式货运场站(港)之问将发7E货物换装作业，从而会在公路货运场站与其它方式货运站(港)之间产生货物换装量。对于过境流，是公路枢纽城市外部区域之间使用铁路、公路、水运和航空线路运输货物时，需要经过公路枢纽城市中转或直接通过公路枢纽城市，而在公路枢纽城市内产生一定的过境交通流。当需要在公路枢纽城『i，进行货物中转时，山于公路与铁路、水运、航窄运输方式的经济运距、运输费用、技术性能等条件的不同，运输食业为了节约运输成本，需要在公路与铁路、水运、航宁运输方式之间发生换姨作业，换装过程需要在公路货运场站及其它方式货运场站(港)之间米完成，从而会在公路货运场站与其它方式货运站(港)之fHjj“：生货物换装量。由于始发流和到达流产生的换装量与过境流产生的换装量的形成过程不同，发生换装的运输方式也不相同，为了有所区别，我们将由始发流和到达流在公路货运场站内产乍的换装量称为“集疏换装量”，将由过境流在公路货运场站内产 生的换装量称为“过境换装量”。虽然“集疏换装量”和“过境换装量”都由公路货运场站进行操作，但二者的产生机理小同，因而求解方法也有所不同。下面我们对这两种形式的换装量进行分别求解，然后加和得到公路货运场站内总的货物换装量，换装量求解结果可以用矩阵形，℃表达。在求解换装最时，首先要确定整个公路枢纽内可能产生的交通方式。当货物由城市货运汽车集中到场站或经干线运输到达枢纽场站还需通过不唰的交通方式疏散到不同的目的地时，将发生货物换装，而选择哪种接驳交通方式依赖于运输需求者的选择行为，所以运输需求者的选择行为将直接决定着枢纽内不同交通方式之间的换装量。一般而言，影响运输需求者对运输方式选择的因素1“主要有以下几种：lt货物的种类；2．货物的运量；：j．运输距离；4．运输时间；j．运输成本；6．运输时间的波动性(可靠性)。在这些影响因素中，货物的种类、货物的运最和运输距离三个条什是由货物自身的性质和存放地点决定的，属于不可变量，冈这几个条件的大幅度变更而改变选择运输方式的可能性很小。相反，运输时间和运输成本是不矧运输方式相互竞争的重要条件，对运输时间和运输成本的不同要求必然会带来所选择的运输方式的改变。一些关于运输服务特性重要程度的涧食也显示，运输成本、速度和可靠性最为重要，其他特征与此相比显得微不足道。因此，运输服务的成本、运输时叫和·叮靠性是选择运输方式的决定因素。2．公路货运场站与其它方式货运场站(港)之间的过境换装量“过境换装量”求解的基本思路是，将整个公路货运枢纽城市作为区域综合交通网络(馓为市域交通网)上的一个节点，把四阶段法中的交通量分配过程应用到由铁路、公路、水路、航空多种交通方式构成的综合交通网络叶j，进行联合交通分配，在分配过程中，各小区之fRj的货运交通流必然要通过公路货运枢纽节点，我们可以从流经公路货运枢纽节点的交通流量中分离出公路与其它交通方式(铁路、水路、航空)之间的货物换装量。【I)综合交通网络中运输量联合分配的基本条件因为不』亓j的运输方式其交通量的统计指标各不相同，虽然在公路运输中也存在这种问题，但各种车型的性质相差不人，ri丁以统一为标准车进{j分析。然而不同交通万一戈的交通量指标十日差较人，例如，公路的交通量指标为汽年，水运的交通量指标为胄特等等。如果在的综合网络中进行交通量分配，必须有～个统一的交 通量指标。因为各种运输方式的交通量均可通过其车辆(汽车、船、火车、飞机)的平均实载率转换为运输量，而不同交通方式的运输量是无差别的。所以，我们将小同运输方式的交通量统一转化为运输量，Hj凹阶段法进行交通分配时，分配的是运输量，以消除不同交通方式在交通量统计指标上的差别。在综合交通网络上进行运输量联合分配时，可以不考虑运输量对道路交通阻抗的影响，原因如下：通过对各种运输方式的交通特性分析我们可以发现，在铁路、海运、航空运输中，交通工具的走行时间与交通量是无关的；在内河水运中，由r受航道的限制，船舶对于运输航线的选择范围比较狭窄，有时甚至是无从选择，并不会因为船舶数量的增多向改走其它航道，并且水运主要以运量大为优势，凼速度缓慢是其天生的弱点而不会去追求运输速度，所以水运中船舶的走行时间受交通量的影响并1i像公路那样敏感，可以忽略不计；在公路运输中，车辆的行驶速度与车流量有关，牟流量越大，速度越小。但公路上行驶的车辆是多样的，除妖途货运汽车外，还有长途客车、个体汽车、单位车、出租车等，而长途货车只占较小的比例。所以，长途货运汽车的对速度的影响不明显，况H．越是大批量的货物越是注重费用的多少，而对时间的要求并不高。因此，在单独研究公路货运交通量时，我们可以不考虑公路运输中货运汽车的交通量对道路阻抗的影响，即假定阻抗是不变的。由此分析，如果以货运交通量进行联合分配，则可以不考虑道路交通阻抗的影响。同理，在将货运交通量转换为运输量进行分配时，仍然可以不考虑运输量对道路交通阻抗的影响。因此，选择阻抗1i变的交通分配模型(如多路径概率分配法或全有全无分配法)即可进行运输量的联合分配。(2)综合交通网络的生成住公路网规划中，交通分配所使用的嘲络是系统工程学罔论中抽象的网络图，山节点和连线组成。综合交通刚络也同样由节点和每两个节点之间的‘条或多绦相』．平行的连线组成，每种连线代表一种运输万式，节点代表交通小区彤心，一般的道路交叉口也可作为节点，世并不发生换装(换装过程只存交通枢纽内进行)。我们把代表公路货运枢纽城市的节点称为枢纽肖点，因区域内可能有多个公路货运枢纽，所以，为了区别，我们将代表讦：在进行规划的公路货运枢纽的节点称为“规划枢纽节点”，代表其它公路货运枢纽的节点称为“一般拟纽节点”。 规划枢纽节点只有一个，我们重点研究规划枢纽节点内各种运输方式之间的货物换装量，而一般枢纽节点可以有多个，只起辅助作用，不作重点研究。各种运输方式的交通线路在公路货运枢纽节点处衔接，通过公路货运枢纽的连接作用，形成一个相互连通的综合交通刚络，货物在公路货运枢纽内可以方便地进行不『司方式间的换装。综合交通州络的抽象路网图如图46所示。公路铁路水路航空规划枢纽15一般枢纽”图4—6综合交通网络的抽象路网图(3)综合交通网络中公路货运枢纽节点的扩展如果将运输量在现有的综合交通网络上分配，只是得到各个不同交通厅式的路段交通量，还没体现出规划公路货运枢纽内各交通方式之f日J的换装量。假设各种运输方式之J、日J的换装只在枢纽I，点发生，则pJ以通过枢纽肖点扩展术解决这个问题，如图47所示。其基本方法是：将发生换装作业的“舰划枢纽节点(K)”，根据其交通流的流入方向(1，2)和流出方向(3，4)，分裂成两个流入节点(k．，k!)和两个流出节点(k，，k4)，并在其间用换装线相连(两个流入节点之问、两个流出节点之间没有连接线)，从而形成一个山流入节点和流出节点两部分组成的换装扩展节-h蛾声④p1◇二≥01+——公路⋯⋯_水路一一}换袈线：[1,31【l，4】⋯一一肮望⋯⋯铁路12，3112，4t图4—7公路枢纽节点扩展示意图一¨一一-一一》)l||||⑧⑧ 我们将换装线也看作是综合交通网络中的路段，参与运输量分配，则换装线上所分配的运输量即为其所连接的两种交通方式在公路货运枢纽内的换装量，此过程即为换装量的分离过程。在每组()D交通量分配之前，应先将综合交通网络中所有的公路货运枢纽节点都按该组OD交通流由起点(O)到终点(D)的前进方向进行节点扩展。公路货运枢纽节点扩展以后，我们将各种运输方式交通线路上的运输时间、运输费用、运输町靠性等不同因素统一为广义费用作为它们的交通阻抗，同时把机纽节点换装线上的换装时间、换装费用、换装可靠性等因素也统一为广义换装费用，作为换装线上的交通阻抗。虽然各种运输方式的变通线路和枢纽节点换装线的特性不同，但它们分别以广‘义费用和广义换装费用作为交通阻抗时，量纲是可以统一的，因此，综合交通网络就由各种运输方式的交通线和公路货运枢纽节点的换装线共同构成。与传统公路网络不同的是：道路的交通阻抗值不再是单一的运行时间，而是包含多种因素的广义费用；网络上每两个节点之问也不只存在一条交通线路，而是可以有多条交通阻抗值不同的线路。但两种网络都是以路段交通阻抗为约束条件进行交通分配的本质是相同的，所以，仍然可以用比较成熟的传统的公路网络交通分配方法在综合交通网络上，以广义费用作为交通阻抗进行多种交通方式的运输量联合分配，只是分配过程复杂一些而以。在分配过程中，公路货运枢纽节点将随着OD点对的不同而扩展成不同的形式，在每一组OD点对分配之前，综合交通网络上所有的公路货运枢纽节点都扩展一次，每个公路货运枢纽节点的扩展次数与oD点对的个数相等。(4)过境换装量的确定作为运输对象，客运的对象只有一种，而货运的对象却有多种。不同种类的货物对运输的要求也不相同，例如煤炭、钢铁、建材等运量较大的货物对时间的要求并不高，相反它们山于运量较大而更汴重费用的高低，凶此多选择水运、铁路运输方‘式：鲜活品、|1丌】·几J等货物则刈叫问的要求较高，多选择公路交通厅式．所以，不问种类的货物不可一概而论，应针对小同区域的货运资源分斫j情况冈地制宜地划分货物的种类，并按不州货物种类分别进行运输量分配，以满足计算精度的要求。运输量联合分配过程分货类进行，每。个OD点对的O-D量分配完成以后，统计“规：刨枢纽节点”内一端连接公路、另一端连接其它运输方式的换装线卜的 运输量，即为对应于该oD点对的公路与其它运输方式之问的该类货物的换装量。当所有的0D点对都分配完成以后，将相应】i各个OD点对的换装运输量统计成矩阼形式，即¨j‘得到清晰的换装量结果。例如：某个规划公路货运枢纽内公路与其它各运输方式之阳J的各类货物换装量(单位：吨)的矩阵形式为(表4—1)：公路货运枢纽内公路与其它运输方式之间的过境换装量表4-1～～～～—～遗篓方式公路铁路公路一水运公路一航空合计＼粮食20015040390小材540800Ol：{●0煤炭700100001700换装量合计(吨)14401950403430因为各运输方式之间的换装最终要通过各方式枢纽内部场站之间的换装作业米实现，所以求得的公路与其它各运输方式之间的过境换装量即为公路货运场站与其它方式货运场站(港)之削的过境换装量，同样可用表4—1表示。3．公路货运场站与其它方式货运场站(港)之间的集疏换装量由公路货运枢纽城市的始发货运交通流和到达货运交通流产生的“集疏换装量”，是公路货运场站为其它方式货运场站(港)集疏货物的过程中，在公路货运场站与其它方式货运场站之问产生的货物交换量。由r货物运输存在高峰期，所以公路货运场站心满足高峰时期货运交通流的正常通过。我们以公路货运场站‘lj铁路货运场站之间集疏换装量的确定方法为例来说明公路货运场站与其它各种方式货运场站(港)之问集疏换装量的求解方法。规划年货运高峰季节平均每大‘条铁路到达公路枢纽城市需换装给公路货运场站进行疏散的换装量O。可由卜式计算：nORB，=yoR·dR，·YRB，(q1)胃式巾：Q。一到达公路枢纽城市的第j辆铁路车辆的额定载货量：a。．一到达公路枢纽城市的第i辆铁路车辆的满载率；Y。一到达公路机纽城fH的第i辆铁路年辆的货物换装给公路场站的比例：n一货运高峰季节平均每天条铁路到达的货运车辆数。 7。由铁路车辆所载货物的种类构成情况以及适合于公路场站疏散的货物数量，可通过历次观察统计，综合分析确定。货运高峰季节平均每天一条铁路到达的货运车辆数n由下式确定：n：里(4-4-nZ)n=_：÷JO式中：Q。一公路枢纽城r仃的对外铁路货运总量在该条铁路方向上的分方向预测值；石一货运高峰季节平均每辆铁路车辆的额定载货量。若公路枢纽城市的对外铁路运输线路共有k条，则规划年货运高峰季节平均每天各条铁路换装给公路货运场站进行集疏的换装量，即公路货运场站与铁路货运场站之间的集疏换装量O。。为：Qns2∑QRBj(4～3)簋⋯’设由运输量联合分配确定的公路货运场站与铁路货运场站之间的过境货物换装量为0RA，则公路货运枢纽内部各个公路货运场站与铁路货运场站之阳J的货物换装总量Q。为：QR；QRA+QRB(4-4)4．2．2货物换装总量在公路货运枢纽内部场站之间的分配由式(4-4)确定的是公路货运枢纽|』!|部各个场站与铁路货运场站之间的货物换装总量，我们还需要将它分配给公路货运枢纽内的每一个场站，从而确定单个的公路货运场站与铁路货运场站之间的货物换装量。我们仍以公铁两种方式换装为例来说明货物换装总量在公路货运机纽内部各个场站之间的分配方法。山式(4-4)确定的公路货运枢纽内部各个场站与铁路货运场站之间的货物换装总量为O。，由第三章确定的公路货运枢纽内部公路货运场站的个数为Ⅵ，则第K个公路货运场站与铁路货运场站之间的货物换装量为：QK，=O。‘XKK=1,2，^，M(／t-5)式中：。x一第“个公路货运场站的换装量分配系数，九x≤1’且苫1x。1。 X。主要甫以下儿个冈素确定：(】)换装量的货物构成及流量、流向；(2)公路货运场站的服务范围及沾场问距离：(3)公路货运场站的性质、功能；(4)场站用地限制。同样应用上述方法，U‘确定出第K个公路货运场站与水运港1：3之叫的货物换装量Q。以及第K个公路货运场站与航空机场之问的货物换装量O。。则我们¨J以得到公路货运楸纽内部第K个公路货运场站与其它各方式货运场站之问货物换装总量Q。为：OK=QKl+QK2+OK3K=1,2，A，M(4-6)公路货运场站与其它方式货运场站(港)之问货物换装量确定以后，一力‘面可以用米优化公路货运场站规模，实现公路货运场站与其它各方式货运场站(港)之间的运能匹配。另一方面。Ij以检验公路货运场站与其它各方式货运场站(港)之间的协涧程度，即检验公路货运场站与其它各方式货运场站之间的换装方式选择以及连接线的设置足甭能够以最少的换装次数、最短的换装时间满足最大的换装量通过要求，以便能够及时调整公路货运场站布局，最终形成与其它方式货运场站(港)一体化衔接的公路货运场站的布局方案。4．3公路货运枢纽与综合交通网络一体化衔接的对策分析综合交通系统是由各种运输方式及其楸纽系统等硬件设施和运营管理等软件条件融合在一起的复杂的系统工程，它集多种功能、多种组织、多种利益于一身，要求在有限的空间内解决各种运输工具的流线组织，协调多个阶层、多种需求之间的相互关系。并且，综合交通系统作为一个丌放的系统，在系统内部达到高度1体化的同时，还要求同与其息息相关并列其产生重大影响的外界环境的叻、调共存。通过对公路货运枢纽与综合交通网络进行一体化规划，可以实现各种运输方式及其枢纽等硬件没施的一体化建设，但要通过公路货运枢纽lj综合交通网络的一体化衔接来实现完全意义L的综合交通系统，单靠规划的力链还足远远小够的，其它各种软件条件的一体化组织也是必卅i可少的重要保障。并且通过前面 的分析我们知道，导致公路枢纽与交通网络相互脱节的原因也不止规划一个方面，交通体制、交通管理等方面的障碍也是重要原因。所以，要实现公路货运枢纽与综合交通网络的一体化衔接，应该从多方面入手，除对二者进行一体化规划以外，还应该具备以下几个基本条件：(1)交通管理体制一体化交通管理，是指对铁路、公路、水运、航空、管道五种运输方式及其枢纽系统的运行、发展和变化，进行有目的、有意识的控制与协调，实现运输目标最优化的过程“⋯。交通运输系统具有极强的基础性和社会性，综合运输体系的形成必须依靠政府的力量进行推动。而我国现行的交通管理体制主要是按照运输方式划分的分散型管理模式，铁路、公路、水运、航空、管道由／1i同的部门分管，而且一种运输方式还有多个部门管理。随着我罔综合交通体系的迅速发展，我国现行这种“多家管”的交通体制已越来越不适应经济、社会发展的要求。交通设施重复建设、联合运输效率低F、无序竞争、交通堵塞等诸多问题己FI渐突出。因此，在目前我幽各自为政的交通管理体制卜-，要实现公路枢纽与综合交通网络的一体化衔接在克服制度、管理和利益关系上的障碍不会比规划本身轻松、容易。20世纪60年代以后，美、英、R、法、德等困家对交通运输管理体制进行了大幅度改革，建立了综合运输管理体制，并取得了非常的效果。在我同，合并成立大交通部或变通委员会的想法由来已久，20世纪60年代木和80年代末，曾两度试图建立，铁道部、交通部已经搬到一栋楼内，然而最终都无功而返。20世纪80年代以来，我国深圳，自贡等少数中等城市就进行了交通管理体制改革尝试，文行“一城一交”的大交通管理体制。在最近‘轮政府机构改革中，北京、重庆、上海、海南等省市都对现有的交通管理体制作了较大调整，基本建立了多种运输方式一家管的新体制。但因下改上未改，这种体制运作起来困难重重，很多川题雉以协调。交通运输仍然仃征多头镑耻、政出多『J的现象。基于我困交通发展实情，本文提出我凶交通体制改革方法：自j：而下，存中央撤消铁道部、交通部、民航管理局等管理部门．成立统一管理全国交通运输的“国家运输部”或“国家交通管理委员会”，下设铁路管理局、公路管理局、航窄管理局、水运管理局、管道管理局、城市交通管I里局，地方各级政府按中央的 机构对lJ设置。国家运输部或陶家交通管理委员会最主要的功能和职责就是负责铁路、公路、水运、航当兰、管道等运输方式及其枢纽系统的统一规划与协调发展；制定综合交通管理的政策、法规并监督实施。确保政令统一，权责一致，克服多头管理、政山多f』的弊端。(2)交通运行一体化货物运输过程实际上是由各种运输方式及各种交通枢纽紧密组合在一起的方式链，枢纽与运输线路之间的顺畅衔接使方式链的各个部分环环相扣，融为一体，通过现代化的运行调度组织系统使各方式之间保持协凋的运行状态，将大大增加方式链的组合效应，提高整个货运系统的机动性、适应性、一体性，从而实现货运交通流在枢纽与交通网络之问的顺利转换与集散。公路货运枢纽系统是综合交通网络系统的主导中枢，具有连接各种运输方式的纽带作用，因此，建立与综合交通l叫络一体化协调的公路货运枢纽的运行指挥调度系统(如图48)，是充分发挥公路货运概纽功能的必要条件。图4—8公路货运枢纽运行指挥调度系统 (3)公路枢纽城市的内外交通一体化公路枢纽总是以一个城市为依托，它的主要功能就是连接城市的内外交通，与所在城市的性质和功能有着密切的联系。公路枢纽城市对外交通与城市内部交通的一体化就是指从城市对外交通与城市内部交通协调发展的角度，实现城市内外交通的有机结合，使各种对外交通方式在公路货运枢纽所依托的城市内有机衔接，保证最方便、快捷的中转与换装。其主要反映在城市交通能够通过公路货运场站系统高效、快速地为城巾．对外交通方式(铁路、公路、水运、航空等)集结与疏散货流。公路货运枢纽城市的内外交通一体化需要通过城市总体规划、城r|丁交通规划、城市土地利用规划来完成，将公路货运枢纽规划作为城市交通规划的一部分进行整体规划。随着城市形态的刁i断扩张、城市经济的快速发展、城市货物的大规模流通势必要求公路货运积纽与城市对外交通网络的一体化发展，而公路货运枢纽与城市对外交通网络的一体化的发展又会推动和促进城市内外交通一体化的形成。公路货运枢纽城市的内外交通一体化结构如l墨l4-9所示。图4-9公路货运枢纽城市内外交通一体化整合示意图"外，山于货物种类繁多，货物流动受供需矛盾的影响以及货运需求预测的复杂性，侄公路交通舰划和公路交通枢纽规划rf，一直存在管重客运、轻货运的现象。这一L在城r}丁交通规划中更为明显，对城市客运交通的研究远远多于对城市货运交通的研究，常常将客运交通的某些理论进行适当改进就直接应用于货运交通。但是，货流牛竟是交通流的重要组成部分，有其独特的分布规律，在区域交通中货运所占的比例更人，忽略对它的研究必然会造成交通规划结果不能很好的 满足实际运输需要。这种重客运、轻货运的状况使公路货运枢纽}|!Il划研究的理论成果较少，实践经验也较为缺乏，相对公路客运枢纽的规划研究显得滞后。所以，要想实现公路货运枢纽与交通网络的一体化发展，首先要对货运交通有一个正确的认识，端正“提到交通就是客运”的片面思想。使公路货运枢纽能够有一个良好的发展环境，与交通网络的发展齐头并进，从而形成与交通网络一体化的完善的公路货运枢纽系统。近年来，物流热侄我罔升温，物流园区、物流中心、第三方物流等概念成为全社会关注的热点，咐公路货运枢纽及其场站似乎淹没在这股物流大潮之中，枢纽及场站建设明显停滞不前。而事实上，在现代物流活动中，运输的作用是不吉而喻的，而作为运输系统重要组成部分的公路货运枢纽，在现代物流中具有特殊重要的作用：从物流的运动过程看．如果按其运动的程度即相对位移大小观察，它是I白运动一停顿一运动一停顿的反复过程所组成。与这种运动形式相呼应，物流网络结构应由执行运动使命的交通线路和执行停顿使命的物流节点两种基本元素组成。其中，交通线路上的活动需要靠物流节点的组织和联系。而且从发展需要来看，只有有效利用交通线路和物流节点，爿能充分发挥物流活动的功效，而这就要求把交通网络和物流竹点有机协调，一体化运作，才能保证整个物流系统连续高效地的运转。地区的货物交流取决于区域差异产生的位势强弱和区域问相_L7：依存程度，其交流模式可分为：竞争型交易关联、转移型交易关联和互补型交易关联等二种堆本模式“⋯，如图410所示。这三种交流模式的运行，需要存存一些可以提供连接功能、集散功能、交通疏导功能的交通枢纽，因而具有上述功能的公路货运枢纽无疑是物流结点的最佳备选点。图4—10(h)转移俐交易关联(cjq。补q!交易天if)：=货物交流的空间结构模式 然而，长时间以来，甚至就在今天，在很多人的观念当中，直接把物流等同于运输，f分重视运输网络的组织和建设，完全忽略了物流节点的作用和功能，自然也就掩埋了将公路货运枢纽发展成为物流中心的可能。实际上，在物流系统中最重要的硬件设施就是物流中心，它是组织物流系统运行的物质基础条件。其主要功能包括：装卸、存储、包装、配载、流通加工、运输方式的转换及信息服务。而公路货运枢纽及其站场，也具有运输组织、中转换装、装卸储存、信息流通、辅助服务等重要功能。所以，二者在功能上存在极大的相似性。从经济建设看，现代物流已经成为货运交通发展的必然趋势，而物流中心的建设也势在必行。如果在仝国范围内大搞其建设，必然会需要大量的资金。而资金的缺乏正是我国建设面临的主要问题。冈而，如果以公路货运枢纽为依托展开延伸服务，一方面可以减轻资金的压力，节省宝贵的城市用地，另一方面又可避免基础设施的重复建设。而且，现代化的公路货运枢纽也完全有实力通过联合、重组和扩大规模，形成地区的物流中心”⋯。通过对物流过程分析，现代物流系统要求把交通网络和物流中心高度有机结合，形成整体高效运作的综合交通系统。因而也就要求把具有发展成为物流中心的优越条件的公路货运枢纽与综合交通网络实现一体化衔接，形成点线合一的综合运输网络，为物流系统的有机运转提供高效顺畅的基础设施平台。所以，公路货运枢纽与综合交通网络的一体化发展势必推动物流的进步，而物流的发展又对公路货运枢纽与综合交通网络的一体化衔接提出更高的要求。公路货运枢纽与综合交通网络的一体化衔接，将使公路货运枢纽脱胎换骨，跨身成为综合运输的组织者，大大增加其系统功能的发挥，也就更加具备发展成为物中心的可能。因此，随着现代物流的快速发展，过去盲目追求交通网络建设而轻视公路楸纽建设的错误作法已明显不适应新时代货运交通体系发展的要求，尤其是公路运输在整个综合运输体系中的作用越术越晕要，桐应地公路帜纽系统在综合运输体系中的中轴纽带作用也更加突出，公路枢纽与整个综合运输体系的关系越末越密切，以前单纯的枢纽规划造成的枢纽规模、布局不合理的现象已严重制约了整个公路枢纽与综合交通网络的协调发展。所以，以前脱离交通网络而单独规划和建设公路货运枢纽的错误观念和作法应以改正。而规划是实际建设的先导，要实现公路货运枢纽与综合交通网络的体化衔接，首先应该从规划抓起，积极探索能 够实现公路货运枢纽与交通捌络一体化的枢纽规划新方法，对传统的规划理论加以改进，从而寻求改变公路货运枢纽发展滞后局向的最佳途径。综上所述，本节针对公路货运枢纽及其场站与交通网络相互脱节的原因进行了深入分析，并结合我国公路货运枢纽的发展相对滞后的现象，提出了公路货运枢纽与综合交通网络一体化衔接的相应对策，旨在今后埘公路货运枢纽的规划建设能够改变传统的错误理念和方法，切合实际的进行公路货运枢纽及其场站的合理规划，改变因公路交通枢纽的滞后而阻碍整个综合交通系统发展的现状，促使公路枢纽功能的充分发挥，化阻力为动力，引导我国综合交通体系健康有序的发展。4．4本章小结本章按照公路货运枢纽内部场站与其它方式货运场站(港)之间空间组织原!I【『J的要求，使公路货运场站与其它方式货运场站(港)之间通过简洁高效的货物换装方式和便捷快速的连接通道设置形成高度一体化的空间布局形态。同时，还应用四阶段交通规划理论深入研究了公路货运场站与其它方式货运场站(港)之川的货物换装量的求解方法，从而使公路货运场站与其它交通方式货运场站(港)小仅在空间布局上，而且从运能匹配上实现一体化的衔接。从而最终通过公路货运场站与其它方式货运场站(港)的一体化衔接，实现了公路货运枢纽与综合交通网络的一体化衔。然后针对公路枢纽与交通网络相互脱节的原因，并结合我困公路枢纽发展相对滞后的现象，对公路货运枢纽与综合交通网络的一体化衔接进行了对策分析，从而为顺利实现公路货运枢纽与综合交通网络的一体化衔接提供了体制上、管理上等多方面的基础保障。 第五章西安市公路货运枢纽规划实例研究本文从理论上研究了与交通网络一体化的公路货运枢纽规划方法，为了检验该理论在实践中的可行性，本章结合西安市公路货运枢纽规划进行实例分析。5．1西安市公路货运枢纽与对外交通网络的现状公路运输是西安市对外交通的主要运输方式，西安市同时也是重要的铁路和航空运输枢纽。截至2004年，西安市已建成大型公路货运场站有4个(见表5-])。西安市公路货运场站与对外交通网络的现状见图5—1。2004年西安市主要公路货运场站概况表5—1场站名称位置等级年吞吐量主要业务主要货物主要流向三桥枣园西路信息配载百货、服装新疆、甘肃、宁货运站262号二级261万吨货物运输机械、药材夏青海及撕南华清路华清东路二级222万吨信息配载上业品、建材北京、天津、上海、山西、河南、货运站33号零担货运设备、食品江苏及东北贝斯特长缨西路二级279万吨信息配载服装、电器西北、华北、两货运站289号零担货运鞋、小商品南、中南方向集装箱中火车婀货集装箱工业品、小商山西、河南转站站处三级56万吨及零担品、建材西南、东北资料来源：西安市运管处圈b一1四安巾公路货压砌y6匈盯外父衄网缮现祆囤 5．2西安市公路货运枢纽规划的研究范围根据《西安市2004--2020年城市总体规划修编大纲》，西安市公路货运枢纽规划的地理范围限定在西安市的10区3县范围。其中lO个区为：城六区(新城区、碑林区、莲湖区、雁塔区、未央区和霸桥区)、长安区、临潼区、阎良区和户县(将撤县设区的西户区)：3个县为：周至县、高陵县、蓝田县。总面积为788平方公里。本规划以2003年为基年，期限从2004年至2020年。规划特征年为2010年、2020年。5．3与公路网络一体化的西安市公路货运枢纽内部场站布局规划5．3．1交通小区的划分本次规划交通小区的划分是以西安市行政区划为基础，将中心城市外围的卫星城镇作为第一层次的交通区划(包括：临潼、阎良、户县、周至、杨凌、乾县、三原、礼泉和渭南市区)；将中心城市外围组团作为第二层次的交通区划(包括：韦曲组团、泾河组团、洪庆组团、新筑组团、六村堡组团、草滩组团、纪杨组团)；将三环以内的中心城区(城六区)作为第二层次的交通区划。共将规划区域划分为22个交通大区。参照《西安市城市综合交通规划》中的交通小区划分情况，进行适当合并后，本文将22个交通大区细分为45个交通小区。见图5—2。图5-2西安市公路货运枢纽规划交通小区划分示意图 5．3．2西安市公路货运枢纽内部场站布局备选位置的确定在对规划区域交通小区划分的基础上，以2003年《西安市地方公路网规划》中规划的干线公路网络作为交通流分配的基础网络。以2003年《西安市城市综合交通规划》中的货运oD资料进行适当扩充调整后，并预测规划年(2020年)各小区的货运发生、吸引量，形成规划年(2020年)的货运oD矩阵。将规划年(2020年)的货运oD矩阵在干线公路网络上进行交通量分配，按照场站布局备选位置的选取原则，确定西安市公路货运枢纽内部场站布局的备选位置共21个(见表5—2)，货运交通量分配结果以及场站布局备选位置见图5—3。西安市公路货运枢纽内部场站布局备选位置表5-2序名称服务小区位服务小优势区工业区货运到干线综合功累计综号区号产值生成鼙公路距台功能度离(Ⅲ)能指数指数(亿元)(万吨)l三桥2712135198452．682华清路l112010114167302．455．133泾河152l3291221793102．337．464草滩523111422080302．249．705河池寨813101221793202．15118j6马家湾193l9117172152．0713．927长安414288148217501．9215．848六村堡92526lO153224771．8417．689成辟i机场373871071578lO1．8419．5210蓝田30419981434201．7521．27ll闷良3345ll1141673O1．7222．9912周至3539437¨21850301．6824．6713高陵4044629430140I．5I26．1814f临潼29364059562501．4627．6415纺织城16186659562101．4l29．0516滦镇172474971740138304317户县27346334786013231．7518杜曲3lO416239101．2533．0019斗f、J62252435941．1734．1720九峰1435512164301．1235342l狄寨镇3539634187501．083646相关资料来源：《西安市统计年鉴》2003年 5．3．3西安市公路货运枢纽内部场站个数的确定根据表5—2中备选场站的累计综合功能指数序列可以绘制出累计综合功能指数曲线，并对该曲线进行拟合，得到累计场站个数的边际贡献函数为：MR一2．103Xo“一1．24X．3．758(5一1)对式(5-1)求导数并令导数等于零解得最佳场站个数为MR’=r2．103X“”2—1．24X-3．758)7=0X=12(5—2)根据最佳场站个数x，表5—2中前12个备选场站被确定为实际场站布局位置它们是(表5—3)：西安市公路货运场站实际布局位置表5-3序号l23456789101l12华清河池马家六村咸阳名称二桥泾河草滩长安蓝田阎良周至路寨湾堡机场小区号12113221131929253630333580 5．3．4西安市公路货运枢纽内部场站规模的确定由于公路网络中新的公路货运场站的出现，将在公路货运场站与交通小区之间以及公路货运场站与铁路和航空场站(港)之间产生新增oD交通量。所以，若要确定各个公路货运场站的规模，则需要首先确定各个公路货运场站所产生的新增货运量，即场站的诱增交通量和场站的转移交通量。借鉴公路运输规划中道路诱增交通量和转移交通量的预测方法，并结合相同地区的类比分析，参照场站服务小区的土地开发强度，产业分布情况，综合确定规划年(2020年)西安市公路货运枢纽内部场站的新增货运量，见表j一4。公路货运枢纽内部场站的新增货运量预测结果(2020年)表5-4序号12345678910ll12华清河池马家^村威阳名称三桥泾河草滩k安蓝田阎良周至路寨湾堡机场诱增货运量19．7215．9I14．7315．9913．9812．198．57lO．188．847．678287．39(万吨／年)转移货运量26．8122．3421．5819．8918．3217．5614．6811．0610．649．348．677．48(万吨／年)新增货运总量46．5338．2536．3l35．8832．3029．7523．2521．2419．4817．0116．951487(万吨／年)表5—4中预测新增货运量是每个货运场站与全部交通小区之间的新增货运总量。为了确定单个公路货运场站与各个交通小区之问的新增OD量的OD分布矩阵以及单个公路货运场站与铁路和航空场站(港)之间的转移0D量的0D分布矩阵，我们将新增货运总量按一定规则拆分成单个公路货运场站与单个交通小区之问以及单个公路货运场站与铁路和航空场站之问的货运OD分稚量，从而形成各个公路货运场站与各个交通小区之间的诱增oD量分布矩阵和各个公路货运场站与铁路和航空场站之间的转移0D量分布矩阵。其中，公路货运场站与服务交通小区之fDJ的诱增0D量分布矩IVl-．f用小区的换算面积与总换算面积的比例进行拆分““。公路货运场站与其它方式场站之间的转移0D量分布矩阵可通过转移率曲线进行计算““。最终确定的公路货运场站与服务交通小区之问的诱增OD量分布矩阵见附表l，公路货运场站与铁路和航空场站(港)之间的转移OD量分布矩阵见附表2。 将场站产生的新增OD量(附表1、附表2)直接加到原来各交通小区间的货运车辆出行分布矩阵上，形成新的货运车辆oD矩阵。将包含规划场站的新公路网络进行路网转换，然后以双层规划模型为约束，将新的货运车辆oD矩阵在转换后的公路网络上进行交通量分配(分配结果见图5-4)，在交通量分配过程中同时扩建调整路网，最后统计流经公路货运场站节点的交通流量，确定场站规模(见表5—5)，同时可确定需要新建及扩建的公路(见表5—6)。图5-4确定场站规模的交通量分配结果图西安市公路货运枢纽内部场站规模表5-5一序号1234b6789101112华清河池马家六村咸阳名称三桥泾河草滩长安监田阎良周至路寨湾堡机场分配流量554941104795507939803836254019181370176024661718(吨／日)公铁换装量9207806851050O274220250O230274150(吨／日)公空换装量：吨／日)320490O4010057214200O0晟终(吨／日)678953805480616939904110276027402790199027401868规模(TJ吨／年)248196200225146150lOl1001027310068等级 需要新建及扩建公路表5-6建设原有拟建里程序号项目名称起点终点性质等级(km)l西户路河池方寨改建二级一级19．82韦杜路韦曲杜曲新建二级5．53雁引路伍府井西堡子新建二级19．14灞狄路灞桥镇狄镇改建二级16．55西威路后围寨咸阳世纪大道新建一级36阎新路阎良仁合改建二级一级16．47泾来路高泾路两高路改建四级二级48水安路(S101)蓝田安村前程改建三级二级23．35．3．5西安市公路货运枢纽内部场站的空问位置布局西安市第三次城市总体规划按照“中心集团、外围组团、轴向布点、带状发展”的布局原则，确定了西安的城市空间布局由中心城市(中心市区和外围组团)、卫星城、建制镇组成的市域三级城镇体系。以中心市区为主体，东至临潼，西至成阳，北至泾河，南至韦曲，形成一个中心(市区)，外围四个“副中心”的结构，并规划确定蓝刚、周至、户县、高陵4县为卫星城。未来西安的发展空间将沿米字型干线公路网络向外延伸，形成以西安为中心，北至三原，东至渭南，西至杨凌，南至长安的西安大都市圈。结合西安市的城市空间布局以及对外干线公路网络的发展轴向，并考虑场站空间位置布局的相关影响因素，经过多个布局方案的博弈bB选，最终确定“块状组团式”场站布局模式为西安市公路货运枢纽内部场站的空问布局模式。依照“块状组团式”场站布局模式的结构形态，确定西安市公路货运场站的卒间位置布局如图5j。各规划场站具体位置见表5—7，该布局方案的博弈比选指标的收益函数值见表5—8。 图5-5西安市公路货运枢纽内部场站空间位置布局图西安市公路货运枢纽内部场站空间布局位置表5—7序号名称小区号空间布局位置l=桥货运站12西郊枣同路262号国道310和国道312附近2华清路货运站ll华清路33号西临高速公路和西渭高速公路附近3泾河货运站32泾河[业园区国道21l和国道210附近4草滩货运站21城北草滩绕城高速公路与曲铜高速公路交汇处5河池寨货运站13河池寨撕三环外过境线内6马家湾货运站19东郊马家湾西蓝高速公路与纺渭路交汇处7长安货运站29长安东路与西康高速公路交叉处8六村堡货运站25绕城高速公路、国道210和西汉高速公路交汇处9咸阳机场货运站26咸阳机场东侧机场高速公路附近lO蓝田货运站30蓝关镇国道312、省道107和西蓝高速交汇处11阎良货运站33阎良区西韩高速、省道106、省道107交汇处12周至货运站35周至县一曲镇国道310和国道108交汇处 西安市公路货运枢纽布局方案博弈评价指标的收益函数值表5-8布局方案———L=垡泾蓝河马长／、成蓝阎周收益桥清河滩池家安村阳田良至函数指标路货寨湾货堡机货值货琏廷货造货场埏适琏连站】荟货站，。站站§站琏莲站货物的出入城152030202530502560100801200．85时间(分钟)货物进站的6，57988．5575．561512200．7便捷性(km)与货源点的便捷性(km)76456596．5210680．64对城市交通的影响0．350．4O．10．40．3O．20，20，30．01O．020．02O．0l0．55场站规模的适应性O．550．6O70．60．70．60650．550．75O60．70．6j09公路运输时间21．5344．51．54323．554O．84(小时)公路单位运输成本(元)1．11．5O．82．41．31O．6263．5181．41．306公路运输能力500070005500600080004000500070008000500060000．87(pcu／日)与其它运输方式20155040803010055lO1501201800．52的协调性(分钟)5．4西安市公路货运枢纽与综合交通网络的一体化衔接规划5．4．1公路货运场站与铁路、航空场站(港)的空间组织公路、铁路、航空运输是西安市主要的三种对外运输方式，所以，西安市公路货运场站与铁路、航空场站(港)的货物换装方式应以同地换装为主。根据2003年《西安市城市综合交通规划》研究结果，2020年西安市的铁路规划方案为：在铁路北环线上的新筑建设集装箱铁路货运站，将西安西站货场、西安东站货场迁出，在咸阳北、柳树村、长安站设综合性铁路货运站。2020年西安市的航空规划为：扩建咸阳国际机场，在阎良新建阎良机场为第二城市民用机场。为了使公路货运场站与铁路货运站之间形成同地换装方式，我们对部分公 路货运场站位置进行适当调整，具体为：(1)将六村堡货运站调至咸阳北站铁路货运站处；(2)将长安货运站由韦曲镇调至长安铁路货运站处；(3)将草滩货运站调至新筑铁路货运站处；(4)将马家湾货运站调至柳树村铁路货运站处。并进行相应的连接线设置。公路货运场站与航空机场之间由规划方案直接可形成同地换装方式，且不需要专门的连接线设置，彼此之间能够实现快速的货物中转换装。西安市公路货运场站与铁路、航空场站(港)的一体化衔接规划见表5—9图5—6。图5-6公路货运场站与铁路、航空场站(港)的一体化衔接规划5．4．2公路货运场站与铁路、航空场站(港)的运能匹配规划以图5-6所示的综合交通网络为基础，运用第四章中所述的运输量联合交通分配方法，在公路、铁路、航空三种运输方式构成的综合交通网络上进行综合运输量的联合分配，可以求解发生在公路货运场站内的公路与铁路、航空运输方式之间的货物换装量(见表5—9)，依据换装量的大小调整公路货运场站规模，以实现公路货运枢纽与综合交通网络之问的运能匹配。西安市公路货运枢纽与综合交通网络的一体化衔接规划结果见表5-9。 公路货运枢纽与综合交通网络的一体化衔接规划表5-9换装方式换装量(吨／日)场站连序号场站名称公路一铁路公路一航空公铁公空接线l三桥货运站异地换装9203202华清路货运站异地换装7804903泾河货运站异地换装6850外环线一新筑4新筑货运站同地换装异地换装105040铁路货运站5河池寨货运站异地换装0106柳树村货运站同地换装异地换装2740韦曲一跃安铁7长安货运站同地换装异地换装220O路货运站人村堡一成阳8成阳北货运站同地换装异地换装250572北铁路货运站9咸阳机场货运站异地换装同地换装O1420蓝田一长安铁10蓝田货运站异地换装2300路货运站11阀良货运站异地换装同地换装274012周至货运站异地换装15005．5本章小结本章应用与交通网络一体化的公路货运枢纽规划方法对西安市公路货运枢纽及其场站规划进行了实例研究，确定了西安市2020年的公路货运枢纽布局方案。 第六章总结6．1主要研究结论公路货运枢纽是公路交通系统和综合交通系统的重要组成部分，是连接各种运输方式的桥梁和纽带。随着我国综合交通体系以及现代物流的快速发展，公路货运枢纽及其场站的作用日益重要。本文在总结传统公路货运枢纽布局规划理论及其存在的问题基础上，深入研究了与交通网络一体化的公路货运枢纽规划理论与方法，取得了以下研究成果：(1)从多个不同角度分析了我国现阶段公路货运枢纽规划与交通网络规划相互脱节的原因，较为全面地总结了我国公路货运枢纽布局规划的现有方法及存在的问题，为进行公路货运枢纽与交通网络的一体化规划提供了理论依据。(2)深入阐述了公路货运枢纽与交通网络一体化的内涵，在此基础上，运用系统论思想，构建了公路货运枢纽与交通网络的一体化体系，并分析了与交通网络一体化的公路货运枢纽规划的关键问题。(3)以公路货运枢纽所依托的公路网络为主要约束条件，提出了公路货运场站综合功能指数的概念，并详细阐述了综合功能指数的计算方法，为综合评价公路货运枢纽内部场站的地位和功能提供了的定量分析工具，并利用综合功能指数探讨了确定公路货运枢纽内部场站个数的数学方法。(4)在理清公路枢纽与公路网络之间相互交叉的动态关系的基础上，运用四阶段交通分配方法，根据通过场站的网络交通流量大小来确定公路货运枢纽内部场站的规模，比以住的由适站量来确定场站规模提高了计算精度。(5)以公路网络的布局形态和城市空间结构为框架，构建了能够与公路网络一体化结合的公路货运枢纽内部场站的空间布局模式，并提出了应用博弈理论进行场站空间位置布局方案优选的方法和程序。(6)站在发展综合交通体系的角度，通过公路货运枢纽内部场站与其它方式货运场站(港口)的空间组织安排和运能匹配规划实现了公路货运枢纽与综合交通网络的一体化衔接。并从交通管理体制等方面对公路货运枢纽与综合交通网络的一体化衔接进行了相应的对策分析。 (7)结合西安市公路货运枢纽规划的实例研究，对本文提出的理论和方法进行了实验证，并对其不足之处提出了改进意见。6．2问题与不足公路货运枢纽与交通网络的一体化规划是～项十分复杂的系统工作，它涉及多种功能、多种体制、多种利益，并横跨区域经济、社会、环境等多个领域，具有很强的社会性、综合性与交叉性。本文仅就其中的部分问题进行了研究，由于水平有限，论文中尚存在很多不足之处，有待于今后进一步探讨：(1)我国公路枢纽发展相对滞后，公路枢纽内部场站的历史统计数据较为缺乏，在确定公路货运枢纽内部场站规模的过程中，由新建公路货运场站产生的诱增oD交通量和转移OD交通量的预测方法有待于进一步深入。(2)本文在进行场站空间位置布局模式分析时，主要是从城市空间结构和公路网布局形态角度考虑，对运输需求、城市用地限制、环境约束等因素的考虑相对欠缺，问题的解决还需要从系统工程的角度出发，全面分析多种因素的影响综合确定公路货运枢纽内部场站的空间位置布局模式。(3)在用博弈论模型进行公路货运枢纽内部场站空间位置布局方案比选的过程中，由于影响场站空间布局的指标因素较多，博弈需在Rn维空间中进行，博弈过程较为复杂，因此还需要对博弈过程的电算化和程序化进行深入研究，以提高博弈结果的计算精度和计算效率。(4)对公路货运枢纽最终规划布局方案的合理性，以及公路货运枢纽与交通网络一体化的协调程度还需进行综合评价与检验。 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致谢本文写作的全过程都是在两位尊敬的恩师周伟教授和王元庆副教授的悉心指导下完成的，从选题到定稿，无不倾注着两位恩师的大量心血。在研究生求学的三年时间里，周老师渊博的知识、严谨的治学念度、创新的学术思想时刻影响着我，虽然向周老师学习的时间很短暂，但就在这短暂时间里的大量的知识传授足以使我受益终身。周老师远在北京，却多次在百忙之中抽时间回到西安给我们批改论文，讲述国内外最新的专业知识，无不透露出对我们学业和生活的极大关心，使我的各方面能力不断提高。在此向周老师表示最衷心的感谢!在求学期间，更多的时间是和王老师在一起学习和生活。在我论文的多次修改过程中，王老师丰富的学识、开阔的思维、耐心的指导，使我领悟到了科学研究的真正内涵。王老师在平时学习中严格要求，并给我提供了多次参加实际课题研究的机会，使我由一名学习落后、生活懒惰的较差学生成为一名积极进取的合格研究生。i年来，王老师广阔的胸怀和每一次的谆谆教教诲，使我不但学到了知识，更学会了怎样做人。除了在学习上，在生活上、经济上王老师也给予了我无微不至的关怀，和王老师在一起的每一个F1子都使我终生难忘。在此向王老师表示最衷心的感谢!周伟老师和王元庆老师不但关心我的学习和生活，在其它各个方面也十分挂念，使我不但顺利完成了学业，还找到了满意的工作。我将在以后的工作中，继续努力，不辜负两位恩师对我的期望。在此谨向两位恩师致以崇高的敬意和衷心的感谢!最后，感谢我的父母和两位哥哥，感谢他们对我的抚养与教育，感谢他们多年来对我追求学业的支持和鼓励!谨以此文献上我对他们深深的谢意! 附表附表1公路货运场站与服务小区之间的诱增0D量分布矩阵(peu／日)＼＼小区场站淤12345678910ll12三桥12O35O0O0280华清路11280O0O260泾河320O0O0草滩210330340O0O0河池寨13O0O0220O马家湾19O0O0O0O36O0长安29O020O0O0O0^村堡250O0O037O0咸阳机场36O0O0蓝田30O0O0阎良330O0O280O0O周至35O0O0O＼，’、区13141516171819202l222324场站小I守＼二桥12O050O0O0华清路IIO0O0O033O0泾河320390O07O0草滩210O0O190河池寨13380O0O0马家湾19O0O22lOO0OK安29026O0O()O0人村堡25016O0O14成⋯机场360O0O0O0监田30O0()0O0O阎良33O0O0O0O0周至35O0O0430O 续附表1＼＼小区场站_八252627282930313233343536三桥120O018O05华清路11027O0O16O泾河320O037O150O0草滩210O0O0O044O河池寨130O0O0O0马家湾19028O0O长安29O0O36O0O0六村堡25O1513O0O0O咸阳机场360O0O23蓝田300O027O0阎良33O0O24O0O170周至35160O0O0O015＼＼小区场站d八373839404142434445三桥120O60O华清路110O030O0O0泾河320O0O0O0O0草滩21O15O0O0O0河池寨130190O0O0马家湾19O0O0O0140长安29015O0O0八村堡25O0O0O0O0成目J机场360176O0O0蓝田30130O8O0O0阎良330O0O015O0周至35O60O3O0 附表2公路货运场站与铁路和航空场站之间的转移0D量分布矩阵(pcu／日)～～～＼基它方式场站铁路东站铁路西站咸阳机场公路货运场i占、。——＼三桥1032010华清路12050O泾河40130O草滩6010033河池寨20100马家湾300长安lO10O●^村堡2050咸阳机场O0蓝田0Ol司良O0O周至0O95