大城市对外客运枢纽规划与设计理论研究(交通运输规划与管理专业优秀论文) 113页

摘要中文摘要城市对外客运枢纽是一种实现交通功能转换的场所，是城市内外交通联系的结合部。城市对外客运枢纽规划是城市综合交通规划的重要内容之～，但是其还没有受到足够的重视，重建设轻规划的现象还比较普遍。规划的理论和方法还不完善。鉴于此，论文从对外客运枢纽的宏观布局和微观换乘两个方面，进行了较为系统的研究。研究主要内容包括对外客运枢纽的形成机理、布局和选址模型、客运需求预测方法、换乘客流预测、衔接系统规划及综合评价研究等。首先，在分析和研究了对外客运枢纽与城市发展的关系及其发展动力的摹础上，对对外客运枢纽的形成机理进行了研究；并研究了对外客运枢纽的发展过程与形态，分析了对外客运枢纽的发展和其与城市发展的相互影响．对我国大城市对外客运枢纽的发展现状进行了分析，提出了未来城市对外客运枢纽的发展趋势。其次。分析了对外客运枢纽布局和选址存在的问题，针对土地开发密集的老城区和土地规划正在进行(或尚未完成)的新城区，以城市对外出行总时间最小为目标，分别提出了约束型和无约束型两种选址模型，并分别进行求解。接着，从对外客运枢纽客流在城市之间分布和城市内部分布两个层面，提出了城市对外客运枢纽客流需求预测模型和方法。随后，分析了对外客运枢纽客流的特征，针对对外客运枢纽换乘客流换乘的机动性、可达性和生态性三个方面的优化目标，以换乘系统最优为目标函数，构建了对外客运枢纽换乘方式优化模型，并以此进行对外客运枢纽换乘客流预测。然后，以轨道交通和常规公交为重点，从衔接模式，场站、线路及运营等方面分别提出了对外客运枢纽衔接系统规划优化模型与方法；根据对外客运枢纽交通组织存在的问题，研究了对外客运枢纽交通组织的方法；根据对外客运枢纽信息服务的内涵和分类，研究并提出了对外客运枢纽乘客信息服务优化设计方法。、进而，从枢纽宏观布局和微观换乘两个层次，完善了对外客运枢纽评价指标体系，对对外客运枢纽评价进行了研究，并首次将集对分析法引入到微观换乘系统评价中。最后，对全文进行了总结，并对进一步研究提出了设想。关键词；对外客运枢纽、规划与设计、选址、需求预测、换乘、衔接规划、集对分析—-卜 知识水坝为您整理东南大学博士学位论文AbstractAnext口nalpassengertransporthub(EPTH)inacityisthefacility船trafficconversion．whichconnectsinboundandoutboundtraffic．AlthoughtheEPTHplanningisoneoftheveryimportantpartsincityplanningprocess，itsimportanceisnotfullyrecognized．Thephenomenonofemphasizingonconstructioninsteadofplaaningisstillwidespread．TheEPTHplanningtheoriesandmethodsisstilldeficient．Theauthorpresentedthesystematicstudyfromthemacroscopicandthemicroscopicviews，011thelayoutandthepassengertransferoftheEPTH．Thestudyincludestheformationmechanism，layoutandlocationselection，passengertmasferforecastingtheories,cohesionsystemplanningtheoriesandcomprehensiveevaluatemethods，etc．Firstly,basedoRtheanalysisoftherelationshipbetweenEPTHandcitydevelopment,aswellastheitsexpandingforce，theauthorinitiatedtheEPTH’sformationmechanism,studiedtherelationshipbetw∞-nitsdevelopingprocessandmodality,theinteractionbetweenitsdcvelovmentandthecitydevelopmentinmodemd蛸．Afterhavinganalyzedthecurrentstateofbigcities’EPTHs，theauthorpo硫edoutthedirectionofEPTH"sdevelopmentinthefuture．Secondly,basedonanalyzingtheproblemsexistinginthetorrentEPTHs’layoutandtheirlocationselecting,andwithrespectivelyfocusingonoldcitieswithintenselanduseandllcwcitieswithunderdevelopmentlandu∞．theauthorinitiatedtherestraintandnon-restraintmodelsandsolutionsforlocationselection，withtheobjectsofminimizingthetotaltraveltime．Thirdly,theauthorproposedtheexternalpassengertrafficdemandforecastingmodelsandsolutionsfromthedistributionofpassengertrafficinsideand-outsidecnies．Fourthly,theauthoranalyzedthecharacteristicofexternalpassengertraffic，andbuilttheEPTHpassengertransfermodeoptimizationmodelwiththeobjeotfunctionofopthnizingthemobility,accessibilityandecologicalimpactoftheEPTH．Meanwhile，passengertrafficwasforecasted．Fifthly,focusingontheMRTandpublictransportsectors，theauthorinitiatedtheoptimizationmodelsandmethodsoftheEPTH"scohesionsystemsrespectivelyfromthepointofviewsofjointpattem，station,cironiayandoperation．Als0，bystudyingtheproblemsexistsinorganizingtheEPTH"spassengertraffic，theauthorproposedtheaccordingmethods．Furthermore，accordingtotheconnotationandclassificationofEPTH"sinformationservices，theauthorstudiedandinitiatedthemethodsofoptimizingtheinformation∞iNicesinEPTH．Sixthly,theauthorimprovedthecriteriasystemofevaluatingEPTH，studiedtheEPTHevaluationsystemfTomthelayoutviewandthepassengertransferview．Andthesetpairanalysismethodforevaluatingtransfersystemwasintroducedforthefirstd“Bbytheauthor．Atthecadofthisp獬conclusionwasdrawnandthefutureresearchareawitsproposed．Keywords：％temalpassengertransporthub，planninganddesigning，locationselection,demandforecasting，uansfersystem,cohesionsystemplanning，setpairanalysismethod—俨 知识水坝为您整理东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它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。研究生签名：』绰日期：巡东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。 第一章绪论l。1研究背景城市对外交通枢纽是一种实现交通功能转换的场所，是城市对内、对外交通的结合部。为适应铁路、水运、公路、航空，管道等城市间运输和城市内部运输的需要．城市对外交通枢纽担负着长途、短途和城市内部交通的客货流转运的任务【ll。随着我国社会经济的发展和城市化进程的加快，大中城市特别是大城市的交通问题日益严重。大城市的交通问题在很大程度上可以归结于城市客运交通枢纽的不够完善。城市客运交通枢纽在城市客运交通系统中的作用，犹如交叉口在城市道路同中的作用，是城市客运交通系统的瓶颈，是解决城市客运交通问题的关键之处．根据城市交通枢纽服务的运输对象不同，城市交通枢纽的可以分为城市客运枢纽和城市货运枢纽。根据枢纽的功能不同。城市客运交通枢纽又可以分为城市内部交通枢纽和城市对外交通枢纽Ⅲ。城市对外客运枢纽是城市总体规划布局中的重要组成部分，是实现城市内部交通和外部交通有效衔接，实现不同客运方式的转换，保证客运连续性的功能体。过去我国对城市对外客运枢纽没有给予充分的重视，存在重线路(道路、轨道交通等)建设，轻枢纽设计的误区，枢纽内部布局不合理，枢纽资源没有得到克分利用，使我国大城市对外客运交通换乘效率低下，换乘时阿远高于国外发达国家的大城市，直接影响城市客运交通系统的效率。同时，受到我国先行管理体制的镱Ⅱ约，对外客运枢纽所属各级行政主体克场、角度不尽相同，多部门管理，难以协调，城市对外客运枢纽往往成为城市规划建设的薄弱环节。城市对外客运枢纽建设往往缺少统一的规划，布局零乱，换乘不便。主要表现为枢纽设施内对外交通的交通方式与城市公共交通线路之间衔接不协调，换乘距离长；换乘点内平面布局不合理，造成换乘点人车混杂，互相干扰等等。随着我国城市和区域综合运输体系的进一步发展和完若，城市对外客运枢纽规划设计以及建设滞后所引起的问题，暴露得越来越明显。我国大城市已经开始意识到对外客运枢纽在城市客运交通中所发挥的举足轻重的作用．一些大城市已积极开始进行对外客运枢纽的建设，如北京的西商门将于2007年建成国内第一个集国铁、城铁、地铁、公交等四位一体的“交通综合体”，郑舟I市也在着手进行综合交通枢纽的规划和建设．在我国火城市开始进行对外客运枢纽建设之际，也需要我国对对外客运枢纽的规划及枢纽内部资源布局优化设计的理论研究积极跟上，为大城市对外客运枢纽的规划建设提供理论上依据和指导。因此，在当前情况下，开展大城市对外客运枢纽规划及设计理论研究是十分及时和必要的。1．2国内外研究概况国内外有关城市对外交通客运枢纽规划设计方面的专门论著较少见到，这方面的文献也较为分散，针对性不强，研究深度也不够。上个世纪80年代，前苏联K．IO．斯卡洛夫主编的‘城市交通枢纽的发展》一书中，全面系统地论述了城市交通运输枢纽地的合理布局、各种城市运输方式的适用范围以及运输管理自动化问题·论述城市各种运输设备的合理配嬖及其相互衔接与协调问题。多年来，国外客运交通枢纽的建设取得了长足的发展，建成了一系列大型的客运枢纽。现在国--I一 壅塑查兰堡主兰竺丝苎外许多大城市的机场或火车站已成为“交通综合体”，在同一建筑物内集中了机场，铁路、地铁、轻轨、公共汽车、小汽车等交通方式，相互之间通过垂直或水平的自动步道相互换乘，旅客下了飞机或高速火车等交通工具，足不出户就可以换乘其他交通方式到达目的地。如日本东京成田空港、东京火车站。巴黎里昂火车站以及美国华盛顿区与纽约市的联合车站(UnionStation)等等都是成功的范例【181。这些大型的客运交通枢纽集多种运输方式于一体，实现了各种运输方式之间的方便换乘，提高了运输系统的效率。在国内，1990年北京工业大学将城市客运枢纽分为确定型枢纽和非确定型枢纽两类，根据人一机参与理论提出了一套城市客运枢纽规划布局的理论，并据此对北京市客运交通枢纽进行了相关研究．同济大学刘灿齐著‘现代交通规划学>一书中，提出了城市客运交通枢纽选址的两种方法：流量决定法和成本决定法。同时该书应用捧队论有关模型对城市客运枢纽客流进行分析，根据排队长度等因素，确定枢纽的规模。同济大学覃蟊博士对城市轨道交通客运枢纽也作了相应研究，对轨道交通枢纽的特性、布局方法、客流预测及单体轨道枢纽的设计进行了研究，提出了轨道枢纽规划与设计的相关理论和方法。另外。华中科技大学也对大城市客运枢纽对城市的影响及城市轨道交通枢纽换乘进行了相关研究·虽然，在国内外建成了许多大型的对外客运枢纽，对城市客运枢纽也有了一定的研究，但是对城市客运枢纽，特别是对外客运枢纽的规划设计理论还较为缺乏，不成系统，不能用以指导我国发展十分迅速的城市对外客运枢纽的规划和建设。通过对本论文涉及的相关领域的国内外研究现状的分析，可以看出：国内外有关对城市客运枢纽，特别是对城市对外客运枢纽的研究中，目前大多停留于宏观的布局阶段，对于枢纽内部的资源优化配置缺乏相关的研究．1．3研究内容大城市对外客运枢纽的研究范围非常广泛，本论文结合我国大城市对外客运枢纽的实际情况，将研究重点放在城市对外客运枢纽布局规划和枢纽与城市交通的衔接规划设计等方面，具体内容如下：(1)我国大城市对外客运枢纽发展分析城市对外客运枢纽的发展与城市的发展息息相关，对外客运枢纽的发展对于枢纽城市的形成和发展有着十分重要的影响。通过分析对外客运枢纽与城市发展的关系。对对外客运枢纽的发展动力进行分析。研究对外客运枢纽的发展过程与形态。分析我国大城市对外客运枢纽的现状，研究其发展趋势。(2)对外客运枢纽的选址模型研究交通枢纽的选址就是确定枢纽在交通网络上的位置。城市对外客运枢纽选址受多方面的因素的影响，从宏观上说，其布局形式应该和城市空间布局结构相适应；从微观上说，对外客运枢纽的选址又受如客运线路走向、大型客流集教点分布等多方面微观因素的制约。主要从宏观上分析城市布局和空间结构与对外客运枢纽布局的关系，对于不同的土地利用状况，研究不同的选址模型，并分别设计不同模型相应的解法。--2-- 第一章绪论(3)对外客运枢纽客流预测方法研究对外客运枢纽客流预测是对外客运枢纽规划的重要内容，是确定枢纽规模的前提。分析城市对外客运需求的影响斟素，结合我国大城市对外客运交通的实际情况，利_}日交通预测的相关理论和知识，分别研究城市对外客运总量、客流分布及客运方式等预测方法，并提出相应的预测模型。“)对外客运枢纽换乘客流预测方法研究对外客运枢纽换乘客流预测的本质就是枢纽的集散方式预测。分析对外客运枢纽的客流特性，从换乘客流所换乘方式的总体机动性、可达性和生态性等方面提出对外客运枢纽换乘方式优化的目标，并设计相应的优化模型。(5)对外客运枢纽衔接系统规划研究对外客运枢纽衔接系统规划是对外客运枢纽规划的重要组成部分，主要包括衔接设施布局规划和交通组织两个方面。分析对外客运枢纽的衔接方式，分别研究对外客运枢纽与轨道交通、常规公交等公共交通方式的衔接模式、场站、线路及运营等方面的衔接方法，并构建相应的优化模型。并对枢纽交通组织和换乘信息设计进行研究。(6)对外客运枢纽综合评价研究对外客运枢纽综合评价包括宏观布局评价和微观换乘系统评价两个层面。通过选用合适的综合评价方法，建立一套适合于对外客运枢纽宏观布局规划和微观换乘系统的评价指标体系，并用其对对外客运枢纽宏观布局和微观换乘系统进行综合评价。1．4论文章节结构根据论文的主要研究内容，文章的丰要章节结构如图1．1所示。第一章为绪论；第二章是对本文研究问题的已有文献的综述，明确前人的已有成果及存在问题，说明本文所要研究的主要课题及方向；第三章对对外客运枢纽的发展进行分析和研究{第四章对对外客运枢纽布局和选址模型进行了研究；第五章对对外客运枢纽的客流需求和客流换乘方式的预测方法和模犁进行研究：第六章对对外客运枢纽衔接系统规划进行了研究；其中第--第五章为对外客运枢纽规划宏观层面的研究；第六章为对外客运枢纽规划微观层面的研究；第七章对对外客运枢纽综合评价的方法进行了研究；第八章为全文总结，并对未来的进一步研究方向进行了展望。—-卜 茎塑；苎兰堕主兰垒丝塞图I-I论文章节结构图 第一章文献综述第二章文献综述本章主要是针对本文研究的主要问题，对已有文献的相关研究成果进行总结和讨论，找出已有研究成果的不足之处，为本文对其展开进一步研究奠定基础．根据本文研究的主要问题。文献综述的主要内容包括：对外客运枢纽与城市发展的关系、对外客运枢纽布局与选址模型、对外客运枢纽客流需求预测方法、对步卜客运枢纽换乘客流预测方法、对外客运枢纽衔接系统规划及对外客运枢纽综合评价方法等。’2．1对外客运枢纽与城市发展的关系研究综述对外客运枢纽是依赖于城市的发展而发展的，同时对外客运枢纽的发展对城市的形成和发展有很大的促进作用。目前国内外现有文献中，对对外客运枢纽与城市关系有一定的研究。如西南交通大学金明东硕士论文“铁路枢纽与城市交通整合研究”、东南大学张发才硕士论文“铁路客运与城市交通运营组织衔接研究”等等，但其研究主要集中于对外客运枢纽与城市关系的现象上，而对现象背后的本质问题缺少一定的剖析和研究，如对外客运枢纽形成的机理、发展动力及其发展过程与形态等。另外，以交通枢纽城市为出发点的研究，如西南交通大学黄平硕士论文“公路主枢纽城市运输规划的几个关键问题的研究”等研究也涉及对外枢纽与城市的关系，但其主要侧重于这类枢纽型城市的运输规划，而对对外客运枢纽与城市的关系未作深究。2．2对外客运枢纽布局与选址模型研究综述2．2．1对外客运枢纽布局与选址模型研究概述城市客运枢纽选址包括城市内部客运枢纽选址和城市对外客运枢纽选址。城市客运枢纽选址问题类似于物流中心选址问题，国内外学者借鉴了物流中心的选址模型，进行客运枢纽的选址研究。目前国内外研究较多的是城市内部客运枢纽的选址，比较有代表性的有北京工业大学任福田等人提出的“人机参与的枢纽选址规划模型”，同济大学刘灿齐提出的“单纯交通枢纽选址规划的o-t线性规划模型”及“枢纽与网络的同时优化模型”等等。目前对城市对外客运枢纽选址规划模型，归纳起来有两类，即连续模型和离散模型。其中，连续型选址模型是早期研究中提出的，模型相对较为简单，实用性不强；离散型选址模型，主要是以总费用最小为目标函数建立的选址模型，比较有代表性的有清华大学袁虹等人提出的“综合交通枢纽选址方法”、长安大学陈焕江等人提出的“公路客运站布局选址方法”等。◆连续型选址模型该法主要应用重心模型和微分模型。(1)重心法是一种模拟方法，它将运输系统中的交通发生点和吸引点看成是分布在某一平面范围内的物体系统，各点的交通发生、吸引量分别看成该点的重量，物体系统的重心就是枢纽设置的最佳点，用几何重心的方法来确定客运枢纽的最佳位置。其数学模型如下：设规划区域内有H个交通发生点和吸引点，各点的发生量和吸引量为孵(，=l，2～．，n)， 查塑盔兰堡±堂竺堕塞坐标为(。，，Y，)，其中，=l，2⋯．，H。需设置对外客运枢纽的坐标为(x，Y)，枢纽系统的运输费率为C．。根据平面物体求重心的方法，对外客运枢纽的最佳位置的计算公式如下：rH“l工=∑q％_／∑q嘭{j-i1-1(2．1)lY=∑Cj％y，／∑q％Lj=l1-1(驯教分法是为了克服重心法的缺点而提出的，它的前提条件与重心法相同，但系统的总费用，为：，=∑csw：(j一勺)2+o’一y，)2】”2(2．2)J·l通过对总费用F取极小值，即分别令F对z和Y的偏微分为零，得到新的极值点。求解公式为：∑Cs形工，／【(X--X，)2+(y-y，)2r工=上告————————————————一∑q％I[(x-xs)2+Cv-y，)2】啦。j=l(23)∑Cs哆y，／[(x-xJ)2+(y-yJ)2】啦Y=』兰-——————————————————一∑q％／【(X--X1)2+(y-y，)2】怛微分法需要以重心法的结果为初始解，不断迭代。直到前后两次迭代的解误差不超过设定范围，从而得到最佳结果。◆离散型选址模型该法认为客运枢纽的备选点是有限的几个场所，只能按照预定的目标从中选取。如果基础数据完备，用该方法得到的结果，比较符合实际，但实际工作量大，需要的基础资料很多。这类方法中有整数或混合整数规划法，反町氏法，Bawmol-Wolfe法，逐次逼迸模型法等。混合整数规划法：设在一个供需平衡的系统中有m个发生点4(f=I，2，¨．，m)，各点的发生量为q；有n个吸引点，，(J=I，2，．．．，^)，各点的需求量为6，；有g个可能设置的枢纽备选地址DI(k=1，2⋯．，g)．发生点发生的交通量可以从设置的枢纽点中转，也可以直接到达吸引点。假定枢纽各选地址的基建投资、中转费用和运输费率均为已知，以总成本最低为目标确定对外客运枢纽选址和布局的最佳方案。其数学模型为：施胛：兰妻巳以+芝杰岛％-I-∑m∑n岛乙+妻(E％+q艺以)(z．4)i-l★tIfaIk-Ii-IJ，I●zlI-I约束方程为：∑工t+∑乙≤qi=1，2～．，m(2．4．1’★zI』；l——卜 第二章文献综述∑％+∑乙≤岛j=l，2，．．．·一k-Ij=I∑以=∑％k=l·2，．．．，q(2．4．2)(2．4．3)∑以一慨so；吸=l表示被选中，败=o表示被淘汰(2．4．4)i=lx皿，％，z“≥0(2．4．5)式中：x*——从发生点f到备选枢纽地址k的交通量；r材——从备选枢纽地址t到吸引点，的交通量；zH——直接从发生点i到吸引点，的交通量；既——枢纽各选地址k是否被选中的决策变量；cm——从发生点f到备选枢纽地址k的单位费用；c0——从各选枢纽地址t到吸引点／的单位费用；白——直接从发生点j到吸引点，的单位费用；^——枢纽各选地址女被选中后的基建投资；以——枢纽备选地址k中单位交通量的中转费用；M一个相当大的正数。这是一个混合整数规划模型，可以用“分支定界法”求解模型，求得xm，r材，z#和％的值。xn表示了枢纽I与发生点之间的关系，∑x*决定了该枢纽的规模；强表示了枢纽t与吸引点之间的flt关系，∑％为规划区域内应布局枢纽的数目．百上述模型因为考虑了对外客运枢纽的基建投资，从而出现了0-I变量，导致必须采用比较复杂的混合整数规划法求解。但如果从一个较长的时间段考虑，这部分建设投资对整个选址过程的经济效益的影响并不大，可以不在目标函数中考虑。这样混合整数规划模型就简化成如下线性规划模型：MinF：芝至(％+c。Ⅸ。+艺圭％％+芝妻白乃(z．5)I-Ik-l扣lkglj=lk=l约束方程为：∑‰+∑z#=嘶I；lj-I玄％+∑乃=bjk=lf-l∑以+以=以拉I∑X冲+以=以，=lx☆·yq·zH20式中，以为枢纽备选地址々可能设置的最大规模，——^Lj=I，2⋯．，mJ=1，2⋯．，Hk=I，2。⋯，qk=I，2⋯．，q(2．5．1)(2．5．2)(2．5．3)(2．5．4)(2．5．5)以为备选枢纽t的闲置能力，其余符号同 查塑盔兰堡主兰垒堡兰前．这是线性规划中典型的运输问题，模型求解方法比较成熟，可以编程实现。该模型的目标函数表示对外客运枢纽的运营总费用最小，采用表上作业法，可得决策变量如，％的值。以表示了客运枢纽l与发生点的关系，∑xn决定了该枢纽的规模·∑xn=o说明备选点々处不应设置客正--l-I运枢纽，叩I被淘汰。％表示了枢纽I与吸引点之间的关系，∑％为规划区域内应布局枢纽的数面目。2．2．2研究评价在上述对对外客运枢纽选址模型的研究中，模型具有较好的理论意义，但模型在实际应用中均存在一定问题。连续型选址模型中，重心法的特点是简单，不限于特定的备选地点进行选择，灵活性较大．但它将纵向和横向坐标视为独立的变量，与实际交通系统的情况相去甚远，求出的解往往是不精确的，同时由于自由度大、实际上很难找到最优的地址，因为选中的某一地址，可能位于河流中、建筑物上，导致无法选用。因此利用重心模型求得的枢纽选址只能为对外客运枢纽布局提供初步参考．而微分法选址模型虽然从数学上可以给出对外客运枢纽的具体位置，但这个结果仅仅是数学解，还需要放到实际的交通系统中去进行进一步的调整。离散型选址模型中．混合整数规翅l选址模型在理论上是非常完善的，但仍然是对实际问题的大大简化，没有考虑备选枢纽的规模限制、建设成本、运营费用的非线性等实际影响因素。即使如此，由于考虑了枢纽的基本建设投资，出现了o．1型整数变量，模型的建立和求解仍然很复杂，因此混合整数规划模型只能用于比较简单的交通网络中。而线性规划选址模型叙述明确，但事先需要确定备选枢纽集合的数量及位置，以及枢纽之间的运输价格。但由于不同区域、不同运输方式的运输价格差异较大，使得运输价格的确定具有相当的难度，模型中通常取一个宏观的统计值来统一表征运输价格。这样做的缺点是无法对运输价格的变化产生相应的反应，同时也无法衡量客运枢纽所处交通网络的变化对枢纽规划的影响。2．3对外客运枢纽客运需求预测方法研究综述2．3．1对外客运枢纽客运需求研究概述目前，对外客运枢纽客运枢纽预测大多是针对单方式枢纽规划，而且主要是针对公路客运枢纽而进行的，如西南交通大学熊巧硕士论文“公路枢纽客运站的布局研究”、长安大学赵建理硕士论文‘‘汽车客运站布局规划研究”等。以公路客运枢纽客流预测为例，主要是采用适站量的预测方法进行的，其典型的预测流程如图2．I所示． 第二章文献综述社会经济靛畦趋舟和木半的升断-j馕■●历史■客运■麓晨状况与分折●远■麓晨艟捌●[亟至]匝查巫习l公暗客运-||铁麝客运-ll木运喜运-lI航空客运-Il甲掣躺醉鼙I图2．1对外客运枢纽客流预测流程(以公路为例)2．3．2研究评价目前，对外客运枢纽客运需求预测大多是针对单方式枢纽规划而进行的，其预测必定带有一定的片面性；而且其方法主要是采用以定性为主、定性和定量相结合的方法进行的，如各种运输方式分担率、适站率及分方向客运分担量等指标均带有很大的人为主观性，缺乏一定的理论依据，其预测结果缺乏足够的可信度。2．4对外客运枢纽换乘客流预测方法研究综述2．4．1对外客运枢纽换乘客流预测方法研究概述城市对外客运枢纽到发客流换乘分布预测，实际上就是个方式选择的问题，也就是在已知枢纽到达客流总量的前提下，研究到达旅客换乘市内交通的方式划分问题。目前，国内外换乘客流预测研究主要针对市内客运枢纽．如同济大学覃甭博士学位论文“轨道交通枢纽规划与设计理论研究”对轨道枢纽交通换乘客流预测方法进行了研究，而专门针对对外客运枢纽换乘客流预测的研究文献较少。在客运枢纽换乘客流预测模型，主要包括以分布前出行端(埘p．-end)模型和分布后出行交换(研p-interchange)模型为代表的集计模型和以Logit模型、Probit模型为代表的非集计模型两类。◆基于非集计模型的换乘客流预测非集计模型用于换乘方式选择预测的核心仍然是建立在合理换乘选择肢标准基础上的换乘效用最大化理论，也就是换乘者选择换乘效用最大的换乘方式。现以多项tDgit模型(即MNL模型，MulfinomialLogitModel)为例介绍非集计模型在换乘方式选择预测中的应用．MNL模型用于换乘方式选择预测必须首先设定下述假设条件：①所有需要换乘的乘客具有相同形式的换乘效用函数； ②换乘效_【H函数的参数不随换乘乘客的不同而改变，是相对稳定的；③每个换乘乘客对于不同换乘选择肢的效用函数的随机分布项翻是相互独立的，并服从相同的Gumbel分布，其分布函数为，(s。)=exp[一exp(-be。)】．根据换乘方式选择的准则以及上述假设条件，MNL模型的形式为：岛=罴羔=礴丽1而晓s，‘删J1．r⋯一rL，t，T，、1⋯～∑ex“6％)1十台。xp吼‰叶Ⅳ朋式中而为第一个换乘乘客选择换乘选择肢．，的概率；％为第一个换乘乘客对于换乘选择肢_，的效用确定项；，为换乘选择肢集合一中的选择肢的个数．要计算式中的概率疡，关键就是要求出其中的效用确定项％(．，∈A)。而效用确定项一般取为特性变量的线性函数，即％=Oi．kI+日2．‰2+A+以．j‰(2．7)其中，0=(侥，02，A，日I)为待标定参数向量；Xnj=(j～I，j向2A，X啦)1为特性变量向量．在进行交通方式划分预测时，特性变量主要包括出行者的个人特性变量和选择肢的特性变量。但是在进行换乘方式选择预测时特性变量还必须包括客运方式问的换乘特性变量。选择肢特性变量又可分为选择肢固有常数项变量、选择肢固有变量和共同变量；换乘特性变量可分为换乘固有变量和共同变量；个人特性变量包括年龄，性别、职业、家庭情况、交通工具拥有情况等社会经济特性变量。特性变量确定的原则如下：①选择肢之间必须相互独立，无相似性，否则将会过高评价具有相似性的选择肢而错误的标定②选择肢固有常数项变量的个数为选择肢集合爿中选择肢个数‘，减去1，即有(，一1)个同有常数项变量，个人特性变量的个数也应遵循此原则；③对定性的特性变量全部采用o-l值；④某个选择肢独有的与其它选择肢明显无关的特性变量(如有无白行车、有无小汽车、小汽车油耗、是否回家出行、是否公费出行等)可只用于其相应的选择肢。◆基于集计模型的换乘客流预测由于枢纽中各种交通方式的换乘关系，可以归结为换乘阻抗，同样可以将各种交通方式看成交通分布中的O点和D点。由此可以看出对外客运枢纽市内换乘分布预测，与“四阶段”预测法中的交通分布预测有着相似的地方，因此可以借鉴交通分布的模型进行换乘客流预测。在采用四阶段法进行交通需求预测分析时。出行分布预测就是将各交通分区产生和吸引的交通量转换成各交通分区之间的出行交换量。出行分布预测的结果为OD表．而枢纽内换乘客流分布是各客运方式之间交换的客流量，其结果也可以用矩阵的形式表达，两者具有一定的相似性，因此可以采用交通分布分析的方法和模型来进行换乘客流的分布预测，如重力模型、介入机会模型等等，其中以介入机会模型对对外客运枢纽换乘客流预测有一定的参考性。下面以介入机会模型为例说明借鉴交通分布模型进行换乘客流分布预测原理。介入机会模型用于换乘客流分布预测时，必须首先设定下列假设条件：--10-- 第二章文献综述①乘客总希望自己的换乘阻抗最小；②乘客根据上述想法选择换乘方式时，按照合理的标准确定各种方式的优先顺序；@乘客选择某一方式的概率与该方式的疏散客流量成正比。在t述假设的基础上，此模型设定乘客将以仅可能小的换乘阻抗找到一个适合的换乘方式，印乘客想从方式j换乘到方式_，时，在还没有到达方式_，的换乘站场之前，就受到在换乘阻抗上比，方式还要小的所有其它方式的吸引，而根据现状换乘客流分布的调查结果，可以假定这种吸引概率的分布属于负指数分布，于是提出如下数学模型：日；=Gj“l—exp(e(v+Dj)))一(1一ex“eV))】(2．8)式中：G为f方式的集结客流量；D，为_，方式的发送客流量；矿为换乘阻抗比_，方式小的所有其它方式的发送客流量之和；口为待标定的负值参数。参数口可以根据现状换乘客流分布调查资料加以标定．由于∑％=Gt，所以上式可以修正为：，一1日。：—G,[exp(e．v)-e—xp(e．(v+Dj))](2．9)』1Ⅳ=一LZ．，J1-exp(O‘∑Dj)户I2．4．2研究评价对于对外客运枢纽换乘客流预测方法的研究主要有非集计模型和集计模型两类，具有较强的理论意义和一定的实用性，但模型在实际应用中，均存在一定的局限性。基于非集计模型的换乘方式选择分析方法。虽然具有明确的选择行为假说和较强的逻辑性，但是在效用函数自变量的选择、模型的标定与检验、预测时各种特性变量的取值以及预测结果的集计等方面均存在较大的困难。因此，该模型的实际应用存在较大的斟难。基于集计模型的换乘客流分布分析方法依赖于现状换乘客流的分布量，换乘分布阻抗的确定和私人交通方式的集结量及发送置的预测也比较困难，对枢纽内换乘方式的变化难以适应，所建立的模型具有很强的地区及时间上的局限性。2．5对外客运枢纽衔接系统规划研究综述对外客运枢纽衔接系统规划是对外客运枢纽规划的重要组成部分。目前，国内外的研究主要是针对轨道交通枢纽进行的，其研究内容主要包括衔接设施资源需求研究和衔接设施在枢纽的布局等问题，如同济大学覃蟊博士学位论文“轨道交通枢纽规划与设计理论研究”，华中科技大学郭志勇硕士学位论文“城市轨道交通枢纽换乘协调研究”等，对以轨道交通为核心的枢纽衔接进行了研究。2．5．1对外客运枢纽枢纽设施资源需求研究概述．根据对外客运枢纽系统的组成情况，枢纽设施资源可以归纳为下述五种类型：即(1)车辆类设施、(2)站场类设施、(3)集散类设施、(4)通道类设施和(5)捧队类设施等。(1)车辆类设施需求分析车辆类设施需求分析就是衔接换乘运能的需求分析，主要是确定在对外客运枢纽客流高峰到达时段内，应集合到达枢纽的疏散客流的车辆数。对于城市对外客运枢纽而言，轨道交通、常规公交--II-- 东南大学博士学位论文和出租车是客流集散的主要方式。以铁路客运站为例，在铁路列车密集到达时段内应送达铁路客站的轨道交通、常规公交和出租车的车辆数可分别按下列3式计算确定。Ⅳf=[60·(乃／lf+1)·另·呸·口，】／(只·正·夕，％)(2．10．1)Nb=【60·(r,／tl+1)·毋·％·口P】／(咒·乃·∥6唧6)(2．10．2)M=【60·(r,／x，+1)·弓·口。·口，]／cp。·乃)(2．10．3)式中：Ⅳf、Ⅳ^和．Ⅳj分别为在铁路列车密集到达时段单位时间内应送达铁路客站的轨道交通、常规公交和出租车的车辆数(辆川、时)：霉为铁路列车密集到达期(Mm)s五为铁路列车密集到达的平均间隔时间(1X4in)；毋为一列列车平均乘客人数(人次／趟次)；只、最分别为一辆轨道交通、常规公交车辆的平均载客能力(人次，辆)；只为出租车的平均实载(人次／辆)；q、％和吼分别为轨道交通、常规公交和出租车所承担的公共交通客运量的比重(％)：口．铁路乘客换乘城市公共交通的比重(％)；属为铁路客运换乘轨道交通的客流占轨道交通集散客流的比重(％)；屈为铁路客运换乘常规公交的客流占常规公交集散客流的比重(％)：r／,为轨道交通车辆始发时的满载率(％)。(2)站场类设施需求分析对外客运枢纽内站场类设施主要包括：常规公交场站，小汽车停车场、出租车停车场。站场类设施面积需求分析不仅要考虑各种客运方式运载工具的停放场地、掉头空间以及运行通道的面积，而且还要考虑乘客集散和候车所需场地的面积。①常规公交场站的规模常规公交场站主要考虑公交车辆供乘客上下车时停放和掉头所需面积以及乘客集散和候车所需面积，可以根据下式进行计算：最-[半+钭吨+竽掣+半坞眩Ⅲ式中，咒——枢纽内常规公交站场所需面积(肌2)：％——高峰小时内集结到达枢纽的常规公交车辆数(辆／，J、时)，并认为与高峰小时内的发车数相等：毛、岛——分别为常规公交车辆在上、下客站的停车时间(M蛐；％——常规公交车辆停车时的平均占地面积(埘2，辆)；Lp——到达和离开客流在常规公交站场内的平均步行距离(“人)；s——平均行人密度(人／所2)，通常取1．2人，册2；’，——平均步行速度(m／see)，通常取1．1m／s；仉、仉——分别为常规公交车辆到达时和始发时的满载率(％)：只——辆常规公交车辆的平均额定载客量(人，辆)：％——人均候车面积(脚2／A)#％——常规公交车辆掉头所需空问的面积(m2)。--12--- 第■章文献综述②小汽车停车场的规模小汽车停车场的规模，主要是指在对外客运枢纽内小汽车停车所需的停车场的面积，乘客上下车所需面积和车辆停放所需面积两部分，可按下式进行计算：‰=鳖朵老等堕式中，S埘t——机动车社会停车场所需的面积(所2)；主要考虑(2．12)Ⅳm——高峰时段IO分钟内存车换乘的乘客数(人)；f附t——私人机动车辆上下车所需的停车时间(s∞)；缸，——每辆车的平均停放时间(s∞)；3Ⅲ——每辆车停靠所需的面积(m2)；口。‘——某一服务水平下的停车场的饱和度；％——私人机动车辆的平均载客人数(人，辆)；允m——存车换乘的车辆数占停放车辆总数的百分比(％)。@出租车停车场的规模对外客运枢纽内出租车停车场主要为出租车停车候客服务。城市对外客运枢纽内专用出租车候车廊，主要考虑所需出租车候车廊的面积以及车流，人流线路组织所需的面积。可以根据下式进行计算：‰=警+警4-瓦·‰+％旺㈨式中，s二——出租车候车廊所需的面积(历2)；Z——高峰时段10分钟内出租车的发车数(辆)，并认为它与到达车辆数相等；乙——候车廊内等待乘客的车辆数(辆)；f‘_——出租车上下客所需的停车时间(s)；3Ⅻ——每辆出租车停靠所需的面积(m2)；只Ⅲ——到达或离开的出租车的平均载客釜(人，辆)；厶Ⅲ——上下车乘客在出租车候车廊内的平均步行距离(所，人)；曲——出租车掉头所需空间的面积(册2)．(3)集散类设旌需求分析’集散类设施主要是指在对外客运枢纽内为步行服务的设施，即集散客流在枢纽内步行所需的规模。对于对外客运枢纽而言，客流的集散主要是指客流通过枢纽实现其交通方式转换。通过步行的方式进入或离开枢纽，需要提供为集散客流在枢纽内步行所需的设拖，即客流集散大厅和站前广场。①客流集散大厅客流集散大厅面积主要考虑集散客流步行所需的面积以及进站乘客在售票窗口前排队买票和进站检票口前排队等待进站所需的面积三部分，即：％=丝蠹静+。。·g。·陲砌，+鬈毗．]QJ·， 东南大学博士学位论文式中，S枷——客流集散大厅所需的面积(册2)；盯——超高峰系数，一般取口=1．2～1．45吼，乳——分别为高峰时段每小时单向上、下车乘客量(人次，h)；￡榭——集散客流的平均步行距离(m)；∥——进出站客流占集散客流总量的百分比(％)：6．m——排队队列所需的宽度(小)；g．m——j誓队队列中前后相邻两人的间隔(m)，6m·g．m即为每个排队等待乘客的平均所需的面积(坍2)；’．慨、们弛——分别为第f个进站检票口和进站售票窗El前的排队长度(人)；／n、t／c——分别为进站检票口和进站售票窗口的总数(个)；其余符号的含义同前。②站前广场有了与之相协调的运送工具，还需要有充足的换乘空间，站前广场是客运站的换乘空问，在我国通常由交通、铁路、航空部门根据对外客运枢纽的旅客量来决定广场规模，而对站前广场要求最高的则是火车站，机场和汽车站次之，这是因为铁路客运的集散人数是最大的，同时也是交通最为复杂的，火车站站前广场规模可参考表2．1．表2-1火车站站前广场规模一览客站规模最高旅客集敝人数(人，天)广场用地面积(公顷)特大型站10000以上4～5大型站4000～lOO∞2～4中型站1500～40000．5～2小型站2∞～15000．5以下这个参考值是针对客站的最高聚集人数提出的，最高聚集人数的计算考虑的是旅客出发量。而从换乘空问设计的角度来讲，应该按广场上的旅客最高集结人数计算，同时还要考虑为枢纽站进行集疏的城市交通所需要的空间。因此应根据出租车、小汽车、公交车及长途客车等所需停车面积来确定。“)通道类设施需求分析通道类设施根据设施服务对象的不同可以分为三种类型：①进站通道类设施：主要为进站乘客服务，如进站自动扶梯、进站自动步行带等；②出站通道类设施：主要为出站乘客服务，如出站自动扶梯、出站自动步行带等；③换乘通道类设施(火车站、机场须考虑此类设旌)：主要为换乘客流服务，如换乘通道等。①迸站通道类设籀宽度进站客流的到达可以认为是单个的、随机的，前后到达的乘客之间不具有关联性，对设施的服务时间没有很特别的要求，该类设施的宽度可下式进行估算：Bm，=qh。d‘仍／(c·口Ⅻ)(2．15)式中，局魄——第f个进站通道类设施所需的宽度(m)；--14--- 第■章文献综述gh——客运枢纽高峰小时的进站客流量(人踟小时)；盯——超高峰系数，一般取Or=1．2—1．4；绍——第f个进站通道类设旅所服务的客流最占整个进站客流最的百分比(％kC——相应通道的通过能力(人澍小时)．口c∞——相应服务水平下的设施饱和度。②出站、换乘通道类设施宽度出站、换乘客流的形成具有一定的周期性，并且客流到达相应设施系统是成批的．要求设旖在一定的时间段内完成服务，该类设施的宽度可按下式进行估算：Bouti=qⅢ·o·I。·统|姬·T·a∞式中，姚——第f个出站或换乘通道类设施所需的宽度(m)；g。——客运枢纽高峰小时的出站客流量或换乘客流量(人抛小时)；L——客运枢纽对外交通车辆到达的平均间隔时问(sec)；屏——第j个出站或换乘通道类设施所服务的客流量占整个出站客流量或换乘客流量的百分比(％kr——枢纽疏散每次对外交通出站客流或换乘客流所要求的服务时间(sec){其余符号的含义同前。∞棒队类设施需求分析对外客运枢纽内捧队类设施主要包括售票窗口和进出站检票口两类，排队类设施服务台的数量及其服务能力的大小对枢纽的客流集散能力具有重大的制约作用，乘客在车站内的拥挤主要发生在排队类设施的服务台前，因此合理确定排队类设施服务台的数量对提高车站的集散能力、发挥线路的运输潜能以及改善乘车环境、提高公共交通的服务水平具有特别重要的作用。对外客运枢纽排队类设施是典型的M／M／KlaoI∞IFCFS的排队系统，可以根据高峰小时枢纽集散客流量来确定某种排队类设施必须设置的服务台的总数。由于在高峰时段乘客选择服务台接受服务的随机性受到制约，很难在不同服务台之间任意变换，可按多路多通道排队的数学模型来估算所需设置的服务台数墨。其数学模型为；系统中乘客的平均排队长度为：L=(旯／K)2／[∥·(∥一州K)】排队中的平均等待时间为：矿=(五／K)／[∥·(卢一纠目】如果要求高峰时段每个服务台前乘客的排队长度不超过最大排队长度的期望值上，则可以通过求解下述不等式方程组得到服务台的总数，并令不等式组的解为丘。I纠(足·力≤1,o1i茳譬岩丢≤z即∥2·zr置2一声·五·z·置一磐≥。‘2’1。如果要求高峰时段乘客的捧队等待时间不超过最大排队等待时间的期望值矿。则也可以通过求解下述不等式方程组得到服务台的总数，并令不等式组的解为j乙。f纠(置·力§1．01互石尝‰si矿即∥2·矿·置一∥·五·i矿一z2。‘2J7’那么枢纽内某种排队类设施必须设置的服务台的总数为：K=max(Kl，K2)． 东南大学博士学位论文2．5，2对外客运枢纽衔接系统规划研究概述目前，国内外针对枢纽衔接系统的规划研究主要集中在以轨道交通为核心的客运枢纽的常规公交设施的衔接，如接运线路布设、公交场站设置等。(1)常规公交接运轨道交通线路布设模型接运公交线路优化以常规公交的接运效率最大为目标。接运效率是指接运线路所接运的乘客人数与其在轨道交通线路上所乘行距离之积与接运线路长度的比值。接运效率的目标函数如下：∑(gn(i，力+口一U矿IR(i,j))如Rmaxpp[司=生——而(2．18)式中：P，嘲——由站点强自发的接运线路，的接运效率；‘瓴_，)——轨道交通线路R上从站点f到站点．，的长度；，，(f)——由站点f始发的接运线路F的长度；窖"◇，力——由孰道交通线路是的站点，上车，到站点门F车再转乘接运公交线路，的客流量；qFR(f，_，)——由接运公交线路，下车，从轨道交通线路R的站点f上车，到站点J下车的客流量。(2)常规公交接运轨道交通站点布设模型假设轨道车站站厅出入口的个数为上，研究范围内有K个客流生成点，常规公交步行接驳客流的生成量为PB,；常规公交与轨道交通换乘客流量为瓯，常规公交线路之间的换乘客流量为g^；常规公交场站有M个候选地址，最大乘客服务容量为c_；B=(^，62，人，k)为优化决策变量。则换乘客流总步行距离最小为目标函数的接运站点布设模型如下：KMLMf咖z(B)--ZZb．4h丸+∑∑6肿％厶+∑∑以吒g。k(2．19)式中：口南对、屯。——分别为第k个客流生成点与常规公交场站第掰个候选地址之间的步行接驳客流量和步行距离；Eh、允——分别为轨道车站站厅第，个出入口与常规公交场站第脚个候选地址之间的换乘客一16一Q。{b_I啦吃：：{一扣基燃。 第一二章文献综述流量和换乘步行距离；g。、k——分别为常规公交场站第j、册个候选地址之问的换乘客流量和换乘步行距离。2．5．3研究评价目前，针对客运枢纽的衔接系统规划研究，主要是针对以轨道交通为核心的市内客运枢纽，而专门针对对外客运枢纽的衔接系统规划研究在目前的文献中所见不多．对外客运枢纽与市内客运枢纽的衔接系统规划有着许多相似之处，同时也有着许多不同之处，如对外客运枢纽为终端式的枢纽，而轨道交通枢纽大多为通过式的交叉枢纽。对外客运枢纽的衔接系统规划研究可以部分借鉴市内客运枢纽研究的相关成果，同时对外客运枢纽衔接系统也有其区别于一般枢纽的自身特点。2．6对外客运枢纽规划设计方案评价研究综述对外客运枢纽规划方案评价包括宏观布局方案评价和微观换乘系统评价两个方面．2．6．1宏观布局评价指标研究概述现有文献中，宏观布局评价主要是针对单方式枢纽而言的，如西南交通大学熊巧硕士论文“公路枢纽客运站的布局研究”、长安大学赵建理硕士论文“汽车客运站布局规划研究”等。以公路客运枢纽布局为例，其宏观布局方案的评价主要考虑需求性、协调性、经济性、方便性、社会性和运作性等6个方面的10个指标，见图2-2．宏观布局方案评价需求性BIl协调性B2攀lI攀Il霉||||；||||警运作性B6图2-2对外客运枢纽宏观布局方案评价指标体系(以公路为例)运营管理的建易性C"2．6．2微观换乘系统评价指标研究概述根据微观换乘系统的特性，主要从运能协调性、枢纽运行效率、换乘设施用地和功能、换乘衔接舒适性等四个制约因素，提出了运能匹配度、换乘时间、人均换乘设施面积和衔接换乘舒适度四个具体的量化指标，如见图2．3。l交通衔接方案评价IlI运能拼调性I枢纽运行效率ll换乘设施用地与功能II衔接换乘舒适性I运能匹配度指$两-I换乘时问指标yzI1人均换秉面軎{指标拍Il衔接换乘舒适度指标y．|图2-3枢纽微观换乘系统评价指标体系一17--- 东南大学博上学位论文2．6．3研究评价从以上分析可以看出。目前对外客运枢纽宏观评价主要是针对单方式枢纽进行的，并且部分指标的量化程度不够，如社会性指标和协调性指标等；微观换乘系统评价指标基本能够反应枢纽换乘系统的主要方面，但还缺少一些反映换乘便捷性、安全性及枢纽效益水平等方面的指标。2．7本文研究方向本文以大城市对外客运枢纽为研究对象，针对目前已有研究的不足和存在的问题。期望在以下几个方面有所创新和研究：◆在研究对外客运枢纽与城市的关系的基础上，研究对外客运枢纽形成机理；◆针对不同的城市土地利用状况，研究对外客运枢纽布局和选址模型；◆对外客运枢纽客运需求预测方法研究；◆对外客运枢纽换乘客流预测方法研究；◆对外客运枢纽衔接系统规划研究；◆从宏观和微观两个方面，对对外客运枢纽规划方案进行综合评价研究。2．8本章小结本章主要对与本文研究内容有关的对外客运枢纽规划与设计理论问题研究文献进行了综述，对对外客运枢纽与城市的关系、对外客运枢纽布局与选址模型、对外客运枢纽客流预测方法、对外客运枢纽换乘客流预测方法、对外客运枢纽衔接系统规划及对外客运枢纽综合评价等六个方面的已有文献进行了总结，并指出了当翦研究中存在的一些不足，力图在这几个方面能进行一些创新性的研究。一I卜 第一章我国犬城市对外客运枢纽发展分析第三章我国大城市对外客运枢纽发展分析3．1对外客运枢纽概述3．1．1城市对外客运枢纽的界定所谓交通枢纽其实就是具有这样一种功能的场所，即当运输对象使用某种交通工具．沿特定路线到达枢纽换乘或转运时，该枢纽能满足其改用其它交通工具或沿其它路线运行。城市对外客运枢纽是一种实现交通功能转换的场所，是城市内部、对外交通的结合部。为适应铁路、公路、航空和城市内部旅客运输的需要，对外客运枢纽承担着长途、短途和城市内部交通的客流转运的任务。对于客运枢纽的基本概念，目前广泛使用的有“综合客运枢纽”和“公共客运枢纽”两个名词。前者沿用前苏联的命名，是“国家统一运输体系的组成部分-[81，属于大交通范畴；后者指“多条公交线路的汇集点”¨“，属于城市公共交通范畴。本文研究的城市对外客运枢纽介于两者之问，是城市对外客运和内部客运的衔接点。本文对‘‘城市对外客运枢纽”的界定如下：城市对外客运枢纽是城市综合客运交通体系的重要组成部分，是由一种或几种对外客运交通方式与城市内部客运方式所联结的固定设备(固定位置或固定换乘设施)和活动设备组成的整体，共同完成旅客运输的中转和集散服务，它决定着城市各种客运交通方式所共同组成的客运交通网络相郐路径的运输特点，是联结城市对外客运和市内客运、私人交通和公共交通的重要环节。3．1．2城市对外客运枢纽的作用交通枢纽在交通运输系统中的作用好比人体血液系统中的心脏，人体没有心脏就无法进行正常的血液循环，同样运输枢纽是充分发挥运输系统效率的关键ⅢJ。(1)城市对外客运枢纽是城市对外交通与市内交通的衔接点，是实现交通方式转换、交通性质变换的场所。外地乘客到达某一城市。通过客运枢纽．换乘车辆，奔向目的地。如果客运枢纽布设合理，规模适度，可节省进城时间，保证交通连续。‘2)城市对外客运枢纽是控制居民对外出行时耗的重要手段。其设置合理可方便乘客换乘．减少换乘次数，缩短出行时间。从整个社会经济效益的角度来看，城市对外客运枢纽的合理设置可大大减少人们的平均出行成本，有利于社会财富的积累。(3)城市对外客运枢纽是城市总体规划的重要组成部分，是优化城市布局的重要途经。恰当地布设城市对外客运枢纽，有利于优化、调整城市的公交线网，提高公交线啊的运营效率。“)城市对外客运枢纽可充分利用地面和地下空间，建设多层停车场，安排商业服务等建设项目。既实现了土地的综合利用，又为乘客及枢纽附近的居民提供服务，为节约城市用地创造条件。3．1．3城市对外客运枢纽的系统特性城市对外客运枢纽是一个由多个要素组成的完成特定功能的系统，它不仅具有系统的一般特征，同时还具有区别于其它系统的特性．城市对外客运枢纽的系统特性表现在以下几个方面”J：(1)功能与目标的一致性城市对外客运枢纽由一种或多种客运交通方式的多种运输设备组成，每一种客运交通方式或客--19-- 东南大学博七学位论文运设备在城市对外客运枢纽中具有不尽相同的功能和作用，但作为一个系统整体，它们具有统一的功能和目标。城市对外客运枢纽的基本功能是完成枢纽内乘客的中转换乘和集散，确保出行全过程的实现和连续性。(2)构成和结构的复杂性城市对外客运枢纽连结着一种或多种客运交通方式和多条客运交通线路，每一种客运交通方式或客运交通线路又按一定的布置原则和技术要求统一配置而成。为实现各种客运交通方式或不同线路之间的相互协调，所有客运交通方式和线路的运输设备的布局与配置必须统筹安排，由此构成了城市对外客运枢纽结构的复杂性。(3)城市对外客运枢纽与其外部环境具有十分密切而复杂的联系城市对外客运枢纽是对外交通与市内交通的结合部。从城市交通体系来看，它是城市综合交通体系的重要组成部分，以城市综合客运交通体系为其外部环境：从区域交通来看，城市对外客运枢纽是区域运输体系的一个结点，它所依托的城市用地区域系统的一个子系统，以城市区域的社会、经济系统为其外部环境。城市对外客运枢纽与外部环境的复杂关系，如图3-1所示．“)城市对外客运枢纽的各个子系统发展不平衡性和技术差异性■jt"-I对蚪誊蠢檀纽与井辫境曲戋磊由于枢纽内各种客运交通方式形成过程及发展不尽相同和平衡，各种客运交通方式具体运行过程和技术设备配置各有特点，决定了枢纽内子系统之间存在一定的技术差异性。(5)城市对外客运枢纽具有一定的自适应性和自组织性当城市客运交通运输网络和城市社会经济系统等外部环境发生变化，需要改变和调整城市对外客运枢纽的功能及目标时，城市对外客运枢纽的自身结构及特征可进行相应的改变。如城市客运交通运输网络个别区段客流负荷过大，从而导致客流本身进行调整，自动寻找负荷较小方向，保证向稳定状态的过渡。(6)城市对外客运枢纽内各子系统间、要素问的相互协调具有非常重要的意义综上所述，城市对外客运枢纽本身是一个复杂的系统，具有诸多系统特性。在进行城市对外客运枢纽的规划与设计时，必须将其视作一个客观系统对象，结合其特性，运用系统分析的理论与方法进行研究。3．2对外客运枢纽形成机理分析对外客运枢纽形成和发展的动力主要来源于城市经济的发展和城市空间结构的变迁．城市的发展能改变对外客运枢纽布局结构，城市空间结构的扩展是促进对外客运枢纽发展的原动力。随着城市社会经济的发展、人口在中心城区大量集聚，城市中心区用地趋于紧张，造成交通拥堵、空气噪声污染等问题，大量工业区、住宅区外迁使城市中心区对外交通功能弱化。相应地，对于对外客运枢纽等基础设施的需求重心也向城市外围移动，促使对外客运枢纽布局形态不断改变原有结构形态适应城市从中心式发展为多组团、多中心都市区的运输需求。 第三章我国人城市对外客运根纽发展分析对外客运枢纽是随着杜会经济和交通运输的发展而发展的，其需求具有派生性；同时对外客运枢纽又具有聚集效应和规模经济效应。这些都是对外客运枢纽形成和发展的基本动力。(1)对外客运枢纽是随着经济和交通运输的发展而发展的对对外客运枢纽的需求源于人们对交通运输的需求，而交通运输活动具有派生性的特点，人们不是为运输而运输．人和货物的空间位移具有目的性【卅。运输需求产生于在区域范围内实现其它经济活动的需求，运输枢纽的建设是实现运输需求的必然内在需求。对外客运枢纽是域市对外交通系统的重要组成部分，对对外客运枢纽的需求由来自城市经济活动的源生性需求和来自交通运输活动所产生的直接生产需求构成。对外客运枢纽是在适应整个运输需求城市内外运输(即区域客运与城市客运)过程一体化、经济活动高效运输组织需要中出现并得到发展的。同时对外客运枢纽发展对交通运输系统具有依赖性，对外客运枢纽的发展必须以交通运输业的发展为基础，随着交通运输出发、到达以及中转客流的增加及运输生产组织过程复杂多样化而发展。因此，对外客运枢纽服务区域的经济发展水平、城市结构形态、综合交通网络及运输业发展状况共同决定了对外客运枢纽的功能、结构和内部布局等。对外客运枢纽是随着区域经济与交通运输的发展而发展的．即其需求具有派生性。(2)对外客运枢纽具有聚集效应⋯J枢纽的聚集效应是指对外客运枢纽将对外客流聚集在枢纽中进行运输生产组织所产生的经济效应。交通区位理论认为，产生运输需求的所有客流分布形成了与需求中心距离上的一种环形结构状态p”。这些客流产生点都受到同一聚集“引力”(运输快捷，方便、票价低)的作用，都期望聚集到运输枢纽中集中组织运输生产，即选择运距长但快速的干线运输而不是运距短却低速的经济线路，从而产生对外运输枢纽的极化效应；随着城市的进一步发展，中心客运枢纽所承受的聚集力太大，容易使内部交通流极其复杂及引起外部交通堵塞、客流组织成本提高等使得运输中心引力逐渐外移，对外客运枢纽向城市四周扩散即转化为扩散效应。对外客运枢纽的发展正是在聚集效应的作用下形成多个枢纽站场布局的对外客运枢纽系统结构。．(3)对外客运枢纽具有规模经济效应对外客运枢纽形成最根本的动力在于其所产生的规模经济效益。在对外客运枢纽的极化效应阶段，可以吸引运输生产的多种要素在枢纽聚集，有利于开展大规模运输生产，体现规模经济效应；当单个对外客运枢纽规模扩大到一定程度时，吸引大量的客流在枢纽周围聚集，使得枢纽内及周边地区交通复杂化，产生堵塞、污染加重．对外客运枢纽的规模经济效应转化为规模不经济，促使对外客运枢纽将部分业务向外或周边地区转移，以保持规模经济效益的持续。因此，形成了枢纽系统内每一枢纽都有其服务范围或服务半径，在服务半径内可以实现运输规模效应，而超出服务范围则会导致运输成本上升、交通拥挤等规模不经济，这些规模不经济的范围内必然会出现新的枢纽。3．3对外客运枢纽的发展过程与形态对外客运枢纽的形成与交通运输网络及城市的发展有着密切的联系，可以从交通运输网络不同层次和城市发展的不同阶段看出对外客运枢纽的多种形态，如图3-2所示。--21-- 东南大学博士学位论文囤3-2对外客运枢纽发展过程与形态示意图(1)单点枢纽状态在交通运输不发达或出行较少的地区如乡村、小城镇等区域，交通运输需求由无序阶段发展到有一定的涨落，形成初步的交通聚集效应即运输生产要素(客源，车、路)聚集在～起产生的经济效应，可以吸引一定的运输量，一般一个城镇的对外客运设施为一个对外客运枢纽的“单点”状态【4“。对外客运枢纽单点状态是交通运输不发达或出行较少的区域内对外客运枢纽的初级形态。现代运输开始之前，由于交通工具落后、交通条件相对较差，人们的出行靠步行、畜力完成，后来才以机动车辆为主，这时出现以提供交通动力(牲畜、机车等)接力转换和工作人员休息的交通驿站。在交通驿站基础上增加了客运组织功能后，作为对外客运枢纽的雏形逐渐发展成运输点。随着交通运输的发展，人们出行范围逐渐增大，出行次数也有所增加，在这些运输点上逐渐开始出现对外客运枢纽。(2)多枢纽分散扩张状态对外客运枢纽的多枢纽状态表现为极化和扩散两个发展阶段14“．当经济区域内部的小城市中心规模逐渐壮大，交通聚集效应表现为极化效应即以集中化为主，城市周边的对外客流向市中心地带聚集后通过规模化生产可以实现运输快捷、方便、成本低等，在城市中形成客流的集散中心具有运输枢纽区位优势，从而在中心地带产生对外客运枢纽。并具有一定规模的站房、场地和设备等．当极化效应使城市中心聚集压力过大，产生的交通拥挤，土地紧张等使向城市中心聚集的客流随着人口，工业等向城市四周扩散而扩散时，交通聚集效应表现为扩散效应即以分散化为主。随着客流向四周的扩散，一般会以原有对外客运枢纽为中心在城市的扩散区不同方位形成若干配套的枢纽，为中心枢纽分散集中的客流、减轻城市中心交通雎力。这时对外客运枢纽间一般会以客流方向为特征和服务半径进行布局，各枢纽呈分散独立状态。(3)多枢纽系统化状态在功能完备的大中城市里，聚集效应递减而分散效应增加促使城市不断向外围发展，在城市内部形成不同的中心组团，各组团问交通联系密切且每个组团对交通运输需求的层次、服务内容都有不同的要求，对服务该区的对外客运枢纽就产生不同的要求，所以根据不同的需求建立相应的枢纽；随着城市的扩张在一个城市形成的多个对外客运枢纽逐渐联系紧密，这些枢纽根据客流方向、流量等特征及城市空间结构、城市交通构成、对外交通列络布局等多种因素进行综合组合，借助城市道路的连接和有效的信息联系使枢纽同道路连接呈网络结构而达到系统化，形成分工明确、功能完善，布局合理的对外客运枢纽体系。对外客运枢纽在各自分工明确的基础上实现资源共享和客流合理流动，有效促进枢纽各自功能充分发挥和城市交通的合理化，达到提高对外客运效益和效率的目的．(4)多枢纽网络状态—2}_ 第三章我国大城市对外客运枢纽发展分析对外客运枢纽嘲络状态是指对外客运枢纽随着城市群的形成与发展，以城市群落为依托所形成的层次结构。对于以一个或一个以上的大城市为中心的城市群落，通过城市问的聚集、扩散效益同时作用，使城市问的功能调节和产业协调达到动态的平衡，从而使城市群落联系更加紧密。相应地，城市群落内城市问的运输需求也同功能调节和产业协调一样发生变化，使对外客运枢纽问在功能、层次结构上进行了重构来适应城市群落的发展．对于大型、特大型城市来说，对外客运枢纽的分散效应更加显著，城市不断发展会在边缘处形成多个卫星城或将外围较小城镇吸纳为卫星城，两者构成母子结构。卫星城具有一定的独立性，在其内部可以随着运输发展形成一个对外枢纽或多个对外枢纽的状态。由于卫星城对中心城市有很大程度的依赖性，同中心城市的交通联系异常密切，卫星枢纽和中心枢纽通过密切的交通联系构成了对外客运枢纽内部的层次结构。3．4对外客运枢纽与城市发展的关系3．4．1城市对对外客运枢纽形成和发展的影响从城市的发展历史看，对外客运枢纽与城市的形成和发展有极为密切的关系，早期的铁路发展对许多城市(如郑州、石家庄等)发展都产生重要影响，有力地推动了城市的形成和发展。现代化交通的发展把城市化进程推向新的高潮，相应地，城市的发展对城市内外交通产生反作用，城市体系的完善使城市间实现功能互补所产生的交往更为密切．极大地推动了城市交通的发展【4lJ。现代交通运输业在推动城市化和满足城市对交通运输的需求中得到快速发展，相应对外客运枢纽是伴随着道路运输网络的形成和城市内外运输需求不断变化的过程中逐渐得到壮大的。城市的发展对对外客运枢纽形成的影响主要体现在以下几个方面：(I)对外客运枢纽是城市和运输网络发展需求的产物交通区位理论认为，在运输网络中多条线路交汇的节点(城镇或城市)对运输生产连续性产生干涉现象，通过建设完善的保障系统来减少这些干涉现象所带来的不利影响，实现运输生产的连续并取得规模效益，对外枢纽由此产生、形成和发展；另一方面城市化进程加快，使城市交通流快速增长，城市客运需求使具有运输枢纽区位优势的客流聚集点成长为枢纽。(2)城市是对外客运枢纽形成和发展的依托城市是运输网络中的重要节点。在城市聚集效应的作用下，客流受到聚集引力的作用期望聚集到城市中心，形成运输客源地理空间分布呈集中分布特征，在有效的城市空间范崮内生成的客运需求占绝大多数。大城市外部客流的聚集使得大城市具有对外客运枢纽的区位优势，最终形成以主城为中心，包括城市边缘区或卫星城镇等城市地带为直接服务区域的对外客运枢纽体系。对外客运枢纽的发展随着城市的发展而发展，随着城市的衰退而衰退。当区域经济得到不断发展时，对外客运枢纽就从低级向高级不断扩张，如石家庄、郑州等；当区域经济逐渐萎缩、运输方式更替，使区域枢纽区位优势下降时，枢纽就逐渐从高级向低级退化，如保定等。城市经济成为对外客运枢纽产生、形成与发展的重要影响因素。(3)交通区域城市化促进了对外客运枢纽的形成pM区位理论和城市发展历史的实践表明，城市的对外扩张主要沿交通线向外延伸．特别在交通线交叉处附近容易形成“临路型”产业的聚集，吸引大量客流聚集并能够促进运输枢纽的产生．随着运—-23— 东南大学博士学位论文输枢纽的进一步发展，运输效率不断提高，成本降低，更能吸引“临站型”产业聚集，强化了对外客运枢纽的区位优势，密切了同其它枢纽问的联系．有利于城市大型对外客运枢纽的形成。“)城市发展能促进对外客运枢纽发展城市经济发展增加了对对外客运的需求．城市在产生严重交通拥堵、用地紧张等问题的时候出现郊区化倾向，即城市产业开始向外转移。城市郊区化带动了城市道路交通的发展，有效促进了对外客运枢纽的形成和发展。城市的不断对外扩张使得城市工业、居民等向城市边缘区(城乡结合部)发展，边缘区的道路交通条件得到改善并形成新的客流集中的运输枢纽，从而有力地推动了对外客运枢纽的形成和发展。城市群落的出现进一步强化了城市体系的分工合作，必然促进群落内对外运输枢纽间的网络重构，引起枢纽功能、等级、布局的重新调整，有利于多个运输枢纽间的网络体系的形成。‘5)城市具有交通枢纽区位[3t7从交通区位论角度看，城市是交通网络中的重要节点，多条交通线在城市的交汇使城市对交通活动的持续性产生很强的交通干涉现象，要解决城市对交通活动的干涉现象，就必须在城市建设硬件设施即交通枢纽来解决这个问题。因此，城市作为交通嘲络的交点具有了交通枢纽区位。3．4．2对外客运枢纽对城市发展的影响对外客运枢纽是在城市对外交通的发展过程中产生，同时对外客运枢纽的发展和布局又对城市的发展起着一定的作用。综观对外客运枢纽与城市的发展历程，对外客运枢纽在人口城市化、区域城市化、城市职能体系发展、城市规模扩张、城市一区域关系、发展动力、区域城市体系结构等方面起着不可忽略的推动作用。总结起来。对外客运枢纽对城市发展的影响可以概括为四个不同的阶段【”。第一阶段，对外交通职能产生，城市节点出现。一个新的交通节点的出现，一种新的交通运输方式的产生，或者一条新的交通运输线路的开拓，都将对所在城市的城市化进程产生深刻的影响。在旧封建城市，所谓对外交通，实际上就是市内道路的延伸。随着近代运输工具的出现。改变了这种状况，其中以铁路对城市的结构和布局影响最大，因为铁路站场、线路占地大，铁路选线及站场布置的技术要求高，铁路经过已有城市，往往对它有较大影响。在发展的早期，对外交通职能作为城市的初始职能，是城市发育成长的莺要条件和推动力量，对外客运交通节点往往成为城市的理想区位和有利生长点。此时，城市人口开始出现快速增长势头。机械性迁入人口明显增多，城市的伴生性职能逐步发育，城市的交通、经济影响趋于扩大，交通运输活动对于城市发展的动力作用初步显现。如141郑州是由于铁路的修建而扩展起来的旧城市，在河南省中部，北部为黄河，西为豫西山地，东南均为大平原。早在商代就在此建过都城，商城遗址在解放后已进行了部分的发掘。旧城区与一般封建的县城相同，长方形，东西长南北短。中间为十字路通至外城门，县衙门在城北部。铁路未修通前，一直保持自明代以来的基本形状，城市面积2．23平方公里，交通也不甚方便只通大车，没有现代工业，商业也不发达，人口只有两万余，是一个很普通的小城市。1905年京汉铁路通车，站场设在城西。1909年陇海铁路的前身洛汴铁路经过郑州，在城西交轨。因此，郑州便成为中国南北与东西两主要铁路干线的枢纽，成为中原地区农产品集散转运及工业品转运的中心，人口有很大的增加。最初增加的是大量的铁路工人，他们的居住区在车站与旧城--24--- 第i章我国夫城市对外客运枢纽发展分析之间的铁路沿线．于是。在车站与旧城西门外之间迅速的形成新市区。新区为方格形路嗍，商店、洋行、银行等集中在银行街、大同路、福寿街、敦睦路、德化街、二马路一带。市区迅速扩展至5．23平方公里，而城区则基本保持原来的面貌。在铁路不发达的西北、西南地区。在‘一些苇要公路枢纽附近，也形成一些新的城镇，如甘肃华家岭、陕西凤县的双石铺等。这些城镇的主要街道。就是公路中的一段，在街道两旁修建了许多房屋，形成夹街的城镇。第二阶段，对外交通职能及相关职能发展，城市迅速扩张，城市的区域影响不断增强。随着交通设施的配套和完善，在产业系统的联动作用和邻近区域的推动作用下，对外客运交通枢纽的经济社会活动趋于多样化，商贸、服务等城市职能成长起来，城市就业岗位增多，流动人口大量涌入。在循环累积效应过程中，城市经济规模、用地规模、人口规模不断扩大，城市进入超常规增长时期．邻近的一些县市陆续纳入城市的直接影响范围之内，区域城市化进程明显加快．随着对外客运枢纽的发展，能够一定程度上改变城市的布局和空间形态。如北京修筑铁路时。旧城区范围很大，为接近市中心地区，铁路线及客运站伸入市中心的前门外。因为站场占地很大，分割了原来城市交通线。铁路客运站地设置，也改变了城内地交通吸引点，影响了整个城市地道路功能，使城市平面布局有较大的改变。郑州，在京汉铁路修建后，车站与西门外连成一片．在这些新发展的地区中，有些是铁路所属机构或铁路职工住宅，还有大量为客运、货运服务的旅馆，饭店、商店、仓库等。开封的南关外，西安的北门外及南京的下关区等，都是类似的情况。这些新发展地区的城市格局与旧城区有明显的不同。在铁路不发达的我国西南、西北地区一些中小城市中。公路客运枢纽的修建对城市的发展及布局也有较大的影响。公路大多紧靠市区或在城郊通过，因而在公路汽车站附近，发展成一块为公路客货运服务的新区。接近汽车站的旧城街道也新建许多为客运服务的建筑H。第i阶段，城市职能体系基本形成，城市经济区格局渐具雏形。这一阶段，对外客运交通枢纽对于城市扩张的直接影响趋于减弱，但整体推动作用仍不可低估。经过较长时间的发展，工业、商贸等产业的经济影响明显上升并逐步占据藿要地位，以交通职能为支柱的城市职能体系逐渐转变为多元化的城市职能综合体系，城市形态、规模、性质进入平稳变动时期，城市作为区域中心的地位基本确立。通过与其他相邻城市的竞争，在袭夺与被袭夺的过程中，枢纽所处城市的吸引腹地日趋清晰，城市经济区的总体框架、空间结构和经济分工关系初见端睨。城市化进程进入一个重要的发展时期。但随着城市经济和空间结构的进一步发展，一些设置不尽合理的对外客运枢纽限制了城市的发展。由于早期设置对外客运枢纽时，未考虑到发展城市，但枢纽建成后，人1：3聚居，商业兴起，开办了工厂，因而围绕枢纽发展成为城市。这些城市大多自发形成，布局也多不合理。例如蚌埠，津浦路车站在淮河南岸朝东设置，在站东先发展了一块市区，不久站西也形成了市区，成为城市的主要部分，造成铁路分割城市．又如哈尔滨，铁路在南岗区边缘，帝俄做了南岗区规划，主要布置了铁路附属用房及铁路职工住宅区。以后逐渐在车站与松花江之间的低洼地上发展成了新市区，市区被铁路分隔。再如在近代许多小城市中，公路往往利用原有市镇中的大路，穿越整个市镇，对市镇居民造成了不安宁、不安全的后果。第四阶段，城市职能一规模发展机制定型，城市一区域经济一体化，城市化达到较高水平。交通枢纽的扩张性发展基本结束之后。城市的其他职能，比如制造业、高新技术产业、高层次服务业、--25-- 东南大学博士学位论文批发商业等经济活动成为城市新的经济支柱，开发区或保税区等成为城市新的布局热点，在这些部门的刺激作用下形成了新一轮的循环累积效应过程。以交通职能为依托或载体、以更具成长性的其他职能为主导的城市职能体系基本成形，对外客运枢纽与城市之间的橱互影响进一步加深，步入一体化互动发展的良性轨道。3．5我国城市对外客运枢纽发展现状【4J城市的形成有着多种多样的原因，不论城市大小．方便的城市对外交通设施是城市赖以生存的条件．从与城市密切联系的公路、铁路、航空、水运等交通方式来看，公路交通和水运(不包括沿海运输)交通与城市的联系最为便捷，与城市的关系是历史最为悠久的，许多陆路和水上交通要道相继发展成为城市。铁路在近百年来犹如为我国城市的发展注入了新鲜的血液，一些城市的产生与铁路交通的出现紧密联系。航空运输业的兴起，缩短了世界各国城市间的距离，成为新兴的城市间重要的交通工具之一。从世界城市发展的经验上看，城市的交通问题也会随着城市规模的扩大变得更加的复杂和尖锐。采取适当控制大城市规模，大力发展中小城市的战略，是未来我国城市化发展应走的道路。要实现城市发展的战略需要，应制定与之相适应的交通运输政策。大城市交通辐射功能会给城市群的产生提供发展的前提，因此，处理好城市交通与城市对外交通的结合部——城市对外客运枢纽，是提高交通运输能力的重要环节。3．5．1城市铁路客运枢纽的发展现状铁路交通在近现代城市发展中起到了很大的作用。铁路交通运输已经成为城市对外联系的主要交通工具之一。一方面由于运力的严重不足，限制了城市问的交流，另一方面，由于铁路与城市建设之间存在着管理上的分割，造成铁路客运与城市发展脱节。在公路运输发展加快的前提下，公路运输量特别是公路客运量大幅度增加给铁路运输带来的冲击，迫使铁路运输部门作出了封闭部分小型客站，提高车速及服务质量等措施，与公路运输争客源。铁路运输部门应该看到，利用现有铁路运输设施，让铁路参与城市交通的运输，是改变铁路经营的另一重要的方面。我国有部分城市的发展完全是依赖铁路而发展的，如石家庄的发展是依赖京汉铁路的修建，更早一些的还有哈尔滨。铁路在这些城市的经济发展、城市发展过程中起到了主导作用。以哈尔滨为例，哈尔滨铁路枢纽是东北铁路网中两个特大枢纽之一，铁路线在城市中心承环状分布，在铁路环线上有12个小型站点。规划兴建的铁路联络线，仍延续原油的环行分布形式，将未来城市发展的中心地区与老城区相连，站点数还将增加。有人作过这样的分析，如果以步行方式为半径，这些站点的服务半径可覆盖全市约lSbn2的地区，如果乘公交车或自行车至这些铁路站点，车站的服务半径可扩大到130kra。，而在一些范围内现约有居住人口85万人，就业岗位42万个。大量人口居住在铁路的沿线，并有大量就业岗位的存在．如果有铁路参与城市交通的运输可大大缓解城市中心地区的交通拥挤的局面，会对城市中心地区的人口向外部地区的分散提供交通条件。再以北京为例，作为我国交通运输的核心，铁路交通从四面八方汇集北京。在20世纪中叶，北京旧城周围就修建了环城铁路，并向东北、西北、西南方向延伸，在环线上设有站点6个．新中国的建设过程中，在原有铁路环线的位置．I-，建设了环城地下铁路。对原有铁路的站点保留了北京站、西直门站、和平门站、永定门，加上新近通车的北京西站，构成北京的铁路客运枢纽。近两轮北京 第三章我国大城市对外客运枢纽发展分析市城市总体规划，都提出了对北京市的人口规模进行控制，措施之一是通过卫星城的建设．疏解中心城市的人口，并确定了城市的发展方向为向东、南面成扇面展开，以通县、黄庄、亦庄为重点．这些卫星城一般由规划城市放射道路连接，同时还有线状铁路从这些地区逶过。在这些卫星城的建设过程中，充分利用现有铁路设施参与城市交通的运输不足，也就是说，铁路在北京卫星城发展建设过程中，没有起刭改善卫星城与主城间的交通条件的作用．3．5．2城市公路客运枢纽的发展现状区域交通与城市交通最为便捷的联系是公路与城市道路的联接，它们同属一种交通方式，即汽车交通运输。在城市规划及城市交通规划中，对于城市道路向外延伸的公路交通通道的规划一直是比较重视的。近年来各地特别是沿海的东部发达地区，在建设资金允许的条件下。都在致力于城市辐射交通的建设(建设对外公路和城市外环路)，可以说收到了良好的效果。随着通道交通条件的改善，公路客运枢纽显得与通道的建设不匹配。虽然客运枢纽布点上在规划中已经预留，但在人流集散上和其它交通方式的换乘上，仍然存在着联系不畅，交通效率低的问题．3．5．3城市水运客运枢纽的发展现状在城市中的水运交通枢纽有海港和内河港口两种形式。我国的海岸线主要分布在东部地区，海上交通的枢纽城市，同样分布在东部的沿海地区。也就是说，在东部的沿海地区的水上枢纽城市，兼顾有海上运输和内河的航运功能。由于上游水土流失严重，我国内河出海口处，一般泥沙量大，淤泥严重，海船进入内河与内河运输的船队在水上运转的条件差，水上运输的衔接不畅。给陆路交通带来压力。我国有相当一部分城市是在水上交通发达的水网地区发展成为今天的城市的，例如广州、上海、武汉、汕头、宁波等。城市起源于港口，城市的发展依靠道路，大部分疏港交通(一般由道路担当)穿越城市及城市中心，城市交通与港口的疏港交通在城市内部交通在核心地区交叉，使得城市中心交通混杂，成为临水城市普遍存在的交通矛盾之一．3．5．4航空交通枢纽的发展现状近几年我国航空运输业的发展可以说是相当快的，到2000年，对外开放的机场有38个。已开通的航线1165条，总计里程222．96万公里。从各个城市相继完成的新一轮城市总体规划看，城市对外交通的发展，把航空运输的发展提到很高的地位，一些还没有开展航空运输的城市，也在努力争取在自己的城市修建机场、开辟航线。为实现这项目标，有些城市出现急功近利的做法。航空事业的发展会给城市带来新的转机，缩短与外界联系的时间和距离，但机场选址的不当。会给城市的总体的发展产生制约，给城市的环境带来影响．以深圳为例，在深圳机场的选址初期，将机场的位置选在白石洲，即未来城市中心地区(当时深圳福田区的发展还没有开展)的深圳湾，对于东西狭长发展的深圳，飞机的起飞降落将城市的大部分地区覆盖，对城市未来的发展产生影响。如果该机场选址不调整，就如香港机场一样面临搬迁，造成投资的浪费。3．6城市对外客运枢纽发展趋势随着大城市社会经济的持续快速发展，城市对外交通联系将得到进一步加强，将逐步形成完善的城市综合运输体系。城市对外客运枢纽是城市综合运输体系的重要组成部分，随着城市综合运输——-27"—— 东南大学博士学位论文体系的发展，各种对外客运枢纽也将形成综合客运枢纽系统。针对目前各种对外枢纽发展中存在的一些不足．未来的对外客运枢纽将会在规划设计、管理体制、换乘系统、票价体系及调度等方面取得较大发展，以进一步适应城市对外交通发展的需求【”Ⅱ‘28】。(1)一体化的规划设计对外客运枢纽的设计开始向集多种交通工具和多种服务功能于一体的综合型、多功能的建筑的方向发展，被称为交通综合体。大城市对外客运枢纽一体化的规划设计主要有两个方面：①集多种交通方式于一体，将空港、公路，地铁、轻轨铁路、出租汽车、小汽车停车场集中配置，形成立体结构形式的布局，各种交通工具之间相互协作分工、换乘便捷。②对外客运枢纽职能的综合化。丰富的外围商业和服务业，争取经济效益，使对外客运枢纽成为集交通功能、商业功能、服务功能于一体的综合性多功能建筑。从站房到外围空间，最大限度地向人们提供综合性的多种服务。这类型枢纽与城市中心区的商业布局结合，统一规划统一建设，朝着集中布局、多层衔接和节约用地的方向发展。它使客运与商业服务互补，空间上把城市商业与城市交通统一起来，既适应了现代社会高效率、快节奏的生活方式，又符合城市经济结构的发展。(2)统一的投资、建设和运营随着城市交通的快速发展。我国大城市逐步推行决策、执行、监督协调集中统一的大交通管理模式。为整合城市各种交通资源，促进各种交通方式的协调，健康发展，最终要达到统一规划、统一投资，统一建设和统一运营。促进城市交通的可持续发展。国外发达国家大城市交通换乘衔接系统建设的成就在于投资、规划、建设，管理的系统性．虽然同样以行业分项管理为基础，但政府在协调、组织方面扮演一个重要角色。(3)便利的换乘系统随着城市综合交通体系的发展，要求各种交通方式的运输设备的匹配与布置一体化，城市对外交通与城市内部交通无缝衔接也趋于成熟．便利的换乘系统应该包含：①最短的换乘距离；②流线组织简单有序；③诱导标识清晰明了l④旅客服务信息完善；⑤各种交通工具的联运。‘4)先进行车组织技术和城市公共交通调度方法采用现代计算机、信息网络、铁路调度及城市公共交通调度等综合技术，把各种对外客运信息、城市交通信息与旅客需求及时处理并发布，使旅客换乘需求得到最大限度的满足．如德国的火车站经过科学规划，利用运筹学和计算机技术协调列车和公交的发车，减少旅客在车站候时间和在途时间。汉堡高速铁路AG公司，为了保证乘客从U--Bahn安全换乘到公交车。在2～Smin的换乘时问里，乘客有时会在列车靠站时看到准备换乘的公交车正驶离换乘点，为了避免这种情况发生，在18个公交站点，49条公交线路上安装了联动保证系统(ASS)。通过该系统，计算机发送信息给公交车驾驶员。指示其是否在车站等待换乘旅客。通过这种手段，晚到的U--Balm乘客仍能赶得上公交车。这种系统在晚间发车稀疏的时候就显得更重要。3．7大城市对外客运枢纽的分级3．7．1对外客运枢纽等级划分的原则对外客运枢纽等级划分应遵循以下原则1蚓：—．28— 第i章我国大城市对外客运枢纽发展分析丸对外客运枢纽等级划分应以枢纽的功能和服务范围为主要依据，即能够充分揭示各级枢纽在城市对外交通系统中所发挥的作用；B．对外客运枢纽等级划分应具有普遍的适用性，即可以适用于不同的城市；C．对外客运枢纽等级划分应能清晰的反映出各级枢纽之间差异．易于界定．3．7．2对外客运枢纽等级划分依据对外客运枢纽等级划分应以枢纽的功能秉I服务范围．可以将其划分为三个等级，见表3·l。表3．1对外客运枢纽等级划分表枢纽等级功能‘j服务范围区域缓对外客服务于所在市域的对外客运枢纽，具有统领各级枢纽发展的核心作用，功能上主要承担运枢纽区域内(包括市域及临近地区)至区域外长距离交通的功能．市域级对外客服务于市区的对外客运枢纽。具有统领市域内各级枢纽发展的作用，功能上主要承担市运枢纽域内至市域以外的中长距离对外交通功能。区县级对外客服务于市区备分区或各县市的对外客运枢纽．是区域级枢纽与市域级枢纽的补充，功能运根纽上主要承担中短距离对外交通功能。3．8本章小结本章首先在分析了城市对外客运枢纽的作用、机理，并分析了对外客运枢纽的发展过程与形态。系统特性的基础上，提出了对外客运枢纽的形成然后研究了城市与对外客运枢纽的关系及其在发展过程中的相互影响。最后，分析了我国城市对外客运枢纽发展的现状，研究城市对外客运枢纽的发展趋势。并提出了我国大城市对外客运枢纽的分级。--29-- 东南大学博士学位论文第四章对外客运枢纽布局和选址模型研究城市对外客运枢纽是城市和区域综合客运系统的重要组成部分。对外客运枢纽的主要功能是旅客运输组织、中转换乘、多式联运、通讯信息及综合服务等。其目标是促进城市对外旅客运输向组织化、综合化和现代化方向发展。对外客运枢纽的布局和选址是否合理，对其功能的发挥、综合效益和城市交通的影响极大。对外客运枢纽选址恰当，可减少旅客平均换乘次数。缩短旅客平均出行时间，减少城市道路交通的压力，提高能源利用率。对外客运枢纽布局和选址是对外客运枢纽规划的重要内容。4．1对外客运枢纽布局和选址的影响因素对外客运枢纽布局和选址的影响因素主要包括；城市发展形态、城市功能、客流集散点的客流分布及强度等等。1．城市的发展形态[40l任何一个城市，都有自己的布局形式，即发展形态。城市的形态直接影响到城市出入口的规划设计，而城市出入口又是城市对外客运枢纽的重要选点。因此。城市的发展形态是影响城市对外客运枢纽规划的重要因素。以例而言．如：(1)同心圆式的团状发展形态。这种形态是以市中心、居住区为核心。有规则地或不均衡地向外逐步发展。城市的客流量可能均匀地分布在城市各条道路上．路网多为方格式或环形发射式．出入口道路多沿城市外围均匀向四面八方发展。因此，城市对外客运枢纽，也沿城市周边布置。(2)带状发展形态，城市发展受到自然条件或人工条件的限制，形成带状城市。这种城市的客流流向明确。城市纵向出入口干道，交通负荷大，既是主要交通干道又是城市发展的依附。横向交通分散，形不成大的车流。对外客运枢纽主要在纵向两端布置。2．城市功能城市总体规划规定了城市性质，城市功能分区、城市发展和经济发展方向。城市对外客运抠纽的布设，应以城市居民工作出行、经济活动、文化体育活动、对外交通的需求为根据。因此，城市的功能影响着对外客运枢纽的定位。3．客流集散点的客流分布和强度城市对外客运枢纽应布置在对外客流集散量大的地点。根据城市居民出行调查和流动人口出行调查得到的客流量、流向分布、出行结构及各区域中心的客流集散强度等资料，是对外客运枢纽规划设计的基础资料。4．公共交通系统布局对外客运枢纽是旅客实现区域交通和市内交通的换乘点。对外客运枢纽，对于到达乘客来说，是其区域交通旅行的结束，市内交通旅行的开始；对于出发乘客来说。是其市内交通旅行的结柬，区域交通旅行的开始。对外客运枢纽一般是多条公交线路和轨道交通线路的起点或终点．公共交通系统的布局，特别是轨道交通的布局对对外客运枢纽的布局和选址有着重要影响。5．道路网布局形式--30--- 第网章对外客运枢纽布局和选址模型研究道路嘲的形式、道路嘲的发展规划，直接影响到对外客运枢纽的选址、规模和布局．6．经济环境资金是决策时不可回避的问题。投资多少，效益大小，现有财力及集资的渠道，应经过充分的分析论证，方可做出适当的选择。7．商业战略在对外客运枢纽的规划建设的同时，进行商业开发，加快回收资金，提高经济效益。对商业开发的性质、规模应做具体分析，严格控制。因为商业服务必然引起人流滞留，并可能吸引额外的客流，从而影响到对外客运枢纽功能的发挥。因此，商业战略要做好必要的预测。4．2对外客运枢纽布局和选址的原则根据对对外客运枢纽布局和选址的影响因素的分析，可以确定进行对外客运枢纽布局和选址的基本原则嗍。1．与城市总体规划相协调对外客运枢纽是城市总体规划的一部分。城市总体规划，不仅对城市用地性质做出明确划分，而且对城市的对外交通也有了安排，对外客运枢纽的布局和选址应当符合城市总体规划。同时，对外客运枢纽的布局应与城市对外辐射方向和产业区、居民区布局相适应，并考虑对外客运枢纽运营后产生的噪声、污染对周边环境的影响。2．与道路交通规划和综合客运网络的发展相协调对外客运枢纽的布局和选址应与城市公共交通系统和其它交通方式有便捷的交通联系。以方便旅客集散和中转换乘。3．重视现有设施的利用改造，节约建设投资随着交通运输业的发展，城市土地资源有限性与交通需求间的矛盾日益突出。对外客运枢纽布局和选址时，应充分考虑利用现有枢纽设施，’减少拆迁工作量，避免占用已有建筑用地和补偿费用过高的其它用地。4．适应需求，留有余地从交通运输的观点看，交通基础设施投资可分为“追随型投资”和“开发型投资”。若交通基础设施建设滞后于经济发展，则会阻碍经济的进一步持续稳定发展；反之，若过分超前，则会降低投资效益，造成投资成本损失。因此，对外客运枢纽的规划建设既不能滞后于交通需求，也不能过度超前。即在满足服务区域内社会经济发展对旅客运输需求的同时要充分考虑未来的发展，为未来留有发展的余地。5．强调各种交通方式的综合协调充分考虑对外客运枢纽在整个综合交通网络中的地位以及和其它交通方式的相互协调、相互依托，从而保证整个运输过程的连续性，提高运输效率。对外客运枢纽的布局规划应结合在整个交通运输系统中的分担比率，通过枢纽的布局使各种交通方式有机衔接，从而实现各种交通的相互协调和整个规划区域的规划目标。同时，还要确定建设项目的优先顺序和实施时问序列，做到有步骤、有计划地实施布局。6．具备良好地质条件和经济环境一3I-- 东南大学博士学位论文枢纽站址内无断层、塌方，滑坡地带，并有良好给排水、电力、道路、通讯等条件．4．3对外客运枢纽布局的基本模式根据对我国城市对外客运枢纽布局的调查分析，可以发现我国城市对外客运枢纽布局的基本模式主要有方向式、中心式、集中式和均衡式等p“．①方向式该模式是以城市出入口为对外客运枢纽布局的基础点，将客运枢纽设于城市出入口附近。尽可能避开在市区中心以及居民聚集区附近布设对外客运枢纽，这样就形成了分散在市区周围且可以控制城市主要出入口方向的方向式分散布局。把从属于同一方向的乘客都集中在相对应方向的站发车，其它方向的乘客则必须先乘市内交通工具转乘。如果市内公共交通不够发达，这部分旅客的出行就感到十分不便，人便于行的原则就不能得到很好的体现，这是方向式布局的局限性。②中心式在市区的客运集散中心设一个中心枢纽，然后在城市主要出入口附近设若干配套枢纽，这样形成了一个中心枢纽与若于个配套枢纽向外辐射的布局。③集中式该模式是将客运枢纽集中布局在城市中心地带，或者在市中心只设一个枢纽，将所有的乘客都集中道这些枢纽发车，形成集中式布局。该模式适用于一些中小城市。④均衡式该模式是按照城市经济发展的需要．城市居民居住的分布情况和客运需求，结合城市用地的可能和城市环道的逐步建设，选择合理的位置均衡地设置若干个客运枢纽乘车。旅客可以根据其所处地地理位置和出行的方向就近选址站点乘车。这种分布模式既体现了入便于行的原则，也符合客流分布的不均衡性原则，是一种相对分散均衡分布。提供多方向运输服务的站点布局模式。此模式一般适合于大，中城市。4．4对外客运枢纽选址存在的问题及解决方法对外客运枢纽选址是城市对外客运枢纽规划的重要内容之一。对外客运枢纽选址恰当与否，直接关系到城市内外交通衔接是否顺畅，同时对本已十分拥挤的城市交通也有着很大的影响。但由于对外交通各方式在运输特性、发展历程、适应范围等方面都有各自的特点，相互之间既有牵制又有补充，很多因素难于量化，使得对外客运枢纽选址规划具有很大的不确定性和复杂性。目前我国仍然按照公路主枢纽、港口主枢纽、铁路主枢纽和航空主枢纽的形式，分别进行专门规划，在每一类规划中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之一，就是造成不同交通方式规划和建设缺乏统一的部署，导致条块分割、重复建设乃至互相矛盾，极不利于整个综合交通系统的发展。在对外客运枢纽选址规划中，要从综合运输系统的角度，统一考虑不同运输方式的交通枢纽，尽可能将不同方式的抠纽在一个模型中考虑，力求进行统一规划。本文尝试以城市对外出行总时间最小为目标，针对土地开发密集的老城区和土地规划正在进行(或尚未完成)的新城区，分别提出了两种选址规划模型。--32- 第明章对外客运根纽布局和选址模型研究4．5对外客运枢纽布局和选址的理论模型4．5．I约束型对外客运枢纽选址模型国内很多城市的土地利用规划往往先于综合交通规划进行。而对外客运枢纽规划也只有到了矛盾较为突出时才受到霞视并予以实施。这种情况在我国土地开发密集的旧城区尤为普遍。由于土地资源的限制，对外客运枢纽的选址只能在有限的位置进行。对于在这样土地约束条件下进行城市对外客运枢纽的选址，称之为约束型对外客运选址，由此而建立的模型即约束型对外客运枢纽选址模型。4．5．1．1模型的建立建立对外客运枢纽规划模型的目标是在有限位置中选择最优方案使城市对外客运出行者的出行时间总和最小、服务水平最高。对外客运枢纽与旅客出发地和目的地之廊的复杂系统见图4．I。，，市内出发地(目的地)K对外客运枢纽-，市外出发地(目的地)图4．1旅客出发地(目的地)与对外客运枢纽示意图mJ如图4_l所示，将某城市划分为，个功能小区，即有，个对外客运需求点，其中第f个需求点的坐标为(Xi，乃)，其产生量为口j，吸引量为4，f∈【l，I】。该城市外对于该城市的对外客运需求点．，个，其中第_，个需求点对于该城市对外客运产生量为c，，吸引置为dj，J∈[1，J】。该城市现有若干个对外客运枢纽，其中有￡个枢纽由于其现有建设规模、历史地位及其相对合理性可视为永久性枢纽，在规划时作为已知条件，其中第，个现有枢纽的规模为K；其余作为备选枢纽，在规划选址可优先考虑。拟规划的对外客运枢纽数量最多有So个。每个备选枢纽与其他枢纽之间的阻抗为已知变量，需规划的枢纽规模最为未知量，k∈【l，S一】，以总出行时问最小为目标确定对外客运枢纽选址和布局的最佳方案。则总出行时间r的优化模型为；MinT=Z4-正(4．1)约束条件：，￡f互=∑(∑(cj，岛+c；岛)+∑(c；缸+cok))扣l，-Iks|，Lf乏=∑(∑(Cjttjl+q吩)+∑(％‰+％～))』Il，。It=l--3卜(4．1．1)(4．1．2) 东南大学博士学位论文∑(∑G+∑q)=∑(∑巳+∑％)I-lI-It-IpIImlt-lJLxlLx∑(∑o+∑％)=∑(∑G+∑cD』·l，-I★-I拉I，-II；IL￡∑q+∑q=ai，-I^-I￡f∑G+∑巳=岛1．1^-l￡r∑o+∑靠=勺，-Ik-IL￡∑岛+∑％=嘭∑G+∑0≤巧扣I1-1G+∑巳=只P血s只≤‰Sm≤K≤S—c"、C”Cg、Cv、c"、C”cⅡ、CH≥0(4．1．3)(4．1．4)(4．1．5)(4．1．6)(4．1．7)(4．1．8)(4．1．9)(4．1．10)(4．1．11)(4．1．12)(4．1．13)式中：cj——从小区f到枢纽，的旅客数，c；、c；等意义类似：K——现有枢纽，的规模(容量)；罡——规划枢纽k的规模；只h、，，眦——设立枢纽的最小和最大规模；Sm、S一——为规划区域可能新增对外客运枢纽的最小和最大个数：K——选址模型拟规划对外客运枢纽个数。fⅣ——从小区，到枢纽，的出行时间，即交通阻抗，由路段阻抗和交叉口阻抗两部分构成，交通阻抗的具体计算方法可参见相关文献，缸、名等意义类似。因为经对外客运枢纽运往外地或由外地运至枢纽的旅客运输多数为长途运输，城市内对外客运枢纽选址不同对长途运输的城市外运输时间影响不大，因而枢纽与城市外的出发地(目的地)之间的出行时间只计算枢纽与其运输线路所经城市出入口之间的出行时间。4．5．1．2求解算法模型目标函数的决策变量既包括拟规划对外客运枢纽个数足，又有各规划枢纽规模只，其计算求解步骤为：(1)令K=S№；(2)确定初始选址方案，它由规划的枢纽集(可能的枢纽个数为S一)和K的组合决定，方案共--34-- 第四章对外客运根纽布局和选址模型研究有c‘己个·我们以m作为序号来表征方案，m21，2⋯．，c_￡l；(3)对组合方案进行最优化求解，由于该模型为线性规划中的运输规划模型。可以根据分配算法或伏格尔法(VogelApproximationMethod)求解r”，令r‘=min(T。)，m∈c莨i(1)令K=K+l。如足T，则以进化过程中所得到的具有最大适应度个体作为最优解输出，终止计算。4．6．2遗传算法求解如前所述，随着候选枢纽集合中选项数目逐渐变大，利用上述求解算法，计算次数以指数形式增加，当n--24时，计算次数便达到千万级，这对计算机来说是不堪重负的。对无约束选址规划，可能的枢纽数目更大，计算机需耗费几天、几个月的时间来进行计算，这是令人无法接受的，因此有必要改进算法，提高计算效率。选址规划模型的目标是在满足规划区域旅客对外出行需求的基础上，使区域内对外客运出行总时间最省，而遗传算法作为一种随机规划算法，以其特有的隐含并行性和全局信息的有效利用的特点，能够通过保持对解空间不同区域中多个点的搜索，可以找到或接近全局的最优解，满足计算要求。具体解法如下：4．6．2．1编码首先需要对对外客运枢纽设施选址模型中的决策变量进行编码处理，将其表示为遗传空间的基因串结构数据。这里以二进制符号表示枢纽的存在与否，例如当五=l时，表示当前方案中第k个枢纽是存在的，反之则表示不存在。圈2示了规划区域进行对外客运枢纽的选址时，决策变量的编码方式．1O⋯OOl⋯l图4-2对外客运枢纽解集编码结构--36-- 璺婴兰翌竺!堕壑丝塑旦塑壅些堡型堑壅4．6．2．2生成初始解集任意设置若干个基因串的值，在计算机实现时，可采用随机数生成函数来生成基因串。在无约束选址模型中。取玎=20～30之问，视规划区域的大小和求解的精度而定。4．6．2．3定义适应度函数适应度函数是遗传算法中评价解集好坏的依据．对外客运枢纽设施选址规划模型的目标是使区域内对外客运出行总时间最省，因此适应度函数定义为总出行时问r的函数。按照优化模型计算出结果后，适应度按照如下式计算，适应度是基因集代表的N个方案的平均出行时间与第i个方案的比值，显然出行时间越长，适应度越小。f：坠(4．3)“N．Z。式中：Z——解集中第id"方案的总出行时间，对应第j个基因串；Ⅳ——解集规模。4．6．2A群体的选择与复制群体选择的目的是从对外客运枢纽坐标解集中选出优良的个体，使其有机会作为父代为下一代繁殖解。而判断个体优良与否的准则就是各解集的适应度计算结果。个体的适应值越优秀，被选择的概率就越大。本算法采用与适应值成比例的概率方法，实现选择与复制操作。具体步骤为：①对初始解集中的N个方案分别进行客流分配优化计算，得到出行时间最优值，进而计算得出Z；②计算所有个体适应值的总和∑Z；③计算第f个个体的适应值所占比例Z／∑Z；④选择产生新群体，群体规模保持不变。新群体在遗传算法中称为交配池，是当前解集和下一代解集的中间群体。4．6．2．5交叉操作交义算法则每次作用在从交配池中随机选取的两个个体上，产生两个子代串，每个子代串都包含了父代串的遗传物质。交叉算法的具体步骤为：①对规模为以的枢纽坐标解集进行随机配对，两两组合；②定义交叉概率以，表示交配池中进行两两交义操作的的个体占群体的比例，如P。=2／3，则有H·2，3个坐标解集进行两两组合交换信息，P。越大。优秀个体出现的几率也越大，新旧个体替换快，算法收敛也较快，Pc的经验值在0．25～1之间：③在选定进行交叉运算的每一组个体中随机设定交叉位置，配对个体彼此交换部分信息(二迸制信息)，其它位不变，通过交叉产生两个新个体。4．6．2．6变异操作变异操作是以一个很小的概率PF随机改变解集的二进制编码位，即对交叉的结果随机选择相应位进行由0变l和l变。的运算。作为交叉算法的补充，其目的是挖掘枢纽集中个体的多样性，克服搜索可能出现的早熟和陷入局部最优解的现象。在对枢纽位置坐标解集变异的操作中，P￡取o～O．OI．4．6．2．7算法停止准则的设计本算法设计了两种算法停止准则：将min(T当荫)赋一个大值，对某枢纽集， 东南大学博士学位论文min(T)‘ill磊时。，其中巧为出入口‘与对外客运小区-，之间公路运输线路距离·根据上述模型，在对外客流分布预测的基础上，就可以将城市对外客流分配至几个主要的出入El。一般城市对外出入口数量多于相应的对外客运枢纽数量。于是就可以将客流就近分配至相应的枢纽，就可褥到各枢纽的客流量。其它方式的对外客流分配预测与公路枢纽客流分配预测类似，也可参照上述方法进行预测，在此不再赘述。5．9城市对外客运客流在城市内部的分布预测通过前述四个阶段的预测(客运总量预测、分布预测、方式预测和分配预测)。得到了城市对外客流在规划城市至对外客运小区之间的各种运输方式客流分布情况，从宏观和微观的角度确定了城市对外客运的客流分布情况。但是对于规划城市来说，城市对外客运客流也是市内交通的一个组成部分。研究城市对外客运客流在市内的分布情况，根据旅客费用最小或时间最省的原则，可以确定城市对外客运枢纽的布局和选址。通过研究城市对外客运客流在市内的分布情况，确定城市对外客运枢纽的选址和布局，一方面可以减少旅客出行时间和出行费用，另一方面可以合理布局枢纽减小城市对外客运交通对市内交通的影响。减轻本已比较沉重的城市交通压力。城市对外客运客流在市内的分布与多种因素有关．其中关系最为直接的就是城市土地利用状况，对外客运枢纽布局两个方面．城市对外客运客流在城市内部分布预测，主要包括对外客运客流生成预测和对外客运客流市内分布预测两个阶段。5．9．1城市对外客运客流生成预测城市对外客运客流生成预测又可以分为出发客流生成预测和到达客流生成预测。城市对外客运客流生成与城市用地状况、对外客运枢纽布局有着最为直接的关系．不同用地状况的交通小区，其对外客运客流分布是截然不同的，比如居住用地和行政办公用地的平均对外客运生成有着较大差别，居住用地的对外客运客流生成量一般会明显大于行政办公用地。在某种程度上，城市用地状况和对外客运枢纽布局就决定了对外客运客流在城市内部的分布情况。对于出发客流生成预测，可以分为出发客流产生预测和出发客流吸引预测【嘲。①出发客流产生量预测出发客流产生量与土地利用和交通区位有着密切的关系。一般可以采用不同用地出行率和交通区位进行预测。其计算模型如下： 第五章对外客运报纽客流需求预测方法￡=K．∑以·Pz(5．50)i式中：只——交通小区f的出发客流产生量．4，——交通小区f中用地性质为，的用地面积：P，——用地性质为，的用地对外客运出发客流平均生成率，可根据居民及流动人口出行调查获得；置——交通小区j出发客流生成预测区位系敲，根据居民及流动人1：3出行交通调查获得。随着城市社会经济的发展，城市闻交流不断加强，规划年各种用地的对外客运出发客流生成率会有所增加，可以根据对外客运总量预测结果和国内外类似城市的经验综合确定．这样预测得到各交通小区的出发客流产生总量可能与前述城市对外客运总量不一致，可以根据城市对外客运总量对各交通小区出发客流产生量进行修正。②出发客流吸引量预测出发客流吸gi量预测就是出发客流在各个对外客运枢纽的分配预测。前述城市对外客运分配已经将城市对外客运客流在各个客运枢纽之间的分配情况进行了预测，可以直接引用前述预测结果。对于一个城市来说，出发客流吸引总趋与发生总量是平衡的，也就是说对于一个城市出发客流产生与吸引在总量上是相等的。城市对外客运到达客流的生成预测与城市对外客运出发客流的生成预测类似，可以采用同样类似的方法进行预测。5．9．2城市对外客运客流在市内分布预测城市对外客运客流在市内的分布，实质上就是城市各个交通小区对外客运客流生成量在城市对外客运枢纽的分布，反应的是各交通小区与对外客运枢纽的交通联系。假设每个交通小区的对外客运客流流向与小区本身所处区位没有关系，城市对外客运客流在各个枢纽的分布W采用重力模型进行预测。具体方法不荐赘述。5．10对外客运枢纽换乘客流预测方法对外客运枢纽集散客流量以及各种客运方式之间的换乘客流量是确定枢纽设施规模和衔接换乘布局的主要依据。枢纽的建设规模和换乘布局模式不仅要适应近期对外乘客集散和换乘的需要，而且要适应远期对外客运交通发展的要求，因此，在研究枢纽当前客流规模和特点的基础上，进行换乘客流的预测是十分必要的。5．10．1对外客运枢纽的客流特征分析由于对外客运枢纽的性质、规模、客运任务的分工以及客运车辆到发时刻安排的不同，对外客运枢纽客流量的大小、时间分布等特征各异，对城市交通的影响和衔接要求也不相同。对外客运的客流特征，对枢纽内设施资源的优化配置和空间布局以及与市内交通方式的衔接布局模式将产生较大影响。5．10．1．1对外客运枢纽客流时间分布特征[sj叫9-- 东南大学博士学位论文对外客运枢纽客流的时间分布有一定的稳定性，有明显的规律可寻。客运枢纽的车辆到发时阃、及到发客流大小是决定枢纽客流在全天不同时间上分布的重要影响因素。纵观不同类型的对外客运枢纽，可归纳出以下五种枢纽客流日分布曲线类型，如图5-3所示。①单向峰型；枢纽客流分布集中，有早晚错开的一个上车高峰和一个下车高峰(圈5-3A)。②双向峰型；枢纽客流分布有两个配对的早晚上下车高峰(圈5-3B)。@全峰型：客流分布无明显的低谷，双向上下车客流全天都很大(图5-3C)．④突峰型：上下车客流高峰突变。无明显规律性(图5-3D)。⑤无峰型：客流无明显的上下车高峰，取向上下车客流全天都较小(图5-3E)。团k御酞圃皿皿衄弦黟哑鲫已4吣△岛硷秽P伊彤4‘目!⋯I⋯”‘“⋯4f⋯1077¨J‘舯O÷{04固5-3对外客运枢纽客流日分布曲线类型5．10．I。2对外客运枢纽客流与市内其它客运方式客流时阃分布的叠合m当对外客运枢纽与市内交通的客流分布规律接近或者重合时。会出现枢纽上下车客流高峰与城市上下班客流高峰同步，甚至出现交通上的“共振”。客流同步对枢纽与市内交通的衔接影响极大，上下班高峰时公交及城市主要道路均十分拥挤，为对外客运枢纽客流服务的公交运能减小、市内道路十分拥挤自身通行能力已显不足，对外客运枢纽上下车高峰密集的客流又需大运量的城市客运方式来集散，此时交通供给与需求矛盾比较突出，造成对外客运枢纽附近公交紧张，一旦出现客流高峰同步，用错峰的办法来消除这种共振往往难以奏效，一般只能通过提高公交运力，调整公交与枢纽衔接的网络方式来吸收这种“共振波”。5．10．2对外客运枢纽换乘客流预测基本思路对外客运枢纽换乘客流预测是确定枢纽内部各类设施规模和枢纽与市内交通衔接的重要依据。根据分析，综合性的对外客运枢纽的客流主要包括两种：长途中转客流和以枢纽所在城市为目的地或出发地的到发客流。因此，枢纽的换乘客流预测分为长途中转换乘客流预测和到发客流换乘预测。长途中转客流换乘就是指长途客运方式之间的客流换乘，如铁路客运与铁路客运及铁路客运与公路长途客运之间的换乘等。长途中转客流的大小与城市在区域的区位、区域综合运输网络的布局等有着密切的关系．一般来讲，交通枢纽城市的长途中转客流明显多于一般城市，如我国的徐州、郑州等城市即是如此。长途中转客流的大小和比重，可以根据现状枢纽客流调查获得。在城市区位，区域综合运输网络等相关因素均没有发生较大变化时，一般可以认为，长途中转客流在对外客运枢纽到发客流总量的比重相对稳定。在对外客运枢纽客流中，除了长途中转客流外就是依赖于市内交通方式迸行集散的市内到发客流。市内到发客流的预测，实际上就是到发客流换乘市内交通时的方式选择问题，因此可以考虑用—1如‘ 第五章对外客运枢纽客流需求预测方法方式选择模型进行换乘客流预测。5．IO．3对外客运枢纽换乘客流预测对外客运枢纽换乘客流预测从本质上来说，就是换乘方式预测．换乘方式预测应首先分析其优化的目标和可能的约束条件，最后构建合适的换乘方式优化模型，并进行求解．5．10．3．1对外客运枢纽换乘方式优化目标对于一个大型的综合性对外客运枢纽来说，其换乘方式优化的目标可以是多方面的，其中最为重要的3个方面是换乘方式的机动性、可达性和生态性。(1)机动性目标换乘方式的机动性可以用完成客运需求所需的总时耗来反映，即换乘方式机动性目标^fr可表示为：r．，胛=y业(5．51)J‘一eC■式中：C为换乘方式的选择集；L为第_，种换乘方式的分担客运量；，，为第_，种换乘方式的平均运距：v，为第，种换乘方式的常规运行速度。肘r值越小，说明换乘系统的机动性越高。(2)可达性目标可达性目标不仅包括空间上的可达性，还包括经济上的可达性，可以用各种换乘方式的相对费用来表示。即换乘方式可达性目标彬可表示为：舡=∑jec王：生：生!』(5．52)Inc式中：Costj为第_，种换乘方式单位里程的平均费用{Inc为城市人均可支配收入：其余指标意义同上。—“越小，说明换乘系统的可达性越高。(3)生态性目标对外客运枢纽换乘方式的生态性目标，主要包括枢纽换乘方式的资源消耗和污染排放两个方面。生态性目标可以用污染排放因子和能源消耗因子来表示，即换乘方式生态性目标EP可表示为：EP--∑巧·，，·(勺+∥·P，)，(5．53)JeC式中：e，为第／种换乘方式能源消耗因子；P，为第．，种换乘方式的污染排放因子；p为污染捧放因子和能源消耗因子的相对权重参数；其余指标意义同上．EP越小，说明换乘系统污染排放及能源消耗越小。5．10．3．2对外客运枢纽换乘方式优化模型对外客运枢纽换乘方式优化模型的设计可根据现有枢纽换乘系统需求状况，综合考虑各种换乘方式的效应，使机动性，可达性及生态性三个方面达到总体的量化平衡、系统最优，从而得到各种换乘方式的分担比例．根据以以上分析，对外客运枢纽换乘方式优化模型可以表示为：--6I-- 东南大学博士学位论文minZ=mjn【∑口l，·坍+∑口2J·A／+∑口3J·EP](5．54)即m妯z=min候吒，，古+荟％，。百Cost]+薹％‘c巳+∥‘乃汁巧‘}c"s，f∑乃=ri扣cI玛曲s乃s码。U=1,2一．，帕“1∑巧p，≤r·P(j=1⋯2一帕l∑乃巳≤r·Eu=l，2，．．．，吣式中：丁为对外客运枢纽换乘客流总量；q血、q。。分别为第／种换乘方式在容许范围内所能承担换乘客流的最小比例和最大比例：P，E分别为运送单位乘客所能容许的备种污染物和各种能源消耗的上限值；dlj、口2j、a3，为第．，种换乘方式机动性甘标、可达性目标和生态性甘标在系统中的权重系数，需要标定，表5-2为某城市客运枢纽换乘优化模型中各方式三个方面的相对权重表5．2某城市各方式三指标相对权重系数换乘方式口I岱2G13白行车0．083O．060仉625公菇汽车0．0830．1640．870出租车0．083I．6602．999小汽车0．0831．6602舯9摩托车0．083I．6600．42l模型为三个子目标的加和量，反应了在系统最优的目标下，各种换乘方式之间在竞争中达到平衡的关系，而其中的分项形式则反应了对外客运枢纽换乘方式优化的多重目标。上述模型为标准的线性规划模型，因此可以采用单纯形法求解，在此不再赘述。5．1l本章小结本章首先分析了对外客运枢纽需求预测的意义、影响困素及所需资料等，提出了预测的总体思路，将对外客运枢纽需求预测分为宏观预溯和微观预测两个层次．在宏观预测阶段。提出了基于改进神经网络主成分分析方法的城市对外客运总量预测方法、城市对外客运分布模型、方式预测模型及对外客运分配预测方法。然后，就城市对外客运客流在城市内部的分布进行了研究。最后，从微观的角度，分析了对外客运枢纽换乘方式优化的目标和可能的约柬条件。并构建合适的换乘方式优化模型，提出了换乘客流预测的方法。—缶卜 第六章对外客运枢纽衔接系统规划大城市对外客运枢纽与市内交通的衔接规划是指城市对外交通与城市内部交通的衔接。内外衔接不良会导致城市内外交通联系不畅，制约城市的发展。对外客运枢纽是一个城市对外交通的门户，代表了城市交通的形象。内外交通衔接要实现内外交通的无缝衔接．在规划布局及运营管理E应做到：保证市内交通设旖与对外客运枢纽出入IZI之间具有较短的换乘距离；通过合理的运营组织使市内交通与对外交通在时间上保持紧密联系。减少换乘等待时间；并且在对外客运枢纽出入口能够提供动态和及时的服务信息。对外客运枢纽衔接系统规划是对矫客运枢纽规划的重要组成部分。对外客运枢纽衔接规划主要包括三个方面的问题，即(1)枢纽的规模分析(即枢纽设施需求问题)、(2)枢纽设施在枢纽内的布局问题和(3)交通组织设计问题(即枢纽的衔接设计)。对外客运枢纽的规模分析，即枢纽内部各种设施的需求问题(已有文献对此研究较多，具体见第二章文献综述)。其研究包括枢纽内各主要交通设施所需的面积、布置形式、枢纽内设施的类型及数量等内容，其中枢纽的空间布置形式(平面，立体等)、枢纽内设旌的类型及数量等需要结合枢纽的用地条件、工程条件、投资状况等综合确定。一般而言，枢纽内的主要的交通设施可细分为站场类设施、集敬类设撼、车辆在枢纽内行驶所需要的设施以及各种辅助设施。枢纽设施在枢纽内的布局问题，即枢纽内部布局问题，即根据枢纽设施需求分析的结果，如何将枢纽内的合理布局，实现枢纽的最大效率。枢纽的交通组织设计，即枢纽设施的交通衔接问题，根据已有的交通设旌，如何合理组织，使得乘客、车辆实现交通转换效率最高。6．I对外客运枢纽衔接方式分析p1大城市对外客运枢纽汇集了从城市外部进入城市的客流及城市内部通过各种交通方式到达枢纽的客流。一般而言，大型综合对外客运枢纽一般位于城市中心区，不仅要处理好市内交通与对外交通的衔接。还要处理好市内交通的换乘衔接．城市大型对外客运枢纽与市内交通的衔接交通方式一般包括轨道交通、常规公交、出租车和社会车辆等，表6-l为某大城市火车站客流集散交通方式结构。’表6．1某大城市火车站客流集散交通方式结构(％)方式轨道交通常规公交出租车社会车辆其它合计到达20．130．422．616．210．7I∞fl{发15．622．313．26．942100轨道交通是大城市对外客运枢纽的重要衔接方式。国内外许多大城市对外客运枢纽往往集多条城市轨道交通于一体，形成大型轨道交通枢纽。城市轨道规划设计应与对外客运枢纽设计结合t减少换乘步行距离，尽量使轨道交通的站厅或出入口靠近铁路站台及出入口，使乘客不用出站即可实现城市轨道交通与对外交通的抉乘。位于对外客运枢纽的轨道交通车站一般有换乘通道连接对外客—63～ 东南大学博=t=学位论文运枢纽站台。乘客可以直接通过枢纽专用挟乘通道进入站台，大大方便了换乘旅客的进出。由于对外客运枢纽到发的高峰时段与城市交通高峰时段不一致，因此，经过枢纽的轨道交通运营组织也耍结合对外客运枢纽客流的到发时刻统一安排。常规公交是对外客运枢纽内外交通衔接酶基本运输方式。对外客运枢纽的公交线路包括到发线路和途经线路，为减少市内交通与对外交通的相互干扰，不能过多地将城市的公交线路引入对外客运枢纽并设置公交终点站。在我国许多中小城市。对外客运枢纽(特别是铁路客站)是唯一的大型公交枢纽．大部分公交线路以对外客运枢纽为终点站。给对外客运枢纽的交通组织带来一定困难。因此，根据对外客运枢纽的到发量。适当安捧以对外客运枢纽为终点站的公交线路。部分线路设置为途经线路。以对外客运枢纽为终点站的公交线路的运营组织要结合对外客运枢纽的集中到达的特点进行运营调度。出租车是对外客运枢纽客流实现内外交通换乘的另一种藿要的交通方式。与轨道交通和常规公交不同，出租车类似于个体运输工具，集中到达性比前两种方式强。对外客运枢纽应设置出租车下客区和候客区，下客区靠近进站口，候客区靠近出站口。随着小汽车的迅速发展。小汽车也成了对外客运糨纽客流内外交通转换的重要交通方式之一。进入对外客运枢纽的社会小汽车一般需要在车站滞留，因此对外客运枢纽应设置社会车辆停车场。为减少车辆停放对枢纽广场的占用，一般设置广场地下停车库。由于进出枢纽的社会车辆较多，因此对外客运枢纽停车场与城市干道应该有合理衔接，同时为了减少公交车与社会车辆、出租车的相互干扰，车站广场应有合理的平面布局和^变通组织。对外客运枢纽与市内交通的有效衔接换乘对推进城市客运一体化、提高城市交通的整体效率以及各种运输方式之间的换乘效率和通达性、缓解城市交通拥挤具有重要的意义。6．2与轨道交通的衔接规划大型对外客运枢纽要求有快速、安全、高效率，大运罱的公共交通网络与之衔接。轨道交通由于运量大、速度快、安全可靠，正点率高，向来被认为是适合于换乘客流量大、客流密度高的大型对外客运枢纽的衔接方式。轨道交通与大型对外客运枢纽的衔接规划主要包括轨道交通线网、站点及运营等三个方面的衔接．由于轨道交通线网一旦形成很难改变，一般在进行轨道线网规划时已经考虑了与大型对外客运枢纽的衔接关系．在进行对外客运枢纽规划时一般把轨道线网作为已知条件，主要考虑的是轨道车站及车辆运营与大型对外客运枢纽的衔接关系．6．2．1轨道交通车站衔接布局模式以轨道交通车站与铁路客站为例，其衔接主要有四种布局模式例。①在铁路客站的站前广场地下单独修建轨道交通车站，站厅通道的出入口直接设置在站前广场，再通过站前广场与铁路客站衔接。这是目前国内最普遍的一种做法，如上海地铁2号线一期终点龙东路站(地下l层站台层、地面站厅)．通过站前广场与浦东铁路客运站(规划中)候车大厅进行抉乘。②轨道车站的出口通道直接通到枢纽的站厅层，乘客出站后就能进入客运站的候车室或售票室。广州地铁l号线与广州东站的衔接采用这种模式。③由轨道车站的站厅层直接引出通道至铁路客运站的月台下，并通过楼梯或自动扶梯与各月台 第六章对井客运抠纽衔接系统规强相连，乘客可以通过此通道在轨道交通与铁路客运之问直接换乘，只是换乘步行距离较长．如上海地铁l号线(地下两层)与铁路新客站的衔接就采用此种模式。此种模式适合于同步实施．④轨道交通与铁路客运联合设站，对挟乘乘客来说，这是最好的衔接布局模式．这种模式根据两者站台的设置方式又可分为两种情形：一种情形是两者的站台平行的设置在同一平面内，再通过设置在另一层的共用站厅或者连接两者站台的通道进行换乘，上海地铁I号线与轻轨莘闵线上的莘庄站与铁路客运莘庄站(规划ep)的衔接采用这种情形；另～种情形是轨道车站直接修建在铁路客运站的站台或站房下。乘客通过轨道车站的站厅就能在两者之同抉乘，北京西客站与轨道车站的衔接采用这种情形。联合设站的最佳衔接方式是实现两种客运方式同站台换乘，但需在管理体制、票制等方面做出很大的改进。6．2．2轨道交通运营衔接规划轨道交通与对外客运枢纽的运营衔接规划，是对外客运枢纽衔接规划的重要内容之一。轨道交通与对外客运枢纽的运营衔接规划，就是在轨道交通线路和站点衔接规划确定后，对轨道交通的发车同隔作出合理的规划．轨道交通运营衔接规划可以以该轨道交通枢纽服务的乘客总换乘时间最短为目标建立目标函数。其服务对象包括两方面，一方面为对外客流，即井地到达枢纽客流；另一方面为枢纽周围服务范围内的居民。关于枢纽服务范围的研究已经较多，可以参考相关文献，在此不再赘述。(1>基本假设为了便于模型的构建和求解，建立以下假设：①枢纽服务范围内由步行抉乘轨道交通乘客的到达服从均匀分布，并设乘客的到达率为常数；②轨道交通运输能力与换乘量相匹配，即乘客可以一次性上车，不必等待下一班车；③在一定的时间区间内，枢纽内轨道交通线路的发车间隔为定值。∞模型构建轨道交通发车时问间隔优化模型可以以枢纽服务乘客的换乘时间最短为目标函数。而换乘乘客的总换乘时问由两部分构成：①步行到达枢纽乘客的候车时间；②对外客运枢纽到达客流中换乘轨道交通乘客的换乘时间。①步行到达枢纽乘客的候车时间根据假设，枢纽服务范围内由步行换乘轨道交通乘客的到达是均匀的，设五为乘客到达率，只为在一定时问区间内轨道交通线路口的发车间隔。则步行到达乘客的总候车时间为：^n2Z：垒：互，(6．1)‘2②枢纽到达客流中换乘轨道交通乘客的换乘时间设6，为枢纽在某一时间区间内对外客运枢纽第．，个车次的到达时间，Q，为某一时间区间内第，个车次到达乘客中转换乘轨道交通的乘客数，毛为中转乘客从站台到轨道交通嫔车区的时问(包括检票时间和换乘步行时间)；口。为某一时间区间内第一班接驳轨道交通的发车时间，q为某一时间区间内第f班轨道交通的发车时间，其中aj=a0+j·只。则在某一定时间区间内选择轨道交通线路口的到达乘客总换乘等待时间为：疋；∑∑岛【(以+fo)一(％+f·只)】(6．2)扭I，tl---65--- 茎堕盔堂堕主兰竺堡塞由上可得，在某一时间区间内选择轨道交通线路口的乘客总候车时间为：r：瓦+瓦：墨≮譬+∑m∑n9[(I+to)一(口0+f．只)】(6．3)‘抽l，4I对外客运枢纽轨道交通运营衔接规划模型目标函数足使乘坐轨道交通线路的乘客总候车时间最小，在不同的时间区间ItI，t2】(高峰时段、平峰时段或低峰时段)，结合对外客运枢纽客流的到达频率，确定接驳轨道交通的不同发车时间和发车间隔，其中J。m、，。分别表示根据～般枢纽站客流统计得到的能满足正常服务水平的发车最小间隔和最大间隔．综上，对外客运枢纽轨道交通运营衔接规划问题的数学模型可以表示为：目标函数；r：瓦+疋：互#+兰窆易【(1+to)一(ao+i-只)1(“)1‘^‘一‘一一Jo、J⋯·fItj=l约束条件：ltl≤q≤t2f=1,2，⋯，m{tI≤bj≤t2J=L2，⋯，厅【ks只≤，一上述问题即为线性规划问题，可以采用单纯形法求解得出对外客运枢纽在不同时间区间内的接驳轨道交通线路a的发车时间和发车间隔。同样道理，枢纽内的其它轨道交通线路的发车时间和发车间隔也可利用上述模型进行求解．当然对外客运枢纽只是接驳轨道交通线路的一个站点，轨道交通的发车时间和发车间隔的影响因素还有很多，比如其它站点客流分布等等，并不能仅根据对外客运枢纽的客流情况而定。但此模型计算的结果可以作为确定轨道交通线路发车时间和发车间隔的参考，在此基础上可以作适当的调整以满足整个轨道交通线路的需要。6．3与常规公交的衔接规划我国大多数城市的对外交通客流的集散主要由常规公交来承担。由于常规公交线网和站点规划具有较大的弹性，更改线路和站点比较容易，接运能力又相对于其它个体化的交通方式为大，因此它是对外客运枢纽合适的衔接方式之一．与轨道交通不同，其与对外客运枢纽衔接规划的内容包括线网、场站及运营三个方砸。6．3．1常规公交的衔接模式分析对外客运枢纽与常规公交的衔接模式是指连接对外客运枢纽的常规公交线嘲布局、车辆配备、运营组织以及车站附近公交换乘站场布局等综合特征。两者衔接的内涵主要体现在常规公交线网和换乘站场的布局模式方面，可归纳为以下三种类型⋯41：①放自卜集中布局模式：常规公交线网主要以对外客运枢纽为中心成树枝状向外辐射．由于始发线路多，常规公交线网运输能力大，乘客换乘方便且步行距离较短，行人线路组织相对简单，对周围道路交通的影响也较小。但换乘枢纽站场用地较大．适合于换乘客流大的对外枢纽．②途经—分散布局模式：常规公交线网由途经线路组成，公交停靠站分散设置在对外客运枢纽 第六章对外客运根纽衔接系统规剜周边的城市道路上．大多数为中途站．城市乘客换乘公交不必进入客运广场。该布局模式不需设置用地规模较大的换乘枢纽站场，但线网运输能力较小，部分乘客换乘步行距离较长，行人线路组织相对复杂。换乘客流较大时，对周围道路交通有一定的影响。适合于换乘客流较小的抠纽·③综合布局模式：是上述两种布局模式的复合形式。线网由始发线路和途经线路共同组成，且集中布置一个换乘枢纽站和分散布置一些换乘停靠站。对于规模较大的对外客运枢纽来说，一般采取这种衔接布局模式。三种衔接模式的共同特点是：对外客运枢纽的到达客流是通过枢纽周围的公交线网向城市各个方向扩散的。密集的客流对城市公交的影响集中在站前广场。且客流对广场以及公交站点容易造成周期性的紧张和拥挤。如广州火车站公交线路过于集中，使得火车站从某种程度上来说，已经不仅是一个内外客运换乘枢纽，而且是市内客流换乘枢纽。公交车辆在站前广场过于集中·对枢纽地区的交通影响很大。6．3．2常规公交场站衔接规划常规公交衔接场站规划的主要内容包括衔接场站的选址和规模．常规公交场站选址是对外客运枢纽与常规公交衔接规划的重要内容之一。对外客运枢纽常规公交场站的选址就是在对外客运枢纽各项设施己作好规划布置和枢纽集散客流及换乘分布客流己作好预测的基础上，确定与之衔接的常规公交场站的具体设置位置。(1)基本假设为方便建立模型和提高模型的实用性，首先设定以下假设条件：①常规公交场站选址的服务区域定义为枢纽的合理步行区，并将其划分为着干个功能小区，合理步行区的确定可以参考相关文献；②假定枢纽的位置已经确定，并己知其站厅所有出入口的坐标．并且不考虑出入口通过能力对换乘客流分布所产生的影响；③将各功能小区常规公交步行接驳客流的生成量集中于一点作为各小区的客流生成点，这一点并不位于小区的重心。而是小区内出行生成量最大处的坐标．这样在确定常规公交场站的位爱时可以更准确地优化其步行接驳客流的步行距离和步行时问，同时假定各小区客流生成点的坐标已知：④假定常规公交场站的候选地址-已根据研究区域内的土地利用和规划情况事先确定，并已知其地理坐标和允许的最大设置容量；⑤假定常规公交与其它客运方式(如自行车、小汽车等)之间的换乘客流量比较小，可以忽略它们对常规公交场站选址的影响；⑥假设乘客是沿方格网式的道路行走的。∞模型构建常规公交场站衔接规划选址模型可以以常规公交服务乘客的步行距离最短为目标函数。而换乘乘客的总换乘距离由三部分构成；①步行到达乘客的换乘距离；②常规公交与对外客运枢2ttltl3,Cl之间换乘乘客的换乘距离{③常规公交之间换乘乘客的换乘距离。①步行到达乘客的换乘距离假设研究范围内有K个客流生成点，常规公交场站有Ⅳ个候选站址，ah、九分别为第量个客流生成点与常规公交场站第n个候选站址之间的步行接驳客流量和步行距离。则常规公交步行接驳客流的总换乘距离为。--67-- 奎塞查兰堕圭兰堡丝塞KⅣzl=∑∑屯·％·元(6．5)●11月I-其中。玩为优化决策变量，若第疗个候选站址设有常规公交站，则吒=l，否则皖=o，且Ⅳ‰≤∑屯≤置。，‰，‰为衔接公交场站设置数量的下、上限·(下同)n-l②常规公交与对外客运枢纽之间换乘乘客的换乘距离假设某对外客运枢纽站厅入口个数上个．eh、兀分别为枢纽第，个入口与常规公交场站第，1个候选站址之间的换乘客流量和换乘步行距离；出口个数为M个，P。、／：，。分别为枢纽第m个出IZl与常规公交场站第筇个候选站址之问的换乘客流量和换乘步行距离。则常规公交与对外客运枢纽之间换乘乘客的总步行距离为：，Ⅳ盯Ⅳz2=∑∑丸·％r兀+∑∑吨-％·厶(6．6)，=lHtl^目IH-l③常规公交场站之间换乘乘客的换乘距离假设岛、％分别为常规公交场站第f、，个候选站址之间的换乘客流量和抉乘步行距离，则常规公交场站之间换乘客流的总换乘距离为：乏=∑∑岛·巧·岛·％(6．7)j·I，，-由上可得．对外客运枢纽中常规公交服务范围内换乘乘客的总换乘距离可以寝示为：nfinZ=zI+z2+zj(6．8)因此，对外客运枢纽与常规公交场站衔接选址优化模型可表示为：￡NINHNMminz=∑∑吒口h九+∑∑屯气五+∑∑屯‰厶+∑∑岛q勘％(6．9) 苎查兰墅竺查墨堡丝塑堡墨竺墨墅屯爿五一以I+lK—K磊爿墨一墨I+I巧一‘厶=I置一鼍I+I誓一瓦hi,={墨一巧l十I‘一弓I‰≤∑屯s趾阮·口h=PBkNMN∑‰·％+∑∑屯·‰=玩a-I■=In=lⅣ∑岛·屯·勖=瓯，-lgu；g”XLM抖∑％+∑‰+∑％+2·∑如sGk-lI=1m=lfIIⅣ￡∑吃·e≥∑飓+蜴+如色∈{O，I}；％≥0；气≥o；‰≥o；繇≥0kE[1，K】；，E[1，上】；m∈【l，^f】；i、j、n∈【1，^r】(6．9．1)(6．9．2)(6。9．3)(6．9．4)(6．9．5)(6．9．6)(6．9．7)(6．9．8)(6．9．9)(6．9．10)(6．9．11)(6．9．t2)(6．9．13)式中，(石，n为枢纽出入口、常规公交候选站址及客流生成点的坐标。PBk为常规公交步行接驳客流的生成量，Qf。为常规公交与对外客运枢纽换乘客流量，Qk为常规公交线路之间的抉乘客流量。C。为第r／个常规公交场站的最大乘客服务容量。其余意义同前。在模型中，式(6．9．6)～式(6．9．8)为各种客流约束条件；式(6．9．10)为常规公交场站每个候选站址的服务客流量应小于其最大服务容量的约束条件：式(6．9．11)为常规公交场站设置容量之和应大于其服务客流量之和的约束条件。上述常规公交衔接场站选址优化模型与第四章所介绍的对外客运枢纽选址优化模型是相同类型的模型，可以采用相同的算法求解。利用模型求解结果不仅可以得到在哪些候选站址应该设置常规公交的衔接场站．而且可以得到待设置场站的服务客流量。根据服务客流量，就可以得到每个场站的规模大小，据此可以进行每个场站内部设施的布置、常规公交运能的需求分析以及线路，车辆数的安排。6．3．3常规公交线路衔接规划常规公交线路与大型对外客运枢纽的衔接布局模式一般为综合布局模式，即衔接线路中既有始发线路(即接运线路)又有途经线路(却区域线路)。两种公交线路共同构成了对外客运枢纽的公交衔接线路。两种公交线路的布局形式不同，为对外客运枢纽集散的客流量也是不同的。(1)途经公交线路的接运能力【”2l途经对外客运枢纽的公交线路中途停靠站的高峰小时运输能力可按下式计算：Q1：2争竺当厶鱼磐二翌盖(6．10)～瓮tl---69---，∑d。∑等∑Ⅲ 东南大学博士学位论文式中：Ql—金经公交线路的高峰小时运输能力(双向)；鼠——常规公交车辆额定载客人数(以标准车计算)；以——-其它车型对标准车的换算系数；玎一、坑，——分别为途经公交线路珀q极限满载率和高峰时段平均满载率：f，——途经公交线路，的高峰时段平均发车间隔；／*／i—途经公交线路的条数。(2)始发公交线路的接运能力[1t芍Q2；2一争．60Bb_．Jbrl,．(6．11)I=I‘，式中：Q2——始发公交线路的高峰时段运输能力(双向)；扔——始发公交线路，在对外客运枢纽的高峰时段满载率：％——始发公交线路的条数．其它符号同上．上述途经公交线路和始发公交线路高峰小时运输能力之和(Q=QI+Q2)，即为对外客运枢纽的高蜂小时公交接驳能力。假设对外客运枢纽高蜂时段通过常规公交集散的客流为编。其它通过步行与公交换乘的附近居民客流量为92，则高峰时段对外客运枢纽内(或附近)公交乘客璧为g=gl+92。如果Q≥口，表明已有的接运公交线路运输能力能够满足枢纽内(或附近)公交客流需求，不需要增设新的接运线路；否则，需要增加新的接运线路．新增公交线路条数，可由下式计算得出：‰=int(掣)(6．12)‰式中tⅣ一——新增公交线路条数；一一——新增公交线路的高峰小时运输能力·可以根据式(6．11)计算而得。其它符号同上．根据上式的计算结果，如果Ⅳ。。是大于或等于l的整数，即枢纽内需增加接运公交线路条数即为Ⅳ。。，新增线路的走向需根据公交oD和线网布局的情况综合考虑而定；如果Ⅳ一=0，此时可在枢纽内增加一条接运公交线路，也可不增加线路而对现有线路进行调整(如调整发车间隔等)。6．3．4常规公交运营衔接规划常规公交与对外客运枢纽的运营衔接规划，也是对外客运枢纽衔接规划的重要内容之一。常规公交与对外客运枢纽的运营衔接规划，就是在常规公交站点和线路衔接规划确定后，对常规公交车辆的发车间隔作出合理的规划。常规公交运营衔接规划也可以以该常规公交枢纽服务的乘客总换乘时问最短为目标建立目标函数，其建模基本思想类似与轨道交通运营衔接规划问题，其模型可以在轨道交通运营衔接规划模型的基础上作适当调整即可，故不在此赘述。6．4对外客运枢纽交通组织设计长期以来，在对外客运枢纽的最初设计中，设计者均是首先从建筑美学的角度来考虑问题，而一70-- 第六章对外客运枢纽衔接系统规划把其交通功能，特别是换乘功能放在第二位考虑，这导致了当前国内多数城市的对外客运枢纽，特别是其站前广场产生了一些交通问题，影响其作为城市对外窗口的作用。6．4．1对外客运枢纽交通组织问题分析我国的交通工程研究起步较晚，长期以来城市对外客运枢纽的规划与设计主要由城市规划师、建筑师和土木工程师来承担，缺乏专业的交通工程师介入。在早期交通运输不发达的情况下，这类枢纽的交通问题还不算明显，但是在我国汽车拥有量经过长达十多年的高速增长后，旧的城市对外客运枢纽暴露出一系列的交通问题．主要存在于以下五方面【I口日；(I)停车泊位不足由于设计者最初对城市交通发展的预铡过于保守，导致现状对外客运枢纽内停车泊位的容量不够．停车场地不足带来的最直接的问题就是枢纽周边道路停车场化，本已拥挤不堪的道路交通状况进一步恶化。(2)公交站点设置混乱及用地分配不合理由于缺乏合理的规划，公交站点的用地相当混乱。突出表现在站点不集中，陌生乘客寻找站点困难。另外，对外客运枢纽中配置的公交线路也缺乏合理规划。(3)|量租车管理混乱大城市对外客运枢纽，尤其是在火车站站前广场，出租车是交通混乱的主要因素之一．出租车在大部分城市的站前广场均受到严格的管理，许多的管理条例的初衷是为了避免出租车加剧站前广场的交通棍乱但是其最终结果却是出租车为了营业利润而甘冒违章的风险，不仅增加了管理难度，而且进一步混乱了广场的交通。(4)行人组织混乱大城市对外客运枢纽一般都面积较大，如若广场的视野不好。又缺乏有效的指示标志标牌。将导致陌生的乘客在站前停留延误的时问增加，甚至有部分乘客会迷路。另外，国内的大部分对外客运枢纽均没有针对残疾人而专门设计无障碍通道，个别城市即使有，也还不完善。6．4．2对外客运枢纽交通组织设计主要内容对外客运枢纽交通组织设计往往可以分为空间资源整合设计和时间效益优化设计lIlol。①空闻资源整合设计t通过设计整合枢纽的场站设施、道路设施、人行设箍、各种建筑设篪以及其他物理设施，尽可能增加枢纽单位面积的利用率，缩短乘客的步行距离，减少交通流间的相互干扰。使得人流、车流在换乘枢纽有序、安全、畅通地流动，各种交通方式之问衔接紧密。交通换乘空间整合设计由里及外可以分为三个部分；公共交通车站(包括轨道车站、公交车站)，换乘枢纽设施以及道路疏解系统。②时间效益优化设计：通过对枢纽内各种交通方式的换乘关系和相关方式的运输特性和占用的时间资源进行优化设计，并利用信息技术进行系统设计和信息服务设计，集成各种交通的运营调度系统，优化城市公共交通方式的行车计划表、彳亍车间隔以及对外交通的到发时刻表，使不同交通方式按照协调的秩序、合理的分布到达枢纽，最大限度地缩短乘客在换乘枢纽内等待滞留的时间，提高枢纽时空使用效率。6．4．3对外客运枢纽交通组织原则对外客运枢纽作为各种交通方式汇集的场所，车多人多．实现对人流、车流的有效组织对于提高枢纽的效率有着十分重要的作用。在对外客运枢纽交通组织设计中，最重要的是需要在科学的设一71D 东南大学博士学位论文计理念指导下提出设计原则，遵循这些原则去开展交通组织设计。一般须遵循以下原则：①以枢纽内部，内外和换乘设施之间的人行交通组织和系统设计为纲领进行交通流组织设计。进出人流分离，大人流带与大车流带分离；②靠近枢纽主出入口的设施设置应优先考虑大容量公共汽电车方式，以利于轨道交通客流的饲喂和快速疏解；③充分重视各种交通工具的运输特性，交通组织设计要扬长避短，交通流之间应尽量避免交叉干扰#④枢纽尽量设置多出入口，并且与建筑、道路系统进行整体设计：⑤满足枢纽的功能要求，交通方式之间应实现联运，协调管理；@考虑残疾人、老人、小孩等出行弱者的出行方便，减少其换乘过程中的障碍。重视完善人性化的信息发布和信息诱导系统；⑦枢纽的站前广场和绿化设计应以首先满足大人流的疏解为前提进行设计；⑧进行土地利用和交通系统的整合设计，周围士地功能必须考虑枢纽交通的琉解：⑨枢纽地区必须进行地区性交通与环境规划，这个地区的大型交通设施建设与规划项目必须进行评估，大型交通设施建设不能造成阻碍枢纽交通进出，并吸引大量过境交通的情况；⑩有条件的情况下，应同时对相关的枢纽(车站)进行系统连续设计。总之，需要通过交通组织设计构建人性化的环境空间，最终达到出行者、运营单位、城市和交通系统协调受益的目的。6．5对外客运枢纽乘客信息服务设计6．5．1对外客运枢纽信息服务的内涵及分裂1241对外客运枢纽换乘枢纽信息服务是指借助于声学、光学、电气等现代技术。在枢纽出入口、售票处、通道、站台等乘客经过的地方，通过广播、指示牌(板)、线路图、电子显示屏等各种方式发布有关对外交通运行和交通方式抉乘等静动态信息。完善的交通信息服务有助于乘客选择最佳行程路径，减少换乘的盲目性，从而达到提高枢纽换乘效率的目的。枢纽交通信息分类的标准有很多，根据信息提供方式的不同，将其分为静态信息与动态信息。(1)静态信息这类信息主要面向换乘乘客，为乘客提供导向、票务等相关信息。其中，按导向标志的性能不同，导向信息又可划分为方向性、警告性及服务性三类。①方向性导向标志：包括公交站点位置、进出站方向、购票方向、站内路径引导、对外交通车辆运行方向标志等。②警告性导向标志：包括乘客停留标志、乘客禁止进入标志等．③服务性导向标志：包括对外交通系统营运线路图、沿线停靠站点及接驳交通、枢纽周边区域地图、标志性建筑及接驳交通换乘站地点，以及其它公共服务设施导向标志等。静态信息是对外客运枢纽系统正常运营所应具备的条件，是确保枢纽换乘效率的基础。(2)动态信息这类信息分为面向换乘乘客和面向管理者两种．--72-- 墨查皇堕竺查堡堡丝塑堡墨丝堡墅①面向使用者的动态信息：主要包括对外交通车辆到离站时空信息、对外交通与其它交通方式换乘时空信息、车内拥挤程度等反映车辆行驶状态和枢纽停车等设施利用情况的实时交通信息·②面向管理者的动态信息；实际是一种信息反馈，即针对实际客流需求变化而提供的车辆运营实时信息．使管理者掌握换乘各种交通方式的乘客需求量以及各种交通工具的运行状况，方便对交通工具的管理。6．5．2对外客运枢纽乘客信息服务优化设计对外客运枢纽换乘信息服务最丰要的目的就是通过为乘客提供醒目、连续、及时、有效、准确的交通信息，实现交通出行者、交通工具、交通基础设施、交通管理部门的有机结合，减少由于换乘系统内部不协调而造成的效率下降，从而吸引更多的乘客使用该种对外交通方式·(1)静态信息服务设计对外客运枢纽是为广大对外交通乘客服务的。因此信息服务的优化设计应从乘客的需求特征入手。①乘客需求特征分析出行目的明确是客运需求的基本共性，在最短的时间内完成出行任务是出行者最普遍的要求·因此，明确了解出行目的地、所乘车次、花费时问和费用等对乘客而言非常关键。作为一名不熟悉线路的乘客，特别是外地乘客，不了解城市地理环境，通常最担心的是上错车、坐过站。所以，乘客首先希望知道对外客运换乘枢纽的平面布局，包括地理位置，各出入口的位置和出入口上方邻近的建筑物或景点，其它各种交通工具接驳地点和主要步行通道布设等。其次t为了能够顺利、便捷、安全地乘上对外交通工具，乘客也希望从车站外部沿出入口、站厅一直到站台乘车处的所有通道。不间断地布置不同功能的导行设施进行引导和组织，以减少不必要的绕行和体力消耗，节约换乘时间。②导向设施位置选取导向设施应当设置在明显、有效的位置，并给以足够的灯光照明。导向设施所表达的信息在保证完整性的同时，应傲到一目了然、简单易懂，在可视范围内不易被误解，使乘客感觉到标识的位置同它所应有的功能相符．乘客出站后，会有一段跟群、适应韵过程，在此过程中极易忽视设置的信息牌。所以应当在乘客换乘的通道内，按一定规律重复设置类似的导向信息。连续诱导的布设形式会增强乘客的信心，加快换乘步速。一旦走错路线，可以及时调整。③信息提供人性化在站厅内，为避免乘客滞留时间过长而造成站厅拥堵，提供的信息内容应考虑乘客所需，具有一定的易读性、可认性、醒目性。易于乘客清楚地理解所表达的内容；在大城市，为了创造一个友好的交通环境，信息提供应配有英文。不同功能、性质的信息服务应当使用不同的字体或不同的大小规格，以各成体系。不易混淆。为使文字容易识别，其确认距离以及文字的高度应有相应的比例，充分体现出人性化。信息符号的设计应尽量使用象形符号，能够有效地传递相关信息，提高信息显示质量。除了利用导向标志为乘客提供信息服务外，还可以利用其它手段和方式，如导向板等·通过视觉和听觉等多种媒介，提供一套作用明确且鲜明醒目的导向信息系统，为乘客提供良好的候车、乘车环境，对保证乘车秩序和对外交通车辆的安全准点是非常必要的．--7卜 东南大学博士学位论文(2)动态信息设计随着信息技术、数据传输技术，电子控制技术、地理信息技术等高新技术不断被应用于交通工程领域，动态信息提供的可行性越来越高，所提供的内容也越来越丰富。在乘客聚集的地方，如在对外客运枢纽的站厅、站台，以及周边区域内的公共汽、电车换乘站及停车场。可使用高容量的电子显示屏、电子站牌、触摸屏，多媒体和广播等。为乘客换乘提供对外交通车辆、公交车辆运营时空信息、公共交通拥挤程度及当前运行状态、枢纽停车设施利用状态的实时信息。动态信息的提供应注意以下几点：①动态信息提供的信息容量大，所以要考虑根据所显示信息条目的重要性，排出次序进行提示，不同条目的信息避免使用同样大小，同样版式的字体。②由于面临多种交通方式的选择，动态信息提供的准确性和有效性会直接影响到乘客选择何种交通方式。因此，动态信息的可靠度要高，强调正确、有效，突出信息本身，避免广告占据大量空间。否则将导致乘客对信息丧失信心，失去信息提供的诱导作用。③动态信息强调实时性，要求滚动更新，力争将最新的交通动态显示给乘客。信息的更新周期需要以车辆运行状态的改变、换乘者对信息变化的感知能力及相应的行为模式等进行分析来确定。④动态信息发布的手段和方式可以延伸。例如，随着手机的普及，乘客可以在出行途中随时播打服务热线，获取各类交通信息。动态信息在我国的发展较晚，乘客目前出行过程中仍以查交通图，向熟人询问等方式为主，因此，应加大动态信息的宣传和普及。此外，对于信息提供的形式及内容还可以通过对乘客进行问卷调查或访问调查的形式来统计、分析和设计。6．6实例分析——郑州综合客运枢纽交通设计6．6．1郑州综合客运枢纽概况郑州综合客运枢纽作为未来国内重要的综合客运枢纽，由铁路客运专线枢纽站和高速公路客运枢纽站两站合一组成。建成后的综合客运枢纽将为两条铁路客运专线(北京一武汉—广州一深圳客运专线和徐州一郑州一兰州客运专线)和公路旅客运输服务。6．6．2综合客运枢纽客运需求预测根据郑州综合交通枢纽设计联络组办公室的预测，到2030年，综合客运枢纽铁路、公路旅客发送量将分别达到27．15万人跚日和17．52万人次／日，枢纽发送总量将达到42．16万人谢日，具体见表6-2。表6-2郑州综合客运枢纽旅客发送量(万人次／B)年份铁路公路合计2010年2．732．485．2l2020焦ll，736，9618．692030拒27．1517．5244．67 第六章对外客运枢纽衔接系统规划预测综合客运枢纽中转旅客量、通过城市交通集散的旅客量及非旅客量见表6_3．表6-3郑州综合交通枢纽客运及人流集散量(万人次，双向)客运量年份转运方式合计非旅客量铁路公路中转旅客量2．041．031．0l2010拒城市交通集敝量9．433．883．81．75合计11．484．9I4．8ll|75中转旅客量7．274．432．842020年城市交通集敲量33．58t6．6810．676．23合计40．8521．1l13．56．23中转旅客量17．410．267．142030薤城市交通集散量80．3738．6l26．8514．9l合计97．7748．8733．99149l预测城市交通集散方式(高峰小时)见表6-4。表64城市交通集散方式预测年份交通方式常规公交轨道交通出租车市郊车社会车辆其他合计比例％600O％17％7％15％1％1∞％2010盆集散量(人)62870178l733157210510478比例％46％15％18％6％14％I％l∞％2020正集散量(人)17163559767162239522437337312比例％28％35％190／,5％12％I％loo％2030年集散量(人)250043125516967446510716893893006．6．3综合客运枢纽建设规模分析根据综合客运枢纽的旅客发送量。对比新广州站、上海虹桥站、新武汉站、北京南站等铁路客运站的基础资料，预测综合客运枢纽铁路站房和公路客运场站规模见表6．5．’表6．5综合客运枢纽铁路站房、公路客运场站规模测算功能区预测规模(m2)说明高速铁路站房176000最高聚集人数1．6万人．公路客运站房80000双层布置长途车停车场90000双层布置，300个长途车泊位长途车落客区20000可停靠50辆K途车--75"-- 东南大学博f：学位论文包括郑汴长途客运々线々用车场，长途车发车区300∞100个长途车泊位综合客运枢纽配套停车设施规模测算见表6．6。表6-6综合客运枢纽停车设施规模测算停车设施类型需求规模(m2)用地控制面积(秆)常规公交首末站4537580000常规公交停靠站807lO∞出租车停车规模2333040000市郊车场站7480200∞社会大型车停车场8000230∞6．6．4综合客运枢纽设施总体布局H规划思路／将高铁车站与高速公路客运枢纽站作为整体考虑，进行一体化设计。／采用“分层布设、立体换乘’’的形式进行设施布局、交通组织和换乘设计。充分利用地面层空间，并结合地上高架和地下通道进行枢纽设计。／实现不同性质交通流的时空分离，包括人车分流、机非分流、进出分离、动静分离、客货分离、枢纽内部交通和枢纽穿越交通流的分离等。／实现“以人为本”：强化衔接换乘的便捷性，充分考虑机动车流交通组织和步行、非机动车交通问题，做好无障碍设计、旅客步行空间设计、以及枢纽的绿化、景观设计等。_，体现“公交优先”：将轨道交通与高速铁路客运、公路客运视为换乘体系中最重要的三个环节进行换乘设计；同时加强地面常规公交的交通规划。／考虑郑汴一体化和郑州东部组团(如中牟组团)的客运需求，开设郑汴长途客运专线，并借助107国道进行交通疏散。口设施总体布局(1)。一体、两区、三接、四线、五层一／一体：将高铁车站与高速公路客运枢纽站的站房、广场作为一体考虑，既方便旅客换乘，又节约用地．／两区；为体现“进出分离”。在站房内部设景进站区和出站区，各类交通场站落客区和上客区也采用分离式设计。／三接：将轨道交通、高速铁路客运、公路客运视为换乘体系中最重要的三个环节进行重点换乘设计。／四线：将枢纽内的公共交通分为四种线路：轨道交通线路、常规公交市区线、常规公交市郊线、常规公交停靠线。有层次的分类实现公交优先。／五层：综合枢纽的站房、广场各类设施按五个层面进行布置，充分体现“分层布设、立体换乘”。∞综合交通枢纽“分层布设*思路--76-- 第六章对外客运枢纽衔接系统规划综合交通枢纽分为地面层、高架一层、高架二层、地下一层、地下二层。大型车辆利用地面层集敬：小型车辆由高架一层落客进站，由地下一层出站；一体式站房主要设施布置于高架一层；高速铁路站台设置于高架二层：轨道交通站厅、站台分别布置在地下一层和地下二层。由于高速铁路为高架站台，因此铁路站房规划为线下式站房．旅客的进出站不同于国内其他火车站所常见的线上式站房“上进下出”的集散模式。由于没有“出站地道”，为体现旅客“进出分离”的思路，在站厅层设置进站区和出站区，并进行适当的物理分隔，避免进站人流和出站人流的相互干扰和冲突．(3)综合交通枢纽设施总体布置◆地面层充分利用地面层的广阂空间。将大型机动车辆组织在地面层。设置长途汽车场站、公交首末站、社会大型车辆停车场、贵宾车辆停车场、自行车停车场。郑汴一体化的进程正在加快。在高速铁路建成以后，高铁车站的辐射范围将扩大至郑州周边的组团(如中牟组团)和城市(如开封市)。规划开设郑汴长途客运专线，设有专用的落客区和发车区，并通过交通组织，使得长途客车可直接进／入107国道，从而快速疏散。图6．1综合客运枢纽地面层设施布局◆高架一层高架一层共分为三个圈层：最外圈为机动小型车辆的高架环道，主要服务于落客进站的出租车、社会小型车辆；次外圈为人行高架环道，主要为出站换乘客流服务；最内层为售票厅，候车厅等站厅主体设施，主要服务于进站人流。—-77— 图6-2综合客运枢纽高架一层设施布局◆高架二层高架二层布置有高速铁路的铁轨、站台，高铁车站的候车厅、高速公路枢纽站的候车厅，以及工作人员的工作区、旅客的休闲场所。高架二层同时为轨道四号线预留了空间。◆地下一层地下一层设置有轨道交通站厅、出租车上客区，社会小型车停车场，采用中心对称式布局，结合东南西北四个方向的地下出入口。将出租车上客区与社会小型车停车场划分为四块，分别满足各个方向客流的集散。◆地下二层综合交通枢纽地下二层设置轨道交通一号线站台层。—-78— 苎查兰翌竺查垩堡塑堑堡墨丝丝塑图6．3综合客运枢纽高架二层设施布局6．6．5综合客运枢纽交通换乘设计(1)高速铁路与高速公路客运换乘≯高速铁路换乘高速公路客运高速铁路出站人流中需要换乘高速公路客运的旅客从高架二层站台的南北出口经滑动扶梯及通道进入高架一层，购票后经滑动扶梯及通道进入地面层高速公路客运上客区上车离开。》高速公路客运换乘高速铁路高速公路客运下客区人流经滑动扶梯及通道上到高架一层环型人行通道，购票后经滑动扶梯及通道到高架二层上高速铁路站台的中阃入口进入站台上车离开。∞高速铁路与轨道交通换乘≯高速铁路换乘轨道交通高速铁路出站人流从高架二层上站台的南北出口经滑动扶梯及通道进入地下一层的轨道交通站厅购票，再经滑动扶梯及通道进入地下二层的轨道交通站台，上车离开。》轨道交通换乘高速铁路轨道交通出站人流从地下=层站台上出口经滑动扶梯及通道进入高架一层购票，然后经滑动扶梯及通道到高架二层高速铁路站台上车离开。(3)高速铁路与常规公交换乘>高速铁路换乘常规公交高速铁路出站人流从高架二层站台的南北出口经滑动扶梯及通道进入地面层的混合功能区，步--79-- 东南大学博士学位论文行到同层的常规公交首末站上车离开。≯常规公交换乘高速铁路经滑动扶梯及通道进入高架一层的环型人行通道，到同层的售票厅购票，而后进入高速铁路候车厅候车，经滑动扶梯及通道从高架二层上高速铁路站台的中间入口进入站台上车离开。(4)高速铁路与出租车及社会小车换乘>高速铁路换乘出租车及社会小车高速铁路出站人流从高架二层站台的出口经滑动扶梯及通道进入地下一层轨道交通站厅外围的环型落客功能区，步行到同层的出租车及社会小车载客区上车离开。》出租车及社会小车换乘高速铁路出租车及社会小车从地面入口高架驶入高架一层的出租车及社会小车的下客区下客，在售票厅购票后经滑动扶梯及通道从高架二层上高速铁路站台的中间入口进入站台上车离开。(5)高速铁路与社会车辆换乘》高速铁路换乘社会车辆高速铁路出站人流从高架二层上站台的南北出口经滑动扶梯及通道在导向标志指引下，需要换乘社会车辆的人流进入地面层混合功能区，步行到同层的社会车辆停车场上车离开。>社会车辆换乘高速铁路社会车辆的客流步行到地面层混合功能区，经滑动扶梯及通道进入高架一层的环型人行通道，在同层的高铁售票厅购票后经滑动扶梯及通道上到高架二层高速铁路站台上车离开。(6)高速公路客运与轨道交通换乘≯高速公路客运换乘轨道交通高速公路客运客流中需要换乘轨道交通的客流从地面层的混合功能区经滑动扶梯及通道进入地下一层轨道交通站厅购票，再经滑动扶梯及通道进入地下二层轨道交通站台．I-车离开。≯轨道交通换乘高速公路客运轨道交通出站人流从地下二层站台上出口经滑动扶梯及通道进入高架一层环型人行通道，高速公路客运售票厅购票后，经滑动扶梯及通道进入地面层高速公路客运上客区上车离开。∞高速公路客运与常规公交换乘>高速公路客运换乘常规公交高速公路客运下客区人流中换乘常规公交的客流步行到同层的常规公交首束站上车离开。》常规公交换乘高速公路客运常规公交下车的人流经滑动扶梯及通道进入高架一层的环型人行通道，到同层的高速公路客运售票厅购票后进入候车厅候车，再经滑动扶梯及通道进入地面．层的上客区上车离开。(8)高速公路客运与出租车及社会小车换乘"．高速公路客运换乘出租车及社会小车高速公路客运下客区人流中换乘出租车及社会小车的客流从地面层混合功能区经滑动扶梯及通道进入地下一层环型落客功能区，步行到同层的出租车及社会小车载客区上车离开．—-8卜 第六章对外客运枢纽衔接系统规划≯出租车及社会小车换乘高速公路客运}H租车及社会小车客流在高架一层的下客区下车，到高速公路客运售票厅购票后进入高速公路客运候车厅候车，再经滑动扶梯及通道进入地面层的高速公路客运上客区上车离开。(9)高速公路客运与社会车辆换乘》高速公路客运换乘社会车辆高速公路客运下客区人流中需要换乘社会车辆的客流从地面层的混合功能区步行到同层的社会车辆停车场上车离开。》社会车辆换乘高速公路客运社会车辆的客流步行到地面层混合功能区，经滑动扶梯及通道进入高架一层的环型人行通道，到高速公路客运售票厅购票，而后进入候车厅候车，再经滑动扶梯及通道进入地面层的高速公路客运上客区上车离开．∞轨道交通与常规公交换乘>轨道交通换乘常规公交轨道交通出站人流从地下二层站台上出口经滑动扶梯及通道进入地面层的混合功能区。步行到同层的常规公交首末站上车离开。≯常规公交换乘轨道交通常规公交客流从地面层的混合功能区经滑动扶梯及通道进入地下一层轨道交通站厅购票，再经滑动扶梯及通道进入地下二层的轨道交通站台上车离开。OD轨道交通与出租车及社会小车换乘>轨道交通换乘出租车及社会小车轨道交通出站人流从地下二层站台上出【J经滑动扶梯及通道进入地1：一层轨道交通站厅外围的环型落客功能区，步行到同层的出租车及社会小车载客区上车离开。>出租车及社会小车换乘轨道交通出租车及社会小车客流在高架一层下客区下车后，经环型人行通道上的滑动扶梯及通道进入地下一层轨道交通站厅购票，再经滑动扶梯及通道进入地下=层轨道交通站台上车离开。凹轨道交通与社会车辆换乘≯轨道交通乘社会车辆换乘轨道交通出站人流从地下二层站台上出口经滑动扶梯及通道进入地面层混合功能区，步行到同层社会车辆停车场上车离开。>社会车辆换乘轨道交通社会车辆的客流步行到地面层混合功能区。经滑动扶梯及通道进入地下一层轨道交通站厅购票，再经滑动扶梯及通道进入地下二层的轨道交通站台上车离开。—_8l一 东南大学博士学位论文图6-4综合客运枢纽方式换乘示意图6．6．6综合客运枢纽交通组织设计(1)交通组织原则／树立以人为本的宗旨，围绕铁路、轨道交通、长途汽车客运、公交等多种客流的需求，合理布置客流集散点和进出站及换乘旅客的出行方式，最大限度方便旅客的集散和换乘．／利用有限的空间，结合广场空问和周围规划路嘲合理组织交通，使进出车站广场和经过车站的交通安全、通畅、快捷、有序。／合理布置广场空问，加强绿化，协调车站广场交通与景观的问题，提高景观效果。／内外接口合理通畅，傲到功能齐全，运行可靠，经济合理。圆机动车交通组织机动车流主要由长途汽车流、公交车流(分市区公交和市郊公交)、出租车流、社会车流(分大型、小型)及少量的贵宾车流组成。机动车流经由外围道路汇入中州环路。中州环路分两部分，内侧顺时针单向行驶，外来车流通过内侧顺时针单向行驶沿各进口进入综合交通枢纽广场内部，枢纽内部出站车流由各出口进入中州环路内侧顺时针行驶离开车站；外侧双向行驶，穿越交通枢纽的车流在外侧正常行驶。≯长途汽车通过中州环路由广场南部入口进入广场地面层对应的落客区。下完客后经指定路线到长途汽车停车场停放．接客时从停车场驶入上客区，上完客后由广场北部出口离开。长途汽车中郑汴专线单独处理，采用南进北出，落客区和上客区在一起。上客后直接左拐下到--$2-- 第六章对外客运枢纽衔接系统规剜107国道向北行驶离开综合交通枢纽地区．》公交车公交首末站中，市区线分南北两个方向布置在中间，不嗣方向停放的车辆用绿化带隔开；市郊线分南北两个方向布置在市区线东西两侧。目的地为综合交通枢纽的公交车经由南北方向的入u进入，分方向在广场地面层公交首末站下客。广场南部进入的公交车在公交首末站’F、上完客后，经由广场北部的出口离开车站地区：广场北部进入的公交车在公交首末站。F，上完客后，经由广场南部的出口离开车站地区。》出租车出租车交通组织采用“上进下出”的形式。出租车由中州环路顺时针进入广场后从匝道上到二层高架环路，高架环路上出租车逆时针单向行驶，在指定的停靠区落客。然后下匝道由地下入口逆时针单向行驶至地下层接客区接待出站乘客。再由地下出口汇入中州环路离开车站．>贵宾车由指定线路进入广场西南角的贵宾停车场上下客、停车．》社会小车进站路线同出租车行驶路线，在高架环路下客后通过引道下到地下一层的社会小车停车场停车。在地下停车场接客后沿地下出口进入中州环路离开广场。≯社会大车从中州环路顺时针行驶进入广场西南角的社会大型车停车场，在此等候停车，离站时从出口进入中州环路顺时针行驶离开广场。(3)非机动车交通组织非机动车流主要由自行车流和人流组成。》自行车流广场内南北各设一个自行车停车场，外部自行车经由相关道路的非机动车道驶入中州环路内侧的非机动车道，顺时针行驶后就近进入其中一个自行车停车场停放．广场内自行车的进站和离站路线也单独分开。》人流进站；／乘坐长途汽车和公交车进站的乘客下车后，通过行人通道到达附近的自动扶梯等设施，直接上到车站售票厅或下到地铁站厅。，／乘坐小车(出租车和社会小型车)的进站旅客在高架环路下车后，直接进入站房。／乘坐社会大车的旅客在社会大型车停车场下车后通过步行广场到达自动扶梯后上到车站二层综合站厅。／乘坐轻轨到达的旅客经垂直交通直接上到地面二层车站站厅。／步行人流穿越过街人行横道后由广场的人行大道进入。就近乘自动扶梯上到站厅层。出站，／出站旅客中使用公交车或轻轨的旅客经垂宜交通直接下至公交站台或轻轨站厅．／使用出租车和社会小车的旅客经自动扶梯下到地下一层停车场后实现换乘。---83-- 东南大学博士学位论文／使用其它交通方式的旅客经垂直交通下到地面人行广场疏散至备停车场后实现换乘。图6-4综合客运枢纽交通组织示意图6．6．7综合客运枢纽乘客信息服务系统总体设计6．6．7．1乘客服务信息系统的组成郑州综合客运枢纽乘客服务信息主要包括服务信息、客票信息、列车运行信息和行包信息等方面。(1)服务信息／车站售票点、市内售票点，代售点的位置、乘车路线、问讯电话，营业时间等；／市内公共交通线路信息；／市内旅游景点、商业区、餐饮，旅馆等信息；／站内候车、乘车导向信息。(2)客票信息／导购信息：售票预售期等；／营销信息：售票点的增减、服务时间的变化、价格的变动、新增列车介绍等；／票价信息：列车停靠站、里程和票价信息；／余票信息：列车分席别的余票信息；／通票换乘信息：任两站问的换乘路径和时间信息。(3)列车运行信息／列车信息：图定列车开行信息、临时客车开行信息、停运列车信息、改点列车信息、新开列车信息等；／列车到达信息；／列车晚点信息。／(4)行包信息—_8卜 第六章对外客运枢纽衔接系统规划／行包代办点信息；／行包运价信息；／行包到达信息和发运信息。6．6．7．2乘客服务信息系统的功能郑州综合客运枢纽乘客服务信息系统要实现较完善的服务，必须具备以下主要功能：<1)数据库管理子系统。建立固定信息的数据库，提供给各应用子系统作为信息发布和引导的数据依据。要具有合理的数据库维护和操作界面．(2)系统要直接连接列车到发信息的来源，对固定数据进行动态的修改。(3)信息发布功能。通过音视频系统，网络系统等发布信息。“)导向功能．在显示屏以文字、图像指导旅客进站、候车，乘车和出站：向旅客告示客票动态和行包动态．并可发布商业广告及公益广告。(5)查询问询功能。满足乘客的咨询，有针对性的回答乘客问题。可利用网络、电话、触摸屏查询等手段完成此项功能。6．7本章小结本章首先分析了对外客运枢纽衔接方式；接着分别研究并提出了对外客运枢纽与轨道交通，常规公交的衔接模式、线路、场站及运营等方面的衔接规划方法和模型；然后，对对外客运枢纽交通组织设计的方法进行了研究，研究了对外客运枢纽乘客信息服务设计方法；最后，以郑州综合客运枢纽的设计方案为例进行了说明。---85--- 东南大学博士学位论文第七章对外客运枢纽综合评价方法研究在对外客运枢纽规划中，有必要对枢纽规射方案进行科学评价，评价结果作为方案选择和决策的重要依据。对外客运枢纽评价对客运枢纽的规划设计具有重要的指导和反馈作用。通过对现有客运枢纽或者客运枢纽规划方案进行综合评价，提出现有枢纽的改进措施或对枢纽近远期规划方案进行评价。因此，评价不仅是规划与决策联系的桥梁，同时，通过评价的反馈作用又可以进一步完善规划理论与规划方法。根据对外客运枢纽规划的特点。对外客运枢纽评价可以分为宏观和微观两个层次。宏观层次评价即为对外客运枢纽的总体布局评价；微观层次评价即为枢纽换乘系统评价。宏观布局评价主要从枢纽需求性、协调性、经济性及环境适应性等方面对枢纽总体布局进行评价。而微观换乘系统评价主要侧重于换乘系统设施布局、客流换乘效率和社会效益等三个方面进行，对换乘系统的评价能够发现换乘枢纽在运行过程中存在的问题并找出解决问题的有效途经，对充分发挥客运枢纽的运输功能具有重要的现实意义。方案评价主要由四个步骤组成：(1)评价指标体系的建立；(2)指标的获取；(3)评价方法的确定：(4)评价指标的计算。对于不同层次的方案评价。应当建立不同的能反映方案优劣的指标体系。然后根据指标体系的特点，选择不同的评价方法进行评价。对外客运枢纽规划方案的评价具有多目标，多指标的特征，其方案的优劣，甩单个指标是无法得出科学合理的评价结果，因此其方案的评价都应当采用综合评价的方法11冽。7．1评价指标体系建立的原贝．jjtl261127】城市对外客运枢纽的主要功能是集散各种客流，满足乘客“快速、安全、舒适”集散的需要。因此，在进行枢纽规划方案的评价时，应按照“以人为本”的基本原则，以社会效益最大化作为评价目标，同时兼顾经济效益。鉴于这一目标，评价体系建立的原则为：l、整体性原则整体性是指评价体系在枢纽规划方案的总体布局、衔接设施配置、运能和信息服务等各方面，整体有机地反映枢纽的总体水平。2、层次性原则层次性是指评价指标体系的结构要层次分明，利用系统分析法，建立体系的目标层，准则层和指标层，为衡量枢纽规划方案的效果和确定评价指标的权重提供方便。3，独立性原则独立性是指评价指标之间应当相互独立，不能相互矛盾或者冲突。评价指标体系的建立应避免繁琐，避免指标中的相互包含关系，对隐含的包含关系，要在模型中以适当方法消除。4、可测性原则可测性包括两方面的含义；一是评价指标可根据一定的方法和手段求得；二是所用的基础资料比较可靠和容易获得。5、可比性原则可比性反映评价指标的定量化程度。确定的指标应力求能够定量化，能够对不同的方案进行比—86— 第七章对外客运枢纽综合评价方法研究较。对于无法定量的指标，要给出能够评判相对优劣程度的评判标准。通过评价指标的对比，找出枢纽存在的根本问题，从而提}}}相应的改进措施。6、定性指标和定量指标相结合的原则在枢纽的评价指标体系中既要有定量指标，如平均换乘时问，又要有定性指标，如换乘的舒适性和便捷性。坚持定量指标和定性指标相结合的评价原则，不仅可以使评价更具有客观性，而且可以弥补单纯定量评价的不足以及数据本身存在的某些误差或者缺陷。7、实用性原则实用性指评价体系要结构清晰，层次分明，指标定义清楚、易于掌握，计算方法简洁。且具有较强的可操作性等特点。8、用户性原则用户性原则反映该体系着重强调的是社会效益，在满足用户需求的基础上，实现社会效益最大化。评价指标的建立要从乘客利益角度出发，从定性和定量两个方面入手，使指标体系具有最大的适用性．7．2对外客运枢纽宏观布局评价7．2．1宏观布局评价指标的选取城市对外客运枢纽是城市对外交通与市内交通的衔接点，是实现交通方式转换、交通性质变换的场所。外地乘客到达某一城市，通过客运枢纽，换乘市内交通到达目的地。如果客运枢纽布设合理、规模适度，可节省进出城时间，保证交通连续。因此对外客运枢纽宏观布局评价可以主要从枢纽需求性、协调性、经济性及环境适应性等方面进行。其指标体系如图7．1所示。图7-1宏观布局评价指标体系1．枢纽布局需求性评价指标㈣需求性指标主要从枢纽需求出发考虑，枢纽的规模不仅要适应近期客运需求。展留有余地。可以用枢纽规模适应性和枢纽发展余地两个指标来衡量。①枢纽规模适应性c．该指标主要用来描述枢纽规模满足需求的程度，用枢纽平均适应度表示．q=％其中，cI——枢纽适应度；还要为远期的发(7．1) 东南大学博士学位论文以——预测规划年的对外枢纽的客运发送量，人，13；以——区纽的设计能力，人／日。②枢纽发展余地G该指标主要描述枢纽向规划用地以外扩展的可能性。站场四周用地越易扩展则发展余地越大，不包括不满足站场设施需求的零星碎块用地。c2：联(7．2)／V2式中，c’——抠纽发展余地指数；S——枢纽可扩展的用地面积；文——枢纽规划用地面积。2．枢纽布局协调性指标枢纽布局协调性主要是考虑枢纽的布局不仅要与城市总体规划协调，还要与城市道路网及区域综合运输系统规划协调。可以用与城市总规协调性，与城市道路嘲协调性和与区域综合运输系统协调性三个指标来衡量。①与城市交通的协调性C，与城市交通的协调性可以出行者通过市内交通的集散时间来衡量。因为用枢纽布局与城市交通的协调性主要是考虑出行者从出发地到对外客运枢纽以及从枢纽到甘的地的方便程度，而出行者的便利、快捷程度则可以通过出行者从出发地到枢纽的汇集时问以及从枢纽到目的地的疏散时阃来衡量。②与城市总体规划协调性c4与城市总规协调性主要考虑与总规中用地规划的协调性。c4l=％其中，马——为规划枢纽与总规中相应性质用地重合的面积，s2意义同前。@枢纽之间的协调性cs枢纽之间的协调性可以通过各枢纽负荷均衡度来衡量。如果各枢纽负倚比较均衡，布局是合理的．枢纽负荷均衡度可通过各枢纽负荷度的标准差与平均负荷度之比确定，G=1一|九d式中：C——第f个对外客运枢纽高峰小时负荷度；Qf——第f个对外客运枢纽高峰小时客流量：五——所有对外客运枢纽高峰小时负荷度的平均值；雄——规划对外客运枢纽的个数．3．枢纽布局经济性指标枢纽布局经济性指标主要考虑的是投入产出适应性和资源利用指数两个指标。"-88--(7．3)则说明枢纽即：(7．4) 第七章对外客运枢纽综合评价方法研究①投入产出适应性C。该指标用于描述各套方案的投资与收益情况．枢纽投资包括征地费用，拆迁费用和建设费用等，收益即预期的收益情况。C2=实际方案的总投资／总收益(7．5)②资源利用指数c"该指标用于描述人均拥有的交通资源，在一定程度上反映了对外客运枢纽的服务水平·(：=规划枢纽面积，总人口(7．6)4．枢纽布局环境适应性指标C；对外客运枢纽对环境影响主要是两个方面：对生态的影响(噪声污染和环境污染)和交通的影响．定义环境平均影响系数p，该影响系数与每个小区和枢纽质心的距离‘、枢纽规模的大小F、每个小区的换算面积S以及与枢纽出入口道路的服务水平％有关·∑s‘‘p』=丝i一(7·7)∑墨扣Ics=∑u』p』／m(7．8)』-I式中，s，为该枢纽服务范围内每个小区的换算面积；F，为第_，个枢纽的规模大小；‘为每个小区到该枢纽质心的距离；Ⅳ，为出入口道路服务水平；肼为每个方案中的枢纽数；押为每个枢纽服务范围内的小区数。7．2．2基于熵值法和广义效用函数法的宏观布局评价方法(1)评价指标值的规范化处理采用多指标对对外客运枢纽布局方案进行综合评价时．由于各指标有不同的数鼍纲和数最级，不能直接比较，所以需要对原始的评价指标进行规范化处理。设置，是第f个布局规划方案第_，个评价指标值(f=l，2⋯．，即；．，；l，2～．，m)，则可以采取极值处理法进行规范化处理。令Bt一=m瓤妞d}，B，曲=珏lin枷#}。则对于正向指标(其指标值越大越好)Y#=易／蜀一；对于负向指标(其指标值越小越好)，Ye=易／E面·定义巧为第f个方案第-，个评价指标规范化处理后的指标值。_墨．于是得到巧=_)，p／∑朋-(2)熵值法确定权重系数￡∞l熵原是统计物理和热力学中的一个物理概念。在热力学中熵是一个热力系统在热功转换过程中，热能有效利用的程度，一个热力系统的熵值大，表示系统的能量可利用的程度低；熵值小，表示能量可利用的程度高。--89-- 查堕盔兰竖主兰堡丝壅在综合评价中，应用信息熵评价所获系统信息的有序程度和信息的效用值是很自然的，统计物力中的熵值函数形式对于信息系统是一致的。一般认为，熵值法能够深刻地反映出指标信息熵值的效用价值，其给出的指标权重值比得尔菲法和层次分析法有较高的可信度。在信息系统中的信息熵是信息无序度的度量，信息熵越大。信息的无序度越高，其信息的效用值越小；反之，信息的熵越小。信息的无序度越低，其信息的效用值越大。根据熵的概念，对于给定的．，(第_，个评价指标)，Bo．的差异越大该项指标对方案的比较作用越大，亦即该项指标包含和传输的信息越多。信息的增加意味着熵的减少，熵可以用来度量这种信息量的大小．假设毋(i=1，2⋯．，万；j-l，2～．，册)是第f个方案第_，个评价指标值，则用熵值法确定指标权重的步骤如下。①计算第_，项指标下，第f个方案的特征比重昂。弓=岛／∑岛(7．9)1-1这里假定岛≥0，且∑毛>o。f—l②计算第，项指标的熵值。巳=-k∑弓衄弓)(7．10)M式中：_i}=1／Inn，ej>0。③计算第，项指标的差异性系数。对于给定的J，岛的差异越小，则ej越大，当毛全等时，弓=lln，ej=P。=l(七=1／In甩)。此时，系统的该项信息完全无序，指标口，对于方案闻的比较毫无意义；当B。的差异越大，则巳越小，指标对于方案的比较作用越大·因此，定义差异性系数g，=1-巳，gJ越大，越应该重视该项指标的作用。④确定权重系数¨，，。岣=g，／∑g』(7．11)J—1w，为归一化了的评价指标的权重系数。对于多层结构的评价系统，根据熵的可加性，可以利用下层结构的指标差异性系数g，，按比例确定对应于上层结构的权重值MI。在已经计算了各个指标的差异性系数g，，对下层结构的每类指标的差异性系数求和，得到上层各类指标的差异性系数值，记作D‘，再次应用上述公式便可得到该层指标的权重系数。(3)评价指标的综合评价在确定了指标的内容和各项指标的权重系数的基础上，可以采用广义效用函数法，计算出各个方案的广义效用函数值U(只)．U(C)=∑玛～J-I—_90-～(7．12) 第七章对外客运枢纽综合评价方法研究在计算出全部方案的广义效用函数值后就可以进行对外客运枢纽布局的综合评价了．(4，评价实例下面以某市对外客运枢纽布局方案评价为例，说明该评价方法的应用过程。根据城市对外交通的需要。规划部门为某城市拟定了3个不同的对外客运枢纽布局方案。表7-l列出了个不同方案的评价指标值，表中各指标值已经过了规范化处理。表7．1莱市对外客运枢纽布局方案评价指标值评价指标方案I方案2方案3规模适应性cl0．43456O．253440．31200发展余地C20．258990．508860．23215与城市交通的协调性030．镐％50．10296O．40719与城市总规的协调性C40．41s07O．407880．17405枢纽之间的协调性Cs0．2357|0．226710．53758投入产出适应性c6o．133860．462330．40381资源利用指数C，0．222130．40689O．37098对周边环境的影响CsO．319130．143550．53732表中各项指标都是通过合理的计算得出，减少了主观因素对评价指标的影响，增加了评价方法的定量化程度和科学性，同时，由于计算的简单方便，也大大地降低了工作的难度。根据公式(7．10)，计算出各项指标的熵值、差异性系数以及权重，见表7-2。表7．2评价指标权重计算表评价指标指标熵值P，差异性系数gJ权重wJ规模适应性CIo．97710o．02290O．03865发展余地C，o．93999o．0600Io．10128与城市交通的协调性c30．864280．135720．22907与城市总规的协调性C40．941820．05818o．09820枢纽之问的协调性C，0．920030．079970．13497投入产出适应性c6O．903∞0．097∞0．16372资源利用指数C，0．972080．027920．04712对周边环境的影响c。0．8892l0．110790．18699从表7-1和表7-2的计算结果来看，指标c3(与城市交通的协调性)和指标c。(对周边环境的影响)在3个不同方案中差异较大，因此这两个指标的熵值都较小，说明信息系统的无序度较高，根据熵值法的原理，在进行方案比选时应更加重视上述两个指标的重要性，这正符合了交通可持续发展思想．最后根据公式(7．12)，计算出各方案的广义效用函数值U(只)，见表7-3．---91-- 东南大学博1：学位论文表7-3布局方案的广义效用值l布局方案方案1方案2方案3I广义效用函数值【，(只)0．32020．27730．4026从表7-3中可以看出，方案3的广义效用函数值最大，因此，推荐布局较优的方案3．7．3微观换乘系统评价7．3．1微观换乘系统评价指标的选取交通换乘功能是城市对外客运枢纽的核心功能之一。客运枢纽的交通换乘能力和枢纽内部客流组织状况是评价其换乘效率的重要指标。因此，选取的评价指标要能重点反映枢纽这两个方面的服务水平。根据乘客换乘的流程，评价体系的准则层主要由换乘枢纽运行的效率、换乘枢纽内部设施布局的合理性和效益水平三个大方面组成，其中换乘枢纽运行的效率可以细分为换乘的顺畅性指标、换乘的便捷性指标、运能的协调性指标和换乘的舒适性指标，枢纽内部设施布局的合理性可以再分为设施的方便性指标、换乘的安全性指标和换乘的舒适性指标，效益水平可以用社会效益指标来衡量。微观换乘系统评价指标体系如图7-2所示。图7-2微观换乘系统评价指标体系哪!2sl1．枢纽运行效率评价枢纽运行效率指标包括换乘顺畅性、换乘便捷性和运能的协调性三个方面。(1)换乘的顺畅性指标顺畅性指标用来描述对外客运枢纽的运行效率，是衡量换乘过程的连续性和市内交通与对外交通之间衔接的紧密性的一个重要定量指标。从换乘的过程可以看出，步行距离的长短、挟乘客流量的大小、衔接交通运输能力的高低、检票口的通过能力及其服务水平等均是换乘时间的重要参变冈数。因此，可以用换乘时间作为衡量换乘顺畅性的一个重要的量化指标，它使不同的衔接换乘枢纽和不同的衔接换乘布局模式具有一定的可比性。①平均换乘时间Dt乘客平均换乘时间主要包括换乘步行时间和换乘等候时间，可用下式计算而得。---92-- 第七章对外客运枢纽综合评价方法研究m，“DI=∑只e4-I)／∑只(7113)j-Iyi=l式中，D．——平均换乘时间：￡——对外客运枢纽出入口与枢纽内第j对换乘点之间的步行距离；v——换乘客流平均步行速度；Z——对外客运枢纽与第j个换乘点换乘客流的平均候车时间，公共交通可取为发车间隔的一半，其它交通方式(开车接送等)接近于零：只——对外客运枢纽与枢纽内第f个换乘点的抉乘客流量：珊——对外客运枢纽内换乘点的个数。(2)换乘的便捷性指标当换乘客流对客运枢纽内的换乘线路比较陌生时。如果缺乏导向信息或者信息牌设置不醒目。客流的步行速度会因为心理的盲目而降低，甚至会因为误行而导致换乘时问的增加，这些情况都会增加枢纽内滞留客流的数量，使原本应该有效的换乘枢纽变得无序，增加换乘距离。降低整个枢纽的换乘效率。相反，如果换乘枢纽内换乘信息的设施齐全，既能提供枢纽外部公交换乘相关信息，又能提供枢纽内部换乘引导信息，如换乘枢纽平面布局圈和路线诱导标志等，就会大大提高换乘效率。便捷性指标可用换乘信息获得的便捷度加以量化。①换乘信息获得的便捷度￡)"换乘信息获得的便捷度能够反映乘客在换乘枢纽内获得换乘信息的引导后，换乘时间的减少程度。可定义为乘客在无换乘信息提供的条件下完成换乘的平均时闻和在有完整换乘信息提供的条件下完成换乘的平均时间的比值。D2=厶／t，(7．14)式中，Z)"——换乘信息获得的便捷度；，。——乘客在无抉乘信息引导的条件下完成换乘的平均时间；f．．——乘客在有完整换乘信息引导的条件下完成换乘的平均时间．(3)运能的协调性指标运能协调性指标用来衡量对外客运枢纽内轨道交通、常规公交等为对外交通方式集散客流的能力。可以用运能匹配度加以量化。。①运能匹配度D，运能匹配度可用对外客流密集到达时衔接换乘枢纽内换乘市内公交(包括轨道交通和常规公交，下同)的客流与市内公交总运输能力的比值来表示。D3=(幺+Q)／(G孱-I-C厉)(7．15)式中，D3——-运能匹配度；Q、Q——对外客运枢纽换乘常规公交、轨道交通的客流量；孱、屏——换乘常规公交、轨道交通客流占全部常规公交、轨道交通上车客流的比例；—_93— 东南大学博士学位论文献。c：、C——对外客运枢纽内常规公交，轨道交通的运能，具体计算方法可参考相关文2．枢纽内部设施布局评价指标枢纽内部设施布局评价可用设施的方便性、安全性和舒适性三个方面考虑。(1)设施的方便性指标设施的方便性指标用来衡置换乘枢纽内乘客换乘的方便程度。枢纽内换乘设旅布局设置得合理，换乘客流的步行距离可以缩短，设施利用水平较高，从而提高整个换乘枢纽的换乘效率。因此，方便性指标可用停车设施利用率和绕行系数加以量化。①停车设施利用率IX停车设施利用率指标能够反映换乘枢纽内乘客停车换乘的方便程度。可以定义为换乘枢纽内高峰小时需要停车的数量与停车场可以用于换乘停车的泊位数的比值。D4=QybT／PlY(7．16)式中，p。——停车设施利用率；Q——高峰小时对外客运枢纽换乘客流量；圪——采用停车换乘方式的客流所占比例；P——对外客运枢纽内箨车场的泊位数；r——车辆平均停放时间：口——换乘停放的车辆占停车总量的比例。②绕行系数Z)t绕行系数指标能够反映换乘枢纽内与各种换乘有关的设施布局对换乘客流步行的方便程度。可定义为对外客运枢纽出入口与换乘点之问换乘客流的实际步行距离与理想步行距离的比值。D5=(∑sILt)lm(7．17)i-I式中，Z)‘——绕行系数；S；——对外客运枢纽出入口与换乘点埔q实际步行距离；厶——对外客运枢纽出入口与换乘点j的理想步行距离；所——对外客运枢纽内换乘点的个数。∞换乘的安全性指标换乘安全性指标能够反映枢纽内部各种交通流相互干扰的程度，可以用内部组织有序度加以置化．①枢纽内部组织有序度仇枢纽内部组织有序度反映换乘枢纽内部交通流的组织水平和乘客换乘的安全性。可定义为换乘方式复杂的枢纽内各种交通流相互干扰的程度，可用枢纽面积与枢纽内部交通流形成的冲突点的比值来表示。Ds=PclS¨．18)式中，上k——枢纽内部组织有序度；只——枢纽内部各种交通流形成的冲突点个数；—_9卜 第七章对外客运枢纽综合评价方法研究S——枢纽的计算营业面积。(3"换乘的舒适性指标舒适性指标用来衡量枢纽内换乘环境的舒适程度，包括换乘时客流拥挤程度、交通环境和建筑环境等多方面，而且受个人承受能力的影响。本文选择其中最熏要的人均换乘步行用地面积和换乘舒适度来量化舒适性指标。①人均换乘步行用地面积Z)T人均换乘步行用地面积能够反映客运换乘枢纽内的拥挤程度和舒适程度以及环境质量的水平，可以衡置换乘设施内乘客换乘的舒适度。可定义为对外客运枢纽内，高峰小时每位换乘乘客平均能够使用的换乘步行用地面积。D1=ShfQh‘1．19)式中，Z)"——人均换乘步行用地面积：鼠——枢纽内用于乘客步行换乘设施的面积：么——高峰小时内对外客运枢纽的换乘客流量．②换乘舒适度D|在枢纽范围内，乘客从换乘枢纽所提供的服务项目中获得的舒适、满意程度。该指标反映客运换乘枢纽为乘客提供各项服务的水平，可用下式表示：D3=属屯+屈ks+岛岛(7．20)式中，协——换乘舒适度；届、历、屈——换乘枢纽服务水平系数，届+压+屈=1．0，可以通过AHP方法进行计算得到：届=1／2，尻=1／3、历=1／6；kl、ks、t——换乘枢纽在标志、遮掩、是否提供座位或自动输运设备三个方面的状况。3．枢纽效益水平评价社会效益不仅包括节约出行时问带来的效益，还包括噪声、废气排放量和振动对城市环境和生态循环的影响等多个方面。社会效益评价具有长期性、多目标性、间接影响多等特点，因此评价指标很难定量化。所以，选取公众满意度这一定性指标来衡最社会效益。①公众满意度Do公众满意度指标能够用来衡景换乘枢纽的社会效益。可定义为乘客对枢纽换乘的满意程度．满意程度指标D。可划分为五等：非常满意、满意、一般、较差、非常差。可以通过发放调查表、回收、统计的手段获得结果。7．3．2基于集对分析的微观换乘系统评价方法(1)集对分析评价方法简介【129Ⅱ。30l集对分析(SetPairAnalysis，简记为SPA)是我国学者赵克勤先生创立的一门处理不确定性问题的系统理论新方法，自从1989年正式提出，lO余年以来在社会、经济、科技、工程等许多领域都得到广泛的应用，并产生了良好的经济和社会效益。集对分析理论的核心是将系统内的确定性与不确定性予以辩证的分析和数学处理，认为不确定性是事物的本质属性，并将不确定性和确定性作一95-一 东南大学博士学位论文为一个系统进行综合的考察。集对分析将系统的确定性分为“同一”与‘‘对立”两方面，将系统的不确定性定义为“差异”。从同、反、异三个方面分析事物及其系统．同，反、异三者是相互联系，互相制约。在一定条件下可相互转化的，并运用联系度的思想及其数学表达式全面地描述了系统的各种不确定性，从而将不确定性的辩证思想变成具体的数学理论。在某个具体的问题背景矿下，给定有一定联系的两个集合A和B组成集对H(A，占)，对集对H(A，曰)的特性展开分析，共得到Ⅳ个特性，其中：有S个为集对H(A，B)中两个集合A和口所共同具有：有P个特性为集合4和雪相互对立；其余F⋯NSP个特性不清，既不是互相对立。又非共同具有，则定义：S，Ⅳ为H(A，口)在问题形下的同一度，记为a；F／31为H(A，丑)在问题形下的差异度(或不确定度)，记为b，P／Ⅳ为H(A，口)在问题矿下的对立度，记为c，联系度口的定义式为：℃Fp／4w)。嵩+々o+々‘J2a+b·i+c’J(7，21)式中j是差异度F／Ⅳ的系数，规定f在[．1，lJ区间中视具体情况取不确定值；J在一般情况下规定取值为．I，表示尸／Ⅳ是与同一度S／^，相对立的：扎，有时表示标记的作用。即表示，／Ⅳ是差异度，P／Ⅳ是对立度。联系度∥表达式体现了集对H(A，口)中同、异、反兰者的联系，影响和转化：当f=1时，差异度转化为同一度；当f=-1时，差异度转化为对立度；当f在(．1，1)之问取值时，差异度中同一度和对立度各占一定比例。联系度∥和差异度系数f是该理论的基石，该理论可以体现随机、模糊，灰色等常见的不确定性理论。另外，该理论已经初步建立了系统不确定性的分类和描述的方法，联系度Ⅳ的确定方法，提供了集对分析的常用方法(如直接分析法、i取值分析法、模糊分析法、概率分析法、几何分析法和极值分析法等)来分析和处理不同的问题，并可以对各种不确定因素的评价体系作出决策判断，实现方案的最优选择。这里需要说明的是：当所论2个集合恰好是2个非负有理数时．则它们的同一度就是较小的那个有理数与较大的那个有理数之比值，例如5和8的同一度是a(5．，和的同一_8)=5／8=--06250．30．6度是a(0．3_o．6产O．5。把这一思想方法用于方案综合评价，可使评价过程简明易行。(2)决策矩阵的构造设某问题4有4，4⋯．，以共m个方案，每个方案有PI，P2⋯．，P。共疗个指标。各指标的量纲可以相同，也可以不同．每个指标均有1个指标值，记为．磊≥0(f=l，2～．，m；J—l，2⋯．。刀)，以表示第f个方案第，个指标的值。其中有些是效益型指标，即指标值以取大值为优：有些是成本型指标，即指标值以取小值为优。试通过综合评价确定出m个方案的优劣次序。根据给出的m个方案确定1个理想方案4。规定；理想方案以中各指标的取值应是被评价的m个方案中备类指标的最优值，即对于效益型指标来说，取最大值：对成本型指标来说，取最小值，故也称理想方案4为最优指标集。并记该理想方案4中第／个指标的值为石，。计算被评价方案Al中各指标值厶与理想方案A中各对应指标值fo，的同一度，组成被评价方案指标与理想方案指标的指标联系矩阵日： 第七章对外客运枢纽综合评价方法研究H=all，a12，⋯，口l_a21,a22，⋯，口2_’’’，’。。"。。’"‘’‘aml，am2，⋯，口_(7．22)矩阵日中的元素嘞(j2l，2⋯．，m：_，=l，2，．．．，甩)称为被评价方案4的第_，个指标厶与理想方案以中各对应指标五，的同一度。并规定：对于效益型指标，fo，=max饥j，则有口F--A／foj；对于成本型指标，foj=mill饥}，则有嘞--A，／A．(3)评价指标权重的确定由于微观换乘系统评价的复杂性，其研究对象呈现出一种多层次结构。因此对这类问题的研究需要运用结构模型化技术。层次分析法是建立在专家咨询基础之上的一种优化方法，能将复杂系统中的各种因素划分为相互联系的有序层次，形成多层次的分析结构．将多层次多指标的权重赋值简化为各指标重要性的两两比较，具体计算步骤如下：①根据建立的递阶层次结构，采用1--9及其倒数标度方法进行两两因素间的相对比较。其中l，3，5，7，9分别表示j和-，两两凼素相比的描述(同样，稍微，明显．强烈和极其重要)；2,4,6,8分别表示两两相邻判断的中值，因素f和，比较的标度与因素，和f比较的标度互为倒数。一个元素通过两两比较可得判断矩阵B=(bD⋯。②求解判断矩阵的特征根和特征向量(即权重向量)W。特征向量为同一层各因素相对上一层某因素的重要性排序权重值，矩阵的特征向量采用方根法求解，即：岛=叫6jl6j2⋯％，O=1,2，⋯，疗)(7．23)嵋=包／窆岛(7．24)③对判断矩阵进行一致性检验。进行一致性检验需计算一致性指标C，：丛怒二旦和平均随机变厅一l量指标J盯。如随机一致性比率c足=罟方案2．因此。推荐方案3为最优方案。7．4本章小结综合评价是对外客运枢纽规划的重要组成部分。本章首先将对外客运枢纽综合评价分为两个层次，即宏观布局层次和微观换乘系统层次。确定了评价指标体系建立的原则，根据评价的两个层次分别选取了评价指标，分别采用了不同的评价方法进行评价。其中，将集对分析方法引入到对外客运枢纽微观换乘系统评价中。3奶3●3●3●l3。3协3。3。l，协，奶，●●协m3，3m3。●。1，：兮；协●mmm奶535l535l，奶，{呈{呈协价怕m3l3仍5l3l3．协奶奶协协：全协协 东南大学博士学位论文8．I主要研究成果和结论第八章结论和展望城市对外客运枢纽规划是城市规划的重要内容之一，但是其规划还没有受到足够的霞视，重建设轻规划的现象还比较普遍，规划的理论和方法还不完善。鉴于此，本文从对外客运枢纽的宏观布局和微观换乘两个方面。进行了较为系统的研究，主要研究工作和成果总结如下：(1)论文研究了对外客运枢纽与城市发展的关系，分析了对外客运枢纽的形成机理，并研究了对外客运枢纽的发展过程与形态，分析了我国对外客运枢纽的现状及发展趋势。首先，在分析了对外客运枢纽的系统特性的基础上，进一步分析了对外客运枢纽与城市发展的关系，研究了对外客运枢纽的发展动力和对外客运枢纽的形成机理。然后，研究了对外客运枢纽的发展过程与形态的关系，分析了了对外客运枢纽的发展与对近代城市发展的相互影响，并对我国大城市对外客运枢纽的发展现状进行了分析，提出了未来城市对外客运枢纽的发展趋势。最后，根据对外客运枢纽的在城市交通系统中的功能和作用不同，提出了对外客运枢纽等级划分的标准。(2)论文针对土地开发密集的老城区和土地规划正在进行(at尚未完成)的新城区，以城市对外出行总时间最小为目标，分别提出了约束型和无约束型两种选址模型．分析了对外客运枢纽布局和选址存在的问题，针对已有模型的不足，提出了以旅客出行时间最短为目标的理论模型，包括适用于土地开发密集的老城区枢纽选址的约束趟模型和适用于新城(新开发地区)枢纽选址的无约束选址模型；约束型枢纽选址模型是一种较为复杂的线性规划问题，可以采用单纯形法求解；而对无约束型枢纽选址模型，由于候选枢纽非常多，采用一般的方法无法求解，论文引入了遗传算法进行求解，并以一算例进行了验证。(3)从对外客运枢纽客流在城市之间分布和城市内部分布两个层面。提出了城市对外客运枢纽客流需求预测方法。论文将城市对外客运枢纽客流需求预测分为两个层面，即对外客运枢纽在城市或地区之问的客流预测和城市对外客流在城市内部的分布预测。对外客运枢纽与目的地城市之间的客流预测流程按四阶段法进行预测：对于城市对外客运总量预测，提出了以改进神经网络主成分预测方法为主的组合预测方法；对于城市对外客运分布预测，根据城市对外客运的交流模式和分布规律，提出了了修正的重力分布模型；对于城市对外客运方式预测，根据旅客的行为分析，分别提出了随机效用模型、用户最优对等模型、系统最优结构模型及多目标规划模型和双层规划模型，并对多模型进行了比较分析；对于对外客运客流在枢纽间的分配预测，以公路客运枢纽为例，根据城市出入口的分布建立了分配预测模型。对外客运枢纽客流在城市内部的预测，包括客流生成和分布预测，是城市交通预测的一部分，采用与城市土地利用相结合的生成率法和重力模型进行预测。<4)考虑换乘机动性、可达性和生态性三个优化目标，提出了对外客运枢纽换乘客流预测模型．分析了对外客运枢纽客流的特征，针对对外客运枢纽换乘客流换乘的机动性、可达性和生态性三个方面的优化目标，以换乘系统最优为目标函数，构建了对外客运枢纽换乘方式优化模型，并以此进行对外客运枢纽换乘客流预测．--100-- 第八章结论和展望国以轨道交遥和常规公交为重点，从衔接模式、场站、线路及运营等方面分别提出了对外客运枢纽衔接系统规划优化模型与方法。分析了对外客运枢纽的衔接方式；针对轨道交通的特点，从衔接模式，运营衔接两个方面提出与轨道交通衔接规划的优化模型：从衔接模式，场站，线路、运营等方面分别提出了对外客运枢纽与常规公交衔接规划的优化模型和方法；根据对外客运枢纽交通组织存在的问题，研究了对外客运枢纽交通组织的方法：根据对外客运枢纽信息服务的内涵和分类，研究了对外客运枢纽乘客信息服务优化设计方法。(6)从枢纽宏观布局和微观换乘两个层次，完善了对外客运枢纽评价指标体系，对对外客运枢纽评价进行了研究，并首次将集对分析法引入到微观换乘系统评价中．将对外客运枢纽综合评价分为宏观布局评价和微观换乘系统评价两个层次。根据评价指标体系建立的原则，完善了评价指标体系。提出了基于熵值法和广义效用函数法的宏观布局评价方法，并首次将集对分析法引入到微观换乘系统评价中。8．2进一步研究和展望城市对外客运枢纽规划与设计是一个庞大的系统工程，其工作不但牵涉到交通工程方面的内容，还涉及到城市规划建设、土木工程、电子信息技术、计算机技术等方面的发展。笔者认为在以下几个方面还需要进一步研究：(1)受到我国先行管理体制的制约，对外客运枢纽本身(特别是大型对外客运枢纽，如公铁复合枢纽)、城市交通等属于不同部门管理，各级管理部门立场、角度不尽相同，多部门管理，难以协调。因此，研究并建立一套行之有效的、适合对外客运枢纽综合管理和投资的体制是今后的重要方向之一●(2)对外客运枢纽ITS是今后研究的一个重要方向，如对外客运枢纽ITS的信息系统、交通管理系统及旅客集疏运系统的规划和研究等等。(3)论文所研究的对外客运枢纽主要是针对陆路客运枢纽．其规划和设计的理论也部分适用于港口、机场等枢纽，但由于港口、机场等枢纽的特殊性，应该开展专门性的研究。(4)对外客运枢纽本身也是一个城市的大型公共建设项目，它的建设可能会引起周边地区一系列的交通问题，处理不当会对周边交通产生严重的影响，因此定性和定量分析对外客运枢纽设施对周边地区所带来的交通影响也是今后需要进行研究的方向。--101-- 东南大学博士学位论文参考文献1．胡思继著．综合运输工程学【M1．北京：清华大学出版社。20052．刘灿齐著．现代交通规划学【M1．北京：人民交通出版社，20003．沈志云著．交通运输工程学【M1．北京：人民交通出版社，19994．数字化丛书编委会编．新世纪铁路、公路、水运、航空、城交交通运输智能化全书【M1．北京：清华大学出版社，20015．覃需．轨道交通枢纽规划与设计理论研究【D】：【博士学位论文】．上海：同济大学，20026．H．B．普拉夫金，B．且．涅格列依著．枢纽内各种运输方式的协调【M】．北京：中国铁道出版社，19887．陆化普著．综合交通枢纽规划【M】．北京：人民交通出版杜，20018．K．Io．斯卡洛夫著．城市交通枢纽的发展【MJ．北京：中国铁道出版社，19909．张颉，任福田，肖秋生．城市客运枢纽选址方法田．北京工业大学学报，1991(4)：24-28+34lO．刘其斌，马桂贞主编．铁路车站及枢纽[M1．北京：中国铁道出版社，1997．217-22211．郭冠英．对出行分布模型的归纳和创新田．同济大学学报，1994，22(3)：312．31612．魏恒，任福田．八—期参与公交客运枢纽选址方法川．北京工业大学学报。1991(3)：39-4613．吕慎．大城市客运交通枢纽规划理论与方法研究(D】：【博士学位论文1．南京：东南大学，200414．张玉珍，运输场站规划技术研究田1：【硕士学位论文】．西安：长安大学，200515．熊巧．公路枢纽客运站的布局研究【D1：(硕士学位论文】．成都：西南交通大学，200216．赵建理．汽车客运站布局规划研究【D1：【硕士学位论文】．西安：长安大学，200017．李晓江，阎琪，赵小云编译．中国城市交通发展战略p田．北京：中国建筑工业出版社，1997．18．杨佩昆．境外综合交通运输的换乘系统明．国外城市规划，1999(1)：2-4+4219．张超，李海鹰．交通港站与枢纽【M1．北京：中国铁道出版社，200420．胡列格．交通枢纽与港站设计【M1．北京；人民交通出版社，200421．高自友，孙会君．现代物流与交通运输系统一模型与方法[M】．北京：人民交通出版社22．张国伍主编．智能交通系统工程导论[M1．北京：电子工业出版社，2003．221-24223．陈学武．交通枢纽规划设计p哪．南京：东南大学出版社，199924．MaidC．Walkek．PlanningandDesignofOn-StreetLinghRailTransitStationsm．TransportationR嘲eardlRocor{d136125．Meyer＆John，KainEJohn．TheUrbanTransportationProblem棚．Cambridge(mass)HarvardUniversityPress．196526．DavidShen．Factorsinducingsuccessfulimplementationofintermodelguidingpublictransitsystem田．AnnualReport．FIU，199427．CalosFDaganzo．Transportationandtraffictheory-proceeOmgsofthe12thinternationalsymposiumoilthetheoryoftrafficflow＆transpomtionO]．Berkcley．c8lifom酞U．S．九Jan．199328．PaulC．Box,P．E．TheLocationandDesignofBusTransferFacilities田．ITECOUNCILCOMMITTEE5C．1A29．S．Bandara,S．C．Wtrasinghe．Member,ASCE，op￡im岫GeometriesforPie-typeAirport一102— 参考文献Terminals[J]．JournalofTransportationEngiⅨa．ing，199230．Md．ShoalbChowdhury．OptimizationofTransferCoordinationforIntermodalTransitNetworks[J]．TransportationResearchBoard,Washington，DC．200l31．SnehamayKhasnabis．LandUse&TransitIntegrationandTransitUseIncentives田．TransportationResearchBoard,Washington，DC．199732．LutinJ，BenzG．Keyassuesinlightrailtransitandstationdesign[J]．In：TransportationResearchRecord1361,RB，WashingtonJ3C，199233．张国伍．交通运输系统分析【M】．成都：西南交通大学出版社，199134．夏绍玮，杨家本等．系统工程概论伸哪．北京：清华大学出版社，199535．刘高琥．论铁路枢纽内设各位置选择与城市规划的配合明．铁道工程学报。1996(4)：97-10036．刘晓岚，金明东．铁路枢纽与城市交通系统协调问题研究田．铁道运输与经济，2006(3)：93-9537．张复明．区域性交通枢纽及其腹地的城市化模式川．地理研究，2001(1)：49—5538．管楚度．交通区位论及其利用叫1．北京：人民交通出版社。200039．A．VonKnoblceh．汉堡的综合交通换乘设施【J】．城市轨道交通研究，1999(1)：84-8640．M．汤姆逊．城市布局与交通规划【M】．北京：中国建筑工业出版社，198241．姚志刚．道路运输枢纽理论与布局规划方法研翘D】．【硕士学位论文1．西安：长安大学，200342．晏启鹏，王忠强．AHP在公路主枢纽站场总体布局规划中的应用【J】．西南交通大学学报，1999(2)：98—10243．席庆．交通运输枢纽中客运站点布局问题的研究们．西南交通大学学报，1999(3)：124—12844．刘伟华．公路土枢纽客货运站场规模确定方法闭．重庆交通学院学报，2002(3)：61—6545．陈焕江．公路客运站布局和选址方法的研究川．公路交通科技，200t，18(3)：111-11446．袁虹，陆化普．综合交通枢纽布局规划模型与方法研究闭．公路交通科技，2001，18(3)：103·10747．晏启鹏．公路主枢纽站场总体布局方案优选模型及算法叨．重庆交通学院学报，2000(1)：40—“48．屈宪军．公路运输枢纽布局规划方法研究【D】：【硕士学位论文】．西安：长安大学，200049．赵建理．汽车客运站布局规划研究【D1：【硕士学位论文1．西安：长安大学，200050．潘有成．基于PupFuzzy的综合交通枢纽客运站布局影响评价研究【J】．重庆交通学院学报，2004(5)：104．107+12351．DevelopmentofBusStopDesignStandards，ArlingtonCountyBusStopEvaluationProgram[J]，TechnicalMemorandum#1，200252．Michaelfeplogle．BicycleAccesstoPublicTransportation：LearningfromAbroad[J]，ITEJonmal,December199253．AmedenR．Odoni。RichardDeNenfville．PassengerTerminals[J]，Translm．Res-A,199226A(1)54．AndrewC．Lemer．MeasuringPerformanceofAirpⅢPassengerTerminals叩，Trenslm．Res．一A"1992,26A1：1)55．RobertBeck．DesigningforPassengerinformationNeedsinSubwaySystems田，ITEJournal,1986(3)56．张盛云等．道路客运和运力在城市布局的研究帆．广西交通科技，1998(4)：59·6257．朱嘉禄等．现代大型汽车客运枢纽设计研究【J】．建筑创作，2001(3)：42-4758．王璇．国内外地铁换乘枢纽站的发展趋势唧．地下空间，1998(SI)：134-137--103-- 东南大学博士学位论文59．蔡逸峰．铁路客运站的选址与客流集散方式研究一以上海第二客站为例【J1．城市规划，2001，25(10)t65-68∞．靳景玉．客运量及其市场占有率的神经网络预测川．重庆商学院学报，2000(1)：56-5761．高自友，四兵锋．市场竞争条件下铁路旅客票价制定的模型和算法【J】．交通运输系统工程与信息，2∞l(1)；50-5562．陆建华．高自友，多模式条件下需求变动时铁路客票价格制定的优化模型及算法们．交通运输系统工程与信息，2001。l(4)：36-4263．陆建华，高自友．基于双层规划模型的铁路票价制定优化策略【J】．北方交通大学学报(社会科学版)。2003，2(3)：40-4364．段国钦．交通走廊运输需求分析及其运输结构优化研究【D】：[硕士学位论文】．西安；西安公路交通大学，200065．罗建国．旅客交通行为分析理论与模型m．公路与汽运，2002(3)：74-7566．王正，刘安，郑萍．广义Logit交通方式划分预测方法阴．同济大学学报，1999，27(3)：65-6967．赵振宇等．模糊理论和神经网络的基础和应用【l哪．北京：清华大学出版社，199368．王旭，王宏等．人工神经元网络原理与应用嗍．沈阳：东北大学出版社，200069．姜帆．城市大型客运交通枢纽规划理论与方法的研究【D】；【博士学位论文1．北京：北方交通大学，200270．姜帆．关于轨道交通需求预测与城市客运交通枢纽关系的研究【J】．交通运输系统工程与信息，2∞1，l(4)：48-5271．晏启鹏，王忠强．城市对外交通枢纽客流交通特性分析阴．重庆变通学院学报，2001，20(4)：94-9772．牛学勤，王炜，殷志伟．城市客运交通方式分担预测方法研究川．公路交通科技，2004，21(3)；77—7973．葛亮，王炜．基于可持续发展的城市客运交通方式分担率预测模型研究【J】．公路交通科技，2004(8)：98—10174．沈未，陆化普．基于可持续发展的城市交通结构优化模型与应用阴．中南公路工程，2005(1)：155—158”．周明。孙树栋．遗传算法原理及应用【M1．北京；国防工业出版社，199976．M．E．O’Kelly,H．Miller．Thehubnetworkdesignproblem：areviewandsynthesism，JournalofTransportGeography,1994．2(1)77．D．Bryan,M．E．O’Kelly．HubandspokenetworksinairIzansportatinn：柚analyticalreview[J]．JournalofRegionatSciellt∞,1999．39(2)78．PowellD．SkoinickMM．UsingGeneticAlgorithmsinEngineeringDesignOptimizationwithNonlinearConstraints啊，Proc．ofthe5thInt’1．Conf．OnGeneticAlgorithms,199379．rransporta*ionandTra伍cEngineeringHaodbook【M[，ITE，2ridEdition,199280．YangH．，BellM．G．ModelsandAlgorithmforRoadNetworkDesign：AReviewendSomeNewDevelopments[J】，TransportReviews，1998，18(3)81．SutsntoS．，MasakiK．DesignofPublicTransitNetworkinUrbanAreawithElasticDemend0]，--104-- 参考文献Journal．ofAdvancedTransport眦ion,1999，33(1)82．晰ni柚H显Hai-jonHuong．Acombiningtripdistributionandassignmentmodelformultipleu蛳dasses田，Transportationgeseurch,PartB，1992(4)韶．KjenJ"BosseR．Amethodfurtheroute-choiceprobleminpublictransportsystem[J]，TransportationScience，1992,26(3)84．Sail]VLE．Trafficassignmentinpractice：overviewandguidelinesforusen[J]，JournalTransportationEngineering，1991(6)85．KuetO．Zomsten，JantLundgren．AnEnU"opy-basedModalSplitModel[J]．Tnmslxn"tationResearch,PartB，1989(5)86．DavidBrownstone，DavidS．Bunch，KennethTrain．Jointmixedlogitmodelsofstatedandrevealedpreferencesfuralternative—fuelvehicles[J]，TransportationResearch,PartB,2000(5)87．WuJlI"FLORIANM，MARCOTTEP．TransitEquilibriumAssignment：AModelandSolutionAlgurithm【J]tTransportationScience．1993(28)88．SP正sSILFLORIANM．OptimalStrategies：ANewAssignmentModelforTransitNetwork[J]，TransportationResearch,PartB。1989(23)89．Hale~Letal．．AValueEfficiencyApproachtoIncorporatingPreferenceInformagoninDataEnvelopmentAnalysis[J]，ManagementScience，1999,45(1)：103—11490．VladimirMarionov．DanielSen&LocationofHubsinaCompetitiveEnvionnent[J]．EuropeanJoumalofOperationalResearch,1999：363-37191．MagedDessouky，RandolphHall．BusDispatchingatTunedTransferTransitStationsusingBusTrackingTechnology[J]．TransportationResearchPartC，1999：187-20892．Aykin．T．HubLocationandRoutingPrub蛔np]．Eurol∞anjournalofoperationalresearch,May18，199593．峋euJ，Bosse＆．Amethodfurtheroute．choiceprobleminpublictransportsystem[J]．TransportationScience，1992,26(3)94．J．J．Bates．IntroducingNewAlternativestoAChoiceModel田．TrafficEngineering＆Control，Oct．199l95．JanC．Fransoo，J．VVfllM．Bertrand．Anaggregatecapacityestimationmodelfortheevaluationofrailroadpassingc‘m硝nlc虹ons【J】．TmnspurtationResearch，PartA，2000(34)96．SailM．E．Trafficassignmentinpmtice：overviewandguidelinesfurIIs∞m．JournalTransportationEngineering，1991(6)97．魏权龄，闫洪．广义最优化理论和模型．科学出版社，200398．姜帆．综合交通枢纽的组织管理模式分析叫．系统工程，2002，20(4)：59-6299．钟华颖．城市设计中的交通换乘体系棚．规划师。2004(1)：70-72100．张静，赵映莲，粱兆煜等．现代化客运站舍设计原则的研究田．铁道运输与经济，1998(5)：37_41101．晏克非等．城市综合客运交通体系中换乘研究【J】．长沙交通学院学报，2000(2)：68-73102．裴玉龙等．城市换乘枢纽交通组织方法探讨哪．会议论文，2002．II103．刘有军，晏克非等．上海市人民广场综合交通枢纽的规划方案研究仞．会议论文，2002．1mlO$---- 查垦奎兰竖主兰垡丝苎104．程颖．城市核心地区综合交通枢纽规划叨．会议论文，2002．1105．俞加康．从莘庄车站的设计探讨上海地铁轻轨铁路公交的换乘m．上海建设科技，1998(3)：16一19106．王秋平等．城市其他客运交通换乘轨道交通协调探讨田．西安建筑科技大学学报，2003，15(2)：35-38107．陈泽新．铁路智能运输中客运站旅客引导系统仞．上海铁道科技．2002(1)：16-18108．王遇骏．铁路客运站设计的优化们．铁道上程学报．1999(4)z36-39109．单静涛等．城市交通枢纽交通换乘分析与客流组织评价研究们．会议论文2002．1110．王磊．城市公共交通换乘枢纽交通设计方法研究【D】：【硕士学位论文】．上海：同济大学，2003111．郭志勇．城市轨道交通枢纽换乘协调研究口D1：【硕士学位论文】．武汉：华中科技大学，2002112．王有为．城市公共交通枢纽规划研究fDl：【硕士学位论文1．西安：西安建筑科技大学，2002113．陆锡明等．综合交通规划【M】．上海：同济大学出版社，2002114．张如飞、徐循初．城市客运交通的整体化研究一论铁路与城市公共交通的衔接【Jl，城市规划汇刊，1990(1)115．蒋永康．城市轨道交通换乘方式探讨阴．城市轨道交通研究，2000(3)：49—52116．蒋冰蕾，孙爱充．城市轨道交通接运公交线嘲规划m．系统工程理论与实践，1998(3)；131—135117．陈茜，牛学勤，陈学武，王炜．公交线路发车频率优化模型田．公路交通科技，2004，21(2)：105一107118．周雪梅，杨晓光．基于ITS的公共交通换乘等待时间最短调度问题研究田．中国公路学报，2004，(2如83-85119．李妍．上海航空港与地铁的换乘研究【D】：【硕士学位论文1．南京：南京航空航天大学，2002120．叶霞飞，谭复兴．城市公交的换乘与接驳【J】．城市轨道交通研究，1998(3)：27—30121．李娜，陈学武．公交车中途停靠站停靠能力及设计站长计算初探明．土木工程学报，2003，36(7)：76．81122．曹玫，林小涵．基于遗传算法的城市轨道交通接运公交线网规划佣．武汉理工大学学报(交通科学与工程版)，2005(4)：98．100123．刘琪，晏克非．公路站场规划布局方案综合评价方法研究川．公路交通科技，2005，22(11)：163．166124．杨晓光，张珏，张海军．轨道交通换乘枢纽交通信息服务分析阴．城市轨道交通研究，2004(5)：29．31125．罗涛，瞿永忠．综合交通枢纽智能运输系统的发展初探【J】．北方交通大学学报，1999，23(5)：20-24126．孙小年，姜彩庭，王江平．城市客运交通换乘衔接的综合评价田．交通标准化，2005(10)：24-28127．覃蟊．铁路客运与市内公交衔接协调性的评价分析阴．武汉交通科技大学学报．2000(2)：105-109128．葛亮．城市综合客运综合换乘枢纽规划及设计方法研究【D】：[博士学位论文】．南京，东南大学，2004129．李清富，胡群芳，刘文等．集对分析在道路路况评价中的应用【J】．中外公路，2002(3)：8-ll一’06-- 参考文献130．李新荣．集对分析在科研评价中的应用m．科技进步与对策，2003(14)：43—44131．刘春。黄伟勇，张加强．城市立体交叉方案的集对分析模型研究田．绍兴文理学院学报，2005(2)：66--69132．王秋平，刘军立。严宝杰．城市货运变通枢纽布局方案模糊评价研究叨．城市问题，2004(3)：54-57133．朱雪松，彭国雄，周文辉．基于层次分析(AHP)的公共交通枢纽换乘衔接模糊评价川．内蒙古工业大学学报，2003(4)：73-77134．东南大学交通学院．无锡市域综合交通体系规划研究[R】，2004--107-- 东南大学博：t学位论文攻读博士学位期间发表论文及参与科研情况一、发表论文情况1．城市对外客运枢纽选址方案比选模型与遗传算法应用。公路交通科技(2006年第9期)，第一作者；2．基于GIS条件下交通规划中交通网络处理技术，公路交通科技(2001年第5期)，第一作者；3．地理信息系统(GIs)在OD调查与分析中的应用研究，东南大学学报(2001年第3A期)，第一作者；4．我国城市开发区客运交通需求预测方法研究，交通运输系统工程与信息(2004年第1期)，第一作者；5．城市交通规划GIS支持系统研究开发，交通科技(2005年第5期)，第一作者；6．网络条件下高速公路收费费率优化方法研究，公路交通科技(2005年第6期)，第三作者{7．中小城市出入口机动车OD调查及其扩样方法研究，交通科技(2002年第6期)，第三作者．二、参与科研情况◆城市交通1．郑州市综合交通规划，项目主持人，2001．3～2003．10；2．郑州市郑东新区CBD交通专项规划，项目主持人。2004．10～2005．1；3．郑州综合交通枢纽地区规划调整，项目主持人之一，2006．7～2006．8；4．郑州市郑东新区综合交通规划，项目主持人，2005．7～日前；5．郑州市郏东新区交通管理规划，项目主持人，2004．8～目前；6．郑州、合肥等城市交通影响分析20项。项目主持人，2003．6～目前；7．厶肥市综合交通规划，项目主持人之一，2002．8～目前；8．合肥市主要干道交通设计(C标段)，项目主持人，2006．2～2006．6；9．淮安市交通管理规划，项目主持人，2002．6～2002．10：lO．赣州市交通管理规划，项目主持人，2002．8～2003．10：11．深圳市宝安区松岗镇综合交通规划，项目主持人之一，2002．6～2002．12：12．烟台市综合交通规划，项目主持人，2003．7～2005．8；13．晋江市主城区综合交通规划，项目主持人之一，2005．12～2006．8；◆公路交通14．安徽省高速公路网规划，项目主持人，2001．9～2005．12：15．安徽省干线公路网规划，项目主持人，2005．9～2006．8s--108-- 攻读博士学位期间发表论文及参与科研情况16安徽省农村公路例规划，项目主持人，20059～2006．1；17河南省高速公路收费费率研究，项目主持人之一，2003．7～2004．10；18．河源市公路网规划，项目主持人，20049～20057g19．铜陵～宣城高速公路工(预)可交通量预测，项目主持人，2005．9～20063：20．国家重点公路龙川至英德段公路工可交通量预测，项目主持人，2004．7～2005，321．山东省公路规划建设管理决策支持系统，项目主持人，200312～2006．8；◆综合交通22．常州市域综合交通体系规划研究，项目主持人，2004．4～2004．923．无锡市域综合交通体系规划，项目主持人，2004．12～2005．7。三、获奖情况1河南省高速公路收费费率确定及优化研究，河南省交通科学技术进步二等奖，第7获奖人(证j{号：2005．16．11231)。 东南大学博士学位论文致谢在论文落笔之际，首先要感谢的是李旭宏教授，我的本科、硕士和博j一论文都是在先生的悉心指导下完成的。先生以其渊博的学识、严谨治学的作风、诲人1i倦的长者风范和博大胸怀把我带入交通科学研究与教学的舞台。先生给予我的指导和帮助，使我永生难忘，终生收益，将影响我的牛。感谢我的同事朱彦东、毛海军、何杰、鲍香台等，他们在我的论文和平时工作中给我极大的关心、支持和帮助。感谢交通部公路科学研究院的刘佐先生和阿特金斯公司的赵磊先生，他们在我的论文资料收集和论文写作中给我提供了大量的无私帮助和指导。感谢妻子盂晓莉女士，论文的完成离不开她的默默支持，在论文期间承担了绝大部分的家务，为我论文写作提供了很好的环境支持；感谢儿子陈佳术，你是我工作和学习的动力源泉。感谢我的父母，是他们含牢茹苦将我养大并培养成人，养育之恩无以回报。感谢所有关心、支持、鼓励和帮助过我的人。在人生道路上，我将继续努力、永不懈怠，不辜负亲人和朋友们的鼓励和期望。(卜陈大伟2006年11月8日于东南大学