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- 2022-05-11 18:36:57 发布
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??U115公开:中图分类号:密级:,本校编号UD。¥%,确州交或乂#.aJJI工程硕±学位论文论文题目:城市综合客运交通枢纽规划研苑?研究生姓名:罔智晶学号:G1Q008学校指导教师姓名:牛惠民职称;教授_高级工程师黄超职称:企业指导教师姓名:交通运输丰奪:申请学位工程领域名称122015.2015.12.10.15论义答辩日期论文提交日期;:
独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加W标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含获得兰抑巧通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名;签字日期:户解^/>月/身a学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编臥供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送巧论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签::名签名骑导师读巧圏签字么兴日期:年月日签字日期:f祥仪月皆日f皆
工程硕士学位论文城市综合客运交通枢纽规划研究StudyOntheLayoutofUrbanComprehensivePassengerTransportationHub作者姓名:闫智晶工程领域:交通运输工程研究方向:综合交通规划学号:G10008校内导师:牛惠民企业导师:黄超完成日期:2015.12.22兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity
兰州交通大学工程硕士学位论文摘要综合枢纽是区域综合运输系统的重要组成部分,是不同交通运输方式的交汇点,综合交通枢纽的科学规划对所在区域的综合交通运输网络的高效运转具有重要作用。同时,综合枢纽对其所依托城市的形成和发展有着很大的带动作用,是城市对外交通的桥梁和纽带,并与城市交通系统有着密切的联系。本文以综合运输体系中的综合客运交通枢纽为研究对象,运用系统分析的思想和方法对综合交通枢纽加以研究。论文主要由三部分构成:综合客运交通枢纽的系统分析、综合客运交通体系的需求预测和综合客运交通枢纽布局规划。本文首先分析综合交通枢纽的系统特性及功能以及各个子系统的组成要素;然后对适用于综合交通枢纽的客流预测模型进行了分析,以西安综合交通枢纽为例,计算得到了分方式下客流的流量及流向。在客运需求已知的情况下,本文研究了城市综合交通枢纽的总体布局规划方法,建立了规划模型,研究了枢纽内不同运输方式的衔接设计及交通组织方法。最后,运用本文提出的分析理论和方法,以西安北站的布局规划为例进行了实证分析,达到了理论研究和实际情况相结合的研究目的。关键词:综合交通枢纽;客运量预测;换乘衔接;枢纽空间组织论文类型:应用研究型I
城市综合客运交通枢纽规划研究AbstractComprehensivehubisaveryimportantpartofareacomprehensivetransportationterminalandthecrosspointofvarioustransportmodes,scientificplanningofcomprehensivetransportationhubplayanimportantroletothecomprehensivetransportationweb’sefficientoperation.Comprehensivehubisaleadingroletotheformationanddevelopmentofthecity,ithasclosecontactwiththeurbantrafficsystem.Thispaperdoesananalysisofcomprehensivetransportationterminalbyusingthemethodofsystemanalysis.Itconsistsofnextthreeparts:systemanalysisofcomprehensivetransportationterminal,demandforecastingofofcomprehensivetransportationterminal,positionprogrammingofcomprehensivetransportationterminal.Thispaperresearchthemethodoftheoveralllayoutaboutthecomprehensivetransportationhubondertheconditionofknownpassengerdemand,thenbuildtheprogrammingmodelandanalysisthecohesivedesignunderthedifferentmeansoftransportationandthemethodoftrafficorganization.Firstly,thispaperdiscussessystemcharacteristicandtheelementsofeachsubsystemaboutthecomprehensivetransportationhub;then,researchthepassengerflowforecastmodelapplytocomprehensivetransportationhub,Inxi"ancomprehensivetransportationterminalforexample,wegetthetrafficandflowofthepassengerflowindifferentmethodsbycalculate.Atlast,accordingtothepracticalcase,analysisofthexi"annorthrailwaystation,thepaperfulfillstheaimofcombinationoftheoryandpractice.KeyWords:Comprehensivetransportationhub;Passengerflowforecasts;Transferredorganization;Transfertojoin;Hubspatialorganization.II
兰州交通大学工程硕士学位论文目录摘要.....................................................................................................................................IAbstrct........................................................................................................................................II1绪论........................................................................................................................................11.1研究的背景及意义....................................................................................................11.1.1选题背景.............................................................................................................11.1.2研究意义.............................................................................................................11.2国内外研究现状........................................................................................................11.2.1国外研究现状....................................................................................................21.2.2国内研究现状.....................................................................................................41.2.3研究现状分析....................................................................................................51.3论文的研究内容及技术路线....................................................................................61.3.1研究内容.............................................................................................................61.3.2技术路线.............................................................................................................72城市综合客运交通枢纽系统分析........................................................................................82.1城市综合交通枢纽定义...............................................................................................82.1.1综合交通.............................................................................................................82.1.2综合运输枢纽.....................................................................................................82.1.3客运枢纽换乘衔接.............................................................................................82.2城市综合交通枢纽系统组成.......................................................................................82.2.1信息子系统.........................................................................................................82.2.2设备子系统........................................................................................................82.2.3人员子系统.........................................................................................................92.2.4运送过程子系统.................................................................................................92.2.5技术管理子系统.................................................................................................92.3城市综合客运交通枢纽的交通方式及特征分析.......................................................92.3.1城市对外客运方式特征分析.............................................................................92.3.2城市对内客运方式特征分析.............................................................................92.4城市综合交通枢纽分类及分级.................................................................................112.5城市综合交通枢纽的功能组成.................................................................................133城市综合客运交通体系的需求预测..................................................................................143.1城市社会经济预测方法..........................................................................................143.2城市综合交通客运需求预测方法..........................................................................173.3城市综合客运交通枢纽的需求预测......................................................................193.3.1预测思路...........................................................................................................203.3.2客运量预测.......................................................................................................203.3.3客运需求预测结果及各类运输方式分担比例...............................................234城市综合客运交通枢纽规划..............................................................................................244.1总体布局..................................................................................................................244.1.1空间总体布局原则...........................................................................................244.1.2总体规划布局研究分析...................................................................................244.2城市客运枢纽与轨道交通的换乘衔接....................................................................31III
城市综合客运交通枢纽规划研究4.2.1换乘衔接的布局模式.......................................................................................314.2.2换乘衔接的能力分析.......................................................................................324.2.3换乘设施间的衔接...........................................................................................334.2.4诱导标识和交通标识.......................................................................................334.2.5铁路与城市常规公共交通的换乘衔接..........................................................344.3枢纽空间组织及衔接设计.........................................................................................374.3.1交通枢纽的衔接设计.......................................................................................374.3.2疏解道路的布局规划......................................................................................434.3.3枢纽交通组织设计..........................................................................................445城市综合交通枢纽设计范例-西安北站.............................................................................475.1西安北站概况..........................................................................................................475.2西安北站综合客运枢纽..........................................................................................475.2.1西安北站站区及交通规划................................................................................475.2.2西安北站区域交通分析....................................................................................505.2.3西安北站站房及交通流线设计.......................................................................565.2.4西安北客站建设特点总结...............................................................................596研究结论..............................................................................................................................606.1主要研究成果和结论.................................................................................................606.2待进一步研究的问题.................................................................................................60致谢..................................................................................................................................61参考文献..................................................................................................................................62IV
兰州交通大学工程硕士学位论文1绪论1.1研究的背景及意义1.1.1选题背景[1]国家发展改革委于2007年11月14日印发了《综合交通网中长期发展规划》的相关通知,该“规划”为配合国家总体发展战略,统筹考虑经济布局、人口和资源分布、国土开发等对交通运输的要求,对五种交通运输方式即:铁路、公路、水运、民航和管道的综合交通网建设做出了规划,明确了今后一个建设时期重点建设的全国性综合交通枢纽、综合运输大通道和国际区域运输通道。对于在现阶段我国资源、环境及生态日益紧迫的约束条件下,实现各种运输方式又好又快可持续发展,具有重要意义。《综合交通网中长期发展规划》的颁布,标志着综合交通发展进入了实质性阶段。1.1.2研究意义在国家总体建设发展战略的实施下,城市最终会形成一个大范围、全天候的快速运输网。这样的一个运输网将不只包含一种交通运输方式,而将是涵盖多种交通运输方式的一个综合运输体系。要使这个运输体系中的各种运输方式能够协调发展,就要对其进行研究、规划及布局,使得城市交通运输网络中的不同运输方式不仅能够合理运行,而且都能最大化地发挥其作用。城市交通运输体系的高效运行,既使得城市居民的出行换乘方便,还能使外来旅客高效迅速地疏散到城市的各个角落,从而提高整个城市交通运输系统的效率。本文将从铁路参与城市客运交通的角度出发,对城市综合客运交通枢纽进行深入分析研究,得出了一系列理论与方法,同时也对枢纽的布局规划形成一个有效的评估手段。本课题的而研究内容主要以城际铁路客流为研究对象,通过合理的技术方法实现有效的客流分布研究。1.2国内外研究现状综合交通枢纽以城市作为依托,是城市发展及经济发展的功能要件之一,是城市与外界进行物资交换、资源交换、信息交换、人员往来的重要场所。综合交通枢纽与所在城市的性质和功能有着密切的联系,既是城市的组成部分,也是城市经济社会发展的重要基础平台。综合交通运输系统可分为城市交通和区域综合运输,其中区域运输系统又可划分为两个子系统:国内运输和国际运输。各子系统分别由各种交通运输方式提供不同的运输服务,图1.1是其结构图:-1-
城市综合客运交通枢纽规划研究图1.1综合交通枢纽内各种运输方式结构图1.2.1国外研究现状20世纪以来,一些发达国家各种交通运输方式综合发展和综合利用成为交通运输业[1]发展的新特征,并力求建立和完善综合交通运输体系。综合交通枢纽的规划及运营,能使所处地区的综合交通运输网络更加快速高效地运转,对所依托城市的社会经济发展带来有效的促进作用。在研究综合交通枢纽的过程中,主要提出了“交通枢纽点”和“铁路结节点”这两个理论。“交通枢纽点”理论,是通过建立各种不用形式的运输框架结构,着重对通枢纽点的作用进行强调。这个理论强调在相同的时间内,既要着力规划城市的框架,还要努力-2-
兰州交通大学工程硕士学位论文建立一个稳定且又有弹性的规划布局结构,并且这种结构还要在满足城市建设需求的同时,还能为城市的建设留下一定的发展空间。这种“交通枢纽点”可以被看做是综合运输体系里面的“心脏”。[2]“铁路结节点”理论,其主旨是在铁路枢纽结节点的基础上,对城市的功能进行分开着重培养,最终达到大城市的结构和功能系统水平,这将成为多中心城市结构框架能够运行的的首要条件。日本和欧美等发达国家对于综合交通枢纽的规划建设拥有者宝贵的经验。在综合客运交通枢纽的布局规划方面,将城市不同的交通方式如铁路、有轨电车、地铁、公共汽车和小汽车等组合起来,形成融会各种交通方式的综合交通网络。综合客运交通枢纽规[3]划建设的目的就是形成换乘便捷、运行高效的综合客运交通体系,这种体系把各种交通方式作为一个整体来规划安排,最终能够更好地服务于旅客。美国最为典型的换乘枢纽就是纽约与华盛顿的联合车站。在这个换乘枢纽中涵盖了多种交通运输方式,包括铁路、轨道交通、公共交通和个人交通等,整个换乘枢纽的上[4]方是铁路,下方是轨道交通,地面上是公共交通,旁边就是停车场,自动扶梯将各个层面有效连接,各交通方式之间基本做到垂直换乘。日本东京的客运换乘枢纽涵盖了好几条干线铁路、地铁和市郊铁路,它的换乘枢纽同时还包含了公共汽车站、出租车站和地下停车场以及商店、地下商业街和银行等。将这些全都布置在同一换乘中心内之后,就形成了一个多功能、全方位的综合客运枢纽。用地下通道的方式将那些不在同一建筑物内的连通起来,族中构成地上、地面和地下的一个层次分明、功能划分明确的立体换乘中心。每个地铁车站在不同街道都有进出口。从以上的例子可以看出国外一些发达国家的综合交通枢纽的发展建设过程以及运营现状,由此可以得出在综合交通枢纽进行规划时应主要注意以下几点:[5]①客运交通枢纽要以旅客为出发点,提高服务的同时注重功能的完善。城市交通的目的就是服务于人民,因此,在对综合交通枢纽进行规划时,必须从各个环节来考虑人们出行时所能提供的最大化的服务,从而使整个交通运输服务做到安全、便捷和高效。为达到缩短旅客在交通运输网内不同地点的走形距离的目的,首先,运输相关部门必须提高交通网络的覆盖范围,并持续不间断地优化运输线路;其次,为提高交通枢纽内旅客的安全,既要做到乘客在各种运输方式之间零距离、合理化的换乘,还要做到乘客在各个交通枢纽点内的人车流分离,以此来体现综合客运交通枢纽的安全性、智能性和高效性。最后,还需要在枢纽内的换乘店完善配套设施,提供如自动售票、引导系统等服务。②注重城市总体规划布局,加强枢纽运输体系与城市土地利用和环境保护的关系。[6]城市综合交通枢纽的规划必须以其所处城市的整体规划布局为基础,对综合交通枢纽进行合理的规划,通过对运输主干线与支线不通运输方式的有机融合来高效快捷地-3-
城市综合客运交通枢纽规划研究对交通运输进行组织安排,同时,各交通枢纽结点必须与城市已经使用及正在规划的道路构成贯通的交通运输网。1.2.2国内研究现状(1)北京北京作为首都,是全国的交通中心,其综合客运交通枢纽的规划布局本着以人为本、建设可持发展以及综合满足城市交通需求的理念,建设成与国家首都及现代化国际城市功能相匹配的综合客运交通枢纽。本着“安全舒适、高效便捷、公节能环、保平有序”的目的,充分发挥综合交通对城市空间结构的调整和引导作用,做到以人为本、可持续发展的现代化综合交通体系。使得北京在2020年,能够做到交通规划更加合理,出行的选择性增强,公共交通方式成为主要的客运方式,出行效率提高,交通拥堵状况得到缓解和改善,交通发展步入良性循环。北京2012年城市轨道交通运营里程442km,预计到2020年建成轨道交通线路19条,运营总里程达到570km。2012年北京公共交通比例为44%,预计2020年达到城市客运量的50%以上。(2)武汉武汉综合交通枢纽基础设施包括武汉铁路枢纽、武汉港、武汉公路主枢纽、武汉天河机场以及相关集散道路和联络线等。目前武汉市对外交通线路基本形成六大对外运输通道:①北通道:向北至北京方向,主要交通线路有京珠高速公路、福银高速公路(G70),G107、岱黄公路、京广铁路、京广客运专线、京九铁路、武汉—北京航线等,主要与我国北方地区以及与孝感的沟通;②东通道:向东至上海方向,主要有沪蓉高速、武英高速、G318,沪汉蓉快速铁路、长江水运、武汉一上海航线等,主要是与东部长三角地区的联系;③东南通道:向东南至南昌方向,主要为沪渝高速、武黄高速、G316,武九铁路、京九铁路等,主要联系江西以及东南部城市黄冈和黄石;④南通道:向南至长沙方向,主要有京珠高速、G107、京广铁路、京广客运专线等,主要是与华南地区和咸宁的联系;⑤西通道:向西至川渝方向,主要为汉天高速、沪蓉高速公路、沪渝高速、汉宜高速、G318、老汉宜公路、S213(与汉宜相接,到天门),沪汉蓉快速铁路、长江水运,主要联系中部地区和西南地区、以及西部城市汉川、天门、仙桃、潜江;⑥西北通道:向西北至西安方向,该通道在武汉孝感段与北通道重合,另外包括汉十高速(福银高速的一部分)、G316、汉丹铁路,主要是加强与西安方向的往来联系。在综合客运交通枢纽布局方面,以各大运输方式为基础,结合城市功能和城乡规划-4-
兰州交通大学工程硕士学位论文体系,综合考虑枢纽的交通方式和规模大小,“一核两星”的客运枢纽布局形态,对全市交通枢纽进行分类梳理,在市域范围内选择了49个枢纽站点,根据枢纽承担的交通功能、交通衔接方式和规模大小,划分为三类:其中一类枢纽7个,二类枢纽8个,三类枢纽34个。(3)上海虹桥综合交通枢纽上海虹桥综合交通枢纽距离市中心约13公里,占地面积26.26平方公里,是国内城市交通建设的一大创新,它将航空、高铁、磁悬浮、轨道交通、高速公里和公共交通等多种交通方式融为一体,在汇集交通运输方式和规模上都属于国际罕见。上海虹桥车站处于京沪、沪昆两大铁路干线的交汇处,是虹桥地区综合客运交通枢纽的最重要组成部分,也是组成华东铁路地区重要的枢纽之一。上海虹桥火车站位于上海市虹桥机场西侧,其北端引接京沪铁路、京沪高速铁路、沪宁城际铁路;南端连通于沪杭城际铁路、沪昆铁路、沪杭甬客运专线。上海虹桥车站将会逐步实现国内铁路客运的高速化及公交化,并能与还在运营中的上海站和上海南站划分明确的功能,上海站和[7]上海南站主要负责为动车及普速列车的旅客提供服务,而虹桥车站则主要承担高速铁路的旅客运输。城市轨道交通方面规划引入4条线路,即2、10号线和5、17号线,同时配合磁悬浮交通和机场快速线,形成“4+2”的布局模式,实现多种交通方式紧密结合现代化客运中心。同时长途巴士客站位于铁路客站与机场之间,将公共汽车线路分布在铁路客站的东、西两个广场。1.2.3研究现状分析通过对我国北京、武汉和上海等城市在综合交通枢纽的规划布局、交通衔接理念和思路、组织管理协调等诸多方面的分析,可以得到以下我国综合客运交通枢纽规划发展的经验和启示:(1)枢纽规划布局与城市总体发展相适应客运枢纽趋于多中心、多功能、分工合理。在城市不断扩大发展的需求下,客运枢纽在功能分工划分的要求下必然形成的多中心多功能的布局。主要是依据功能进行布局和结构调整,重点是建设服务于高速铁路及[8]城际铁路的城际交通和城市交通一体化的综合交通枢纽。将客运枢纽规划纳入城市总体发展规划,使枢纽的规划布局能有效支撑城市总体战略目标。(2)规划衔接理念发生根本性改变相较于过去较为单一的客运模式,现如今的综合客运交通枢纽规划更强调功能的多样和高效,同时更加人性化。-5-
城市综合客运交通枢纽规划研究目前,我国综合客运枢纽在设计、建设以及运营管理过程中,注重“以人为本”,不断的进行完善以方便旅客。首先要真正实现“零换乘”,使旅客不需要进行长距离行走即可完成换乘。其次为旅客提供高质量的换乘服务,改变管理者的经营服务理念,从便[9]于旅客而不是便于管理者的角度出发提供服务。还要从细节着手,如北京南站、上海南站等,提供各类环境舒适的换乘通道,清晰的换乘流线,明确的指示等。最后从提高服务系统着手,使旅客能够及时便捷地获得出行数据和图像等相关信息。在交通衔接方面,铁路、城际轨道、公路等对外交通方式通过地面、地下或地上若干层进入枢纽场站,与城市交通网络有机衔接。现有轨道交通运营的大城市,尤其是将城市轨道交通包括规划)引入枢纽内的城市,提高了枢纽的换乘效率,有效解决枢纽客[10]流集散对周边地区的交通压力。在功能上体现多样化。我国目前大部分火车站都集商业开发与交通运输为一体,但是多数商业开发的效果较差,多数乘客不愿意选择在火车站购物或者住宿,这与日本客运枢纽商业开发的良好运行形成鲜明的对比。我国城市客运枢纽应对内部及周边的自然环境、社会环境和商业环境进行治理整顿,改变人们对其看法和观念,才能发挥客流集中的优势,把相关商业做好,实现客运枢纽功能的多元化。(3)开始将轨道交通衔接作为城市大型枢纽交通衔接的重点轨道交通的引入使得大型城市客运枢纽公共交通总体规模和客流疏解能力显著提高,交通结构日趋合理,枢纽客流疏解方式结构也发生较大变化,公共交通比例显著上升。北京、上海等城市枢纽规划建设的经验表明,切实贯彻优先发展公共交通的战略思[11]想,适时引入轨道交通,是枢纽改善换乘条件、优化衔接交通结构、提高枢纽客运服务质量、缓解枢纽周边城市交通紧张状况的主要途径。(4)适时的规划和措施在综合交通枢纽规划建设中发挥重要作用近年来,针对交通运输发展的不同阶段和不同特点,部分城市政府不失时机的出台了各项规划、政策和解决枢纽建设规划问题的措施。[12](5)科学的运行机制和体制创新是综合交通枢纽建设有效推进的保障。1.3论文的研究内容及技术路线1.3.1研究内容综合交通枢纽规划内容包括综合交通枢纽的功能、定位,对外交通枢纽场站的规模和布局,对外交通枢纽场站之间、对外交通枢纽场站与城市交通场站之间的交通衔接,运输组织和管理协作等。具体包括:(1)功能定位—综合交通枢纽在全国和区域综合运输体系中的功能定位。(2)布局规划—综合交通枢纽场站布局规划,主要是对外交通枢纽场站的规模、布局、结构、功能。-6-
兰州交通大学工程硕士学位论文(3)衔接规划—综合交通枢纽交通网络衔接规划,主要是对外交通枢纽场站之间如何衔接以及对外交通枢纽场站如何落地(城市)(包括对外枢纽场站与城市交通之间的衔接、对外场站一体化衔接标准和要求)。1.3.2技术路线参考现有城市综合交通规划的经验及方法,对不同城市的不同综合交通枢纽详细调查研究,结合区域及城市规划,用系统工程和现代优化理论的方法从定性与定量的角度进行系统化研究,分析总结出综合交通规划的总体思路和方法。本论文技术路线见图1.2。图1.2技术路线图-7-
城市综合客运交通枢纽规划研究2城市综合客运交通枢纽系统分析2.1城市综合交通枢纽定义城市综合交通枢纽是全国或者地区范围内城市交通运输系统的主要组成部分。它是由不同的运输方式交汇而成的交通运输网,一方面,综合交通枢纽承担着其所在区域的各类作业,如直通、中转、城市对外交通及其相关作业等的任务;另一方面,澄海市综合交通枢纽也起到了所在城市对外联系的纽带或桥梁作用,对城市的综合发展起到了极其重要的带动作用。2.1.1综合交通城市综合交通包含了在城市中运行的及与城市相关的各种交通方式。从地域关系上,综合交通大致可分为对外交通和城市交通两大部分,从形式上,综合交通可分为轨道交通、路面交通、水上交通、地上交通、地下交通等。2.1.2综合运输枢纽综合运输枢纽大致可分为两种形式:①空间形式。综合运输枢纽主要存在于大中城市,包括线路走向及众多的运输设备、运输作业。②拓扑形式。交通运输网内连接两条及以上干线的点就是综合运输枢纽,这个点就要作为枢纽内的客、货流运输的始发终到或中转的地方。2.1.3客运枢纽换乘衔接[13]交通换乘指的是出行对象于出行过程中在不同的交通运输方式间转换搭乘的过程以及在此过程中享受到的转换连接设施提供的交通服务,而综合客运交通枢纽的换乘衔接则是在枢纽内完成的客运交通换乘。2.2城市综合交通枢纽系统组成2.2.1信息子系统综合交通枢纽信息子系统改善对枢纽用户的服务质量,主要通过对城市综合交通枢纽内旅客的换乘引导、货运的聚集疏散协调、交通信息服务指南、综合枢纽内各种运输方式的协调管理以及枢纽内的安全救援等方式,以此,方便综合枢纽内的用户及时地获取各交通运输方式的信息,其中包括动态的、静态的以及优化后的交通运输信息,使旅行更加舒适和方便,物流更加安全及通畅,提高城市综合交通枢纽的整体效率。-8-
兰州交通大学工程硕士学位论文2.2.2设备子系统设备子系统分为枢纽外部和内部两种运输方式设备。其中,枢纽外部运送方式设备包括各种不同运输方式的线路走向和相应的运输点(如机场、车站、港口等);而内部运输设备主要包含整个枢纽内的仓储设备以及内部各种转换设备(联络线、换乘或转运设施及场所)。2.2.3人员子系统[14]城市综合交通枢纽内的人员子系统主要由两部分组成:一是被服务者,即乘客,其中包含直达运输乘客、中转乘客以及零散乘客等。由于旅客出行要求各异,需求不同,因此对枢纽内人员子系统运营的要求更高;二是服务的提供者,即系统内的员工,包括管理者、技术人员以及基层职员工和后勤等,对他们有较高的素质要求。2.2.4运送过程子系统城市综合交通枢纽主要包含了两种性质不同的交通运输方式,一是干线运输方式,连通城市内综合交通枢纽与其外部区域间联系的方式,即为外部运送子系统,其中包含[15]航空、铁路、公路、水路等对外运输方式;二是使城市综合交通枢纽系统内各运输方式连通的运送方式,即为内部运送子系统,其中包括枢纽内所有联络方式、城市内部各交通运输方式(如轨道交通、常规地面公交、私人交通等)以及城市工业运输方式。2.2.5技术管理子系统技术管理子系统是属于系统软件部分,用以保证综合枢纽内各子系统在运送程中能够达到相互协调,以及枢纽内部不同交通方式间可以合理分配运量。主要包括各种操作技术、方法和管理制度。2.3城市综合客运交通枢纽的交通方式及特征分析城市对外客运交通方式主要有四种:铁路、公路、水运、民航,市内客运交通方式[16]主要有:城市轨道交通、常规公交和出租车。2.3.1城市对外客运方式特征分析在以铁路为主的综合客运枢纽中,铁路是通过铁路线路和运输设备进行运输活动的运输方式,其特点可以总结为:运量大、速度快、成本低、安全性高以及长途运输效率高等,因此,铁路运输在城市对外交通运输中占有重要地位。铁路是我国目前主要的城市对外客运交通运输方式之一,而对外旅客运输功能则是我国铁路运输的主要功能之一。国外许多城市的铁路除承担着对外运输以外,还担负着城市与近郊的通勤乘客运输任务。经过综合分析,我国铁路运输的特征主要体现为:运输成本较低、运量较大、速度-9-
城市综合客运交通枢纽规划研究较快及准时、安全可靠。2.3.2城市对内客运方式特征分析[17]1、城市轨道交通特点分析相对于城市其他运输方式,城市轨道交通运输方式有以下特性:(1)客运量大。轻轨和地铁的均可吸引大量的客流,其中轻轨每小时单向的断面流量(在高峰时间段一条线路的上行或下行线一小时内区间运送旅客的最高人数)为1-3万人次,日客运量最高为40万人次;而地铁每小时单向的断面流量为3-7万人次,日客运量可达到100万人次以上。在这个基础上,可将封闭式轻轨或地铁修建在地下或者高架上,以此来解决市区内客运作业繁忙却又难以有效疏解的问题。城市轨道交通的修建可以通过吸引大量客流来缓解地面交通的繁忙,使城市道路的通行更加顺畅。(2)速度快。城市轨道交通快速线路的行进速度为120km/h左右,普通线路的最高运行速度也可达到80km/h,旅行速度(从起点站开车到终点站停车的平均速度,包括启动、减速制动和停车时间)一般是30-40km/h。如果目的地到市中心的距离在30km以上,使用快速线路的话只需半个小时,如果是10-20km之间的距离使用一般线路半小时之内也可到达。城市轨道交通十分适宜于对旅客进行市内中长途运输作业。(3)正点率高。城市轨道交通列车的运行以及运行中车辆线路的调整和停车进路的排列,都由自动化系统指挥并按照事先设计好的运行图来执行,整个过程均按自动化程序高效、完整地进行,这就保证了列车的正点到达率,一般城市轨道交通列车的正点到达率均在99%以上。(4)安全性好。城市轨道交通的运行采用的是封闭行进线路使用专用通道的方式,在正常情况下不允许行人或其他车辆进行干扰,因此,交通事故的发生概率极其微小。轨道交通系统内运行车辆的设备均有安全性能极好又不易受其他因素影响的自动化保护设施,在使用过程中出现故障的概率很低。所以,在运输相同客运量的情况下,同市内其他运输方式相比较,城市轨道交通的事故率有较大幅度的降低。(5)服务性优。旅客在搭乘城市轨道交通的过程中,均可获得良好的服务。城市轨道交通除了列车运行速度快、安全正点、高效舒适以外,从购票、检票到换乘、出站都是系统化、自动化服务,乘车及候车区域都能调节空气温度,且乘车环境干净舒适,使得整个乘车过程即是一个享受的过程。(6)污染性少。与汽车交通方式相比较,城市轨道交通运行的唯一能源就是电力。电能在使用过程中无空气污染,大大降低了综合客运交通枢纽系统内的尾气排放量。假如旅客的平均乘距为10km,按每天运送100万人次来计算,城市轨道交通的使用,其减少的污染尾气排放量就相当于200辆每辆行驶100km的大客车(可容纳50人),又或者2000辆车每辆行驶10km的客车。-10-
兰州交通大学工程硕士学位论文2、常规公交运输的特征公共汽车交通所需的初始投资相对其他公共交通方式来说较少,并且随着近年来汽车技术更加的先进,设计更趋于合理,许多城市的客运工具均以公共汽车为主。公共汽车线路布置灵活,可沿着城市街道延伸到每一个角落,形成一个四通八达的网络。在客运量方面,公共汽车无论是作为大型客运工具用以集散乘客,还是作为辅佐作用在众多的客运支、干线上独立承担客运任务,公交运输均发挥着重要的城市交通基础作用。3、出租车运输的特点[18]出租车输运是最为灵活的客运方式,相较于其他运输方式它可以提供多种车型、不定线路等运输服务。在城市公共交通运输体系中,出租车运输是唯一一种能够提供“门到门”服务交通运输方式。出租车营运方式所体现出来的不固定性和多样性,主要是由于城市内的客运交通客流量大、运输距离短、流向分散、上下车频繁、流动时段分布复杂等原因。目前,根据国内各大城市出租车的运营状况,出租车主要的营运方式有一般出租车客运、汽车租赁、包车客运等。2.4城市综合交通枢纽分类及分级城市综合交通枢纽与城市的规划发展有着密不可分的关系,对其进行分类,就是通过系统分析枢纽与城市的规划布局、各方关系、经济发展及各种交通运输方式在城市枢纽内的衔接关系,从而使得枢纽内的布局规划更合理,同时使得枢纽内的各种运输设备更加协调地运行,从而达到枢纽内不同运输方式在运输作业过程中保持连续的目的,使旅客和货物更加便捷高效地换乘(换装)。[4]根据不同的划分依据可以将枢纽进行不同的分类:(1)按照枢纽等级划分枢纽根据等级划分为:国际性枢纽、国家级枢纽、区域性枢纽和地域性枢纽四种。国际性(International)枢纽一般处于大陆桥、小陆桥及公路主框架与跨国干线公路的交汇处,主要位于边境城市、沿海城市以及经济特区城市,国际性枢纽主要从事跨境运输代理和客货运业务,并与周边其它等级枢纽进行信息联网,共同经营跨境客货运业务。国家级(National)运输枢纽一般处于水运主通道、航空和铁路干线与公路主框架的交汇处,主要位于于省会、中心城市和沿海开放城市及经济特区城市。国家级运输枢纽主要从事跨省、区的客货运作业,并与区域性、地域性枢纽联网共同经营区域和地域内的客货运作业。区域性(Regional)运输枢纽一般位于省际接壤地区人民政府的所在地城市,主要从事跨省、区及区内的客货运作业。-11-
城市综合客运交通枢纽规划研究地区性(Local)运输枢纽一般地处县(市、旗)人民政府所地在,主要从事跨区、县及县内的客货运作业。A、一类客运枢纽为年旅客吞吐量超过3000万人次的特大型综合枢纽,主要以航空、铁路等大型对外客站设施为主。B、二类客运枢纽区域性枢纽客运站,主要包括铁路辅助客运站及公路客运站服务于省内客流、西安城市圈客流,兼顾省外客流。组成要素:以区域城际铁路、长途公路等大型交通设施为主,配套设置城市轨道交通车站、地面公交站、社会停车场、出租车营运站等各类交通设施,共同形成区域综合客运枢纽。服务对象:国内、城市圈、城市旅客连接通道:高速公路、城际轨道交通衔接方式:以轨道交通为主,城市主干道等C、三类客运枢纽[20]主要服务于城市客流,是城市换乘站,包括三类:一般城际轨道交通站、轨道交通换乘站、主要公交枢纽站。共计29个。组成要素:以轨道交通换乘站、公交枢纽站等换乘、中转设施为主,配套设置地面公交站,形成中型综合客运枢纽。服务对象:主要以组团客流、城市旅客连接通道:城际轨道交通、城市轨道交通市域快衔接方式:城市主干道、城市干道(5)按照运输对象划分运输枢纽按运输对象可分为三类:即旅客运输枢纽、货物运输枢纽、混合运输枢纽。旅客运输枢纽是以客运作业为主,主要服务于旅客的出发、到达及中转;货物运输枢纽是以货运作业为主,主要为货物的运输提供服务;混合枢纽是指运输枢纽内的客运量和货运量没有明显差别。(4)按照枢纽的功能划分如按枢纽的功能不同来划分的话,枢纽可分为三种,即城市对外交通枢纽、城市对内交通枢纽以及为某一特定区域服务的枢纽。[21]城市对外交通枢纽是将航空、铁路、水路以及长途汽车等交通方式同市内公共交通相连接,使旅客的长距离出行便捷顺畅。城市对内交通枢纽的作用是将市内各区域相联通。为某一特定区域服务的枢纽则是指为群众行人较为集中的如市内公园、体育场等规-12-
兰州交通大学工程硕士学位论文模较大的公共场所的集散而服务的枢纽。(2)按照地理位置划分如按地理位置的划分,可将枢纽分为海滨枢纽、通航大江河岸边枢纽以及陆路枢纽。(3)按照空间结构划分从空间结构的角度来看,枢纽可划分为平面枢纽和立体枢纽。平面枢纽就是指枢结点在同一个地平面上;而立体枢纽指的是枢纽结点呈三维立体布置,分为地面、地下或者地上多层,涵盖商业、服务台等综合枢纽。2.5城市综合交通枢纽的功能组成主要在下面几个方面体现了城市综合客运枢纽的功能:(1)综合客运枢纽的主要任务是通过信息化、网络化获得和运用客运信息,实行各种运输方式的一体化管理。不同客运方式、客运设备在枢纽内集中系统规划布局,旅客和行包在其中进行换乘。综合客运枢纽能够为乘客提方便、快捷的集散及中转服务,使得不同的客运方式间运输作业有效地协调和衔接,进而确保客运服务的流畅以及与其相关衔接线路的畅通。(2)可以为区域客运网络吸引和疏散客流,是交通运输产业发展的重要支撑。现代社会的经济高速发展、需求日益多样,交通运输产业在这样的社会环境下正向着一个综合化、一体化的客运方向发展,而其发展的基础是旅客多样化的需求以及日益增长的客运需要求。综合客运枢纽集各种客运方式的运输设备、资源和管理为一体,作为客运网络上的结点,吸引着区域内的大量客流,促进了交通运输产业的大力发展。(3)可以使得不同方向、不同客运方式的旅客在完成运输过程中体现出来的服务连续流畅。在网络化、信息化的基础上提高运输组织,从而实现综合系统地管理各种客运方式,在完成整个客运服务的过程中最大化地提高运输效率,进而降低运输成本,节[21]约投资,最终使得交通运输能够可持续发展,城市综合交通枢纽对于实现这个目标起到了至关重要的作用。(5)综合客运枢纽通常以中心城市为主要区域,为这一区域内部及外部的人员和行包的集散及中转提供便捷服务,从而成为城市对外连接的纽带和桥梁。综合交通枢纽通过为所在区域的居民生活及社会经济发展提供客运服务。-13-
城市综合客运交通枢纽规划研究3城市综合客运交通体系的需求预测3.1城市社会经济预测方法社会经济发展的预测是运输需求预测的基础,在预测运输需求之前,首先必须对社会经济系统和运输系统的发展情况进行预测。[22]目前,对社会经济发展预测的方法很多,常用的比较成熟预测方法有三类:定性预测法、因果回归分析法和时间序列分析法。(1)定性预测方法定性分析是测者通过调查研究,凭借自己的实际经验,结合预测对象的各种影响因素和国内外发展趋势对预测对象进行分析评判,之后对存在于这其中的某个指标的特性、方向及变化趋势进行分型预测。常用的方法有:直观预测法、布场调查法、专家评估法等。(2)因果回归分析预测方法因果预测是将要预测的内容看作因变量,把与之有密切关系的的因素当作自变量,通常很难分析因变量与自变量之间的这种关系,因为这之间相当复杂,也就很难用数学函数准确地描述这种关系。于是换一种方法,通过根据大量的调查数据及研究结论来得到它们之间关系近似的数学表达式,如果我们能知道各个自变量在规划年的值,就可通过这个数学表达式得出规划年这个因变量的预测值。由于社会经济现象时相互依存又相互联系的,反映在数量上,就是各个变量之间存在着一定的客观联系。我们可通过各个变量间的关系得到以下回归模型:Yaaxaxax01122nn(3.1)式中:Y——变量;x——变量;a——归系数;——机误差项。[23]根据现状数据利用最小二乘法先求得回归系数,然后利用自变量的预测值的得出因变量的未来量。常用多元相关系数作为评价回归模型的指标。(3)时间序列分析方法时间序列分析方法就是通过对预测对象之前的数据进行分析,得出其随时间变化而产生的规律,从而建立一个时间序列来推测未来值的预测方法。这种预测方法的基本思想,是过去的变化规律将延续到未来,也就是说未来是过去的延伸。时间序列分析方法具体很多,这里主要介绍罗吉斯增长曲线法和灰色预测GM(1,1)模型两种方法。-14-
兰州交通大学工程硕士学位论文第一种:罗吉斯增长曲线预测法模型罗吉斯曲线是有比利时数学家维哈尔斯特(P.F.Veihulot)提出的,它又称为生长理论曲线。罗吉斯曲线预测模型为:1y(3.2)t"kab式中:k、a、b为参数,t为时间。113y2yttb(3.3)1121yytt11bˆ1aˆ212(3.4)yyttbˆ1图3.1罗吉斯曲线图图3.1为罗吉斯增长曲线的图形,它描述了变量由前期缓慢增长,随后快速增长,待到达一定的程度之后增长率开始减慢,最后达到饱和状态,这与龚伯兹曲线很相似。对于具有这种发展趋势的预测目标,根据其具体情况,可考虑用罗吉斯曲线描述。利用上述模型预测前应用历史数据对模型进行检验,保证预测结果的可靠性。第二种:灰色预测GM(1,1)模型灰色预测模型是把随机的数据经过生成后变为有序的数据,之后建立微分方程,在这一过程中可得到一个生成数据的规律,最终将计算结果还原的一种预测方法。数据的生成是这种方法的基础。灰色系统通常有3种数据生成的方式:累加生成、累减生成以及映射生成。下面介绍一下累加生成。-15-
城市综合客运交通枢纽规划研究n10XtXt(3.5)t1设X(0)为原始数列,X(1)为生成数列,它们满足下列关系:设X(1)(t)为一般一次累加生成,可记作1-AGO;如果对生成数进行再一次得生成,便称为X(2)(t),记作2-AGO;如果经过n次累加生成,X(n)(t),便记作n-AGO。混乱无序的原始数列在多次累加生成之后,其随机性将会有明显的减小。通常来说,对于非负的数据序列,其累加的次数越多,则随机弱化的程度就会越显著,规律性也就越强。下列关系式可表示这种累加生成:nnn1XtXt1Xt(3.6)此方程用以计算累加生成数据。上式也可变为:n1nnXtXtXt1(3.7)本公式常被用在以生成数列求还原数列的运算中。1dX1aXb(3.8)dtGM(1,1)是在数据生成的基础上建立如下微分方程:11batbXtX0e(3.9)aa该方程的解为:10batbXtX1e(3.10)aa令X(1)(0)=X(0)(1),则上式变为:0batbXt1X1e(3.11)aa该式用于预测时称时间响应函数,表示为YX02,X03,,X0mT(3.12)-16-
兰州交通大学工程硕士学位论文111X2X112111X3X21X2(3.13)111XmXm112式中系数a,b可采用最小二乘法辨识,系数向量为B按下述公式求得t1tBXXXY(3.14)通过上面的公式得到B后,可以求出X(1),还原后就得到预测值X(t)。灰色系统模型的检验主要有两种方法:一是通过计算预测值数列X(t)的标准差Se与原始数列X(0)的标准差Sc的比值C,通过C的大小来判断模型精度的好坏,当C<0.35为模型精度好,[23]C<0.5为合格,C>0.65为不合格;二是计算小误差概率P,当P>0.95时模型精度好,P>0.8是合格,而P<0.7为不合格。如果得到的模型经过检验可以通过,此模型就可以进行预测,如不能通过则还需进行残差辨识,辨识的方法是建立残差的GM(1,1)模型,得到残差的模型还原值,并对原模型还原值进行修正,继续求其残差,直到检验结构满意为止。3.2城市综合交通客运需求预测方法(1)客流调查法研究旅客运输,预测未来客运量,进行客流及经济调查是最基本的环节。调研包括沿线工农业生产布局、客流的经济地理特点等具有重要的实用价值,它的主要内容有:自然地理条件、城市经济发展水平、人口数量、分布情况,各种运输方式的运营情况等等。调研包括沿线工农业生产布局、客流的经济地理特点等具有重要使用价值的因素。在调查分析的基础上,一般可以用以下公式预测近期客流量:PKM(3.15)m其中:P为线路规划期内的运量;Km为居民规划期内平均每人乘车次数;M为区域内规划年度的人口数。[24]据此,可以进一步探讨居民出行规律,客运量与人口数量的比率关系等。运用以上公式进行预测通常只适用于近期运量,时间上起到了极大的制约。但作为客运量最基本的预测方法,客流调查法得来的数据有极其重要的作用,运用任何其他模-17-
城市综合客运交通枢纽规划研究型进行预测时都不能缺少这个基础数据。当然,这种方法只是一种粗略的预测方法,一般不单独使用。(2)重力模型预测法重力模型的基本思想为:两地之间的客运量取决于两地的居民数量和两地之间的距离,两地的人口越多,旅客出行量越大,两地之间的距离越远,旅客出行量越少。这和万有引力定律有相似之处,故取名为重力模型或引力模型,这个规律是奥地利铁路工程[25]师里尔经过研究,总结得出的,所以又称里尔旅行规律。用公式表示为:PPABWC(3.16)L其中:W为A、B两地之间的客运量;C为比例系数;L为A、B两地之间的距离;a为参数;P,P分别为A、B两地的居民数量;AB利用里尔旅行规律预测两地之间的客运量曾有过很多有益的尝试,其关键在于需要对大量的历史数据进行模拟计算以确定参数C和a。比例系数的确定与客运量的变化和其它一些因素有关,不同的地区、不同的线路所对应的比例系数C也不同。参数a的大小取决于两地之间距离的远近。一般而言,两地之间距离越长,该模型的预测精度越会被消弱。有关计算经验显示:当a=2时,预测精度较好。利用重力模型进行短期预测能够收到较好的效果,然而在进行长期预测时,由于比例系数受到多种因素的影响,难以掌握,从而影响预测结果的稳定性。(3)时间序列预测方法此预测方法可根据预测对象以往的研究数据,找出其随时间变化而改变的规律,以此建立时序模型,最终用以判断未来数据。给定时间序列{xt}t=1,2,,3,…N,时间序列预测就是根据时间序列的历史观测值xt1,,xt2,,..,xtN对未来时刻tl(l0)时的取值xtl进行估计,也就是说:xtl与其前面的数据xt1,,xt2,,..,xtN存在某种函数关系,用下式描述:xF(x,,x,,..,x)tt1t2tN(3.17)当l1时,称其为一步预测,当l1时,称其为多步预测。在实际生活中这类数据是经常可以遇到的,由于各种数据的实际背景不同,这类数据所包含的信息和呈现的规律是千变万化、错综复杂的,当我们初次接触这类数据时,会觉得杂乱无章。而时间序列分析主要是针对各类数据,用相应的数学模型去近似描述,-18-
兰州交通大学工程硕士学位论文通过对相应模型的分析,从本质上了解数据内在规律的复杂特性,以达到由表及里,获得数据的动态变化规律。就铁路客运量预测而言,把历年的铁路客运量按时间顺序排列起来,构成一时间序列,以便从中找出客运量过去随时间变化而变化的客观规律和今后的发展趋势,再拟合成数学模型,用于预测未来。近几十年来,铁路客运量随时间的推移而上升,说明时间变量T与铁路客运量呈高度相关。从表面上来看,似乎没有考虑事物之间各种影响因素的作用。其实时间变量T是一个综合的自变量,包含各种因素。例如:随着时间的推移,人口增加,国民收入增加,工农业总产值增加,必然带动铁路客运量的增加。并且时间变量T是已知的,不存在相关预测模型中预测因子的未来值本身的预测误差,只要拟合一条适宜的时间曲线模型,就能够很容易地外推出未来一年或几年的客运量。在时间序列预测法的应用过程中,时间序列宽度的确定十分重要,因为时间序列的选择决定着信息供给的完备性和可靠性。如果时间序列选择过短,则无法提供必要、充分的信息,不足以反映事物发展变化情况。如果时间序列选择过长,不仅会增加不必要的重叠信息,导致计算时间和计算量的加剧,而且还可能纳入与事物本质完全不相符的错误信息,影响预测结果的准确性。时间序列的选择,一方面要充分表征历史发展的真实过程,具有较好的“透明度”;另一方面又应排除非常规的、偶然因素,从而保证时间序列中的信息准确、可靠,符合事物发展的本质。(4)指数平滑预测法指数平滑就是将统计数据中的随机波动通过平均的方式去除,最终得到其主要的发展趋势。一般地说,如无一些特殊的、突变因素的影响,指数平滑模型能够较好地反映客运量的变化趋势,取得比较满意的预测结果。这种预测方法的优点在于:能够根据系数不断调整对各个时期历史数据的依重程度,及时充实新的信息,最大限度地接近未来。指数平滑模型也有其不足之处,计算经验表明:当用指数平滑模型预测我国铁路周转量时虽然可以很好地拟合历史数据,但是向前预测误差较大,只适合于铁路周转量的短期预测。(5)自回归预测法当研究社会经济现象的发展变化时,今年的水平与去年的水平有着密切的关系,而去年又与前年的变化有着密切的关系。依此类推,我们可以把反映社会经济现象发展变化的一个时间数列作为因变量,进行回归预测,这就是自回归预测法。究竟后推一期好还是后推几期好?这需要分别计算自相关系数来决定。自相关系数的绝对值愈大,就表示相互依存关系愈密切。一般说,后推一期是最近的水平,当然与本期的关系最为密切,也就是说用求出的自回归方程预测未来一期将达到的水平也最为可靠。但在实际应用中,常有季节变动等因素存在,因此需要采用后推季节变动一个循环的期数。-19-
城市综合客运交通枢纽规划研究用自回归预测法(AR)预测铁路客运量时,把客运量的发展看成为一个随机过程,某一状态下的量是一个随机变量,单个值的出现具有随机性和不确定性,但整个序列的观测值之间往往是高度相关的,呈现一定的规律性。有关计算表明:用自回归预测法AR(1)我国预测旅客周转量时,预测精度相当好,而预测某些区段的客运密度时间,预测误差较大。3.3城市综合客运交通枢纽的需求预测城市综合客运交通枢纽需求预测应结合每个城市自身的特点、社会经济发展水平及市民出行特征等,选择合适的一种或多种预测方法进行预测,再对预测结果进行综合分析。现以西安市综合交通枢纽为例,阐述具体客流预测方法的应用。3.3.1预测思路[6]对未来西安交通需求的预测,需要以与区域内社会经济发展政策相协调为基础,将区域内客运系统与经济社会系统相关联,同时使区域运输系统中各种运输方式联系起来。对客运量进行预测的时候,需要与区域内社会经济和交通运输历史发展相结合,从中得出区域内交通枢纽发展的潜在规律,在这个过程中,不仅要考虑本区域内运输需求的历史状况,还要通过对区域社会经济发展的条件、政策及制约因素进行研究分析,从而进行辑逻辑判断和决策。由于西安市不同层次的客运需求产生机理不同,未来不同运输方式存在着较强的相互竞争,本规划研究采用先总后分的方法进行预测,即先进行客运总量的预测,在此基础上再对不同层次、不同运输方式的客运需求进行预测,具体步骤如下:(1)首先基于西安市以往客运量增长情况和社会经济未来发展趋势确定未来客运需求增长的总体速度,以客运量现状为基数,对客运需求总量进行预测;(2)基于西安城市圈未来各城市之间的相互联系和西安城市圈与外部经济联系的发展趋势,确定不同运输层次的发展速度和在客运需求总量中的比例结构,进而预测出不同特征年城市圈和对外客运需求量;(3)对城市圈客流和对外客流需求的运输结构进行分析预测。以特征年度各种运输方式基础设施的发展水平为主要依据,确定不同运输方式在承担各层次客流中的比重,其中公路运输分私人小汽车和营运性客运两种;(4)把各种运输方式在不同运输层次中承担的客运量汇总得到未来客运总量;(5)根据未来客运站的布局和功能分工,把不同运输方式营运性客运需求量分配到各客运枢纽场站,即为未来各客运枢纽场站的客流量。3.3.2客运量预测区域划分:分为三个层次,对研究范围进行交通小区的划分和用地情况分析。-20-
兰州交通大学工程硕士学位论文市域范围:西安市行政辖区。中心城镇:新筑、常宁、洪庆、六村堡四个区域;临潼、泾渭、阎良三个新城;户县、蓝田、周至、高陵四个县城。主城区范围:以城墙内的主城区为中心,将绕城高速作为外轮廓,东起灞河,南至长安,西到绕城高速,北至渭河。将该区域范围划分成19个交通大区,在此基础上将交通大区细分为107个交通中区和439个交通小区。(1)机场①现状及发展势态陕西境内目前拥有四个机场:咸阳、阎良、户县和窑村,而承担本省主要航空运输任务的是西安咸阳国际机场。西安咸阳国际机场是国际定期航班机场、区域性枢纽机场,2010年被民航总局确定为8个大型机场之一。截至2010年,西安咸阳国际机场开辟了通往国内外78个城市的157条航线,共有25家航空公司在机场经营,2010年旅客吞吐量1801万人次、高峰小时旅客流量4000人。西安咸阳国际机场历年旅客吞吐量,详见表3.1。表3.1西安咸阳国际机场历年旅客吞吐量表年份20032004200520062007200820092010旅客吞吐量(万人)443.4636.3794.2936.9990118515291801如果以西安咸阳国际机场为出发点,1个小时的航程,可以到达兰州、西宁、银川、重庆、成都、武汉、郑州等中西部主要城市,2个小时的航程,即可到达全国70%的城市,3个小时的航程便够覆盖国内所有省会城市和重要的旅游城市。西安咸阳国际机场在全国航线网络中具有独特的优势,它是连接中西部地区与全国其他城市的中心枢纽,也是其他城市通往中国西部的重要门户。②西安咸阳机场规划西安咸阳国际机场规划为国内大型航空枢纽,将打造成为中国西部航空枢纽机场,并围绕机场建设国际一流的航空城,将航空、铁路、高速公路、轨道交通集为一体,从而形成西北地区规模最大的综合客运交通枢纽。2020年客货运吞吐量分别达到3100万人和4万t,年飞机起降架次约为230810架次,建设航站楼面积35万km,根据远期航空货运吞吐量的预测,建设约5万km2的货运仓库,规划货运区占地总面积约为15万km2。(2)铁路2010年西安客运枢纽旅客发送总量为3184万人,其中西安站2812万人。西安枢纽-21-
城市综合客运交通枢纽规划研究相继引入了西安-汉中-成都客专、西安-银川铁路、徐兰客运专线、西安-运城客专、关中城际铁路等项目,从而进一步加强并扩展了西部铁路网。随着几个项目客运量的逐步增大,以及提高旅客运输质量及市场经济发展的需要,西安枢纽的旅客发送量将会大幅增加。在未来西安枢纽铁路网将会采用环线与辐射线相结合的规划布局方式,以西安铁路枢纽为中心,构成“一横一纵八辐射一城际”的铁路网格局。西安铁路枢纽将建设成为[26]全国八大客运中心,形成“三主两辅”客运枢纽布局(西安北、西安、新西安南、纺织城、阿房宫站)。根据西安铁路枢纽各客运站功能分工和与之衔接的相关线路、未来铁路客运需求的总体情况和不同方向铁路线路未来客流情况,确定研究年度西安枢纽旅客发送量分别为11620万人(其中城际2730万人)、18100万人(其中城际6180万人),见表3.2。表3.2西安枢纽客站旅客发送量及最高聚集人数计算表年旅客发送量(万人)站别最高聚集人数(人)2020年2030年西安北6610794018000西安3720458012000阿房宫站5307401000新西安南站037605000纺织城站60802000枢纽内其余站7001000西安枢纽合计1162018100(3)公路西安市客车对外交通量为11.03万辆小客车/日,占对外交通总量的62.1%,随着区域经济社会的迅速发展和地区间横向经济联系的加强,公路运输承担的客、货运输量和运输周转量呈现增长趋势。西安市公路运输量的预测可以通过时间序列外推法或者二次指数平滑法来得到预测值,根据预测得出的结果并结合西安市未来公路运输需求的发展,最终得出西安市公路运输发展方向。预测结果见下表3.3。表3.3西安市公路预测运输量指标货运量货物周转量客运量客运周转量年份(万吨)(万吨公里)(万人次)(万人公里)20151058877836515456429078202016531104393426193687165-22-
兰州交通大学工程硕士学位论文(4)城市公共交通城市常规公交:随着西安城市社会经济的快速发展和优先发展公交战略的落实,近几年公共交通发展迅速。截止2010年底,公交线路由2000年的120条增加到331条,公交客运量由2007年的7.8亿人次增长到2010年的16.24亿人次,2010年公交日均运量达451万人次/日。由以上数据不难得出,公共交通在城市客运交通运输体系中有着非常重要的作用,是目前城市居民出行中最主要的交通方式,优先发展公共交通已成为国家的发展战略之一。在对城市综合客运枢纽进行规划时,强调公共交通的主导地位,大力发展城市快速轨道交通,优化公交出行结构,形成以公共运输网络为主体、快速轨道交通为骨干、城市地面、地下公共交通安全、高效、便捷衔接的现代化城市公用交通体系。轨道交通:西安地铁2号线于2011年9月开通试运营,目前地铁1号线、3号线正在建设中。随着城市轨道线路的不断增加,覆盖范围的不断扩大,选择轨道交通出行总量迅速上升,预测2020年轨道交通日出行量为198.92万人次,远景年日均出行达到454.65万人次。(5)小汽车交通全市机动车保有量已达132万辆,并且以每年20%以上的速度猛增,预计未来4年西安机动车保有量将达200万辆。对西安市分车型及车辆数量的预测可以采用增长率法,[27]而对西安市机动车总量进行预测,则可采用交通物理量向量空间非线性理论,在此基础上,根据对GDP和人口的预测值,可以分析得出西安市的预测值及三个层次(市域、中心城镇和主城区)预测值的比例,通过进行定性分析,即可得出三个层次的机动车拥有量,详见表3.4。表3.4三个层次的特征年机动车拥有量预测结果表单位:万辆2010年2020年机动车总量低增长高增长低增长高增长主城区57.387.2108.8164.3中心城镇18.928.346.670.4市域90.2136.2176.9266.83.3.3客运需求预测结果及各类运输方式分担比例对西安综合客运交通体系可从过境交通系统、内部交通系统和交通衔接系统四个部分进行适应性评价。2020年运输总量及各种运输方式的承担量,详见表3.5。-23-
城市综合客运交通枢纽规划研究表3.52020年运输总量及各种运输方式的承担量表客运量(万人次/年)货运量(万吨/年)运输方式对外交内部交过境交对外交内部交过境交通小计小计通通通通通高速公路13143113628238606881832938791940566525道国省道26310847789319003549911882762925009路10220012378城市道路068320953680557266806006高速铁路965513527023183干线铁路64375060011497357455015040760铁路城际客专0395815935551城市地铁00102200102200航空211379240032384010398818336运输总量178806832095368059575557266806001-24-
兰州交通大学工程硕士学位论文4城市综合客运交通枢纽规划4.1总体布局4.1.1空间总体布局原则空间结构是地理现象在空间中的分布形式,是社会、经济及自然要素间的相互作用反映到地面上而形成的空间形态位置关系、集聚程度、作用方向及强度。综合客运交通枢纽维持高效运转、换乘旅客能够迅速集散的核心就是枢纽空间结构的有效组织。由于不同交通方式的空间结构组织有其各自的要求,这也使得涵盖各种运输方式的交通枢纽也有不同的特点。在组织协调枢纽的换乘衔接时,既要考虑其所处的地域环境,还要考虑其内部各种交通方式间不同的衔接模式以及整个交通枢纽的特点,进而对空间结构进行组织安排,最终达到满足运输需求和使旅客的出行及换乘便捷舒适。“以人为本"是建设城市换乘系统的一项重要原则,也是综合客运枢纽规划布局的核心。除了换乘过程中乘客的的舒适性和便捷性外,还要考虑行人在枢纽内换乘的安全性及连续性。综合客运枢纽内通常包含两种或两种以上交通运输方式,需要最大化地组织协调各交通方式的布局模式,使它们能够有及衔接,最终达到最优的目标。通过对国外综合交通枢纽建设的研究获得的经验,得到以下综合客运枢纽空间设计[7]的原则:(1)高效换乘综合客运交通枢纽的核心是要保证旅客的高效换乘,其目标并不是要实现某一种运输方式每小时乘客换乘量的最大化,而是指整个客运枢纽换乘系统当中各种运输方式间每小时乘客换乘量的最大化。现在我国已建成的一些大城市综合客运枢纽中,还是以提高某一种交通运输方式的高效运行为中心,如单纯使枢纽内地铁换乘或者公交换乘速度快,却没有关注对于整个客运枢纽来说是否合理。不同交通方式之间的换乘效率过低,会致使整个交通枢纽的运行效率下降。(2)旅客方便、车流畅通城市综合客运枢纽通过对各场站的合理布局和系统内不同交通方式的有效组织,使枢纽内的乘客“集零为整”或“化整为零”,通过运输换乘达到对客流的聚集、疏散,满足人民出行的同时缓解城市交通压力,保持车流通常,减少环境污染。(3)以人为本在对综合客运枢纽进行空间设计时,还必须秉持“以人为本”的原则,因为城市发展的最终目的就是服务于人。因此,空间布局的目标要以乘客在枢纽内换乘的舒适性与便捷性为主。-25-
城市综合客运交通枢纽规划研究4.1.2总体规划布局研究分析综合交通枢纽规划的宗旨,是使综合枢纽所在城市的不通交通运输方式能够合理流畅地衔接,使客货运的乘换和装换能够做到高效快捷。对内对外合理布局协调一致,保证城市基本运输功能的有效运行。下面,本章节从综合客运枢纽规划布局的方面出发,综合分析客运枢纽内不通交通运输方式如何合有机地换乘衔接。(1)布局规划的思路首先要以综合客运枢纽规划布局的原则为依据,经过综合分析客运枢纽的需求预测、研究所有对枢纽的规划布局有影响的因素之后,多方位多角度地进行比选分析,最终确定运输方式的种类和分布位置。其次,经过综合考虑城市社会经济的实际情况,以及城市规划中预留和待开发的用地情况,参考各级有关政府机关部门下发的意见和执行标准以及国内外枢纽规划设计的相关参数,最终确定城市综合客运枢纽的规划布局方案。综合客运交通枢纽布局的基本思路:①确定布局方案的目标与原则以综合客运枢纽组织规划的一般要求为基础,结合城市枢纽内客流的实际情况和发展方向,制定规划设计的目标和原则。②预测运输枢纽需求结合规划区域内城市的社会经济、人口规模、交通运输等方面的发展特点,先对综合枢纽内这几个方面未来发展的方向进行分析,然后对城市相关技术经济指标和客运量的发展趋势进行预测,以此得出不同交通交通方式所承担的客运量,最终对枢纽内不同运输方式的布局规模得出相应预测结果。③分析影响布局的因素影响城市综合客运交通枢纽布局的几个因素大概有人口分布特点、旅客流量流向特点、城市功能划分、交通运输网络格局、各运输方式的布局模型、大型客源点分布情况和集运需求、各种运输方式以外的交通组织及集疏运以及环保要求等。④制定布局方案对综合客运枢纽中不同交通方式的功能、数量、规模和位置等进行确定。⑤优化方案对综合客运交通枢纽的规划方案进行优化,将定量、定性因素结合考虑,综合分析各项数据,最终制定布局方案。(2)规划布局的方法①重心法重心法通常用在规划区域内只设置一个站点时候的布局方法。这种情况在现实的综-26-
兰州交通大学工程硕士学位论文合交通枢纽中并不常见,只是考虑到多站场布局的枢纽通常变量多、约束大,因此我们可以把它转换成一元站场的布局问题来求解,以达到简化模型并减少计算量的目的。重心法是把运输发生点和吸引点当做是分布在某一平面范围内的物体系统,将各点的吸引量和运输作业分别作为该点的重量,而物体系统的重心就是站场设置的最佳点,在这种模拟情况下,用求几何重心的方法就可以计算出各运输方式站场的最佳位置。重心法是一种模拟方法,下面是其数学模型:假设要规划的区域内有n个吸引点和交通发生点,设各点的吸引量和发生量为wj(j=l,2,…,n),坐标为(xi,yj),其中j=l,2,…,n。同时设枢纽点的坐标为(x,y),枢纽点的运输费率为Cj。通过平面物体求重心的数学方法,可以得出设置枢纽最佳位置的计算公式如式(4.1):nnxCJWjxj/CJWjJ1j1nnyCjWjxj/CjWj(4.1)j1J1②运输规划模型在对枢纽进行规划时,因为考虑了站场的基本建设投资,所以多元站场布局规划模型就会出现0-1的变量,从而只能选取较为复杂的混合整数规划法来求解。从长远的角度分析来看,经过较长的时间段以后,用于基本建设的这部分投资不能对整个枢纽的选址建设起到大的经济影响,因此目标函数可以对这部分忽略。在这种情况下混合整数规划模型就可以简化成如下的线性规划模型:mqmqmqminF(CikCk)XikCkjYkjCijZij(4.2)i1K1i1K1i1K1约束方程为:qnYZbj1,2,,n(4.3)ikijik1j1qXikXKdkk1,2,,q(4.4)k1qYikXKdkk1,2,,q(4.5)k1X,Y,Zikkjij0式中,d为备选网点K最大可能设置的规模,X为备选网点K的闲置能力。从式kkm中可以看出,Xik体现了站场K和发生点间的关系,而Xik决定了该站场的规模。如i1-27-
城市综合客运交通枢纽规划研究m果Xik=0就说明备选点k的位置不应设置站场,此时k点就被淘汰。式中的Yik则表i1示了站场Y和吸引点见的关系。ik(3)枢纽规划模型综合交通枢纽规划,旨在改进交通运输系统和规划交通运输资源的合理分配,为交通运输系统发展提供一个总体规划。在对枢纽进行规划时,要充分考虑交通运输系统内部各种交通运输方式间的相互协调,充分发挥各种交通运输方式的优势及特长,有彼此相互协作,进而形成和实现交通运输系统的综合能力。由于目前我国对综合客运枢纽布局规划内不同交通方式一体化运,建立将多种运输方式组合协调的一体化建设的综合客运枢纽布局、进行交通换乘衔接规划模型的专家如北京交通大学博士王建聪等,研究的换乘衔接模型为:①一个主要交通换乘方式的枢纽当综合客运交通枢纽内只有1个主要交通换乘方式时,枢纽的布局时主要考虑的因素就是:主要换乘方式和其它辅助换乘方式之间距离最短和枢纽布局占地最小,布局时还要预留一定的缓冲空间用于大规模客流的集散。图4.1是设一个主要交通换乘方式的布局模式,它是在其它参数已知的基础上,以枢纽主要交通换乘方式中心和其它辅助方式之间的距离(d)以及各辅助方式的半径(R)为变量:枢纽方式1方式2d1d2主方式2主方式1d4方式4Rd3方式3图4.1一个主要交通换乘方式的枢纽布局模式目标函数:-28-
兰州交通大学工程硕士学位论文n(Nt*dt)t1minD(4.6)nNtt1nminSSmSi(4.7)i1SS(4.8)s.t.maxddd(4.9)tmin1tmaxSs*NI(4.10)ttttSs*NI(4.11)mmmmdrpr(4.12)tttmSf(r)(4.13)tttSf(r)(4.14)mmmPg(N)(4.15)tttSt,Sm:其它辅助换乘方式和主要换乘方式的用地面积;Smax:枢纽可以利用的最大用地面积;dmax,dmin:主要换乘方式中心点和第i种辅助换乘方式中心点之间能达到的最大和最小距离;dt:第i种辅助换乘方式中心点和主要换乘方式中心点之间的距离;Im,Ii:主要换乘方式区域和其它辅助换乘方式区域内的非客用面积;rm,rt:主要换乘方式区域和其它辅助换乘方式区域的平均半径;Nm,Nt:主要换乘方式和其它辅助换乘方式的客流量:Sm,St:主要换乘方式和其它辅助换乘方式的人均单位面积标准;[28]fm,fi:第i种辅助换乘方式区域半径与面积之间的函数关系:Pt:主要换乘方式与第i种辅助换乘方式之间的安全缓冲距离:gt:主要换乘方式和第i种辅助换乘方式之间的安全缓冲距离与换乘流量间的函数关系。在上述布局模型中:式(4.6)和式(4.7)是目标函数;式(4.8)是枢纽占地面积约束;式(4.9)是主要换乘方式中心点与第i中辅助换乘方式中心点间距离的约束。②多个主要换乘方式的枢纽下图表示了多个主要换乘方式的换乘枢纽布局模式。当枢纽内有两个主要换乘方式-29-
城市综合客运交通枢纽规划研究的时候,这两个主要方式之间的换乘客流最大,其它辅助换乘方式与主要换乘方式之间的客流相对较小,因此这种情况下枢纽的布局时主要考虑的因素就是:两个主要换乘方式之间距离最短、枢纽布局占地最小以及主要换乘方式和辅助换乘方式之间距离最短。枢纽枢纽方式1方式2方式1方式2枢纽d1d2中心枢纽主方式1主方式2主方式1主方式2中心d4方式4Rd3方式4方式3方式3图4.2一个主要交通换乘方式的枢纽布局模式和一个主要交通换乘方式的枢纽布置形式类似,在其它参数已知的基础上,以枢纽主要换乘方式中心与各辅助换乘方式之间的距离(dt)和各辅助换乘方式的半径(rt)为变量,下面的式子表示了多个主要换乘方式枢纽的布置模式:目标函数:nminSSm1Sm2Si(4.16)i1minDrrp(4.17)mm1m2n(Nt*dt)t1minD(4.18)nNtt1s.t.SS(4.19)maxddd(4.20)tmin1tmaxSs*NI(4.21)ttttSS*NI(4.22)m1m1m1m1SS*NI(4.23)m2m2m2m2-30-
兰州交通大学工程硕士学位论文drp(4.24)tttSf(r)(4.25)tttSf(r)(4.26)m1mm1Sf(r)(4.27)m2mm2Pg(N)(4.28)ttt其中:S,Sm1m2:主要交通换乘方式1和2的用地面积;r,rm1m2:主要交通换乘方式1和2区域的平均半径;Nml,Nm2:主要交通换乘方式和其他辅助换乘方式的客流量;Iml,Im2:主要交通换乘方式1、2区域内非客用的占地面积。其中,式(4.16)、式(4.17)和式(4.18)是目标函数,分别显示了枢纽占地面积最小、主要交通换乘方式间换乘距离最小和主要交通换乘方式与辅助交通换乘方式间换乘距离最小;式(4.19)表示枢纽占地面积约束;式(4.20)表示了主要交通换乘方式中心点与第f种辅助换乘方式中心点之间距离的约束。(4)枢纽规划布局模型[29]前面所示的两种布置形式,是以主要换乘方式与其它辅助换乘方式之间距离最短和枢纽布局占地最小为基础建立的,如果考虑时间因素,就可以对枢纽的布局规划进一步优化。下面的布局模式是在枢纽换乘旅客中途滞留时间最短的基础上建立。n(Nt*dt)t1minD(4.29)nNtt1n1nminTNikTik(4.30)k1t1ns.t.NikEkk=1,2,…,n(4.31)i1nNikFhh=1,2,…,n(4.32)j1N0ik其中:Tik:旅客从i站点到k站点的步行时间,单位:min;Nik:主要换乘交通方式和其它辅助换乘方式的客流量,单位:人次;Ek:规划枢纽备选站场的运营规模,单位:人次;-31-
城市综合客运交通枢纽规划研究Fh:不同交通换乘的客流预测结果,单位:人次;通过上面几种模型的运用,最终可以得出较优的枢纽布局规模,同时也可计算出具体的枢纽用地规模。4.2城市客运枢纽与轨道交通的换乘衔接4.2.1换乘衔接的布局模式(1)场站布置形式城市客运交通枢纽中的场站指的是各交通工具出发、经过和到达的具体地点,是各种运输方式到发停留、客货集散装卸,售票运营服务,运输工具维修、管理驾驶及服务人员休息,以及运输过程中转连接等交通运输过程发生的具体地点。综合交通客运运输体系中各种运输方式场站特征见表4.1:表4.1枢纽中各种运输方式的场站特征运输方式公路运输铁路运输水路运输航空运输场站汽车站铁路车站港口机场客运站国际、国内机场服务区(站)沿海、内河港口分类中间、区段、编组站,1~4级机场,枢客运站国际航运中心特、1~4等站纽、干线、支线飞行区等级,导航到发能力通过能力年通过能力(泊位、及救援等级技术特性辆/日(小时)(列/昼夜)场库、装卸能力)跑道系统容量运量/年办理辆数飞行扇区容量在综合客运枢纽内,铁路运输方式和轨道交通运输方式之间衔接的主要宗旨,是使乘客能够做到零换乘,即不出车站便可进行两种交通方式的换乘,这就要在规划过程中,使铁路的站台或出入口接壤或者靠近轨道交通的站厅或出入口。也可以通过在两种运输方式之间建立衔接通道的方式,使旅客可以从连接通道直接进入铁路站台或者轨道交通站厅,这就使乘客的换乘更加方便迅速。铁路客运车站与轨道交通车站有四种换乘连接的布置方式:铁路客运车站的综合站厅层与轨道交通站的出入口通道相连通,旅客在搭乘轨道交通出站后就能直接进入铁路客运车站的售票室或者候车室。这种布置方式的优点是可以相对减少乘客在换乘时的行走距离,而缺点是当轨道交通的客流量较大时,就会使两种运输方式之间的连接点聚集大量的乘客,从而对铁路客运和轨道交通均造成拥堵。铁路客运车站的站台与城市轨道交通车站的站厅层可以另外引出另外一条通道,旅-32-
兰州交通大学工程硕士学位论文客在铁路与轨道交通之间换乘时,可以通过这条通道的自动扶梯或者楼梯直接进行。这种布置方式的缺点是乘客进行换乘时的距离太长,并且在这种方式实施时,需要通过一票联运的方式进行换乘,还要在通道的两端分别设置检票设施。第三种布置方式是将轨道交通车站设置在铁路客运车站站前广场的下方,于站前广场上修建与轨道交通站厅层相连接的出入口通道,而站前广场与铁路客车站相连。这也是我国客运枢纽现今使用最为广泛和普遍的一种布置模式。但这种布局模式也有其缺点,乘客在长距离的换乘过程中,由于地面、地下上下两个方向乘客换乘交叉严重,容易致使站前广场人员集散无序混乱。对旅客来说,最好的换乘布置方式就是铁路客运和轨道交通联合设站。这种模式在站台设置不同的情况下,又可大概分成两种形式:一是直接在铁路客运车站的站台或站房下设置轨道交通车站,旅客在两种不同交通方式之间换乘只需通过轨道交通车站的站厅即可;另外一种方式,就是在同一个平面上上修建两种不同运输方式的站台,同时在另一层里设置连接不通站台的通道或者共同的站厅,以便乘客直接进行换乘。(2)换乘衔接的方式目前国内已经实施或规划的铁路客运枢纽车站的布置模式,一般是铁路线路设于地面层,在铁路线路下方的地下层修建轨道交通车站。在城市轨道交通和铁路客运车站换乘布局模式不同的情况下,可将换乘衔接的方式分为站厅换乘、通道换乘、站外换乘、站台换乘以及组合换乘。4.2.2换乘衔接的能力分析在对铁路客运车站和城市轨道交通之间换乘能力的衔接进行研究时,要从换乘时间衔接以及运能衔接两个角方面出发。换乘时间的衔接和运能的衔接分别是指对两者动态能力和静态能力的匹配,运能衔接和换乘时间衔接的好坏是对两者间换乘能力有至关重要的影响。(1)换乘时间的衔接铁路客运和轨道交通之间换乘时间衔接,首先要对轨道交通的线路方向以及站点衔接进行布局规划,然后再合理安排对轨道交通的发车间隔,最终实现轨道交通乘客上下车时间能与铁路客运列车的到发时间的相对应,以便能够及时铁路客运乘客的聚集进行疏散。铁路客运车站向城市轨道交通换乘的客流呈不均匀分布,具有脉冲性的特征,其换乘时间主要在旅客列车到达后的一段时间内,而两种交通运输方式之间车站进出站组织的合理性、配套设施衔接的紧密程度以及乘客自身原因等因素,均可影响这段时间的长短。如果两种交通运输方式之间的换乘设施衔接不够紧密,不能及时对铁路到站后向轨道交通换乘的客流进行引导疏散,就会引起乘客的大量滞留,从而对铁路列车下一趟到-33-
城市综合客运交通枢纽规划研究达、需要换乘轨道交通的乘客带来困扰,从而不能充分利用城市轨道交通的输送能力,会对运能产生极大的浪费,以致对城市轨道交通运营系统的可靠性及稳定性造成影响。对铁路和城市轨道交通之间换乘时间及换乘衔接的规划研究,可以建立一个换乘旅客在整个客运枢纽内的总换乘时间最短为目标的目标函数,这个目标函数有个服务对象,一个是客运枢纽范围内的居民,另一个则是从外向内运送的客流,即外地到达枢纽的旅客。(2)运能的衔接城市轨道交通和铁路客运之间运能的衔接,就是在铁路客运接发列车时间和乘客换乘数量多少已知的情况下,轨道交通能够据此及时为此疏散换乘旅客,保证铁路客运的顺畅运行。铁路客运向城市轨道交通换乘的客流量呈不规则出现,有明显的脉冲性;而城市轨道交通向铁路客运换乘的旅客流量是一批一批到达的,客流量保持均匀,且整个过程较慢且占用时间较长。所以,城市轨道交通与铁路之间的衔接可以体现为:前者负责后者的客流集结和疏散。将两个方向的客流进行比较就可发现,二者之间表现更为重要的功能就是城市轨道交通为铁路客运疏散客流。城市轨道交通只要依据原有运营方式就能满足乘客换乘需要,尤其是处于客流平峰或者旅客列车到站低谷期的铁路客运;而当在铁路客流向城市轨道交通的转移处于高峰时段时,例如在铁路客运位于每日到达高峰时段时期,城市轨道交通原先的运行方式就无法及时疏散换乘客旅客,不能保证乘客的换乘要求,这个是偶,城市轨道交通要想保证铁路客运旅客的换乘顺利进行,只能通过加大运能的方法得以实现。主要有两种方法可以增大运能,一种是通过缩小发车间隔时间,另外一种就是加大列车编组。4.2.3换乘设施间的衔接城市轨道交通和铁路客流换乘的配套设备,可分为两种:活动设施和固定设施。活动设施指的是可以随客流量的变化能够做出响应调整的设置,例如自动检票机和自动售票机,当检、售票能力和车站客流需求不相匹配时,在保证整个换乘系统能够进行正常运营的情况下,可通过相应地进行增减设备数量来满足客流需求。固定设施指的是设备建成运行后不能进行改变或者改变时需要消耗大量的人力、物力,从而对正常的换乘运营造成影响的设备。换乘枢纽内的固定设施主要有:铁路站场、轨道交通站台等配套设施;换乘通道、楼扶梯等通道设施;换乘大厅、集散广场等集散设施。铁路客流向其他运输方式转换时各设备间的连接形式见图4.4:图4.4铁路客流向其它运输方式转换的设备关系图-34-
兰州交通大学工程硕士学位论文4.2.4诱导标识和交通标识标识系统是对枢纽各项功能进行诠释的一种直观方法,能够对交通客流进行引导管理,在标识系统的指引下,乘客可以在复杂的枢纽环境下轻松进行“进站—检票—候车—乘车—出站”。诱导标识通常设置于于枢纽内各出入口和换乘通道不同位置,它是能够方便旅客在枢纽内使用各项公共设施并对旅客的乘车行动进行指导的带有图像、文字或声音等信息的总称。大型综合客运枢纽识别系统的设计,要以客运枢纽的布局模式和旅客的出行特征为前提,在与通用识别系统的设计标准相符合的情况下,还要汲取城市轨道交通和地下空间识别标志的设计经验,最终完成换乘标识设计。只有与枢纽格局、旅客行为变化相协调的标志系统,才能使其对行人流线的诱导作用达到最大化,从而更好地方便乘客的出行及换乘。枢纽内的引导标识,需考虑到各异的视觉习惯以及不同的行人流线,应把引导标志设计在较为明显的位置,并可配以文字、符号或者图像,使某一点的位置和周围通道的有明确的空间联系。同时还需要对相邻引导标识的距离合理安排,使引导作用保持连续性,避免空间转角或错位交叉而引起诱导流线的中断,并增加一定的标识来提高容错能力,使行人由于拥挤或者其他原因错过了某一点的引导标识结点时,依然能够通过附近其他结点标识找到应该行进的方向。引导标识要想做到清晰有效,就应做到分级设置逐步诱导,使引导行人的流向持续进行。诱导标志一般可以分为三级:一级方向引导标识是需对行人进行引导的标识路线的起点,处于这个级别的引导标识需要通过文字或符号使行人直观明了地获知线路的方向;二级方向引导标识是向行人传达线路方向的最重要一环,它在一级引导标识的基础上使线路方向更加清晰明确,行人可根君这一级别的引导更加明确自己所走方向的正确性:三级方向引导标识在信息的明确程度上是标识传达里最高级别的位置,它与目的地十分接近,能够直接引导行人到达目的地的。4.2.5铁路与城市常规公共交通的换乘衔接城市常规公交系统是指在城市道路上运行的公共电车、汽车组成的交通的系统,不包括轨道交通、出租车等非常规公共交通形式。通常城市公共交通即指常规公交。目前国内大多数城市铁路客流的集散主要还是由城市公共交通来疏解,这主要是由于现阶段我国大城市的轨道交通建设还处于起步阶段,城市内的轨道交通还没有形成系[29]统网络。图4.5表示了铁路运输与公共交通之间的客流流动关系。-35-
城市综合客运交通枢纽规划研究图4.5铁路运输与公共交通之间的客流关系图1、与城市公交的布局衔接(1)布局模式分析铁路综合交通客运枢纽与城市公共交通的一体化布局模式指的是将铁路客运枢纽与常规公交通过运营组织、线网布局、车辆配备以及车站附近公交换乘站场布局等方式相连接。二者衔接的关键是城市公交线网和换乘站场的布局模式,主要可分为三种类型,见表4.2:表4.2铁路客运枢纽与城市公共交通的布局衔接模式类型布局方式特点适用情况由于始发线路较多,城市公共交通运输网适用于换城市公共交通运输网以铁路车站输送能力很大,乘客在铁路和公交之间换放射-乘客流大为中心向四面八方延伸,公交始乘距离短,客流组织较为简单,对周边道集中型的铁路枢发线路较较多。路交通影响不大,但换乘需要的的铁路枢纽。纽用地规模大。这种布局模式虽然不需要设置大规模的途经的公交线路组成了城市公共换乘枢纽站场,但运输网络的运送能力不适用于换交通运输网,公交车站点分布在途经-大,当公交停靠点离铁路客运站较远时旅乘客流较铁路枢纽周围的城市道路上,以分散型客换乘步行距离就较长,客流组织较为复小的客运途经站为主,换乘的旅客不需要杂。当换乘客流增大时,会对周边的道路枢纽。进入枢纽的站前广场。交通产生影响。综合布局模式中的公共交通运输网络包适用于规扩始发线路和途经线路,既有一个集中的模较大的综合型上面两种布局形式的组合模式。换乘枢纽站,又有分散在枢纽周边的换乘综合客运停靠点。交通枢纽。综上分析,这三种衔接模式的共同特点,就是由铁路客运枢纽运送而来的客流是通过枢纽周边的公交线网向城市各个方向扩散。铁路客流与城市公交的衔接主要位于铁路站前广场,密集的客流对站前广场和公交站点会带来周期性的拥挤和繁忙。公交线路在站前广场如果分布过于紧密,那就导致铁路车站不光要承担城市内外客流的换乘,还要疏解市内客流的换乘,加重了火车站的负担。城市公共交通在铁路站前广场的拥挤会对-36-
兰州交通大学工程硕士学位论文整个地区的交通枢纽造成极大不利影响。(2)衔接方式现阶段国内大城市的铁路客运站和公共交通的衔接模式主要有三种:一是目前最为积极提倡的换乘衔接方式,即在铁路客运站站前广场内建立公共交通到发停车场,这是衔接最为紧密的方式;二是将公交枢纽站设立在铁路客运站站前广场附近,火车站和城市公共交通间换乘的乘客需要步行一段距离;三是将公交停靠站建设在与铁路客运站站前广场衔接的主干道上,公交客流和铁路客运间的换乘可以通过途经的公交线路完成。第一:在铁路客运站站前广场上布置公交到发停车场直接将公交车到发停车场设在铁路站前广场上,会使得公交车站台距离铁路进出站口之间的距离最小化,乘客就能在任何天气状况下快速方便地在两种交通方式之间进行换乘,因此这种布局模式是乘客最为满意的换乘衔接方式。不论是搭乘铁路的乘客出站后换乘公交车还是搭乘公交车的乘客到站后换乘铁路,都可以通过很短地步行距离完到达,以达到快速疏散乘客的目的。第二:在铁路客运站站前广场周边建设公交枢纽站将公交车枢纽站设置在铁路客运站出站口的周边,这是我国使用最为广泛的一种衔接布局方式。在这种换乘布置之下,就要依据铁路客运站到发客流量来对公交车线路进行规划,不能设置过多的公交车起始或终点站,因为大量的公交车聚集在客运枢纽内会引起周边交通的堵塞,需要将一部分线路设为途径线路,而另外一部分公交线路设置为以铁路客运站为起(终)点即可。这样的换乘布局模式,需要尽量将公交枢纽与铁路客运站出站口尽量靠近,最大限度地缩短乘客换乘的不行距离。第三:在铁路客运站站前广场连接的主干道上设立公交车停车点在这种布局模式下,公交车和铁路之间的换乘总需要有一个方向的乘客必须过到街的零一边才能才能完成换乘,因此考虑尽量设置一处天桥或者地下通道来减少乘客换乘过街时和车辆的交叉碰撞。同时,在主干道上设置的公交车停车点,要尽量设在铁路客运站进站口一侧,以减少换乘的距离以及进出站客流的相互干扰。2、与城市公共交通的衔接能力[30]在研究城市公交和铁路客运站之间的衔接能力时,可以城市轨道交通和铁路客运站之间的衔接能力研究思路为参考,在运能衔接、换乘时间衔接和运能匹配度研究这几方面着手进行。当把公交线路的起点或者终点设置在铁路客运站时,就要保证在铁路客流到达或发送的高峰期,公交运输能及时疏散客流,保证运输,因此公交线路的组织规划需要结合铁路客流的到发时间来进行。既要做到两种运输方式运输能力的衔接,还要保证换乘时间的衔接。(1)运输能力的衔接运输能力的衔接,主要体现在,当铁路客流到达高峰时期,公交车的运输能力是否-37-
城市综合客运交通枢纽规划研究能满足旅客换乘的需要,达到疏散换乘旅客的目的。要想使公交车的最大疏散旅客量与铁路铁路客运站客流到达高峰相衔接,就既要拥有必须数量的公交车,还要合理有效地安排公交车发车间隔时间。(2)换乘时间的衔接铁路客运站和城市公交系统相衔接,主要体现在换乘时间的衔接。由于公交车的发车时间调整空间较大,产生影响较小,而铁路旅客列车的到发时间由整个铁路网来决定,制约因素较大,可调节性较小,所以两种运输方式的衔接就需要公交系统来配合铁路系统,通过对城市公交系统的合理规划组织来极少乘客的换乘时间,提高换乘效率,使整个换乘过程高效流畅。因此,需要城市公交系统积极掌握铁路客运的列车时刻表及换乘客运流量,在需要的时候对既有调度进行更改,最终使两种运输方式紧密结合,高度协调,高效完成旅客的换乘。3、场站规模的确定根据铁路客流的到发量,城市公共交通需要将部分线路设成途经线路,另外一部分公交线路建设成以火车站为终点站,并将对铁路客流集中到发的特点作为以火车站为终点站的公交线路的运营组织的参考依据。公交枢纽的平面布局要使乘客从公交终点站到铁路车站或从铁路车站到达公交终点站便捷、迅速、安全。基于以上考虑,城市公交枢纽站一般布置在铁路站前广场的出入口附近,并且要将城市公交的终点站设置在铁路车站的出口处应,用于快速地疏散集中到达的铁路客流。4、换乘服务信息及诱导标志城市公共交通和铁路客运枢纽见的换乘衔接在整个客运枢纽系统中承担着十分重要的作用。铁路旅客在经过火车站出站以后,经过步行一段距离再换乘另一种交通工具,完善的服务信息和有效的诱导标志在乘客的这个换乘过程中起到了重要的辅助作用。4.3枢纽空间组织及衔接设计4.3.1交通枢纽的衔接设计城市综合客运交通枢纽是由多种交通运输设备及不同交通运输方式组合而成的,枢纽内各组成环节及子系统间的协调配合有着至关重要的作用。各异的配合关系存在于不同交通运输枢纽之中,要想充分发挥综合交通枢纽中不同交通方式的各自优势,就必须让这些内在关系合理顺畅地运行,使它们相互之间能够紧密合作,最终将综合枢纽的换乘运输能力最大化。目前国内的综合客运交通枢纽都是在城市轨道交通的建设基础上规划布局的,本章就对枢纽内其他交通运输方式与轨道交通间的相互关系进行了研究。图4.6表示了市内各种交通方式间的衔接示意图。城市轨道交通的衔接设计:城市轨道交通在综合客运交通枢纽中占有重要地位,对-38-
兰州交通大学工程硕士学位论文枢纽的规划布局和功能的充分使用发挥着极大作用,是综合客运枢纽设计的关键,所以需要对轨道交通进行深层次的研究,最终得出合理的设计。(1)轨道交通的换乘布局模式城市轨道交通枢纽站主要有五种换乘方式:L型、T型、“十”字型、平面平行型以及上下平行型。需要将轨道交通换乘站周边的用地情况及环境条件考虑在选择乘站类型的因素之内,例如线路的平面线形及纵向线形,相关道路和交叉点的现状,道路周边的用地情况及未来对土地的规划,高架道路、地下通道、历史文物和地下埋设物等障碍物的相关情况。(2)轨道交通的换乘方式图4.6市内各种交通方式间的衔接示意图(3)与城市交通方式的衔接设计图4.7市内交通衔接概念图-39-
城市综合客运交通枢纽规划研究城市轨道交通根据换乘地点的不同,换乘方式可分为结点换乘、站厅换乘、站台直接换乘、站外换乘和混合换乘等几种类型。不同的换乘方式在不同的使用条件下体现出各自的优缺点,通过对城市具体情况的分析研究,合理布局使用换乘方式轨道交通的运输效率和服务质量得到最大的提高。[8](4)轨道交通与城市公交的衔接设计①衔接的模式地面公交运输方式对城市的公共交通起着重要的作用,它方便灵活,价格低廉,是行人在市区内出行的主要方式之一。因此,将轨道交通和城市公交合理地结合,可以有效地完善城市的客运系统网络,从而实现城市公共交通的一体化。由此可见,城市综合客运枢纽内公交运输的布局设计对客流的聚集和疏解有着密不可分的关系。城市公交运输的规划布局方式、特点及各自适用情况见表4.3:表4.3城市公共交通布局模式模式与轨道交通关系特点适用情况适用于轨道交通线路和城市这种方式最简便,目道路平行布置,当公交车进公交车停车点直接设在路边,通过人1前国内较为常见的出轨道交通站时容易和其他行设施和轨道交通站衔接。布局模式。道路交通方式交叉干扰。适合换乘车次少的地方。该模式可以保证一和轨道交通设置在一个平面上,公交个方向的换乘条件公交车和轨道交通之间的换2车上下车点和轨道交通共用一个站较好,乘客换乘步行乘客流方向不均衡系数比较台,通过地下通道的形式将两边连通。距离短。是最优的布大。置方式。公交车和轨道交通不在同一平面上,立体错层布置。使轨道交通的出发口和到达口分别与公交车下车点和上车需要阻止环形车行3适合建设面积较大的车站。点布置在同一侧,通过地面环形道路线,要占用地面积。将之连接起来,并用天桥或者地下通道辅助连接。公共汽车点布局成多站台广场式,每公交线路较多时比较实用,可以减少车流和人4个站台都能通过天桥或者地下通道进并且可以形成一定规模的地流的交叉。入到轨道交通的站台。下步行系统。可以形成综合体建公交车站和轨道交通及其他建筑融为城市用地较为紧张且需要集5筑,是一种高效的布一体立体化布局。中进行物业开发。置方式。-40-
兰州交通大学工程硕士学位论文城市公共交通站的停车方式可分为:线性泊位型式;锯齿形泊位型式;倾斜式泊位型式以及穿越式泊位(5)与小汽车的衔接设计在我国经济发展的推动下,小轿车的数量日益增多,不仅对城市道路交通造成极大压力,停车难的问题也逐渐明显。城市轨道交通的建设就有助于缓解这一问题,停车换乘系统在欧洲和北美已经成为交通战略和停车场战略的重要部分。在我国私家车的数量不断攀升的现状下,私家车和轨道交通的换乘是否合理也逐步成为人们关注的问题之一。在对综合客运交通枢纽进行规划布局时,要结合我国城市人口分布较多、城市土地利用紧张这一国情。在考虑这一需求的基础上,建设在市区边缘的轨道交通枢纽就要设计合理方便的停车条件,使汽车道路和轨道交通良好结合,将汽车截流在枢纽中心的边缘,以降低枢纽中心区地面车辆的压力。并且在轨道交通停车换乘设施的规划设计中,还应该设计足够规模的停车位,以满足旅客停车换乘的需求。换乘停车场的类型:用于与轨道交通进行换乘的停车场有五种类型:①轨道交通枢纽站内的地下停车场;②轨道交通枢纽站旁的专用停车场,或利用综合枢纽内的空间而设的立体停车场;③利用市政交通设施的空闲区域,如城市的绿地边缘、街道中心岛(不同方向车道中间的空留地停车)或者辅助单行线街道的路边;④借助周边地区社会停车场。轨道交通枢纽站由于便利的交通通常形成一个商业区,大量人流和车流被吸引而来,商业中心的地下和顶层或其它专用停车场组成了社会停车系统;⑤机械停车库(地上或地下),这种类型的停车场有效地节约了空间,但运行管理及维护的费用较高。停放方式大致分平行式、斜列式、垂直式、交叉式和扇形。在这几种方式当中最被广泛采用的就是垂直式停车方式,在地形条件不受控制的情况下,垂直式停车使用方便,并且可以提高停车空间的利用率。(6)轨道交通和出租车的衔接出租车这种运输方式的最大优势在于能够使乘客快速、方便、舒适地出行,由于在它的运营需要乘客与出租车的接触,因此出租车运输通常在市区内的各个街道和角落大面积大范围地拉客,以便于乘客能够随时随地搭乘。由此可以看出,出租车运输是建立在出租车交通系统和乘客出行系统交叉结合的基础之上的,而客运枢纽内出租车站点的建设,在提供这种供求关系场所的同时也使得这种关系结合更为密切。在枢纽内设置出租车站点,一方面满足了乘客搭乘的要求,另一方面能够完善不同交通工具之间的转换功能,使旅客可以在其他运输方式与出租车之间进行换乘,同时枢纽还能为出租车的进出道路提供疏解区域。出租车乘客乘车点出租车乘客乘车点的布局设计方式和公交车的相类似,泊位方式大致分为线性泊-41-
城市综合客运交通枢纽规划研究位、倾斜式泊位、锯齿形泊位和穿越式泊位。出租车乘客下车点出租车乘客下车点一般设置在枢纽车站的进站口附近,或者枢纽站前广场内,可通过将出租车的乘客下车点和上车点相衔接来提高出租车的利用率。枢纽内需要修建可供出租车乘客下车的车道以及出租车直接通过的车道,同时还要避免其他车辆与出租车之间的相互干扰。(7)轨道交通和步行系统的衔接我国城市人口较多,步行交通流量很大,这也是我国城市交通的特点之一,城市综合交通枢纽的布局规划必须将完善的步行系统考虑进去。综合枢纽内的步行系统以方便乘客疏散、提高枢纽功能为目的,设置指示行人路线的各种标志,方便快速地引导乘客进行换乘。步行系统的规划要以枢纽的整体布局和城市道路的衔接方式为基础,并结合步行乘客的流量和流向,使乘客的出行快捷、安全、舒适。我国目前城市的步行交通主要是上下班出行的步行和商业服务和生活出行的步行交通。城市步行系统与公交系统结合后,增强了市内不同功能区域之间的联系,合理地将商业、旅游合休闲功能融合在一起。城市步行系统除了要承担出行交通外,还要考虑出行的功能要求,在保证安全要求的同时,还应增加服务性公共设施及绿化设置,为行人创造丰富、生动、优雅的步行坏境,同时在规划中还应考虑在必要的位置布置穿越机动车道的设施和道路指示标志,逐步形成一个环境宜人的、多功能的、连续的步行系统。(8)与城市对外交通方式的衔接设计城市的对外交通指的是城市与本地以外的其它城市或地区之间所进行的人和物品运送和流通的各种不同交通方式的总称,包括铁路、公路、航空和水运等方式。城市对外交通和市内交通协调贯通形成一个相互结合密切联系的交通系统网络,不同运输方在交通系统网络中协调发展。随着城市经济发展和交通问题矛盾的日益突出,国内外各城市均意识到要通过合理发展交通运输系统,才能为城市客货运提供经济合理高效的组织方式。城市轨道交通和对外交通方式的合理衔接,也可以有效地提高轨道交通的竞争力。图4.7、4.8表示了城市对外交通各衔接关系。图4.7城市对外交通衔接示意图-42-
兰州交通大学工程硕士学位论文图4.8城市对外交通衔接示意图(9)铁路与城市轨道交通的衔接布局铁路是城市综合交通系统中主要的对外交通设施,也是我国中长距离的主要交通运输方式。铁路客运车站是一座城市陆上交通的门户,是涵盖多种交通方式的运输场所,至少包括铁路运输、城市公共交通和行人。世界各大城市的铁路客运站一般都设在城市中心区域或其周边,聚集大量的客流,在方便旅客和市区之间联系的同时,也限制了客运站的进一步改扩建。城市轨道交通在规划布局时,要将铁路的这一现实状况充分考虑进去。结合国内外综合客运枢纽的建设,城市轨道交通和铁路客运站主要四种衔接方式:①现阶段我国主要的衔接方式是:将铁路客运站和城市轨道交通站融为一体,城市轨道交通站设在的铁路站站前广场的地下,其站厅通道的出入口直接设在站前广场上,乘客在轨道交通和铁路之间的换乘通过站前广场来完成。例如,上海地铁2号线就是通过站前广场和上海浦东铁路客运站进行衔接。②其他衔接方式,以广州东站和广州地铁1号线的衔接方式为例:城市轨道交通车站的出口直接与综合客运枢纽的站厅层连通,旅客从轨道交通出站后就能直接进入铁路客运站的候车室或售票室。③将城市轨道交通车站的站厅层同铁路客运站的站台通过地下通道相连通,旅客可以通过楼梯或自动扶梯进入到地下通道来完成轨道交通和铁路客运站之间的换乘,但换乘的步行距离较长。这种方式运用在我国上海地铁l号线和铁路新客站之间的衔接。④对需要换乘的旅客来说,最便捷的布置方式就是城市轨道交通和铁路客运联合设站,在票制和交通组织管理合理的基础上,同台换乘又是这两种运输方式的联合设站的最好的衔接方式。联合设站这种布置方式根据两种交通运输方式站台的不同设置,可以分为两种:一种方式是在铁路客运车站的站台或站房下直接布置城市轨道交通车站,旅客通过楼梯或者自动扶梯就可以在两中运输方式之间换乘,例如北京轨道车站和北京西客站的衔接方式。还有一种方式是在同一个平行的平面内修建这两种运输方式的站台,通过设-43-
城市综合客运交通枢纽规划研究置连接两个站台的通道或者在另一层内设置共同的站厅来完成旅客的换乘。上海规划中的铁路客运莘庄站和使用中的地铁1号线就运用了这种衔接模式。(10)城市轨道交通和航空交通运输的衔接机场并不是航空运输的终点,而是地空运输的一个衔接点,只有配合地面交通运输才能完成航空运送的全过程。目前,国内外越来越多大城市的轨道交通规划都和机场的修建相结合,国外如日本的关西国际机场和巴黎的戴高乐机场,国内如香港新机场和上海的虹桥国际机场,都是将城市轨道交通和航空交通运输联合修建。随着轨道交通和航空运输的发展,进出机场的客流和车流都会逐步增加,所以,机场和城市交通运输之间的结合对快速发展城市运输体系起着重要作用,要对通往机场的道路和机场内的停车场均进行合理规划。轨道交通和机场的结合大致有三种模式:一种是轨道交通站和机场航站楼联合建设,旅客通过楼梯和自动扶梯就可以在两种运输方式间进行换乘。这是目前最为便捷的布局模式,如巴黎戴高乐机场和香港新机场;另一种模式是轨道交通站换乘中心在航站楼附近,可以通过通道将城市轨道交通枢纽和机场衔接;最后一种就是轨道交通枢纽位于航站区之外,需要通过第三种运输方式完成运输的衔接。(11)城市轨道交通和长途客运站的衔接长途客运站是城市交通和城市对外公路的衔接点,但其布置不能过分集中并且数量不应过多,一般在城市主要对外方向各布置一个长途客运站,在提高长途客运站运输效率的同时减少对城市交通的干扰。城市轨道交通和长途客车的衔接方式有以下几种:[31]①长途客运站的站台和城市轨道交通枢纽的站台设置在同一平面上,通过水平大厅连接起来,完成换乘。②长途客运站和城市轨道交通枢纽站垂直叠加布置,通过设置垂直集散厅将两种运输方式衔接。③长途客运站位于城市轨道交通枢纽附近,在同一地段上形成并列的位置关系,通过地下通道或者天桥完成换乘衔接。4.3.2疏解道路的布局规划综合客运交通枢纽所包含疏解道路的建设从一定程度上决定了这个枢纽的交通结构,它的布局规划对枢纽的交通组织起到了非常重要的作用。综合客运交通枢纽内疏解道路的布局可从两个方面分析,首先是综合交通枢纽内部的道路规划,主要目的是将枢纽内部各种交通运输方式所使用的道路相互隔离,使各种交通流线分开运行;其次是综合交通枢纽内外道路的连通结合,使枢纽内各运输方式不同运输流线合理顺畅地延伸到城市交通网络中,其合理性直接关系到枢纽是否可以高效地运行和发展。-44-
兰州交通大学工程硕士学位论文(1)枢纽内部道路的布局方式综合客运交通枢纽内的道路在设计过程中受到不同因素的影响,根据枢纽内建筑物和道路之间的连接形式,可将道路分为三种布置方式:内环式、尽端式和混合式,见表4.4。(2)枢纽内外道路的连接[32]要想将枢纽内外的道路融会贯通,就要做到多通道、高循环,而不是单纯地通过一条道路或者立交。多条道路的内外连接以及和周边道路的联通,不会导致出现因为一个点的堵塞而使整个枢纽内的道路瘫痪的局面,可以有效缓解交通压力,通过各连通道路迅速分散人流车流。表4.4枢纽内道路布局模式布局种布局方式布局特点适用情况类主道与支路相结合构成枢纽内各交通设施之间通过这枢纽内纵横交错的道路内环式种平行交错模式联系紧密,可适用于地形条件好、规模和换网,各条围绕着建筑物道路以有效地组织客流车流,又能乘量都比较大的枢纽。设计,且与主要的建筑满足消防要求。物平行布置。当枢纽所处位置的地形起伏虽然这种道路布局方式的线路较大或者枢纽内的交通流线总长较短,但是枢纽内部各道尽端式道路布局就是枢有特别需求、不需要或不可能路之间联系不够紧密,不能达尽端式纽内的道路只延伸到某使枢纽内道路循环贯通的时到方便快捷地目的。尽端式道道路一位置就中断不再延候,可以使用尽端式道路设路设计主次分工明确,能够较伸。计。这种设计方式适用于换乘好地配合枢纽场地地形的变量较小或换乘设施布局比较化,分散的综合交通枢纽。这种道路布局方式可以根据枢纽所处地形条件对道路进行灵在一个综合枢纽场地活布置,兼具两种布置方式的混合式内,同时采用内环式和特点,能够满足枢纽内不同的适用范围广泛。道路尽端式两种道路布局方交通运输功能,对地性变化、式。交通流不均匀分布均能适应,同时还能减少枢纽内道路的占地及工程。这种多条通道联通的方式,还要在既有路网情况和城市交通运输需求的基础上进行研究规划,这就要做到以下三点:首先要快速疏解。目前国内外的大型综合客运枢纽的道路交通组织一般都依靠枢纽-45-
城市综合客运交通枢纽规划研究附近的快速道路或高速感到来完成疏解。这就需要在对枢纽内外道路进行规划的时候,将主要交通流量通过快速道路离开铁路枢纽。其次要多点选择。平均分配各出入口流量,同时将各出入口规划成不同的层次来连接不同道路等级的交通流量,以达到分工明了,井然有序。最后还要做到路网均衡。在交通流量大的那些主要的道路,要设置多个通道和路径,使流量均匀分配,避免出现某一路段或路口成为交通瓶颈。4.3.3枢纽交通组织设计[10]枢纽交通组织是指通过对枢纽内的道路渠化和换乘通道设置,合理安排各运输方式之间的换乘,使枢纽所处的城市内各种交通运输方式有机衔接,保证最快捷的换乘,使整个城市成为连接国家宏观网络的结点。由于不同运输方式在发展历程、适用范围和运输特性等方面还有各自的特性,很多因素难以控制,这就使得城市综合交通枢纽各个层次上的规划十分复杂,具有很大的不确定性,因此,综合交通枢纽的组织规划十分重要,其合理性对城市交通枢纽功能的发挥起着决定作用。(1)综合客运交通枢纽内的人车分流“人车分流”顾名思义,就是人流和车流分离开来。综合客运交通枢纽在进行规划时,要将人流区域和车流区域分开布置,使在各种交通方式间换乘的客流和车流分开运行互不干扰,但同时还需保证连通便捷换乘高效。枢纽内的人车分流大致可分为水平分流、立体分流,在客流密度较低的车站可选择使用水平分流,而立体分流多适用于各大综合客运交通枢纽。(2)综合客运交通枢纽内的客流组织综合客运交通枢纽内的客流从流向上来说分为进站客流和出站客流,而从流动性质来说又分为乘客流线、车辆流线和行包流线。枢纽内的客流都是来自不同方向、需要换乘不通交通工具的人流,到发量大且聚集时间集中、人流集散多向并且每小时到发时间不均衡。综合客运枢纽内客流的组织必须以客流的特点为基础,从提高枢纽运输旅客的作业效率出发。同时合理布局公交站台和停车场等人流聚集场所,优化站内的资源配置,将人行道、天桥、地下通道等人行设施合理利用、有机衔接,最终使枢纽内的步行网络流畅、高效。(3)综合客运交通枢纽内的车流组织枢纽内可组织的车辆流线主要包括行包车流线、邮政车流线、公交车流线、出租车流线和社会车辆流线等。枢纽内车流的组织,首先要规布置好各种车辆在站前广场的停靠位置,其次还要规划好各种车辆进出枢纽的通道,在确保乘客高效安全地换乘的同时,减少各车辆之间的交叉干扰。车流组织要结合客流特点进行安排布置,还要考虑车辆对内外部交通、对枢纽客流的影响,尽量遵循已做好的客流组织方案。-46-
兰州交通大学工程硕士学位论文(4)综合交通枢纽的外部交通组织综合客运交通枢纽的本质特征是交通功能,它是各种运输方式的聚集地,因此不仅要完成各种运输方式在枢纽内的运输任务,各运输方式之间还要进行衔接,并且要与外部交通方式相互结合。在具体规划和外部交通的协作时,要注意以下几点:①与城市的交通系统相融合枢纽的外部交通组织要符合城市的总体规划,和城市的综合交通规划(如轨道交通和公交站场规划等)相结合。综合交通枢纽的外部交通组织是在融合于整个城市交通系统网络的情况下满足城市交通运输功能为基本目的,在这个基础上再进一步对外部交通枢纽的规划进行优化。②与周边城市用地功能分区相协调在对枢纽的外部交通进行组织时,要考虑合理地利用枢纽周边城市用地功能,在与[31]城市交通系统贯通的的同时必须满足服务周边地区的运输需求。在对枢纽外部交通模具的时候,要多方面考虑周边建筑布局、城市环保和城市排水系统等限制因素。③与城市道路交通系统相连通外部交通组织的目的就是将枢纽融入到整个城市交通系统内,这也就要求枢纽和城市的连接要有良好的交通条件。枢纽在布局时要尽可能地域轨道交通和公交枢纽相衔接,并尽量靠近城市的主干道和道路的主要出入口。一方面要保证枢纽和城市的连接便捷,使乘客的集散效率高,另一方面还要做到减少枢纽集散流和城市道路交通的干扰。④为城市交通管制创造良好条件枢纽的外部交通组织要配合城市的交通管制,交通标志简单明了,保证枢纽流向城市的客流和车辆易于组织、方向明确和互不干扰,并且外部交通在组织的时候要着重考虑枢纽内旅客和车辆快速集散,以确保枢纽对周边交通影响最小,组织管理效率最高。-47-
城市综合客运交通枢纽规划研究5城市综合交通枢纽设计范例-西安北站5.1西安北站概况西安北客站是我国的特大型铁路客运站,是汇集了徐兰、西成、大西等客运专线的枢纽车站。西安北客站占地53.3万㎡,位于西安市北部中轴线未央路及文景路、机场高速、北三环和绕城高速公路的衔接处,分别距西安市中心12公里、咸阳市中心21公里、西安咸阳国际机场20公里,与西安站、新西安南站和纺织城火车站、阿旁宫火车站共同形成“三主两辅的客运站格局”。同时西安北客站还与西安地铁2号线、4号线及规划中的西安北至机场线、西安北至法门寺城际铁路相连通,并汇集长途客运站、公共交通、出租车和私家车为一体,是西安市重要的综合交通枢纽,也是关中城际铁路网的中心车站,同时还是目前西安市城市建设中最大的标志性建筑。5.2西安北站综合客运枢纽5.2.1西安北站站区及交通规划(1)西安北站站区规划西安北客站是综合客运枢纽,其站区规划应结合西安市区域路网规划。整个站区规划从功能定位出发,以朱宏路为分界线,东侧形成以北客站为核心,以环状路网和方格网的形式环绕布置;朱宏路的西侧则是以教育产业为主,在铁路线路沿线以鱼骨形式设置干道网。从西安市城市总体规划来看,北客站的站区规划共分为九大功能区,详见图5.1。(2)西安北站周边道路规划①规划思想从区域位置、促进区域经济社会发展及城市建设可行性分析入手,从北客站区域地形地貌的现状出发,以建立便畅、快捷、安全、舒适的对外、对内交通系统,构筑良好的城市景观效果,使道路交通规划更具超前性、合理性和可操作性。③规划原则[32]首先要配合城市的总体规划用地,同时突出北客站所处地区的用地规划特点;周边道路的规划要与区域经济发展相协调,加快交通基础设施建设,确保北客站区域主干道的标准,在规划过程中做到使区域内外交通便捷通畅。③西安北站周边道路规划目标道路系统规划结合自然地形地貌,尽量减少拆迁,合理避让现有单位、居民点等建设区,宜直则直,因地制宜,实现道路建设的经济性和可实施性。根据经济性和交通需要确定适宜的道路宽度。-48-
兰州交通大学工程硕士学位论文图5.1西安北站站区规划图(3)西安北站周边对外交通系统公路:该区域的高等级公路主要有:绕城高速、机场高速、机场高速二号线及西铜高速,共设六村堡、朱宏路和吕小寨三处互通式立交。通过绕城高速与全省公路网、乃至全国高等级公路网有便捷的联系。城市东、西、南、西南、东南、东北及西北方向交通流进入该区域主要通过绕城高速六村堡、朱宏路和吕小寨立交进出北客站。城市北方向交通流进出该区域通过规划西铜路、场站路及泾未路。西向交通主要通过尚稷路进出;东向交通主要通过草临路接尚稷路进出该区域。机场:西安咸阳国际机场位于该区域西北方向,距该区域最近距离仅12公里。规划北客站周边有两条高级等公路连接机场,一条为现状机场高速、另一条为正在建设的机场高速二线。铁路:郑西客运专线从该区域中间穿过,并设有西安北客站,通过郑西客运专线北客站快速进入全国高速铁路网,提供便捷的客运交通环境。(4)西安北站周边城市道路交通系统-49-
城市综合客运交通枢纽规划研究西安北客站区域道路交通系统的规划是以方格网配合环路的格局,形成城市主干道“五纵五横”的布局形式,从东到西由尚华路、尚贤路、文景路、明光路和场站路组成“五纵”,从北向南由尚稷路、尚苑路、南环路、尚新路和广场南规划路组成“五横”。“五纵五横”相互连通的道路交通系统使得北客站区域和市区道路融汇贯通,可以有效地组织疏散交通,方便北客站区域车辆的进出。北客站周围共形成两层环路布置,其中内环路由尚新路、尚苑路、明光路和尚贤路组成,外环路由尚稷路、尚宏路、西铜路和北三环构成,内层可以迅速疏散进出北客站的车辆,外层有效便捷地连接北客站对外交通、区域交通以及市内交通。①道路等级划分道路等级:该区域路网按城市道路道路分级体系可划分为快速道、主干道、次干道和支路。②道路绿化道路绿化在改善城市生态环境和城市景观中发挥着重要作用,在北客站区域规划中应积极考虑道路及广场的绿化,如道路绿地、道路绿带、人行道绿地、行道树绿带、路测绿带、交通岛绿带、广场和停车场绿地等。通过道路绿化的布置使北客站区域的景观立体丰富。③西安北站道路设计西安北站周边已建成绕城高速、北三环、西铜高速公路及西辅道、文景路、朱宏路等道路,规划开发大道、尚苑路、尚新路、明光路、文景路、西铜西辅道、尚贤路、尚华路等8条城市道路,交通十分便利。图5.2为西安铁路北客站规划区路网图。(5)西安市城市轨道交通规划从西安市城市总体规划和综合交通规划中可以得出,西安市城市轨道交通线网呈放射型结构,目前由6条线路组成,总长约250km,预计到2020年,轨道交通运输占公共交通运输总量的58.7%。其中地铁2号线和4号线都于西安北客站设站,配合规划中的西安北客站至机场线,加强了轨道交通与铁路及航空的联系。西安地铁北客站位于地下二层南北方向布置,是一个岛式车站,地铁站的站厅层与国铁站通过南北地下通道于地下一层相连通,地铁车站、国铁车站、站房和站前广场形成一个有机整体,完成客流的组织运输。(6)城市公共交通在北客站相连通的城市干道都分布有城市公共交通线路,可以快速与公共交通进行换乘。北客站南广场布置有公交枢纽站,区域内还设置有公交停车场。同时作为公共交通的一种重要形式,对出租车的进出也进行了有效规划。-50-
兰州交通大学工程硕士学位论文图5.2西安铁路北客站规划区路网图5.2.2西安北站区域交通分析(1)分析思路与主要内容[12]区域交通分析思路为由外至内,分析的主要内容为:①合理分析北客站区域的交通枢纽状况,明确区域周边道路的交通结构和功能,理清客流通道;②分析各主干道与北客站交通区域的连接方式和交通功能。③分析北客区域站内交通去求和交通路网的适应性,区域内客流通道和周边市区主干道承载力的适应性。④分析北客站内主要场站区的交通组织以及交叉口的通过能力。(2)区域位置西安北客站选址在西安北城区,距钟楼11公里,位于未央路、三环路、绕城高速交通枢纽衔接处。按照分析层次共分为三个区域:①西安市北二环一线以北区域。②客站周边地区控制性详细规划区域:范围为机场高速以东,绕城高速以北,西铜高速以西,尚稷路以南。-51-
城市综合客运交通枢纽规划研究③站场核心区域:范围为明光路以东,尚新路以北,尚贤路以西,开发大道以南。(3)北客站区域交通结构分析①主要疏解方式西安北客站区域内的交通疏解主要是通过轨道交通和道路,相连通的轨道交通主要是地铁2号线和地铁4号线;道路主要是区域内的西安绕城高速、西铜高速、机场高速、三环路、二环路、朱宏路、尚宏路、尚新路、明光路和广场北路。②客流走廊路径分析西安北客站区域内的城际走廊主要是绕城、西铜和机场线三条高速公路,这三条线路相互连通,但与北客站周边连通的道路没有接口。虽然区域内城际走廊对城市的主干道连接有切割,影响了道路的连通,但经分析研究后决定不增加高速公路与城市道路的接口,高速客流从最近的路口下高速后进入城市道路,再从城市道路驶入北客站。北客站位于西安市北部,可根据北客站的位置将西安市城区划分为四个片区:北客站片区是绕城高速以北的区域;南部片区是绕城高速以南、东二环以西、朱宏路以东的区域;西南片区是西绕城以东、朱宏路以西的区域;东南片区则是绕城高速以西、东二环以东的区域。详见表5.1。表5.1西安市内主要走廊通道序号走廊名称主要道路功能西南方向客流主通道。贯穿汉城、六村堡、阿房1西南走廊西三环、朱宏路宫、西安市西郊及高新区。南部客流主要通道。文景路以西客流通过明光路明光路、文景路、文景路直接进入北站区域,以东则通过北二环汇2南部走廊辅以未央路,北二集至明光路、文景路北段,不分客流通过未央路环路。进入西铜西辅道进入北站区域。东二环,东二环北东南方向客流主通道。连通西安市东郊,纺织城3东南走廊延伸线、东三环。区域。两线接入北三环进入北客站区域。绕城高速、机场高周边城市、区县、组团及机场客流通道。通过高4城际走廊速、西铜高速速公路系统连接进站主干道。(4)北客站详规区域路网结构分析①道路系统图北站周边道路系统图,详见下图。红色为高速公路,蓝色为主干道,橙色为城市次干道,草绿色为支路。②道路总长度北站周边道路长度共计79.24km。北客站区域规划各级道路网长度,详见表5.2。-52-
兰州交通大学工程硕士学位论文表5.2北客站区域规划各级道路网长度(不含站区内道路)规划道路网道路分级道路长度(km)划分原则比重(%)主干路41.4450~60m52.29次干路15.7640~45m19.88支路22.0420~30m27.81③道路网密度北客站区域规划各级道路网密度与国家规范的比较(不含站区内道路),详见表5.3。表5.3北客站区域规划各级道路网密度与国家规范的比较表规划道路网(2010年)国家规范道路分级道路网密度(公里/平方公里)道路网密度(公里/平方公里)主干路3.110.8—1.2次干路1.181.2—1.4支路1.653.0—4.0④道路网面积北客站区域规划各级道路网面积,详见表5.4。北客站区域主干路长度比例最高,达到一半以上,远大于国家规范要求,但是考虑到北客站作为地区性交通枢纽交通吞吐量大,进出客流需要快速集散的车站功能要求,高主干道符合地区的交通特点。次干路指标符合国家规范,可以满足片区用地的交通需求,因为主干路指标高,所以支路指标较国家规范偏低,主要功能是为集散区内开发地块提供进出通道。道路面积大,路网密度高,整体交通承载能力强,问题是高路网密度导致交叉口数量增多,给交通组织带来一定难度。表5.4北客站区域规划各级道路网面积表规划道路网道路分级道路面积(ha)占总用地比重(%)主干路248.618.68次干路63.044.74支路55.104.14合计366.7827-53-
城市综合客运交通枢纽规划研究(5)区域路网结构适应性分析交通个体和交通载体是交通体系的最基本组成内容。城市交通体系的正常高效运转归根到底就是交通个体和交通载体数量平衡的问题,也就是城市交通需求量和城市道路容载量之间的平衡问题。①北站交通需求。西安北站客流量,详见表5.5。表5.5西安北站客流量表年旅客发送量高峰小时发送量日旅客日旅客发送量(人)发(万人)(人)项别送量比2020年2030年2020年2030年2020年2030年例地铁32903955109915132153170371784048.0%中转客流(主要69483422899275321253193010.0%为城际)公交1036124634349412981886289015.0%长途汽车480577160291927288013507.0%出租车411494137391651975411606.0%单位及私家车82298927479330381509232012.0%步行及其他137165458055062513902.0%合计687082602289902753202357027880100.0%表5.6西安北客站与国内其他城市交通方式划分对比表常规公长途客国内其他客站轨道出租车社会车其他合计交车西安北客站(预测)48%18.0%9%8%14%2%100%广州新客站55.4%15.0%6.1%8.5%15.0%100%武汉新客站30.0%20.0%20.0%10.0%10.0%10.0%100%北京南站45%25%020%10%100%天津站52.5%25.5%20.1%1.9%100.0%对于北客站来说,高峰小时的车流量基本是由客运车辆组成,因此,交通需求主要指到站旅客的出行需求,计算公式如式所示:nEflkiiiD1i1ri(5.2)式中:-54-
兰州交通大学工程硕士学位论文D1—表示北客站交通需求,pcu•km/h;E—表示北客站人口出行总量,人•次/日;fi—表示采用第i种交通方式的出行量占出行总量的比例,%;li—表示采用第i种交通方式的平均出行距离,km;i—表示第i种交通方式典型车型的换算系数,pcu/veh;k—表示高峰小时流量比。ri—表示第i种交通方式典型车辆的平均实载,人/veh;②区域对外及过境交通需求北站区域尚未建设,境内需求与过境交通只能按照规划用地性质,依据建设部交通影响评价出行率指导意见中的出行率粗算。可得合计高峰小时出行量为5922pcu/h③区域对外及过境交通需求假设北站连接城市主干道在目标年2020年道路饱和度达到城市C级服务水平,饱和度取0.75,则交通需求为道路容量的75%。(6)站场核心区交通组织①南北分流:北客站共分南北广场两个进车区域,车辆分别从广场南路进入南广场,从广场北路进入北广场。首先需从外围将进入南北广场的车辆分流,避免在环站区道路产生不必要绕行。故建议控制朱宏路及其以西车辆集中在广场北路尚宏路交叉口集中进入广场北路进站。其余从南广场交叉口、尚新路朱宏路、尚新路、尚华路交叉口进入。②单向组织:为保证广场内交通秩序设置南广场东侧道路为单向入口,西侧道路为单向出口。由于尚新路广场前段主线下穿可利用其辅导作为绕行环道。通过限制辅道东侧直行实现单向组织。③联合灯控:南广场在文景路与文景路东交叉口设协同灯控,组织进场交通与公交出路的交叉,与西来进场交通的交织。④多点到发:不限制出场车辆的行车路线,实现多路径出站,以配合车站集中来,分散走的客流特点。⑤分类组织:将不同进场区域车辆的行车路线分离进行单独线路组织,减少不同类车型的互相干扰。根据北客站的流量图,将南广场门前的两点交叉口和并,利用分析软件Transcad进行分析可知,四个交叉口的通行量可满足交叉口通过需求,同时各方向流量并不均衡,最大流量为单向流量。建议通过灯控路口以优化配时的方法进行控制,从建设立体交叉口的工程量和对景观的影响不建议建设立体交叉。广场门前交叉口的主要矛盾是进出公-55-
城市综合客运交通枢纽规划研究交车辆与通过社会车的冲突,建议在两路口设串联信号灯。(7)西安市城市轨道交通规划调整方案西安北客站是一个大型综合交通枢纽,各种交通方式产生的客流汇聚于此,其客流量也包含了由不同交通方式产生的客流,表5.7详细列出了西安北站各交通方式的客流量。从这个表中可以看到,西安北站预计2020年的旅客发送量为6870万人,日均旅客发送量为22.9万人,到2030年可达到8260万人,日均旅客发送量也可达为27.53万人。配合地铁2号线,规划中的地铁4号线在明光路下穿西安北站后设尚苑路站与西安北-机场换乘,并规划西安北-机场在西安北站东西向下穿北广场,建议预留向东延伸的条件,在张家堡广场以东与规划的地铁4号线衔接,可通过城市轨道交通连接机场、西安北站、西安站。表5.7西安北站客流量构成表年旅客发送量高峰小时发送量(万人)日旅客发送量(人)日旅客发项别(人)送量比例2020年2030年2020年2030年2020年2030年地铁32903955109915132153170371784048.0%中转客流(主要69483422899275321253193010.0%为城际)公交1036124634349412981886289015.0%长途汽车480577160291927288013507.0%出租车411494137391651975411606.0%单位及私家车82298927479330381509232012.0%步行及其他137165458055062513902.0%合计687082602289902753202357027880100.0%西安北客站作为一个大型客运交通枢纽,其设计过程中发扬“以人为本”的理念,着力研究不同交通工具之间的换乘,使旅客的换乘做到高效、便捷。地铁设计时结合铁路北客站的总体规划统筹实施,综合考虑,力求达到客流组织“立体化”,解决好铁路交通、轨道交通、长途汽车客运与市内公共交通的换乘关系,第一时间快速疏散国铁出站的集中人流、尽可能避免地铁进出站人流与枢纽中心各种人流的交叉,并以最短距离达到国铁候车大厅。地铁2号线与4号线构成轨道交通线网中的十字骨架,是西安市规划轨道交通线网中的主骨架,有效的沟通了高速公路及铁路客站的客流,构成铁路、公路、航空及城市轨道、道路综合交通网络,经综合分析,西安北站设2条地铁可满足快速分流旅客的要求。-56-
兰州交通大学工程硕士学位论文5.2.3西安北站站房及交通流线设计(1)西安北站站房设计结合西安城市建设的古都气息,西安北站站房的设计也立意于汉唐韵味,整体风格借鉴于唐代建筑的大明宫含元殿。站房主体长度约550m,宽度184m,建筑高度为43.6m,檐口高度为29.3m,总建筑面积33.66万m2。西安北站的设计从功能需求、总体布局、站型选择、结构特色、建筑特征、环保措施、服务设施和细化设计等方向出发,本着人为本、服务运输、强本简末、系统优化、着眼发展等设计理念,贯彻节能、节水、节地、节才,保护生态环保的方针,是平面布局做到流线畅通、方便快捷、安全舒适,并满足功能、先进、文化和经济的要求。[14]西安北站的功能区划分为四个层次,从上到下依次为出发层、站台层、到达层和地铁层。出发层主要设有候车厅,并配设有广厅和商业服务区,广厅与站台之间形成共享空间,可用于旅客的集散;中间为站台层,售票窗口和贵宾候车室也位于这一层;负一层为到达层,设有地下出站厅、南北连接通道和地铁站厅层;最下方的负二层就是地铁搭乘层。在站台层站前广场上布置私家车和公共交通车辆停车场,采用“高进低出”“高架候车”的组织模式,形成一个融合多种运输方式的综合性立体客运枢纽,实现不用运输方式之间的无缝衔接和“零换乘”。图5.4为西安北站站房剖面图。图5.4西安北站站房剖面图(2)西安北客站的功能在现代铁路客站中,站前广场、站房及站场(包括站台、雨棚、天桥、地道等设施)三大部分紧密相关,并在平面位置、空间关系上重迭、复合。因此以铁路客站功能为核心,将车站建筑视为容纳站房、站前广场、站台、跨线设施、雨棚以及与运营相关的设备用房等多项内容的综合体来统一规划设计。-57-
城市综合客运交通枢纽规划研究作为新型综合枢纽客站,西安北客站的规划设计应充分体现以先进的设计理念和设计思想达到新型铁路客站在功能性和系统性上的要求,积极体现“以人为本”的宗旨,实现综合客运枢纽的全新模式。随着客运专线、城际列车的开行和城市轨道交通、城市公交的发展,铁路客运流线模式从不经济的“等候式”逐步向高效率的“通过式”发展。铁路客站设计趋向综合客站模式。西安北站是一个以铁路客运为主的大型枢纽车站,它以“以人为本、以流为主”为核心设计宗旨,将铁路、公路、城市轨道及公用交通等不同运输方式融为一体并设置了配套商业设施,最终形成一个高效健全的综合客运建筑体,使得旅客出行的便捷舒适最大化。西安北客站不光服务于铁路客运,它通过对城市不同交通运输方式的集结、规划和衔接,使运输网络的资源得到了共享,有利于各交通方式的联合协作,提高了城市整体运输水平的同时,对运输网络的健康发展也起到了极大的推动作用。(3)西安北客站交通流线设计①“以人为本”的核心是合理的流线设计一个成熟的铁路客运站内包含了各式复杂的交通流线,其中涉及乘客流线、行包流线及车站内外的车辆流线等,进而形成一个规模宏大、功能健全的交通城。大型客运站的设计一定要合理、高效地对交通流线进行规划,最终实现“以人为本”,服务旅客的宗旨。交通流线的组织规划取决于客运站房不同功能区的划分。西安北客站于车场两侧分别布置了主、副站房,流线方式采取“高进低出”、“高架候车”。高架通道横跨在车场之上,将车站的主、副站房连接起来,进站乘客从主、副站房进站后,经过自动扶梯上到高架候车室,如果上车则再通过电梯或斜梯再到站台。出站乘客则无需上高架通道直接从主、副站房出站。这种流线组织方式,将进出站旅客用高架通道隔离开来,避免了客流的交叉干扰,使进、出站乘客能以最快速度到达目的地,以便快速疏散客流。②在满足流线组织合理化的基础上,多层次的立体化空间设计可以使不同交通方式之间做到无缝衔接,以确保旅客达到“零换乘”的目的。西安北客站将铁路客运站站台、站前广场、轨道交通车站以及站房合理布局,通过地下、地面和高架三个立体的层次对旅客进行引导、组织和疏散,多层次立体化的的高架广场、站前广场和地下共享大厅,可以有效地促使旅客进行分层流动,同时实现不同交通方式之间的无缝衔接。(4)西安北站站前广场的设计西安北站的站前广场的设计采用地下四层的方案,在“高进低出”立体分离的流线设计理念下,使站前广场向空间发展。横跨在车场之上的高架通道,连接车站主、副站房的同时也与二层高架落客平台融合在了一起,车流可直接上升到高架候车厅,旅客可-58-
兰州交通大学工程硕士学位论文以直接从站前广场进站后由自动扶梯上到高架候车厅,从而达到避免人车较差干扰的目的。在西安北站南广场的西侧专门设有长途汽车客运站和旅游集散中心,并在地面配套游客集散中心的候车厅及发车位和停车场,由换乘厅还可直达位于南广场地下一层的地下客运站。(5)西安北站地下空间的利用西安北客站充分利用了地下空间,地下层共包含了地铁、停车场、步行通道和地下商场等,分担了地面客流的同时还使不同交通方式之间的换乘做到无缝对接,大大地提高了土地利用率,对把西安北客站建设成大型综合客运枢纽起着至关重要的作用。北客站南广场地下部分共分为四层:地下一层主要是公交车站和商业中心;地下二层为出租车停靠点及换乘通道;地下三层和地下四层则是大型社会停车场。地下总建筑面积达到52万㎡。(6)地下通道及地铁西安市轨道交通二号线南北走向,线路全长约26.453km,共设21座车站,其中5座换乘站,1座与国铁铁路北客站换乘。地铁北客站站为二号线北端的起点站,设置于客专北客站站场正下方,与其正交敷设。站厅层与客专地下出站通道同设在地下一层,建筑面积:47089m²,地下通道沿纵向分为三个明确的功能分区:最外两侧客专出站通道(宽度15m),中间两侧为联系南北广场的市政通道(宽度21m),最中间为地铁站厅层(宽度24.5m)。地铁车站设计方案采用地下二层14.5m双柱岛式站台形式,车站的总长为252.960m,总建筑面积:15285.83m²。主体建筑面积12375.46m2,附属建筑面积:2910.37m2;地铁车站结合客专站房设4个出入口,设置紧急疏散口2个,设置4个风亭。地铁北客站远期设计客流量22308人/小时,春运期间突发客流的乘降量将增长25-35%,考虑以上因素算出铁路北客站远期设计客流量为30118人/小时。车站主体结构工程设计使用年限为100年,车站机电系统设计包括:通风空调系统、给排水及消防系统、智能低压系统、机电设备监控系统、火灾自动报警系统。地铁站位中心线与国铁站房中轴线重合,纵向设置于国铁站房及高架候车的中轴柱网24.5m之间,北侧接地铁二号线远期预留线。北客站北端为站后配线(长274m)接出入段线明挖区间穿越既有漕运明渠后地入地铁北客站车辆段。5.2.4西安北客站建设特点总结西安北客站是目前全国最大的高铁客运站及综合交通枢纽;设计过程体现了“以人为本,服务旅客”的理念;采用了多层次、立体化的空间设计,便于实现零距离换乘;站房设计采用先进的“上进下出”旅客流线模式;站区规划合理,融合了多种交通方式。-59-
城市综合客运交通枢纽规划研究6研究结论6.1主要研究成果和结论综合交通枢纽以城市作为依托,是城市发展及经济发展的功能要件之一,是城市与外界进行物资交换、资源交换、信息交换、人员往来的重要场所。综合交通枢纽与所在城市的性质和功能有着密切的联系,既是城市的组成部分,也是城市经济社会发展的重要基础平台。随着社会经济发展及人们生活水平日益提高,交通工具的更新换代及人们出行需求的增长,城市交通问题凸显。全国各大城市道路交通拥堵,不同交通方式换乘不便,城市综合交通枢纽规模不适宜、布局不合理等问题限制了城市的发展。本文在结合国内外城市综合交通枢纽规划布局的先进经验,分析总结适合现代城市发展需要的交通枢纽规划理论与方法。主要研究结论为:城市的综合交通规划需要对其综合交通枢纽的功能进行准确定位;采用定量化的预测方法,对城市综合交通体系的需求进行预测;对城市综合交通枢纽进行系统构建、系统建设及规划布局研究;对城市综合交通枢纽与各种交通方式的换乘进行研究,构建合理高效的交通换乘方式,提高综合交通枢纽的换乘效率;对综合交通枢纽的空间进行资源整合及换乘交通方式间衔接设计,以达到城市综合交通枢纽的合理构建。最后以实际案例说明综合交通枢纽构建的过程、方式及方法,引以为鉴。通过本次的研究结论,为城市综合交通规划提供基础的规划理论与方法,为今后各大城市综合交通体系规划的编制及实施奠定理论基础。6.2待进一步研究的问题由于时间及论文篇幅所限,本论文还存在许多不足之处。在研究枢纽布局方案时,需要进一步解决的问题:(1)由于专业知识和经验不足,本文对综合客运交通枢纽的布局规划方法未做更系统、更深层的研究,也没有对综合客运交通枢纽如何同运输网络共同优化发展进行深入阐述。(2)在对枢纽布局方案进行评价时,针对不同城市的具体情况,指标体系也应该有所变动。(3)在信息化高度发展的今天,城市综合客运交通枢纽的内容和功能也在不断地扩充发展,如何在发展过程中,使综合客运交通枢纽的布局规划管理更加的智能化和信息化,使其功能更加合理协调,今后还需加大力气进行深入研究。-60-
兰州交通大学工程硕士学位论文致谢论文是在导师牛惠民教授、黄超高级工程师的指导下独立完成的。自入学以来,导师和各位任课老师在思想、学习和生活等各方面都给予我无微不至的关怀。在我就读工程硕士期间,导师耐心的指导和悉心的帮助,使我在知识水平和科研能力等方面都取得了显著的提高,在此,我谨向导师表示衷心的感谢!在论文的构思和撰写阶段,我得到了导师牛惠民教授的热情指导和帮助,他们治学上的严谨、工作上的精益求精,深深打动并感染了我。在此我向他表示最诚挚的谢意。硕士阶段的这段学习时期,使我对专业知识进行了进一步深入地学习,虽然论文已完成,但这段时间的收益对我今后的工作生活带都将会有深远的影响。除了老师同学外,同事和朋友也给予我很多帮助,在这里也表示真诚的谢感谢。感谢我的家人对我学业和生活上的支持和鼓励。最后,再一次真诚地感谢我的老师、家人、同学、朋友对我学习、工作的极大理解和全力支持,我的每一点成绩都离不开你们的鼓励和支持,是你们无微不至的关怀和时时刻刻的帮助使我顺利完成论文。-61-
城市综合客运交通枢纽规划研究参考文献[1]国家发展改革委.中长期铁路网规划的通知[Z].国家发展改革委.2008,10.[2]贾倩.综合交通枢纽布局规划研究[D].长安大学,2006.[3]欧阳展.大型综合客运枢纽交通协调模型与评价方法的研究[D].北京交通大学,2008.[4]彭辉,朱力争.综合交通运输系统及规划M].西南交通大学出版社.2006.[5]陈贻龙,邵振一.运输经济学[M].人民交通出版社.1998.[6]中铁第一勘察设计院集团有限公司.西安综合交通枢纽总体规划研究.2012.[7]姚志钢.道路运输枢纽理论与布局规划方法研究[D].长安大学,2003.[8]刘灿齐.现代交通规划学[M].人民交通出版社,2001.[9]文国玮.城市交通与道路系统规划[M].清华大学出版社,2001.[10]邵春福,杨海.交通工程学[M].人民交通出版社,1993.[11]罗旭东.西安北站综合交通枢纽规划方案.铁道与运输经济,2011,6.[12]中铁第一勘察设计院集团有限公司.城市群区域交通结构优化配置研究报告.2012.[13]郑健.铁路旅客车站细部设计.人民交通出版社,2010.[14]中南建筑设计院.郑西客运专线西安北站站房Ⅰ类变更设计总说明书.2009.[15]陈大伟.大城市对外客运枢纽规划与设计理论研究[D].东南大学,2006.[16]张平.铁路客运综合交通枢纽与城市交通的换乘研究[D].西南交通大学,2010.[17]蒋永康.城市轨道交通换乘方式探讨[J].城市轨道交通研究,2000,3.[18]汪玉君,刘静,马仁锋.全域规划视角城市轨道交通与其他交通方式衔接研究进展[J].云南地理环境研究,2013,4.[19]程婕.城市客运交通枢纽规划研究[D].西安建筑科技大学,2005.[20]HossainM.Capacityestimationoftrafficcirclesundermixedtrafficconditionsusingmicro-simulationtechnique[J].TransportationResearchPartAPolicy&Practice,1999,33(1):47-61Astheaccesstothisdocumentisrestricted,youmaywanttolookforadifferentversionunder"Relatedresearch"(furtherbelow)orforadifferentversionofit.[21]CovaTJ,JohnsonJP.MICROSIMULATIONOFNEIGHBORHOODEVACUATIONSINTHEURBAN-WILDLANDINTERFACE[J].Environment&PlanningA,2002,34(12):2211-2229.[22]SheffiY,MahmassaniH,PowellWB.Atransportationnetworkevacuationmodel[J].TransportationResearchPartAPolicy&Practice,1982,16(3):209-218.[23]丰伟.城市对外交通综合换乘枢纽系统关键问题理论研究[D].西南交通大学,2010.[24]袁虹.综合交通枢纽布局规划模型与方法研究[J].公路交通科技,2001,3.[25]LiuM,LuG,WangY,etal.Analyzingdrivers’crossingdecisionsatunsignalizedintersectionsinChina[J].TransportationResearchPartFTrafficPsychology&Behaviour,2014.[26]陆化普.交通规划理论与方法[M].清华大学出版社,2006.[27]TrendowiczA,JefferyR.ClassificationandRegressionTrees[M].SoftwareProjectEffortEstimation.SpringerInternationalPublishing,2014:295-304.[28]De"AthG,FabriciusKE.De"ath,G.,andK.E.Fabricius.Classificationandregressiontrees:Apowerfulyetsimpletechniqueforecologicaldataanalysis.Ecology[J].Ecology,2000,81:3178-3192.[29]李得伟.城市轨道交通枢纽乘客集散模型及微观仿真理论[D].北京交通大学,2007.-62-
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