都市圈轨道交通枢纽规划理论及关键技术研究 140页

东南大学博士学位论文都市圈轨道交通枢纽规划理论及关键技术研究姓名：陶志祥申请学位级别：博士专业：交通信息工程及控制指导教师：黄卫20040601 东南人掌博士学位论文摘要摘要都市圈交通走廊是由各种交通方式组成的综合交通体系，其中快速轨道交通系统处于主导、骨干地位，要发挥其大容量和快速的运输优点，良好的馈送系统和衔接换乘系统起着关键性的作用。轨道交通与市内交通，轨道交通与各种交通方式的主动衔接，建设融交通功能、建筑艺术和高新技术于一体的交通换乘枢纽，是提高都市圈交通系统的效率，减少出行时空消耗，确定轨道交通主导地位的有效途径。但是，在我国对于都市圈轨道交通的研究刚剐起步，而且研究的重点在于都市圈轨道交通线网的规划，而往往忽视了都市圈轨道交通枢纽的研究，导致建成后的轨道交通系统客流达不到设计的标准，提高不了轨道交通的效益，使得国家大量的投资得不到预期的回报。因此，本文在大量查阅相关文献和研究成果的基础上，针对我国都市圈轨道交通枢纽现有规划设计理论与方法的空白点和薄弱点，通过理论研究和工程实际应用相结合的方法，从轨道枢纽集散客流预测和枢纽的优化布局以及枢纽的换乘衔接方面展开研究，通过研究建立了轨道枢纽的客流预测模型、枢纽的优化布局方法与模型以及枢纽换乘衔接布局模式等．模型与方法在“苏锡常”都市圈轨道交通研究项目中得到了应用，结果表明这些方法与模型具有一定的可靠、可用性，同时也在理论上推动和完善了抠纽的规划理论。研究了都市圈及轨道交通枢纽的特性。在文献综述的基础上。研究了都市圈的定义、形成机理以及都市圈的五种空间的组合形态。在此基础上，结合我国城市化进程的特征、城市经济的发展、经济全球化及市场经济的发展特征，分析得出了我国都市圈的形成机理，我国都市圈的形成机理为研究都市罔的轨道枢纽提供了理论基础；在研究分析城市“综合客运枢纽”和“公共交通枢纽”定义及特征的基础上，结合轨道交通的特征，笔者首次提出了都市圈轨道交通枢纽的定义，都市圈轨道交通枢纽涵盖城市“综合客运枢纽”和“公共交通枢纽”的概念；在研究分析城市交通运输枢纽特性的基础上，结合都市圈轨道交通枢纽的定义，笔者提出了都市圈轨道交通枢纽系统的六人特性：同时，研究分析了都市圈轨道交通枢纽在都市圈城市建设及都市围综合交通体系中的作用；在研究一般交通枢纽分类的基础上，结合都市圈及轨道交通的特征，给山了都市圈轨道枢纽的分类依据及分类内容；最后，重点研究了都市圈轨道交通枢纽的分级影响因素及分级的指标，并提出了适合都市圈轨道交通枢纽的分级标准。研究了都市圈轨道交通枢纽集散换乘客流预测的方法与模型。首先研究了轨道交通客流的特点，在此基础上研究分析了都市圈轨道交通客流的时空特性，归纳出了五种客流日分布特性曲线及四种线路空间变化特性曲线；通过研究都市圈轨道交通枢纽集散客流随时间变化的因素，归纳出了设计年限内枢纽集散客流量随时间的动态走势三类曲线；研究了枢纽的客流吸引范围及客流吸引范同的划分方法；都市圈轨道枢纽客流最为重要的影响因素是枢纽合理步行区及合理交通区的确定，通过调查分析，提出了枢纽合理步行区及合理交通区的确定方法；然后总结分析了～般的轨道枢纽集散客流预测的思路；在此基础上，根据都市圈轨道交通客流与一般城市轨道交通客流的不同特点，提出了适合都市罔轨道交通枢纽客流的吸引范围模型，由该模型检验城市轨道交通的客流直接吸引范围证明该方法模型是有效的；都市圈轨道交通枢纽客流预测交通小区划分不同于传统的城市交通小区划分方法，提出了阱枢纽节点为中心、以吸引范围为半径的圆形范围为客流预测的虚拟交通小区的划分方法：并依此在确定吸引范围的基础上，提出了基予效用矩阵的都市圈轨道枢纽客流预测模型，实例分析证明该方法具有较强的实用性和可靠性。研究了都市圈轨道交通枢纽布局规划。首先研究分析了都市陌轨道枢纽布局的原则及枢纽布局I 东南大学博士学位论文摘要的宏观和微观影响因素，给都市罔轨道枢纽的布局规划研究提供了基础；在此基础上，研究分析了都市圈轨道交通枢纽布局的理论，进行了枢纽交通獗位理论及交通走廊理论分析，首次提出了交通区位理论、交通走廊理论在都市圈轨道网络及枢纽布局规划中的应用思路，提出了基于交通区位理论和交通走廊理论的枢纽选址思路：交通区位决定枢纽位置、交通走廊决定线路走向的由“枢纽到网络”的轨道网及枢纽规划方法；首次提出了都市罔轨道网及枢纽布局的基本思想：以分层结构为基础，以轨道枢纽为核心，分层、分区布设轨道线路，优化成网；在枢纽布局理论研究的基础上，研究了枢纽布局的一般方法吼及枢纽布局选址的方法，并提出了大型枢纽选址的四步骤选址方法与模型，提出了依据客流集散点及客流量大小的中、小型枢纽选址模型与方法，枢纽选址的方法与模型在“苏锡常”都市网轨道交通研究项目中得到了应用，结果表明建立的方法与模型具有较高的实用性；最后研究了都市圈轨道站点的布局，通过分析利用快速轨道交通出行的过程，得出按照乘客上站及下站的步行时间和乘车时间总和最小的原则来优化布局快速轨道交通站点的结论，在此基础上，建立了基于出行时间最小的站距优化模型．该模型是建立在乘客出行过程论证分析的基础上，具有一定的参考价值。研究了都市网轨道交通枢纽换乘衔接。首先研究分析了轨道交通枢纽交通衔接的内涵、轨道交通枢纽换乘的发展趋势及我国地铁枢纽站的建设现状；研究分析了国外典型的轨道交通换乘系统，给我国都市圈轨道交通枢纽研究提供了参考依据：然后研究分析了轨道交通换乘衔接的原则及影响因素；在此基础上，重点研究了轨道交通线路之间的换乘衔接模式，得出了轨道线路之间主要的换乘模式：站台换乘、结点换乘、站厅换乘、通道换乘、混合换乘和站外换乘六种模式，轨道换乘枢纽的布局模式：并列式、行列式、十字型、T型、L型、H型和混合型等七种形式；重点研究了常规公交接运轨道交通的衔接规划，得出了公交接运轨道交通的模式，公交接运轨道交通枢纽的规划模型，公交换乘轨道交通的模式及轨道交通换乘其它交通方式的方法等。研究了都市圈轨道枢纽布局评价方法。研究利H{层次分析法和灰色关联分析方法，按照枢纽布局的目标要求，提出了由“总体评价层一评价准则层一评价指标层”组成的三层分析模型，该分析模型根据枢纽布局规划的优化目标和方法，并与轨道枢纽的功能定位密切联系起来，且考虑枢纽布局对轨道交通与其它客运方式衔接的影响，确定其规划布局方案综合评价主要评价其与城市发展的协调性、对居民出行条件的改善作用、对轨道线网结构的影响、对轨道线网运输功能的影响等。该方法用在了“苏锡常”轨道交通研究项目中，结果表明该方法用在轨道线网及枢纽布局方案选择中具有一定的实用性。【关键词】都市圈轨道交通枢纽系统特性效用理论Logit模型交通枢纽理论布局与选址换乘衔接灰色关联分析 丕塑盔堂竖土兰垡鲨苎些!!竺!AbstractVariouspassengertransportmodesareintegratedintometropolitantransportcorridor．whilethefastrailtransitplayadominantrole．Thewellfeederandtransfersystemisthekeyprocesstoexertthevirtueofbigcapacityandfasttransit．Toimprovethecitytrafficefficiency，reducethetravellimeandconfirmtherailtransitdominantposition，therailtransitmustbelinkedupwithvarioustransportmodesandthetransfersystemmustbeconstructedtogetherwithtransitfunction、architectureartandnewlytechnique．ThestudyonitisunfledgedinChina．Scholarpaymuchattentiontothemetropolitanrailtransitwithemphasisonplanningrailtransitnetwork，lessattentiontorailhub，soitresultsinthepassengerfallingshortofthedesignstandard，notimprovingthebenefitofrailtransitandnotmeetingtheneedoftheexpectedreturnConsideringtheunsubstantialandvacantaspectsintheprocessofoptimizationplananddesign，basedonthereviewofagreatdealofdomesticandoverseasrelevantliterature，andintegratingthetheorywithpractice，thedissertationhascarriedoutthestudyabouttheplananddesigntheoryofmetropolitanrailtransitintbteeways：thehubs’collectingmaddispersingpassengersforecast、hubsoptimizationlayoutandhubfeederandtransfersystem．Themodelsofpassengersforecasting,hubsoptimizationlayout，hubfeederandtransfersystemwerebroughtforward．Thesemodelswerealsoappliedtothestudyof“suxichang"’railtransitwhichindicatedthatthesemodelswerereliabilityandpracticable，atthesamei．ime，theyfullypromotethequalitylevelofhubplanninganddesigntheories．Firstly,thecharacteristicsofmetropolitanandrailtransithubwerestudied．Basedonthestudyingofrelevantliterature，thedefining、formingmechanismandfivespatialcombinationconformationswerestudiedforthetheorygroundworkofmetropolitanrailtransithubs．；Withthestudyingonthecharacteristicsofcitytenor、cityeconomicdeveloping、economicgloballyandthecharacteristicsofmarketeconomNtheformingmechanismofourcountrywasdeduced．Studyingonthedefinitionandcharacteristicsoftheintegratedpassengertransporthub、publictraffichub，thedefineofthemetropolitanrailtransithubwascarriedoutfirstly．Onthebaseoftheanalyzedcitytransithub，thesixcharacteristicsofmetropolitanrailtransithubwereputforward；Atthesametime．1hefunctionofmetropolitanrailtransithubintheconstructingandtransportationsystemwereanalyzed；thereafler’thedefining、function、characteristic、theclassandgradeofthehubwerestudied．Onthebaseofresearchoneffectfactorandgradeindex，thegradestandardforthemetropolitanrailtransithubshadbeenputforwardSecondly,themodelofthehubs’collectinganddispersingpassengersforecastwerestudied．RailtransitpassengercharacteristicandthespacetimecharacteristicofmetropolitanrailtransitWereanalyzed，thefivepassengerdistributingcurvesononedayandthefourlinepassengervariationalcurveswereconcluded；withthevariationalfactorsofthehubs’collectinganddispersingpassengersstudied，thethreedynamicCHIVESalongwithtimeinthedesigningfixednumberofyearwereinduced；Thespilloverscopeofpassengeranditsmeasuredmethodwerealsoresearched；Thetrafficreasonableareasforcollectinganddispersingpassengersareanalyzed；Themodelofthepassengerspilloverscopewasputforward，thetestindicatedthatthemodeliseffective；Thetrafficdistrictforpassengersforecastwasraised，whichiscenteredonthehub，circledwiththeradiusofaRrahentscope．Theforecastmodelapplyingtoestimatingthevolumeofcollectinganddispersingpassengergenerationand7ansferpassengerIIi 东南人学博士学位论文‘Abstractdistributionareraised，theexampleprovedthatthemodelsarereliabilityandpracticable．Thirdly,thelocationtheoriesofmetropolitanrailtransithubplanningwerestudied．Basedontheresearchoftheeffectsfactors、theanalysisoftheapplicationswiththetransportlocationtheoriesandtransportcorridortheoriesintheprocessofmetropolitanrailtransithubplanning，thepositionmethodsoftherailtransithubsplanningwhichtherailtransithubislocatedandthentherailtransitnetworkwereputforwardfirstly．Thekeyideaoftheplanningfortherailtransitnetworkandthehubwascarriedoutfirstly：Thehubisthecoreandthenetworkisthebase．Onthebaseofthetheoryofthehubposition，thegeneralmethodofthehublocationwasstudiedandthefourstepsmethodandmodelforthelargehubwasraisedandthemethodandmodelforminitypehubaccordingasthepassengerwasalsopromoted．Thesemethodsandmodelswereappliedtotheresearchonthesuxichangmetropolitanrailtransit，theresultindicatedthatitisverypracticable．Atlast，thestationlayoutofthemetropolitanrailtransitwasalsostudied．Accordingtotheanalyzingofthetripridingralltransit，theconclusionandthemodelwhichwereusedforharmonizingrailtransitstationlayoutisdeducedonthebasisofthetriptimeminimumprinciple．ThesemodelsestablishedonthebasisofanalyzingthetripisusefulforrailtransithubplanningFourthly,thetransferandfeederofthemetropolitanrailtransithubwerestudied．Firstly,theconnotation、trend、overseastypicaltransfersystemoftherailtransittransferandtheactualityofourcountrywereanalyzed．Basedontheresearchoftheprincipleandtheeffectfactors，thejointpatternsbetweenrailtransitlinesandbetweenrailtransitandotherpassengertransportmodesaresummarized．Therehavesixtransfermodesbetweentheraillines：platformtransfer、cronodestransfer、stationhalltransfer、channeltransfer、mixingtransferandstolonoutertransfer,seventransferlayout：parataxismode、cavalcademode、crossmode、Tmode、Lmode、Hmodeandmixingmode．Themodelofthefeedertransitsystemplanninganddesignofrailtransittinesarebroughtforward。Finally,theevaluationonthemetropolitanrailtransithublayoutwerestudied．WiththeAHPandgrayrelevanceanalysis，theanalyzingmodelforevaluationhublayoutplanningwhichmakesupofevaluationtier、ruletierandindextierareraised．Themodelisformedaccordingtotheharmonizinggoalo九hehublayout，thefunctionofrailhub、thefeederwithotherpassengertranspoamode、thehammnywiththecitydeveloping、theimprovementofthetripcondition、thestructureoftherailtransitnetworkandthetransitfunction．Thismodelwasusedintheresearchofsuxichangmetropolitanrailtransit，itshowedthatthemodelispractical．Keywords：Metropolitan，RailTransitHub，SystemCharacteristic，LogitModel，TransitHubTheory,LayoutandLocation，TransferandFeedeLGrayRelevanceAnalysisIV 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。签名：圆垒亟日期：!兰f，∥关于学位论文使用授权的说明东南大学、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。q址 第一章概述1．1研究背景1．1．1都市圈的形成随着城市化进程加快，人口、资源、技术、资金集聚，运输需求量及出行方式发生了结构性变化，人们的出行需求将进一步增妊，且对运送出行时间和质量的要求也会提高。城市化进程的主要表现为城市与城市之间联系强度和便利性的不断增加，并随着城市间的交通网络体系的完善，区域向巨大的城市群地区演变，大都市带(MegalopoliS)、都市连绵区(MetropolitanInterlockingRegion，简称MIR)或城镇群体空间不断涌现．如日本东京大都市圈地区、人巴黎地区及美国东北部城市密集区等均已表现出城市化特征。我国也逐渐形成了北京、上海、广州、珠江三角洲和苏锡常长江三角洲等人都市囤。都市圈的形成，对于都市圈内部的交通运输体系提出了新的发展战略要求。都市圈的形成是中心城市与周围地区般向流动的结果，健全的都市圈的运作是以内在的社会经济紧密联系为基础，以便利交通、通讯条件为支撑，以行政的协调领导为保障的。都市圈的划分与构建是以中心城市与周围城镇地区的联系为依据的，同一都市圈应属于同一种城市的作用域囤，是一定尺度的城市经济区。它体现了空间系统的诸要素按一定的组合方式，结合而成的空间分布规则和按一定的内在关系形式而产生的空间相互作用规则，是系统优化的内在要求反映。都市圈的形成要求借助于区域或城市间的完善的交通网络体系，建立以大容量的快速轨道交通系统为骨干，地面辅以常规多类型公共交通网络、公路网、航空、水运等为补充的多层次、多元化、立体化的客运交通网络⋯⋯。1。12都市罄中的交通问题随着城市化进程的发展，国内外的人都市圈笈展均面j脑以下几个交通方面的问题”“：(1)交通事故目前，全世界的交通事故率较高，每年有25万人死亡，1000万人受伤。美国是道路交通运输发达而事故率较低的国家，公路事故每年死亡为4万人；欧盟15国道路交通事故每年死亡人数为4．4万人，其中，以葡萄牙、希腊的交通事故率为最高；我国到2000年道路交通事故死亡人数已超过9万，受伤人数达到20万以上。(2)能源消耗世界上大多数发达国家，能源消耗占国家各行业总消耗的25％以上，如日本、加拿大、美国等。从各种运输方式来看，道路运输几乎全部依赖石油。以美国为例，运输业消耗的石油占总消耗豹85％。运输业的能源消耗已经成为世界能源消耗的重要组成部分。(3)环保问题环保问题主要是指空气、水和噪声污染。机动车是构成烟雾的主要污染物一Co的主要来源，目前空气质量虽有所改善，但烟雾仍困扰着世界上100多个城市。另外，来自交通工具的噪声也是城市主要的环保问题，发达国家有15％的人口生活在65dB以上的高噪声环境F。(4)土地消耗住发达国家的许多大城市，道路交通用地约占开发崩地的30％。交通工具已经成为城市空问最贪婪的_日j户。在某些中心商业地区(CBD)。道路和停车场占60％一70％的空间。(5)城市建筑物的破坏交通运输干线既需要占用土地，也直接造成土地与人口的分隔。这种对资源配置的不利影响是20世纪60年代以来对公路反感的重要原因，一些城市因此而取消了快车道建设计划。(6)城市美学交通对城市空间的占用在城市内产生了很大的视觉破坏作用。无论停车场还是快车道，甚至商业街都难以令人产生茭感。机动车，静的或动的，随处可见，主宰着城市景观。新增加交通设旌的建设，会 东南大学博士学位论文损坏历史建筑以及使空地减少，这些均会破坏城市景观。(7)城市化进程“紧凑型城市和开敞型区域”相结合的空间形态是城市化发展的目标，在都市圈形成过程中。初期采IL}j“交通引导发展”TOD策略，在发展到一定规模水平后采用“交通支持发展”TSD策略。而都市圈内常规公交、出租车等交通方式在都市圈发展到一定水平之后，对于都市圈的发展起不到应有的作用。需要规划其他的交通方式。1．1．3都市圈中交通问题的解决途径面对都市圈中的交通问题，每个国家和城市均实行了各自相应的政策，其中最常用的几条政策：(1)规划建设轨道交通提高运能的措施；(2)增加高等级公路和道路的数量大力改善和提高公共交通的服务质量；(3)减少私人汽车的使用：(4)土地使用规划。有些火城市如东京、伦敦或巴黎，基于地区发展战略政策，已经演变成了多中心地区，形成了大的都市圈。公路饱和现象明显F降，但是由于分散活动的增加，对私人小汽车的依赖明显的增加了。尽管还没有证据证明，诸如在新型城市里，如果将人们移至更靠近其工作的地方，会导致长期缩短从家到上班地的旅程，但城市规划师们越来越希望寻求解决一个问题，那就是通过对．十地和交通的使用，如何采取一些综合的措施，使城市的发展朝着降低对私人小汽车的依赖和降低出行需求总量的方向发展。借鉴世界上著名的大都市圈的经验，解决都市圈中的交通问题的最为有利的措施是：结合都市圈的总体规划，做好快速轨道交通～地铁、轻轨、市郊铁路等的规划，有计划地、分期分批地建设地下铁道、高架轻轨、郊区快速铁路，并与长途客返、公共汽车、出租车、有轨电车、轮渡等交通工具有机结合，互为补充，最终建立以大容量的快速轨道交通系统为骨干，地面辅以常规多类型交通工具为补充的多层次、多元化、立体化的客运交通网络，实现城市交通的可持续发展⋯。1．1．4都市圈轨道交通的发展都市圈的形成要求借助于以城市快速轨道交通网络为主导的公共交通系统。都市圈轨道交通主要包括市郊铁路和区域快速铁路，东京都市圈、人巴黎地区和莫斯科地区的轨道交通具有代表性””“。我国的北京、上海、广州等地区都市圈轨道交通发展也很迅速。l、东京都市圈东京都市圈的轨道交通系统有JR市郊铁、私铁、地铁、单轨、导轨、有轨电车6种类型，其中服务范围包括市郊与城际间的主要有JR市郊铁和私铁。1992年东京都市圈轨道交通客运量占总客运是的55．6％，轨道交通在城市客运中占据了主导地位。(1)lIR市郊铁：是指在城市区域内为城市客运服务的城市间铁路，其部分线路直穿城市中心区，承担市区与郊区及其它城市的中、长距离客运。最高速度为120km／h，旅行速度可达40～80km，h。根据客流特点组织有每站停的慢车、大站停的快车以及中途不停的直达快车等编组方式。(2)私铁：是指由民营公司建设与经营的铁路，主要承担市区与郊区以及与其它城市的中短距离客运。最高速度有90、105、110、120km／h等，旅行速度在40--70kmPa。2、大巴黎地区人巴黎地区的轨道交通系统包括常规地铁、区域快速铁(RER)、市郊铁及少量轻轨线路，其中区域快速铁和市郊铁服务范围包括了市区和市郊；轨道交通已经成为巴黎市区公共交通的主要手段．RER及市郊铁在城市客运中占有重要地位。(1)常规地铁：主要分布丁|中心区范围内，有地铁线路15条，其中13条呈放射状，2条为环形线，共425个车站，多数站台长75米，站间距平均500米。1985年在15条线路上运行的600辆列车日窑运冕达435万人次。(2)区域抉速铁路(RER)：主要解决市区与副中心、新城之间的交通联系，以其快速、高效的运2 第一章概述输促进了新城经济的发展，保证了新城的建设进度，吸引了大量城市居民到新城居住、_亡作。站距一般为2．5．3．3km，最高速度100—120km／h，旅行速度可选50-60km／h。(3)市郊铁：巴黎的市郊铁路线由法国国营铁路公司经营，连接市区和周围郊区，总长近1000km．最高速度120．130km／h。市郊铁路主要担负住所到工作地点间的通勤运输，住在郊区而在巴黎工作的人40％以上愿乘坐市郊列车。3、莫斯科地区萸斯科地区的轨道交通系统包括(普通)地铁、地铁快车系统、市郊铁路、轻轨及有轨电车5种类型，其中地铁快车系统与市郊铁路主要服务于城市中心区与郊区间的出行。莫斯科也是发展以轨道交通为骨干的综合公共交通系统，其中市郊铁路在公交系统中占有重要地位。(1)地铁快车系统：主要为莫斯科新区居民提供方便的出行条件，并加强各区之间的横向联系，以减少市中心的过镜客流，特别是换乘客流，一般站距为2．-4km，最高速度130km／h，旅行速度70—80km／h。(2)市郊铁路：主要服务于市区与郊区间的客运量，莫斯科的市郊铁路一般设有4股车道，其中2股专门行驶快速电气列车，间隔2分钟，高峰时可不到1分钟；另两股行驶长途客货车，客运量高峰时可安排部分电气列车，间隔约5分钟。4、我国都市圈的轨道交通建设我国城市轨道交通的发展经过了35年历史，经历过一段曲折，如今已经进入加快发展的时期，具有良好的发展前景。我国第一条城市轨道线是建设于60年代中期的北京地铁1号线。在这以后的10多年中，我国大城市轨道交通的建设处于半停滞状态，1970年至1984年仅建成北京地铁环线。1986年天津建成地铁1期工程．随后1986年至1990年间，我国大城市轨道交通建设又处于完全停滞状态。进入90年代以后，我国大城市客运轨道交通建设开始启动。上海市在90年代开始兴建地铁，1995年5月建成1号线，2号线也于2000年5月正式通车。目前已由北京、香港、上海、天津、广州和台湾地承火城市拥有轨道交通。北京、上海、』“州利深圳等20多个城市的30多条、600公里左右的地铁、轻轨等大运量快速轨道交通均在筹建之中9H⋯，城市轨道交通网络系统的建设，使得我国逐步形成了以北京、上海、广州、珠江三角洲、长江三角洲等为中心的都市圈，借鉴国外都市圈的交通发展的经验，国家确立了以都市圈轨道交通的建设来作为城市发展的引导和支撑。综上所述，都市圈轨道交通的发展成为解决都市阁交通问题的发展战略。1．2问题的提出城市化进程的加快，导致了城市区域向巨大的城市群地区演变，火都市带、都市连绵区或城镇群体空间不断涌现，这种大都市圈、都市连绵区或城镇群体空间的形成要求借助于区域或城市间的完善的交通网络体系，许多大城市把建立以大容量的快速轨道交通系统为骨干，地面辅以常规多类型公共交通网络、公路网、航空、水运等为补充的多层次、多元化、立体化的客运交通方式相互协调的综合客运交通体系，并充分实现各类交通方式之间有机换乘衔接，并以此大都市综合客运交通体系作为城市交通发展的战略。在都市圈综合客运交通体系的组成中，快速轨道交通系统处于主导、骨干地位，要发挥其大容量和快速的运输优点，良好的馈送系统和衔接换乘系统起着关键性的作用。轨道交通与市内交通，轨道交通与各种交通方式的主动衔接．建设融交通功能、高新技术和建筑艺术丁一体的交通换乘枢纽，是提高城市交通系统的效率，减少出行时空消耗，确定轨道交通主导地位的有效途径。因此进行以轨道交通枢纽为主导的交通换乘枢纽的合理规划、殴计与建设，对提高都市圈综合客运交通体系的运输效益，改善不同交通方式间的衔接换乘条件，减少居民出行的时间消耗，确定公共交通主导地位等都具有关键的作j=}i。都市罔轨道交通枢纽规划与城市客运枢纽规划背景存在较大差异，两者的规划范丽、服务对象、客流的吸引范围、吸引客流性质上等均有不同。城市客运枢纽基本上都是基于城市交通问题，利用传统的方法划分交通小区进行规划。基于城市交通与都市圈交通的背景差异，应用传统的方法模型，不仅不能3 东南大学博士学位论文满足预期的效果，而且会使得规划和调查工作变得十分复杂而无法实施。都市圈呈现出多中心、城镇群落的特点，中心和城镇往往是轨道交通网络枢纽节点位置，是客流的集散场所。因此，应该结合都市圈特点，研究新的方法解决新的问题。都市圈轨道交通枢纽规划与～般城市轨道交通枢纽规划相比主要有如下不同点：(1)规划范围不同：都市圈规划具有地域范围比较广泛，人口平均密度较低，土地利用强度低，一般为多中心、多周边城镇，中心和城镇往往是枢纽的首选节点；一般城市则地域上表现为人口密度大．土地利用强度高的单中心城市，枢纽规划往往是根据人口的分布，小区的划分进行的；(2)服务对象不同：都市圈轨道交通枢纽主要服务于城镇间的吸引客流出行，城市轨道交通枢纽主要服务于城市内各功能小区之间的出行客流；(3)客流吸引范围不同：都市圈轨道枢纽的客流的吸引范围，具有重要意义的是枢纽站点的合理交通区，并且合理交通区因出行距离的增长而加大；而城市客流的吸引范围，具有重要意义的是站点的合理步行区，主要袭现在车站周围lo分钟步行距离范围内的客流：(4)吸日l客流性质不同：都市圈轨道交通主要吸引利用高速公路韵长途客运、航空客运、轮渡客运及私人汽车客流搭乘轨道交通出行；而城市轨道交通主要吸引常规公交的客流、自行车、摩托车等客流。就目前而言，我国进行轨道交通规划研究仅仅局限于城市，对于都市圈背景的轨道交通规划研究很少，对于都市圈轨道交通枢纽规划研究的更是风毛麟角。我国已经建成的轨道交通枢纽系统存在着很多的问题。由于在实际的j=稗实践中，对于轨道交通系统的研究往往注重于轨道交通线网的规划，而忽略了轨道枢纽的规划研究、轨道枢纽的集散客流研究、轨道枢纽的布局研究、轨道枢纽与其它交通方式的换乘和衔接研究，所以设计出来的轨道枢纽往往满足不了实际的需求；缺乏枢纽客流的研究，使得设计出的枢纽系统设施资源匮乏；缺乏高效的接驳系统，使得乘客出行换乘不方便；缺乏合理的枢纽站点布局，使得乘客到达枢纽的步行距离长而转乘其他交通1：具，从而导致轨道交通客流量较低，既满足不了乘客的出行需求，也提高不了运营的效益。因此，很有必要进行轨道交通枢纽的客流预测技术研究，轨道枢纽的规划布局优化研究，枢纽与其他交通方式的衔接研究，以期在理论上丰寓都市圈轨道交通规划理论．同时给予规划建设合理的轨道交通枢纽系统以科学的指导，为出行者提供快速、便捷的换乘衔接系统，充分发挥轨道交通系统的主导地位作用。另外，在进行轨道交通系统的枢纽规划时，往往依据规划者的经验进行，缺乏规划设计理论的指导，我国大城市所建成的许多轨道枢纽在与其它客运交通方式衔接和内部设施资源配置等方面存在着不少的缺陷，妨碍了城市综合客运交通体系整体化功能的实现，也妨碍了轨道交通自身各方面效益的充分发挥。例如，上海地铁人民广场站，其1号线和2号线采用“L”型换乘，乘客步行距离I受，设计缺乏换乘衔接考虑，公交站点衔接方案不尽人意，换乘十分不方便。因此很有必要对轨道交通枢纽的空间布局、枢绷的集散客流及与其它客运方式的衔接布局模式等方面的规划设计理论进行一些研究。1．3国内外的研究现状国内外有关都市圈轨道交通枢纽规划设计方面的专门论著很少见到，这方面的文献也是分散在很多的领域中。就这方面理论来看，可以说是没有系统性。国外轨道交通枢纽规划与设计的经验具有一定的借签和参考作用，但由于线网模式和线网规模的差异，现有的理论和方法并不完全适用于我国。我国城市轨道交通网络尚未形成，现有的规划理论和方法主要参考既有铁路和城市公交的模式，尚缺少针对轨道交通的规划理论和方法，特别是在都市圈轨道交通飚络条件下的规划和设计方面，目前无论定理论研究还是在实际运营经验上，几乎还是空白，研究成果很少。1．3．1国外轨道交通枢纽的规划现状1863年，英国伦敦建成了世界上第一条地+F铁路，从此开创了人城市客运快速轨道交通发展的新纪元。在大都市圈轨道交通的建设过程中，伦敦、柏林、巴黎等城市开刨了轨道枢纽规划设计的先河，它们把城市中心区边缘的放射式铁路的尽端式车站与市中心区和迅速开发的城市外围用地有机的联系起来，建成了连接再尽端式火车站、环绕城市中心区的城市轨道交通环线，大部分轨道交通车站没在火4 第～章概述车站附近，形成了城市轨道交通与铁路客运换乘的客运枢纽，这形成了轨道交通枢纽的规划设计的雏形Igl。随着轨道交通在城市公共交通中地位的提高，交通上程师们越来越认识到建设以轨道交通枢纽为主导地位的综合客运枢纽系统的重要性。世界著名的八大都市圈在轨道交通枢纽规划设计方面取得了惊人的发展。巴黎、伦敦、东京、纽约、莫斯科等大都市都拥有集城市轨道交通、铁路、航站、公路客运和市内常规地面公交于一体的综合换乘枢纽，实现了多种交通方式快速、舒适的无缝换乘，多种城市客运交通方式(地铁、轻轨、公交、出租以及国铁、公路、航空等)打破各自发展格局，形成既竞争又协调的集约化发展模式，使大都市客运交通进入一个多元化的时代”Jl”。伦敦都市圈是一个拥有庞大、复杂的交通网络的特大型城市，为了保证公共交通的优先发展，首先安排、组织、没计好良好的换乘系统，将各种交通工具(地铁、轻轨、公共汽车、郊区铁路等)及各条线路有效的连接起来，为乘客提供方便、迅速、舒适、安全的服务。伦敦一些重要的车站和地铁站几乎都建在一栋站舍内，而且出站就有公共汽车或小汽车停车场，有三分之一的地铁站和小汽车停车场结合在一起，有些地铁出站口就设置在人流相当集中的火商场或办公区，构成了十分方便的换乘系统，同时也减轻了小汽车进入市区而带来的交通拥挤。私人小汽车变成了连接家庭与铁路车站的交通工具，铁路干线用来沟通各新城、外伦敦和市中心之间的交通联系，公共汽车把地铁和地面铁路连接起来，从而形成了一个高效的综合交通网络体系，保证了伦敦市民的“--+时都市圈”出行17J【wlI⋯。巴黎都市圈有一个庞大而复杂的综合交通网络体系，体系内各种线路和交通方式之间形成了一个相互协调的衔接换乘系统。在巴黎各个地铁换乘站，乘客在站内即可换乘另一线路的车。同时，巴黎还在轨道枢纽内设计了很多立体的交通换乘枢纽，把铁路车站、公共汽车站、出租车站、小汽车停车场及商店、小吃部、小件物品自动寄存处都巧妙的设置在同一建筑物内(或在其附近)，形成了立体的交通配置。巴黎的许多换乘站．都是按照其功能要求，田地制宜的设计。例如，市中心的夏特莱车站是一座规模宏大的换乘站，长315米．宽82米．共四层。有四条地铁线路和两条地区快速线通过，地面与许多公共汽车线路相衔接，每天客流量达15万人，据称是世界上最大的枢纽站f7““f州⋯J。国外在建设以轨道交通枢纽为主导的交通综台客运枢纽方面积累了丰富的经验，值得我国的借鉴。但是，在理论研究方面，国外也没有形成系统的研究。据资料叙述，前苏联在城市轨道交通与其它交通方式之间的有机协调、轨道交通车站合理步行区与接运距离、轨道交通换乘枢纽的布置、换乘时间及其换乘方式以及轨道交通出行时间节约等方面进行过较深入的研究⋯J。1．3．2国内轨道交通枢纽的规划现状轨道交通在我国城市的规划建设起步较晚，对客运交通枢纽规划设计理论的研究相对滞后，在城市建设中带来了很多的问题没法解决。我国从1965年修建了北京地铁，当时修建地铁的目的是为了战备考虑的，并非完全处于考虑交通问题。所以对于地铁与地面交通的配合、地铁之间的换乘没有进行深入研究。造成目前地铁车站的选址不合适，交通换乘不方便等问蹶。北京东直门地铁的位置距东直门长途车站的距离有300多米，距各个公交车站的距离也较远．出行人员换乘很不方便。公共汽车站、长途汽车站、地铁站在建设时没有进行统一的规划设计，使得东直门地区车站交通状况混乱。位于环线地铁的建国门地铁站，在建设时只是按照一个普通的地铁站设计，随着复八线的开通，建国门地铁站变成了与复兴门车站性质相同的地铁换乘枢纽，客流量猛增，高峰时段客流十分拥挤¨J。国内在城市客运枢纽规划方面进行了～些研究，但是在轨道交通枢纽规划研究方面刚刚起步，其中理论研究更是风毛麟角。上海市隧道工程轨道交通设计研究院开展了轨道交通换乘枢纽的研究，结合上海市轨道交通线网的规划以及上海市轨道交通一号线的设计，提出了轨道线路之间的平行换乘、垂直换乘、岛式换桑、通道换乘、广场换乘等不同型式、规模、标准及适应性方案”“。原上海铁道人学十木工程系也提出了轨道交通之间的同立占台换乘、节点换乘、站厅换乘、通道换乘等换乘模式㈣㈣。同济大学城规学院根据铁路客站在城市中的布局模式，对铁路客运与城市公共交通的衔接换乘进行r研究，提山了以城市轨道交通为衔接骨架主干网络来集散铁路客运站客流的建议和地面常规公交线网 东南大学博士学位论文的三种衔接布局模式：放射式、方格式、复合式，并建立了衔接布局优化评价的指标体系【15l。北京工业大学主要进行了城市客运枢纽的选址研究，将城市客运枢纽的选址划分为两大类：确定性枢纽选址和非确定性枢纽选址，并设计了计算机程序来搜索最短路径与次短路径，计算规划与现状分析的各类客运枢纽选址方案入选指数的非确定性枢纽的规划布局模型和算法㈣【”1118㈣1。广州市综合交通研究所等对广州地铁一号线车站的交通功能和衔接的主要方式进行了研究，研究提出了地面常规公交与地铁衔接布局的原则，并结台地铁一号线对地铁车站影响范围内的常规公交站场进行了规划，同时对部分常规公交线路进行了调整口⋯。上海市公用事业管理局开展了上海轻轨明球线、地铁二号线与地面公交、出租换乘衔接方案研究，对与轨道交通线路平行的地面公交线路进行了优化调整，提出了与轨道交通车站配套的公交枢纽站与出租车停靠站用地的标准，制定了与轨道交通衔接的公交换乘设施规划以及相应的公共交通组织方案【2”。华中科技大学进行了轨道交通枢纽的研究，主要探讨了枢纽内各种交通方式之间的换乘衔接模式，以及枢纽内轨道交通的站台设计，轨道交通与常规公交接驳，停车场布局和步行空间的设计原则和方法，重点是轨道交通线路之间换乘衔接的基本布局模式等I”】。同济大学的晏菲克教授及覃煜博士对城市轨道交通枢纽规划设计理论进行较为深入的研究。分析了轨道枢纽的分级标准，研究了轨道网络及枢纽同时优化的布局模型及单体轨道枢纽的规划设计方法，在理论上丰富了轨道枢纽的规划与设计口”。曲安建筑科技大学的吕仁义教授及王有为在城市公共交通枢纽规划方面开展了研究B”。同济大学道路与交通丁程系结合“广州市交通衔接实施方案”项目，进行了广州轨道交通与其它客运方式衔接、市内与市际交通衔接的研究，提出了枢纽集散客流预测的“叠加法”模型，建立了客运枢纽布局和单体枢纽方案评价的指标体系和方法I”J。我国学者在城市客运枢纽方面进行了一些研究．但是对于以轨道交通枢纽为主导地位的客运枢纽研究较少，且研究成果没有形成系统性，理论性不强。1．4轨道枢纽规划所存在的主要问题轨道交通枢纽作为“铆固”轨道交通网络的重要节点，往往是轨道交通客流的聚集、换乘的地方，是轨道交通规划中非常重耍的部分之一，轨道交通规划研究应该包括重要的两部分内容：一是网络的规划，二是枢纽的规划，传统的规划程序往往是先进行网络的规划然后进行枢纽的规划。在特殊的都市圈规划背景中，都市圈呈现出中心、城镇群落的特点，城镇群落往往是枢纽的首选节点，都市圈轨道交通的规划应该是：从枢纽到网络，由轨道交通枢纽来铆同轨道交通网络，因此，枢纽的规划在都市圈轨道交通规划中尤为重要。轨道交通枢纽作为都市陶客运交通系统的主导，其规划建设、客流预测、规模布局、功能定位、换乘布局模式蛆及交通组织等因素将对都市圈客运交通系统产生决定性的影响。轨道交通枢纽规划与设计，应该提高轨道交通与其它客运交通方式的衔接换乘水平。然而从我国城市目前轨道交通枢纽的规划、设计的实际情况来看，在轨道交通枢纽的规划设计方面还存在着以下的空白点和薄弱点：(1)在工程实践方面，我国进行城市轨道交通大规模规划、建设时，对城市公共交通枢纽问题考虑较少，对于以轨道交通枢纽为主导的城市客运交通枢纽系统的研究建设更是一片空白。对于轨道交通枢纽在规划设计时，往往依靠设计者经验，而没有很好地考虑“以人为本”，“公交优先”的设计理念。(2)轨道交通网络的规划研究和枢纽的规划研究应该同时进行，但是，在理论研究方面，往往只注重轨道交通网络的规划与设计理论．而忽视轨道交通枢纽的规划设计理论，枢纽的规划研究滞后于轨道交通网络的规划研究，还没有形成系统的枢纽规划理论及关键技术研究。(3)在进行轨道交通枢纽规划设计时，往往依据线路网络的客流预测结果来进行，而忽略了轨道交通枢纽的集散客流和换乘客流的研究以及轨道交通枢纽与其它各种客运交通方式的一体化衔接研究，给Ⅱl行带来了极大的不方便，既不能满足乘客的需求．也不能提高运营部门的效益，使得国家巨大的投资浪费。(4)对城市轨道交通枢纽的规划与城市发展的互动关系方面缺乏深入研究，使得轨道交通枢纽对于城市发展的引导地位和主导地位没有发挥出来，集商贸、娱乐和、交通功能等为一体综合型换乘枢纽功6 第一章概述能没有充分体现出来。(5)在轨道交通枢纽方案选择方面，对于枢纽的用地空间、设旅配置、环境约束等问题缺乏总体性的考虑，对轨道交通换乘枢纽的功能规模、设施布局缺乏前瞻性、整体性的综合考虑．致使枢纽内通达性欠健，且后续工程实施困难。本课题结合都市圈的规划背景，针对轨道交通枢纽规划设计方面的空白点和薄弱点，提出了以都市圈轨道交通枢纽为主导的综合性客运枢纽的规划理论研究的课题。1．5拟解决的关键技术都市圈的形成对于其内部的交通网络体系提出了新的发展战略，要求建立以大容量的快速轨道交通系统为骨干的客运交通网络。因此，非常有必要做好都市圈轨道交通规划研究。都市圈轨道交通规划与城市交通规划背景存在较大差异，两者的规划范围、服务对象、客流的吸引范围、吸B1客流性质上等均有不同。都市圈呈现出多中心、城镇群落的特点，中心和城镇往往是轨道交通网络枢纽节点位置，是客流的集散场所。都市圈的城镇群落的特点决定了都市圈的轨道交通规划的主旨思想是：交通走廊分析一私纽节点分析一轨道交通网络。这种由“枢纽到网络”的做法改变了基丁城市背景的传统的由“网络到枢纽”的规划方法，使得都市圈轨道网络与大型的客流集散点有很好的衔接，有利于最大限度的吸引客流。中心城镇往往是客流的重要的集散点，也往往是轨道枢纽的首选位置。困此，都市圈轨道交通枢纽的规划是轨道交通网络规划的关键，轨道交通的优点很多，但是“门到门”性差，远没有私人交通工具灵活。出行者从山发地到目的地乘坐交通工具时，将不可避免的要在各种交通方式之间进行换乘。不同交通工具和交通方式之闯换乘枢纽在都市圈中的布局，不仅影响市民的出行距离和出行时间，而且由于以轨道交通为主导方式的轨道交通将使得这些枢纽点相对可达性好1261[2H口⋯。因此，在进行都市圈轨道交通网络规划时，以都市罔规划背景以及轨道交通枢纽规划存在的主要问题，在都市圈轨道交通枢纽规划研究中亟待解决以下关键技术及关键问题：(1)给出都市圈的定义、形成机理以及都市圈的空间组合形态。研究我国都市圈的形成机理。给出都市圈轨道交通枢纽的定义，提出都市圈轨道交通枢纽系统的特性；给出都市圈轨道枢纽的分类依据及分类内容：研究都市圈轨道交通枢纽的分级影响因素及分级的指标，提出适合都市圈轨道交通枢纽的分级标准。(2)都市圈轨道交通枢纽集散换乘客流预测技术。研究分析都市圈轨道交通客流的时空特性，研究客流日分布特性曲线及线路空间变化特性曲线；研究设计年限内枢纽集散客流量随时间的动态走势曲线：解决枢纽的客流吸引范围及客流吸引范甬的划分方法；解决枢纽客流合理步行区及合理交通区的确定方法；提出适合都市圈轨道交通枢纽客流的吸引范围模型；都市圈轨道交通枢纽客流预测交通小区划分方法；研究都市圈轨道枢纽客流预测技术。(3)都市罔轨道交通枢纽布局规划技术与方法。研究都市网轨道交通枢纽的布局理论，给山基于交通R位理论和交通走廊理论的枢纽布局方法：研究都市圈轨道线网及枢纽布局的基本思想：枢纽布局的一般方法以及枢纽布局选址的方法，给出大、中、小型枢纽选址方法与模型；都市圈轨道站点的布局技术，分析利用快速轨道交通出行的过程，解决站点布局的优化目标，建立站点布局的优化模型。(4)部市圈轨道交通枢纽换乘衔接模式。研究轨道交通枢纽交通衔接的内涵：重点研究轨道交通线路之间的换乘衔接模式，给出轨道线路之间主要的换乘模式；轨道换乘枢纽的布局模式：常规公交接运轨道交通的衔接规划，给出公交接运轨道交通的模式，公交接运轨道交通枢纽的规划模型，公交换乘轨道交通的模式及轨道交通换乘其它交通方式的方法等。(5)都市圈轨道枢纽布局评价技术方法。利用层次分析法和灰色关联分析方法，建立枢纽布局评价的分析模蟊!，本论文研究的髫的主要是针对我国都市圈背景的轨道交通规划研究，对于轨道交通枢绍客流、布局咀及基于轨道交通枢纽的各种交通方式的换乘疏于研究这一现象，把都市圈轨道交通枢纽做一个比较深八研究的课题。希望能够从上述亟待解决的关键技术问题上有所突破，为轨道交通枢纽实际上程的规划设计提供一些理论指导。7 东南大学博上学位论文1．6技术路线及主要内容1．6．1技术路线本文拟采用系统分析及理论联系实际的方法来展开研究：(1)研究都市圈轨道交通枢纽规划设计及衔接换乘所存在的问题，采用系统分折方法分析都市圈轨道交通枢纽系统规划与殴计的原则、程序和方法，针对都市圈轨道交通枢纽规划与设计方案所面临的难题，确定轨道交通枢纽优化布局、集散客流预测、各类客运方式合理衔接所需要进行分析的主要内容。(2)利用交通工程和系统工程的理论和方法，研究都市圈轨道交通枢纽的分类分级和分级标准，都市圈轨道交通枢纽的规划布局方法与模型：研究都市圈轨道交通枢纽的客流特点以及其合理的步行区和交通区的确定，建立轨道枢纽集散客流量和换乘分布客流量预测方法与模型。(3)在都市圈轨道交通枢纽系统特性、客流分析及规划布局研究的基础上，研究都市圈轨道交通枢纽与其它交通方式的衔接换乘立体化规划，主要是常规公交、长途客运站、火车站等的规划设计，包括站场的衔接和网络的衔接；提出轨道交通枢纽规划布局方案的综合评价指标体系与评价方法。1．6。2研究主要内容坚持“以人为本”的设计理念，以轨道交通枢纽合理规划布局和优化设计为目的，主要针对我国在都市圈轨道交通枢纽规划设计方面的空白点和薄弱点展开研究。解决本文所提出的关键技术。(】)都市圈轨道交通枢纽的系统特性分析。首先分析研究都市圈的定义、形成机理及都市圈与轨道交通发展的互动关系；在此基础上研究轨道枢纽的系统特性、分类、功能及作用，研究枢纽内各种客运方式协调的条件以及原则、内容；重点研究分级的影响因素及分级的指标，并提出适台都市圈轨道交通枢纽的分级标准。(2)都市圈轨道交通枢纽聚散客流的预测方法研究。研究都市圈轨道枢纽客流的特征及其时间特性曲线，研究枢纽懿客流吸引范围、枢纽的合理步行区及合理交通区，分析轨道枢纽集散客流预测的思路。在此基础上，提出适合都市圈轨道交通枢纽的吸引范围模型，提出客流预测的虚拟交通小区的方法．并依此在确定吸引范围的基础上将交通小区划分为三类，提出基于效用矩阵的都市圈轨道交通客流预测模型(3)都市圈轨道枢纽规划布局与选址方法研究。首先对都市圈轨道枢纽的布局影响因索进行研究，然后研究都市圈轨道交通枢纽布局的理论，进行枢纽交通区位理论分析，并提出交通区位理论、交通走廊理论在都市圈轨道网络及枢纽布局规划中的应用思路；其次提出基于交通区位理论和交通走廊理论的枢纽的选址思路：由“枢纽到网络”的轨道网及枢纽规划方法。提出都市圈轨道网及枢纽布局的基本思想：以分层结构为基础，以轨道枢纽为核心，分层、分区布设轨道线路，优化成网。最后建立轨道枢纽选址和轨道车站最优间距确定的数学优化模型。(4)都市圈轨道交通枢纽换乘衔接研究研究都市罔轨道枢纽交通的换乘衔接。本章研究交通衔接内涵、轨道交通枢纽的衔接换乘内涵、轨道交通枢纽抉乘衔接的发展趋势及典型的国外轨道交通枢纽换乘衔接系统的分析。在此基础上，重点研究轨道交通线路之间的换乘衔接模式，常规公交接运轨道交通的网络优化模型，常规公交换乘轨道交通的模式及轨道交通换乘其它交通方式的方法等。(5)都市圈轨道枢纽规划设计方案综合评价方法的研究。研究利用层次分析法和灰色关联分析方法，按照枢纽布局的目标要求，提出了由“总体评价层一评价准则层一评价指标层”组成的三层分析模型，该分析模型根据枢纽布局规划的优化目标和方法，并与轨道枢纽的功能定位密切联系起来，且考虑枢纽布局对轨道交通与其它客运方式衔接的影响，确定其规划布局方案综台评价主要评价其与城市发展的协调性、对居民出行条件的改善作用、对轨道线网结构的影响、对轨道线网运输功能的影响等。 第一章概述参考文献[1j捌千峙，按袋我国大城市交通的研究，中国建筑工业出版社，1997年[2]李晓江、阎琪、赵小云编译，中国城市交通发展战略，中国建筑_丁业出版社，1997年[3]毛保华，姜帆等。城市轨道交通．科学出版社，2000年【4]张庆贺等。地铁与轻轨，人民交通出版社，2002[5]_；5j：镌常都市圈轨道交通发展战略研究，东南大学ITS研究中心。2003年[6]陆化普等。城市轨道交通规划的研究与实践，中国水利水电“{版社，2001年[7]世界大城市交通研究．北京科学技术出版社，1999年【8]杨佩昆，境外综台交通运输的换乘系统，国外城市规划，1999年第一朋[9]何海涛，城市客运挟乘枢纽研究，同济大学硕土学位论文，1990年：10]AyonKnobloch，汉壁的综台交通换乘设施，城市轨道交通研究，1999年第一期[11][蒜]K．0．亚历山大、H．A．鲁德涅娃，城市快速轨道交通，中国城市规划设计研究院交通所、中国城市规划设计研究院情报所。1993年【12]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．上海建设科技，1998年[13】叫霞飞、谭复兴．城市公交的换乘与接驳，城市轨道交通研究，1998年第三期[14]叶霞飞、顾保南编著，城市轨道交通规划与设计，中国铁道出版社，1999年[15]张如飞、徐循初，城市客运交通的整体化研究——论铁路与城市公共交通的衔接，城市规划汇刊．1989年第六期，1990年第一、二、三娟：16]国家“七五”重点科技攻关项目，大城市综含交通体系规划模式研究(编号23—3—2专题综合报告)，中国城市规划设计研究院，1990年[17]魏恒、任福瞄，人一机参与公交客运枢纽选址方法，北京工业大学学报，1991年第三期[18]张颉、任福田、肖秋生，城市客运枢纽选址方法，北京工业大学学报，1991年第四期：20]广卅I市交通规划研究所，广州市地铁一号线与地面交通衔接规划研究报告，1997年[21]上海市公用事业管理局，轻轨明珠线地铁二号线与地面公交出租换乘方案研究，1998年[22】郭志勇。城市轨道交通换乘衔接研究，华中科技大学硕士论文，2000f231覃塌，轨道交通枢纽规划与设计理论研究，同济大学搏士论文，2000年：24]王有为．城市公共交通枢纽规划研究。西生建筑科技大学硕士学位论文。2000年【25J广州市中心区交通项目领导小组办公室、上海同济道路与交通工程技术开发公司厂州市交通衔接实施方案l摄终报告1，2000年[26：Dicesare，E，AsystemsAnalysisApproachtoUrbanRapidTransitGuidewayLocation，Ph．D．Dissertation，DepartmentofElectricalEngineering，Carnegie-MellonUniversity(1970)【27】YoshitsuguHayashi，IssueinFinancingMethodsforRailTransitProjectsandValueCapures．TranspnRes—A．V01．23A．No．4pp317．325．1989【28】FastRailLinksToRegionalCentersFeasibilityStudies，JoumNTransponatlonEngineeringNo6，19919 东南大学博士学位论文第二章都市圈及轨道交通枢纽系统特性研究“都市圈并不仅仅是一种概念上的地域构造，而且是～种具有具体职能的社会实体。它的范围与都市势力圈相近，内容与日常生活圈、经济圈、商圈也类似，其界限是与相邻城市势力的强弱对比关系的产物”。⋯研究都市圈的定义、形成机理、区域空间结构的演变过程以及区域空间组合形态，对于研究我国都市圈的形成机理具有重要的意义，对于都市圈内的轨道交通及轨道交通枢纽建设具有重要的指导意义。轨道交通枢纽系统也是一个复杂的系统工程，研究轨道交通枢纽的系统特性也要依据系统理论羊u系统观点米进行认识、分解、分析和描述．研究其分类、组成、功能作用及其运行的机理，并依据分析研究的结果，建立和运行各种优化模型，来实现轨道交通枢纽的最优布局、最优衔接换乘与最优管理。2．1都市圈的特性分析都市圈是一种新的区域空间结构形式，对它的定义、形成机理、演变过程及空间组合形态的研究现在还很少有人涉及。都市圈内区域结构的形成过程、都市圈的形成机理、都市圈的空间组合形态，对于都市圈轨道交通的规划研究具有重要的作用，本节在这方面进行了研究。2．1．1都市圈的定义对丁嘟市圈的定义研究，国际上也没有形成统一的概念与界定标准。日本《地理学词典》中论述到：“城市通过对其周边地域辐射中心职能而发展，以城市为中心形成的职能地域、结节地域称为都市圈：都市罔并不仅仅是一种概念上的地域构造，而且是一种具有具体职能的社会实体。它的范围与都市势力圈相近，内容与日常生活罔、经济圈、商圈也类似，其界限是与相邻城市势力的强弱对比关系的产物”。近年来“都市圈”问题也得到我国许多专家、学者的关注。我国学者认为“都市圈”的地理含义是：在现在交通技术条件F，直径在200一300千米，面积在4—6万平方千米，人们可以在一天内乘汽车进行面对面交流的特定的经济区域。有的学者在分析日本的都市圈现状后，提出都市圈的人口要在3000万人左右，每个都市圈都有1个或者2到3个人口在200万以上的大城市作为中心城的观点；有的学者认为都市圈形成和发展的本质是市场化的过程，以上对都市圈的理解相差很火。城市的空间体系依据地理学划分，其地域的界限范围主要包括两个构成部分”1；一是建成区，即已经实现景观城市化的地区；二是吸引区，即城市化正在进行中的、与市区联系频繁的地区。对于一个大城市来说，一般后者的面积相当广大，根据其影响的强弱及功能组织的不同而往往被划分为若干圈层，如圈2-1所示。图2-1城市圈层式地域结构鉴于都市圈圈层式地域结构，本文界定“都市圈”是由一个或多个核心城市，以及与这个核心城市具有一体化倾向的临接城镇与地区组成的有密切社会、经济联系的罔层式结构。通常都市圈有两种最重要的形式：一是以单一中心城市为核心的“单核心都市圈”，二是以多个中心城市为核心的“多核心挪10 第二章都市圈及轨道变通枢纽系统特性研究市圈”，因此都市蔺就是一个空间尺度较大的城镇群体。都市圈尺度的稍微缩小，是以当日往返通勤范围为主而形成的日常都市圈，“l小时距离法则”对其地域范围有明显的制约作用。都市圈尺度的放大，是由以若干中心城市为核心和周边城市、地区共同组成的更大地域、经济结构，～般称为“大都市圈”。“都市圈”概念建立的根本意义是打破行政界限的束缚，而按经济与环境功能的整合需求及发展趋势t构筑相对完善的中微观尺度城镇群体空间单元“1。2．1．2都市圈的形成机理1951年臼本学者术内信藏通过研究城市人口增减的断面变化与地域结构的关系提出了“三地带”学说，其思想进而被发展为“都市圈”的理念．并且作为日本及西方蔺家城镇群体发展地区的重要空间组织特征之一o’。～般而言，都市圈的形成机理是与城市经济、人口、环境等因素有关。都市圈的形成主要经历了三个步骤：首先，随着城市人口的进一步集中，首位度较高的中心城市产生如环境问题、地价上涨问题、劳动力成本t升等集聚经济，导致竞争力下降，开始把一部分经济活动和人口分散到周围地区。其次，区域、城市的空间演化过程开始表现为火范围的集聚和小范围的扩散，形成了箨种都市扩展区形态。在中心城市邻近的地域其功能逐步调整，并走向专门化，特别是生产性服务业更进一步向核心城市集中；而在周围地域制造业发展特别迅速，往往占主导地位。是后，在一定的地域范围内形成了以核心城市服务业为主、周围地区以工业为主、并有便捷交通线路相连的、结构上相互依赖义各具特色的有机整体。以中心城市为核心，其周围地域根据其影响的强弱及功能组织的不同而往往被划分为若干圈层：核心城市区、都市区、都市圈、大都市圈。如图2—2。根据国际上成熟都市圈地域的经验，核心城市区的面积相差较大一般为1∞～600k《，都市区的亟积相差较小一般为1500～2000k岔，都市圈的面积在10000～20000km2，而大都市圈的面积可以达到30000km。。R4R3R2Rl图2-2都市圈的圈层结构2．1．3都市圈区域结构的演变过程一般而言，在不同区域和不同发展阶段都市圈区域空间结构的结构模式是不相同的。传统的观点认为区域空间结构的演变主要发生在区域内部主要的经济活动中心，是在一定的地域范围内由各种社会经济之间互相联系、互相作用而形成的空间组织形式。从城市区域结构的演变过程，可以看出都市陶的形成过程是在城市区域结构演变的基础上进行的，因此，研究现在都市圈的形成，应该从基本的城市结构演变开始。城市结构的演变主要经历了以下几种模式：(1)低级均衡的空间结构模式该模式产生，丁低级的、以农业为主的发展阶段。零星的工业和商业的发展程度底r，且主要依赖于农业资源，区域内部的各个要素呈现均衡分布状态。生产力十分低下，区域内城镇少而分散，彼此或与外部Z问的联系比较差。区域处于相对封闭的低级均衡状态下。(2)极核式的空间结构模式该模式产生于区域工业有了较大的发展，l二业在区域内部的地位超过了农业的发展阶段。由丁-T业1l 东南大学博士学位论文化刚刚开始，原始积累较少，区域不能把有限的资金在区域内部平均分配使用，只能投在资源富集程度高、区位条件好的地方，以促进区域经济的发展．这就形成了区域的增长极。这时区域处于以极核城镇为主的非均衡发展状态下。(3)点轴式的空间结构模式该模式产生丁区域经济处于工业化，工业在区域中占有主导地位的阶段。工业化的进程不断的完善区域社会基础设施，也大大改善了整个区域的投资环境，并且推动了服务业的快速发展，使得极核城镇发展速度很快，在极核城镇的波及和扩散效应下产生了次级中心。极核城镇发展到一定阶段产生了规模经济，极核城镇的技术、产业等不断向条件相对较好的次级中心扩散，次级中心开始加速发展，出现了新的发展极核。随着经济的不断发展，这个过程不断循环，新的极核不断出现和加强。这些新的极核特别容易出现在与区域中心城市联系紧密的交通要遭如铁路、干线公路和大江大河附近。区域处于多核心(中心和次级中心)、点轴式的发展状态下。(4)网络化、高级均衡的空同结构模式该模式产生于区域经济发展到后工业化时期，服务业地位超过1二业的阶段。工业化的高度发展使得区域中的大城市出现了一系列的交通问题，如环境污染、噪音、交通拥挤等。多核心和点轴的波及和扩散作用迸一步增强，新的中心不断涌现。区域中的中心城市、次级中心城市、小城市以及边缘地带被“轴线”连接成一个整体，形成网络。区域处于高级的均衡化、网络化和多种心的发展态势下。2．L4都市圈的空间组合形态都市圈的规划组织形式本质上是反映了一种通过合理分散发展而达到选择性集聚、群体空间优化的理念。一般可以通过以下～些具体手段对都市圈的发展拥以选择性的引导与控制：(1)通过设置便捷的环形放射交通干道网络提供较高可达性，整体提升城镇群体的整合效应及中心城市分散生长的能力；(2)防止中心城市指状发展带间的无序填充。晟大限度的保存开敞的群体空间；(3)防止未受规划引导的蛙跳式发展，预先考虑到工业发展的选址以及外围地带的农工复合发展问题；(4)发展“生氏单元”体系，生长单元具有基本完善的配套设施．从一开始就成为未来区域、城市空间发展的基本模块。都市圈的“囤”只是反映一种以中心城市为核心进行空间与功能组织的关系，而并非是固定的形态概念，根据所要解决问题性质的具体不同及自然环境的差异，都市圈的空间组合形态表现出丰富的模式，主要有以下几种类型“。，如图2—3。图2-3都市圈空间组合的典型类型12 第二章都市圈及轨道交通枢纽系统特性研究(1)同心圆圈层组合式中心城市处于都市圈内城镇群体空间的中心位置，其他城镇则根据发展阶段的变化而在离中心城市不同距离的纵深位置呈同心圆状分布，这种模式以大伦敦为代表。其优点是可以随城镇及区域发展时序而制定灵活、连续的大都市圈发展计划，但中心城市面临巨大的向心压力，尤其是中国当前处于以集聚城市化为土的发展阶段，同心圆的组合模式容易很快被中心城市的蔓延所吞没。(2)定向多轴线引导式又称指状发展模式，在中心城市的若干方向建立集中的发展轴线，以它们组织起与大都市圈内其他城镇问的联系。此模式采用的原因一般是因为中心城市在其他方向受到自然地形或其他因素的制约，如大哥本哈根的发展规划。这种形态模式的优点是可以避免人都市图以中心城市为核四面凝聚成巨大的团块，但缺点亦是显而易见的：中心城市仍将受到巨大的向心压力，而且发展轴间也易成为城镇建设用地侵占的对象。(3)平行切线组合式在中心城市两侧边缘以切线方式建立平行发展的轴线，大都市圈内其他城镇沿平行切线发展，如大巴黎都市圈沿塞纳河南北瓶岸各建立了一条发展轴线。这种模式的最犬优点是较好的避免了大都市圈内城镇向，0集聚所可能造成的环境恶化，平行发展轴线问空隙也不易被充填，大都市圈的整体发展格局清晰、明确。缺点是轴线两端的城镇离中心城市较远．因而限制了大都市圈的半径不能延伸太长。(4)放射k廊组台式中心城市向外集中建设放射交通线——走廊地带，大都市圈内城镇沿长廊间隔分布，长廊之间为契形开敞空间，如华盛顿都市圈的发展规划。这种模式和l、2两种有相似之处。但不同点是不强调不同长=廊间城镇的环形沟通联系，整个都市圈内的要素流动集中发生在中心城市与各个城镇之间。采用此模式的条什是都市圈内小城镇功能单一，或独立平衡，或仅作为中心城市的简单卧城，而不存在小城镇间密切联系的需求，华盛顿都市圉内即存在此种特征，而在世界其他地区刚一般较少采用。(5)反磁力中心组合式为有效的减弱中心城市的绝对凝聚作用，从而促进都市圈形态与环境的整体优化，在离中心城市一定距离处集中培育一个与中心城市引力相抗衡的城市反磁力中心．如东京的双磁极结构。这种模式～股适应于中心城市已经发展到了集聚不经济阶段。但由丁城市向心发展的社会与经济惯性，试图在短期内培育起一个反磁力中心一般不太可能，也将遇到巨大的资金投入压力，甚至会因不必要的分散发展的动力而断送了都市圈的整体优势，需慎重处理。2．1．5我国都市圈的形成机理以前专家对都市圈的研究，主要集中在提出划分都市圈的标准，然后根据标准把我国划分为几大都市圈；或者是对都市罔形成和发展的本质进行简单的说明，并不做具体的解释，重点放在作者认定的都市两之间关系的研究上，如都市圈之间的竞争、都市圈内部整台过程中由于行政区划矛盾而导致的经济利益上的分歧等。本文认为影响城市形态发展的基本因素可概括为四个方面：即自然基础——自然资源与环境等地理因素；发展动力——经济发展与市场发达水平；外部干预～区域社会经济环境及其发展政策和规划：形态结构——交通网络的形态、结构规模与功能。本文认为都市圈是区域空间结构网络化、高级均衡的多中心模式发展的避一步深化，是城市化、城镇化、丁业化、区域经济～体化、经济全球化和市场经济发展的必然要求，是区域中心城市地位的～种凸现。具体来说就是随着区域内部网络化和多中心空间结构发展程度的不断提升，中心城市、次级中心城市和小城市之间的联系日益紧密，大量的人流、信息流、物流把它们结成一个整体，“流”的作用人大的超山了“轴”的作用，使各级城市之间发展的联系程度、依赖程度有了前所未有的加强，逐步形成相对于外部区域来说的城市联台体——都市圈。如果把都市罔称为城市联合体的话，那么维系这个联台体的重心就是区域内的中心城市。在我国目前情况下真正意义上的都市圈的只有三个：京一津都市圈、上海都市圈和穗一港都市圈。它们的中心城市分别是京一津都市圈的jE京和天津、上海都市圈的上海和穗一港都市圈的香港、广州和深圳。 东南大学博七学位论文区域内部的经济活动围绕中心城市展开，都市圈内的次级城市只有不断加强与中心城市的联系，才能在区域发展中占有一席之地。如杭州为了尽快融入上海都市圈，主动提出要做上海的“后花园”，穗一港都市圈更是计划建设连接香港、澳门和深圳的大桥，使区域内部的联系更加紧密。如图2—4。我国都市圈的形成机理可用下圈表示城市交通嘲络的形态、结构和功能乡镇中心城市人口、士地的迅速增长，卫星城市和新城市的建设，城市离心、分散发展与郊区化城市化或城镇化战略工业化进程的加快城市经济的发展，经济全球化趋势，区域经济一体化，市场经济的发展图2-4我国都市圈的形成机理都市圈的形成是中心城市与周围地区双向流动的结果，健全的都市圈的运作是以内在的社会经济紧密联系为基础，以便利交通、通讯条件为支撑，以行政的协调领导为保障的。都市圈的划分与构建是以中心城市与周边城镇地区的联系为依据的，同一都市圈应属于同～城市的作用域，是一定尺度的城市经济区。它体现了空间系统的诸要素按一定的组合方式，结合而成的空间分布规则和按一定的内在关系产生的空间相互作用规姗，是系统优化的内在要求的反映。2．2都市圈轨道交通的特性分析2．2．1都市圈轨道交通的定义和分类都市圈轨道交通是指在都市圈区域范围内(包括中心城市以内、中心城与卫星城、中心城与其它城镇以及城镇之间的联系)运营的，通常以电能为动力，采用轮轨运转方式的大、中运量公共交通之总称。主要承担都市圈的交通走廊上的客流，在都市圈公共交通中具有骨干作用。根据轨道交通在都市圈中的功能，本文将轨道交通划分为3类：一是城际间的轨道交通，主要承担都市圈内城镇间的交通需求；二是市郊轨道交通，主要承担城市郊区与中心区之间的出行需求；三是市区轨道交通，主要承担市区内的客运需求。都市圈轨道交通则主要以第一种功能为主，第二、三种功能为辅，形成都市圈交通的骨干线。2．2．2都市圈轨道交通方式的特点分析f11都市圈轨道交通的优点由于都市圈轨道交通一般采用路权专用，并按同定轨道和预计速度进行运行，闻此具有准时、安全和全天候的特点；由于都市圈轨道交通通常以电力作为动力，因此具有污染小、低能耗、环境影响小的特点：相对与道路交通，轨道交通的占地少且运量大；随着车辆制造技术的提高，轨道交通还具有安全舒适的特点：轨道交通对沿线和车站附近的土地的集成开发和利用具有积极的作用。4 釜三兰型里璺墨垫望銮望望塑墨竺壁垡型窒(2)都市圈轨道交通的缺点都市圈轨道交通建设投资巨大、投资期长，而且轨道交通只有在形成一定规模后，才会发挥出其规模效益，同时轨道交通运营费用高，并要求必须采用先进的运营管理手段以降低运营费用提高轨道运营的效盏；地面和高架型式的轨道交通，土地使用和景观被分割；需要不断的改进技术以降低震动和噪声的污染问题：轨道交通盈利模式是一项难题，世界大多的轨道交通运营要以政府补贴来维持，只有少数城市的轨道交通处于盈利状态。2．2．3轨道交通对都市圈的作用分析交通引导城市发展是～条普遍规律，城市快速轨道交通是城市交通的主骨干，它的发展直接影响城市整体布局和功能定位。同样，都市圈轨道交通是都市圈客运交通的重要组成部分，它的发展对都市圈的整体空间布局的发展将产生深远的影响。(1)促进城市人口和就业的平衡在城市化加速发展的同时，一些城市出现了相对于城市中心区的离心城市化，即郊区化趋势。轨道交通的出现与郊区公路的建设为城市功能的疏解和城市的扩散提供了可能，而城市的扩散不仅是人口的扩散，也是城市多种功能的扩散，是一种必然的发展趋势和长期的发展过程。对比轨道交通和小汽车交通对城市结构的影响，轨道交通在节约用地、维持城市中心区活力以及促进城市呈组团式发展，以及城市扩张和都市圈的形成等方面有比较有利的影响；而小汽车则带来环境恶化、交通事故增加和其它～系列社会问题。轨道交通以其强大的运输能力以及其快速、安全等特点，更能促进人口聚集在轨道两侧，促进城市用地的集约化与居住环境改善的统一，使城市形成一定的交通走廊，并在走廊内实现跳越式发展，为城市在径向发展和环向发展都留有空隙和余地。另外，轨道交通的建设对城市外闱新城的开发具有极大的促进作用，促进都市圈规模的扩人。(2)促进都市圈与经济的发展都市圈轨道交通的建设有利于城市的扩张和都市圈的形成，并促进轨道线路成为都市圈的发展轴。高质量的轨道网可以使居民出行快捷、准时、可靠，保证城市和都市圈的良好运作，不仅为与工作和业务活动有关的出行提供服务，也为满足购物和娱乐出行的需求提供服务。另外，都市圈轨道交通的建设特征，决定了这一交通网络建设必须与综台开发相并列才能满足巨额投资的要求，并充分利用周边开发的优势米改变项目自身的投资效益。随着轨道交通的建设，沿线区域的可达性大大提高，对居民产生巨大吸引力，促成轨道交通沿线居民密度的提高。同时．在线路两侧形成住宅、职业场所以及社会资本的带状分布区域。这种带状区域具有开发机能，它将中心地带和其他地域连接起来．也将人口和边缘地区连接起来。与此同时，开发商对沿线土地进行开发，大量的设施和居民在线路两测聚集，而密集的没施又会吸引居民到该地区出行。都市圈轨道交通的修建把都市圈内重要的城镇连接在一起，不仅增强了这些城镇之间的联系，使城镇之间的出行更加便利，而且．通过引导都市圈内各城镇产业结构的调整，可以使都市圈内部城市实现基础设施的共建共享，减少资金的浪费，走强强联合之路，咀刨造良好的投资环境，从而形成整体优势参与外部竞争。(3)对都市圈空间结构形态的合理引导一个城市的结构，除了受地理上的约束之外，大部分是由相对可达性决定的，除非特意的加以控制：而城市不同部分之间相对可达性的改变，又会导致城市结构的改变。随着犬容量快速轨道交通的发展，轨道沿线区域的可达性人大提高，进而引起城市居民的迁移和设施的重新分布，新的中心地带不断兴起。城市中心布局也发生改变。同样，在大都市罔形成过程中轨道交通穿越都市两内部的重点城镇。可以使这些重点城镇快速发展，以引导都市圈朝着规划设想的方向发展。 东南大学博士学位论文2．3都市圈轨道交通枢纽的定义及特性分析2．3．1都市圈轨道交通枢纽的定义对丁都市圈轨道交通枢纽的界定，国际上并没有形成统一的概念，国内也是一片空白。国内对于枢纽的研究往往集中在广义的“交通运输枢纽”、“公共交通枢纽”和“综合交通枢纽”。张国伍教授研究了广义的“交通运输枢纽”，认为交通运输枢纽是国家或区域统一交通运输大系统的重要组成部分，它决定着运输网络相邻路径的运输特点，是由若干种运输(其中包括不少于两种干线运输)所联结的固定设备和移动设备组成的一个整体，共同完成着货物及旅客运输的中转与地方作业。各种引入枢纽干线的客、货运输汇合点与分流点及大量市郊运输的终到站，均属于交通运输枢纽的研究范围：⋯。文献E5]认为交通运输枢纽中，使用较为广泛的是“公共交通枢纽”和“综合客运枢纽”。“公共交通枢纽”是指“多条公交线路的汇集点”，另有“换乘站”，指“公共交通汇集处，具有换乘设施的车站””1．是从狭义的公交线网角度考虑，属于城市公共交通范畴。“综合客运枢纽”，是“国家统一运输体系的组成部分”，属丁交通运输大系统的范畴；郑祖伍教授认为城市交通枢纽是指城市客、货流集散、转运的地方，可以分为城市客运枢纽和城市货运枢纽。城市客运枢纽是乘客集散、转换交通方式和线路的场所。客运枢纽的含义很广泛，干道交叉口，公共交通线路的端点及有多条线路、不同交通方式的换乘地点，都可称为客运枢纽。⋯在轨道交通发达的大城市，轨道交通的运量很大，大都超过了传统的公交运量。在世界上著名的都市圈：伦敦、巴黎、东京、柏林等都市圈都形成了以轨道交通为中枢的城市客运交通换乘枢纽。即是都市圈轨道交通枢纽。轨道交通具有容量大、运送速度快、运行准时等特点，能够提供都市圈大运量长距离出行的客运交通服务，使都市圈的运输范围不断扩大。同时为了弥补轨道交通站距大、无法提供门到门交通服务的缺陷，需要速度低、容量小的其它客运方式为其集散客流。同时都市圈交通走廊综合客运交通体系作为～个整体，不仅突破了城市公共交通的狭义范畴，也包含了对外交通。1天1此，本文认为都市圈轨道交通枢纽将涵盖城市“综合客运枢纽”和“公共交通枢纽”两者的部分范围。本文对“都市圈轨道交通枢纽”的界定如下：都市圈轨道交通枢纽作为都市圈客运换乘枢纽的一种重要形式，是指集有都市圈内多条轨道交通线路，多种交通方式、具有必要的服务功能和控制设备，为都市圈对内对外交通，私人交通与公共交通及公共交通内部转换提供场所的集交通功能、高新技术、建筑艺术于一体的设施。因此，都市圈轨道交通枢纽是在各种交通方式并存下，为方便乘客出行而建立的一种交通设施，它能提高整个客运交通系统的服务水平。由于都市圈是多个中心城市、卫星城市及乡镇群体组成的人都市带，出行人员从起点到终点的一次出行，往往需要使用多种交通工具，把多种交通方式有机的结合起来。都市圈轨道交通枢纽常把私人交通、常规公交、轨道交通、火车站、飞机场、商业中心等中的一个或几个独立的系统组合成一个有机的客运运输整体，给乘客带来及其重要的利益。2．3．2都市圈轨道交通枢纽系统的特性分析对于交通枢纽系统特性的研究很少，基于都市网轨道交通枢纽系统特性的研究更是风毛麟角。文献[5]中研究了广义交通枢纽的特性，并没有针对性的研究某一种交通枢纽的特性，网此本文在前人研究J‘义交通运输枢纽的基础上，结合都市罔以及轨道交通的定义，给出了都市圈轨道交通枢纽系统的特性。结合上述都市囤轨道交通枢纽的基本概念可知，都市圈轨道交通枢纽是位于轨道交通线路之间及其与公交客运、跃途客运、铁路客运、航空客运及私人交通的交汇处，是实现都市圈内居民出行过程所必需的各项设备的综合整体，完成都市圈内核心城市之间、核心城市与卫星城市之间的客流中转和集散服务的功能。从系统和都市圈轨道交通枢纽的基本定义角度来看，都市圈轨道交通枢纽是一个由多个要素绍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。都市圈轨道交通枢纽的系统特性表现在以下几个方面：(1)功能与目标的统一性。都市圈轨道交通枢纽由多种客运交通方式的多种运输设备组成，每一种交16 第二章都市圈及轨道交通枢纽系统特性研究通方式或客运设备在都市圈轨道交通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。即：完成都市圈轨道交通枢纽内客流的中转和集散作业．确保客流运输全过程的实现和运输生产的连续性，满足统一运输网络及枢纽所在城市或地区的经济发展及人们生活对运输的需要。(2)构成和结构的复杂性。都市圈轨道交通枢纽由多种客运交通方式或多条轨道交通线路组成，每一种客运交通方式或线路又由为实现其运输过程的多种运输设备按～定布局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须统筹安排，由此构成了轨道交通枢纽结构的复杂性。轨道交通枢纽系统具有由多个多级子系统构成的多级递阶的复杂结构。(3)都市圈轨道交通枢纽的各个子系统发展不平衡性和技术差异性。由于在轨道枢纽内存在多种客运方式的衔接，而各种客运方式：公交、私人汽车、白行市等发展不平衡，各种客运交通方式各有特点，决定了枢纽内各子系统之间存在一定的技术差异性。因此，在具体的分析和规划、设计实施过程中应以区别对待。(4)都市圈轨道交通枢纽是多种交通客运方式或多种交通运输设备构成的结合部，其内部各子系统间、要素间的相互协调有非常重要的意义。(5)都市圈轨道交通枢纽与其外部环境具有十分密切而复杂的联系。整个城市公菸客运交通大系统是由线系统和点系统两类子系统组成，城市轨道交通系统的是城市客运交通系统的～个线系统，而轨道交通枢纽，它是城市公共交通的一个点系统，是以城市轨道交通系统和城市公共交通系统为其外部环境：就某一个具体的轨道交通枢纽而言，它可能衔接了城市对外客运交通枢纽，又以城市对外客运交通系统及其枢纽为其外部环境；最后轨道交通枢纽又是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。(6)都市圈轨道交通枢纽具有一定的自适应性戏自组织性。当城市交通运输弼络和城市社会经济系统等外部环境发生变化，需要改变和调整轨道交通枢纽的功能及日标时，轨道交通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。综上所述，都市圈轨道交通枢纽本身是～个复杂的系统，具有诸多系统特性。在进行轨道交通枢纽规划与设计时，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。都市圈轨道交通枢纽系统分析主要是研究交通运输枢纽的功能、结构及枢纽内各种客运方式间相互协调、相互衔接。以充分发挥轨道交通枢纽在城市客运交通中的综合功能及充分发挥利抖j各种交通方式的优势，台理配置资源，强化轨道交通枢纽的系统功能，优化运输网络的点、线系统能力协调，进而提高整个城市客运系统的综合运输能力，更好地为乘客出行提供方便。2．4都市圈轨道交通枢纽的功能与作用都市圈轨道交通枢纽集中了整个都市圈内公共交通系统多种客运交通方式，是整个城市综合交通体系地重要组成部分，是连接城市对外交通、城市内部交通、{j入交通以及市南公共交通内部转换的重要环节，是公共交通的依托点。从都市圈轨道交通枢纽的形成看，可以看出它同都市圈的形成与发展是相互促进的，因而枢纽对大都市圈的经济发展蛆及对都市圈内核心、卫星城市的发展都起到重要的作崩．m：91都市圈轨道交通枢纽的基本功能是将一个或几个方向和运输方式的客流分送到另一个或几个方向和运输方式，同时为枢纽所在区域的经济发展和居民工作生活提供运输服务。都市圈轨道交通枢纽在现代城市建设和交通发展中具有重要的作用。2．4．1都市圈轨道交通枢纽在城市建设中的作用(1)．都市圈中心城市与卫星城市、城镇连接的纽带都市罔的形成是中心城市与卫星城市、城镇双向互动发展的结果，健全的都市罔的运作是以内在的社会经济紧密联系为基础，以便利交通、通讯条件为支撑，以行政的协调领导为保障的。要整合、加强l7 东南大学博士学位论文都市圈内各个城市之间的联系，必须建立以都市圈轨道交通为支撑。其他交通方式为辅导的综合交通系统，形成中心城市与卫星城市、城镇连接的纽带。建设都市圈轨道交通枢纽是形成中心城市与卫星城市、城市纽带的关键。(2)．带动土地开发，协调土地利用，优化城市布局以轨道带动城市土地利用的发展、优化城市布局的理念越来越受到城市与交通规划者的认同和重视。基于轨道枢纽的客运枢纽通过协调各种交通方式，可使城市外围区域的交通可达性提高，诱导城市居民和就业入口重新分布，促进城市空问布局的优化，是实现以轨道带动城市r十地利用的关键。(3)．提供旧城改造和复兴的契机大城市旧城区由于配套不完善以及交通设施难以适麻需求而导致功能退化、环境恶化及吸引力p降，不提高用地强度的IH城改造在经济上得不偿失，而提高用地强度将因更进一步加剧交通等的压力而难咀实施。引入轨道交通并建设以轨道枢纽为基础的综合客运枢纽对解决旧城改造后交通问题具有非常重要的作异j，国外城市的经验也已证明结合旧城改造建设轨道综合客运枢纽可以吸gI建设与商业投资、增加就业岗位、复兴lH城区活力。旧城改造与交通设施建设是一个能成功互动的手段。(4)．保持城市中心的活力城市中心区公共交通由于受道路交通拥挤的影响而难以提高运送效率，致使小汽车交通迅速发展，交通压力进一步加大，从而导致恶性循环，使公共交通效率更加低下。解决这一问题是大力建设轨道交通．提高公交服务水平，并完善中心区的步行系统。建设都市圈轨道交通枢纽是实现这些目标的关键与前提。(5)．新市镇开发的先导和依托都市圈轨道枢纽的建设可以使城市外围区域从单一的用地模式向生活、就业、商业及娱乐等综合模式转变，成为城市外围环境事宜、交通方便、以人为本的新市镇开发的先导和依托点。2．4．2都市圈轨道交通枢纽在城市交通系统中的作用现代交通发展的一个趋势是打破各种交通方式孤立发展的格局，形成多种方式既有分工X有合作的综合发展模式。注重多种运输方式接驳的时空效益，不仅要提高运输通道的速度，还要特别重视提高各种运输方式换乘的便捷。以尽可能缩短各种交通方式的接驳换乘时间，最大限度地减少出行中的时空消耗。因此，都市圈轨道交通枢纽的建设越来越米受到重视，规划和建设好都市圈轨道交通枢纽，对形成整体化的城市客运系统、提高城市综合交通体系地效率、体现公交优先、促进土地利用合理开发具有重要作用。具体意义如下：(i)．协调各种客运方式，促进城市客运整体化都市罔整体化城市客运系统就是多方式、多层次交通工具综台运用的城市客运系统，整体化是未来城市客运系统的发展目标。整体化客运系统形成并产生整体效应的必要条件是建立完善的接驳换乘枢纽，使各交通方式在时空上相互配合，协调运作。整体化的客运系统主要由大运量交通(高速铁路、市郊铁路、地铁)、中运量交通(轻轨、有轨电车、无轨电车、公共汽车)、小运量交通(小公共汽车、出租汽车)组成。整体化的公交系统想要在运能上适应不同层次客运的需要，就必须以台理的轨道交通枢纽为中介，使高、中、低速，大、中、小运量交通方式在时空上互相搭配。(2)．中转大宗集散客流，改善居民出行条件都市罔轨道交通枢纽是轨道交通与其它客运交通方式的汇集点，是大宗客流中转、换乘与集散的场所，是多种客运交通方式衔接和联运的基地。其布局决定了不同客运方式间联运转换点的分布，因而对人宗客流的运输路径、运输效率、转运速度有着决定性的影响。在城市居民生活工作出行全过程中起着重要作用。同时轨道交通枢纽是城市公共交通在运营上晟重要的依托点，它对周嗣地区产生强人的吸引力，必将吸引更多的客流，有利于轨道交通运输效益的笈挥。(3)，集约化提供交通服务，提高交通系统效率都市圈轨道交通枢纽是在不同交通系统规划基础上，有意识的集结都市圈内中心城市之间、中心城市与p星城市之间、卫星城市之问的对外交通、公共交通、步行交通甚至小汽车交通，以集约化的方式提供交通服务，从而提高都市圈综合交通体系的效率。 第二章都市圈及轨道交通枢纽系统特性研究(4)．提高换乘效率，实现公交优先完善的都市圈轨道交通枢纽可使轨道与公交以及其他交通方式之间或轨道内部各方式之间接驳换乘在～个集中、高设、安全的空间内完成，既方便快捷，又减少了对道路交通的影响。“公交优先”体现在为公共交通提供优先通行的权利和优先通行的服务设施，轨道枢纽则体现了公交在“停”和“换乘”方面的优先。只有确保轨道交通枢纽与周围路网衔接的顺畅性、舒适性，才能提高整个公共交通系统的服务水平，真正实现公共交通优先发展的战略，提高换乘效率。另外，布局台理的各级换乘枢纽也是形成层次分明、结构合理的轨道线网布局的重要基础。(5)．合理布局的枢纽系统，实现轨道客运系统的持续发展都市阉轨道交通枢纽的建立将带动枢纽周边以及轨道沿线土地利用的集约化发展，形成大规模的商业、居民和就业环境，为轨道交通新增人量通勤客流，对轨道交通的发展具有极大的支持作用。2．5都市圈轨道交通枢纽的分类、分级2．5．1都市圈轨道交通枢纽的分类对于枢纽的分类研究大多集中在城市交通系统中，而且大多是城市长途客运枢纽的分类，分类的依据也不同，分类结果也是不同的。文献[7]中，按照交通功能、交通方式、布置形式、服务区域等依据把客运枢纽分为六大类；文献[9]中研究了城市轨道交通枢纽的分类，按照轨道交通在城市综合客运枢纽中的地位、所承担的客流性质、交通方式的组合、服务区域等把轨道交通枢纽分为三大类。都市嗣轨道交通研究在我国刚刚起步，对其枢纽的研究较为缺乏，枢纽的分类也不尽相同。划分都市圈轨道交通枢纽的依据不同．其分类也有差异，由于都市躅有其自身的特点，以往基于城市交通的分类方法不太适合都市圈轨道交通枢纽的分类。本文在参考前人研究的基础上，综合文献[7][9]的分类优缺点及都市圈轨道交通的特点，给出了适合都市圈轨道交通枢纽的分类依据以及分类。1．按交通功能划分(1)轨道交通对外交通枢纽。轨道交通对外交通枢纽的功能是将都市圈轨道交通与铁路、水路、航空、长途汽车连接起来。使乘客顺利地完成一次旅行。这种枢纽的定位，是以相对运量大的轨道交通方式的站点为依据。枢纽布置虑注意展示城市风貌。(2)市内轨道交通枢纽。其功能是都市圈内核心城市沟通市内各分区的交通以及各个分区内的交通联系。(3)为特定设施服务的枢纽。其功能是为都市嗣内核心城市电影院、体育场、全市性公园等大型娱乐场所等公共活动场所的集散服务。(4)卫星城镇枢纽。枢纽依据卫星城镇而建，为卫星城镇和核心城市及卫星城镇之间的出行客流服务。2．按交通方式划分(1)交通方式换乘枢纽。是指轨道交通与公共汽车、轻轨、港口、铁路、航空等交通的衔接枢纽。这类枢纽主要完成轨道交通与其他交通方式之间的换乘．同时也实现轨道线路之间的换乘。(2)轨道线阐换乘枢纽。主要是指轨道线路之间的换乘衔接。3．按交通组织划分(1)轨道交通首末端换乘枢纽。是指有多条轨道线路的起点、终点，有相应的停车场地和调度设施。(2)轨道交通中途站换乘枢纽。是指多条公共交通线路的通过站(包括公共汽车等交通)。4．按布置形式划分(1)立体式枢纽。枢纽站分为地下、地面、地上多层，设有商业、问询等综合服务。这种枢纽殴在大厦之中，如日本名古屋铁路车站终点站“名铁公共汽车终点站”人楼，公共汽车在大楼的第三、第四层。在大楼内可以换乘铁路和地铁。(2)平面枢纽。枢纽站在同～地面，客流集散和换乘、交通_[具的进出及转换均在同一平面完成。视客流多少确定枢纽规模。5．按服务区域划分19 东南大学博士学位论文(1)市级枢纽(包括城市对外交通枢纽)。为全市服务，客流集散量大，轨道线路、公交线路多，设备齐全，如火车站前广场的轨道交通枢纽、市中心轨道枢纽等。(2)区级枢纽。连接市内备区交通中心，卫星城市的轨道线路的起终点枢纽。(3)地区性枢纽。设在地区客流集散点处的枢纽，服务范围小，设备简单。6．按时间范同划分(1)待拆除的枢纽。这类枢纽随着城市的发展已经失去其存在的价值或已经阻碍了城市的进一步发展，准备给予拆除或挪做它用。(2)正在使_【}；|的枢纽。指目前正在城市轨道交通中发挥巨大作用，为出行者提供集散、换乘服务的轨道枢纽。(3)规划待建的枢纽。这类枢纽目前不存在或正在建设过程中。其对现在城市交通意义不大，但对城市的发展和城市未来的交通状况有着重要的意义。上述分类汇总如表2—4：表2—4都市圈轨道交通枢纽分类分类依据分类内容主要特点设在都市圈核心城市及卫星城镇的出入口，连接着对外交通运输线路与对外枢纽城市轨道线路，其规模与城市发展形态、经济文化活动相当。主要为核心城市内部区域间或中心与对外枢纽的客流交换服务。一般设按交通功能分市内枢纽在城市主要客流集散点，多种交通方式，多条线路交汇点，对通畅、便类捷要求较高。特定设施枢这些地点在某时间段内集散强度大，枢纽为满足人们文化、娱乐而设置。纽方式换乘枢地铁、轻轨与公共汽车铁路、水路、航空运输等线路相互衔接的轨道交按交通方式分纽通枢纽。类主要指轨道交通线路之间及轨道线路与长途汽车线路间的交汇枢纽。线路换乘枢纽首末站换乘枢纽内有多条轨道的首来站，并设有停车场、候车、调度以及有关指示按交通组织分枢纽标志等设施。类中途换乘枢位于轨道线路条件好，公交线路通达性高，多条轨道线路交汇的路网节纽点。站点最置、人流组织是此类枢纽设计的重点内容。枢纽站为地上或者地下多层结果形式。适用于交通方式复杂、用地受到按布置形式分立体式枢纽限制地点。同时也可以与综合性服务设施，如商业、文化娱乐场所相互类协调。平面式枢纽枢纽站设施布置在地面上。其规模视换乘需求而定。按服务『夏域分市区级枢纽连接卫星城镇与市内轨道线路的城市轨道交通枢纽以及城市内交通重类心处枢纽。地区级枢纽设在地区性区域中心的客流集散点枢纽。使用中的枢已经存在并且在交通中发挥着巨火作用的交通枢纽。按时间范围分纽规划待建的尚不存在或正在建殴，将会在束来的交通中发挥巨大作用的枢纽。枢纽 第二章都市圈及轨道交通枢纽系统特性研究2．5．2都市圈轨道交通枢纽的分级目前，对都市圈轨道交通枢纽分级的研究比对其分类研究要少的多。对都市圈轨道交通枢纽进行合理的分级是很重要的研究工作。只有在台理分级的基础上，对都市圈轨道交通枢纽规模的划分和预测才变的更实际，更有意义，更具有可比性。对轨道交通枢纽分级的依据不像其分类那样名目繁多。常见的就是按照枢纽的服务范围进行分级。对轨道交通枢纽的分级研究很少。针对轨道交通枢纽的分级，国内还很少开展这方面的研究工作，有关这方面的研究文献甚少，如已颁布实施的地’r铁道设计规范也没有芙于地铁车站或地铁换乘枢纽的等级划分和不同等级换乘枢纽设施配置有关的详细内容；就目前而言，对于枢纽的分级通常有以下几种情况：(i)按运输网络的规模分级这种分级方法主要体现在国家或是区域性的枢纽分级上，其中代表性的是在对城市公共交通枢纽的研究日本的加藤·晃等著的“城市交通规划”一书中，对城市交通枢纽分成如下等级“⋯，如表2—5所示。表2一s枢纽的分级运输网的规模旅客货物全国规模国际机场、主要城市的中央车站等国际机场、国际海港工业区的货运站机场、主要城市的副中心车站、中心重要港口、货物据点站、大范围的汽车运输都市圈规模城市的中央车站枢纽站市区规模中央车站、城市中心的公共汽车站汽车运输枢纽站、港口、货运站郊区铁路和国铁的车站、地铁车站、小地区规模邻近规模货物发送中心地方性公共汽车站等(2)按集散、周转的客流量分级我国有的学者进一步对公共交通枢纽按其每天的集散、周转的客流量进行划分如袁2-5所示表2-6公共交通枢纽分级分级分级标准特大枢纽日客瘴量>100000人人型枢纽100000>目客流量>30000人中型枢纽30000>H客流量>5000人小型枢纽日客流量<5000人(3)按重要性分级此外，有的学者按照交通枢纽的重要性不同进行分级。如表2—7所示表2—7重要性枢纽分级分级分级标准依据特别重要性枢纽主要指一些特大枢纽和～些有着特别意义的枢纽。如城市的门广l枢纽、边境城市々国外进行接壤的枢纽。重复性枢纽对整个城市的交通产生重要影响的大型枢纽。如城市中心的交通枢纽、边缘组圈和城市副中心的中心交通枢纽一股性枢纽主要是一些城市交通小区的枢纽，这些交通枢纽只对个别城市分区的出行产生影响，不会影响到更大的范围。2 东南大学博士学位论文(4)按最高日乘降客流和高峰小时乘降客流量分级文献“”是国家“七五”重点科技攻关项目成果《城市轻轨交通工程设计指南》，研究成果以相应年限的最高日乘降客流和高峰小时乘降客流的预测量为依据，将轻轨车站的规模划分为四个等级，如表2—8所示。表2-8我国城市轻轨车站规模分级建议日乘降量高峰小时乘降量车站分极(万人次，日"(万人次纠、时’小型站5万人次／臼以下0．5万人次／，J、时以下中型站5--20万人次，L105也万人次，，J、时大型站20一100万人次／日2～10万人次，，j、时特大型站100万人次，日以E10万人次／小时以上(5)按衔接的交通方式、轨道线路数及枢纽的土地开发类型我国部分城市如北京、上海、广州、深圳等建设轨道交通，对于轨道交通枢纽站点的分级也不尽相同““”⋯”⋯，没有采用客流量大小来分极，而是按照衔接的交通方式、轨道线路数及枢纽的土地开发类型来分级，如表2-9所示。表2-9部分城市轨道交通枢纽分级分级指标分级标准一级枢纽：与大型对外交通枢纽衔接的轨道交通枢纽北京衔接的交通方式种类二级枢纽；轨道交通线路之间的换乘枢纽以及轨道交通与多衔接的轨道交通线路数条常规地面公交线路衔接的换乘枢纽三级枢纽：与常规公交站点衔接的轨道交通车站上海大型抉柔抠纽：三条市区级或两条市域级线路衔接的节点衔接的轨道交通线路数换乘车站：两条市区级线路衔接的节点一般车站：其它轨道交通车站客运枢纽站：与大型对外交通枢纽衔接的轨道交通枢纽衔接的交通方式种类公交辊纽站：位于大型常规公交枢纽、线路衔接处或CBD广卅I枢纽所在区域的十地地区的轨道交通枢纽开发类型公交换乘站：与一般常规公交枢纽衔接的轨道交通枢纽一般换乘站：与常规公交站点衔接的轨道交通车站综合换乘枢纽：位于人型常规公交及对外交通枢纽的衔接处衔接的交通方式种类或对外LJ片、城市主次中心的轨道交通枢纽深圳枢纽所在区域的土地大型换乘枢纽：位于常规公交枢纽衔接处或片区中心的轨道开发类型交通枢纽一般换乘枢纽：与常规公交站点衔接的轨道交通车站上面的枢纽分级依据往往比较单一，或者是运输网络、或者是集散客流、换乘客流、或者是重要程度。这些分级方法比较单一，往往不能准确的划分轨道交通枢纽的分级，这样使得枢纽建成后往往不能满足实际的耍求。因此，轨道交通枢纽的分级除了要考虑集散客流和换乘客流，还要考虑其它的因素。都市圈轨道交通枢纽的分级～般妥涉及到以FJL个方面的因素：都市圈中核心城市和卫星城镇的状况、轨道交通枢纽所衔接的客运交通方式的种类、轨道交通线路的条数、集散客流和换乘客流规模的大小笛网素。这些因素将影响乘客在不同方式闯或线路闻的换乘状态，从而对乘客的出行时间、出行的顺畅型和舒适性以及轨道交通的服务水平等都有较大的影响。对都市圈轨道交通枢纽合理的分级将有助于轨道交通枢纽系统的规划布局、交通衔接方式的选择咀及枢纽设施资源的合理确定，并对轨道交通与其它客运交通方式在功能衔接和经营管理上一体化的规划设计具有重要的指导意义。从上述分析可知，国内还没有形成统一的并具有普遍适用意义的轨道交通枢纽的分级标准，已颁布实施的地r铁道设计规范也没有关于地铁车站或地铁换乘枢纽的等级划分和不同等级车站(换乘枢纽1设施再己置有关的详细内容，因此很有必要进行这方面的研究。 第二章都市圈及轨道交通枢纽系统特性研究2．5．3．都市圈轨道交通枢纽的分级影响因素都市圈轨道交通枢纽是为不同出行性质的客流提供换乘服务，同时它也是长途客运、常规公交、出租车、自行车等多种客运交通方式或线路的衔接点。结舍已经有的枢纽分级及其分缀标准，本文研究了都市圈轨道枢纽的分级影响因素。都市圈轨道交通枢纽分级的影响因素主要体现在以F儿个方面：(1)都市圈核心城市及_巳星城镇的规模都市罔轨道交通枢纽的位置与一般城市轨道交通枢纽的位置是不一样的。都市圈的核心城市以及卫星城镇是客流发生和出行产生的0、D点，因此核心城市和卫星城镇往往是客流的集散点，也是都市圈轨道交通枢纽的首选位置，而枢纽的级别则与核心城市和卫星城镇的规模、人口、城市功能、就业布局等有重要的关系，规模较_人、人口较多、城市功能多、就业机会多的城市则其相应的枢纽级别也高。(2)枢纽预测集散客流量和换乘客流量的大小都市圈轨道交通抠纽分级的关键性指标即是客流量的大小。设计年限高峰小时的预测集散客流量和换乘客流量是轨道交通枢纽内各种设施资源配置配备的基本依据。因此，集散客流量和换乘客流量的大小将对轨道交通枢纽的级别有着决定性的影响。(3)客运交通方式的种类和线路数都市圈不同的客运交通方式在其交通走廊客运交通体系中的功能和地位是不相同的，在运营和管理方式上也具有不相同的特征。因此轨道交通枢纽所衔接的客运交通方式的种类将对轨道交通枢纽的级别将产生重要影响。另外，如果轨道交通枢纽所衔接的不同客运交通方式的线路数越多，那么枢纽的规模越大、结构组成越复杂，枢纽的级别也就越高。(4)规划枢纽布局点区域的用地性质都市圈轨道枢纽的位置选择有硒个关键点，一是卫星城镇的枢纽布局一般设在其对外交通的出入口，二是核心城市枢纽的规划布局点一般设在中心商务区(CBD)、商业服务区、居住区、工业区、科教区、文化娱乐区以及行政中心等类型。由于城市布局和环境的千差万别，客流集散点属性是多种多样的，不同客流集散点的客流量也是不相同的。作为轨道交通路网与客流集散点联系的中间纽带的轨道交通枢纽，一方面为路网集结和疏散客流，另一方面为客流集散点所在区域的用地提供可达性保证。因此不同性质的客流集散点应该采用不同级别的轨道交通枢纽为其服务。(5)轨道交通线路的级别从轨道交通线网规划的城市的情况来看，轨道交通线网是由不同级别的轨道交通线路所组成的，那么为不同的轨道交通线路之间的换乘以及不同级别线路与其它客运交通方式之间的换乘而设的轨道枢纽也应该具有相应的级别。2．5．4都市圈轨道交通枢纽分级指标都市阐轨道交通枢纽分级指标的选取，往往要考虑到枢纽分级的影响因素。都市圈轨道交通枢纽往往依据核心城市及卫星城镇而建设，是城镇的对外交通的出入口，枢纽的分级与城市的功能、人口、出行状况等因素有很火的关系，与城市轨道交通枢纽的分级有所不同。分级指标的选取原则上应该对轨道交通枢纽的各项特征具有较强的分辨力和代表性，应能全面反映上述各种分级的影响因素，同时，其原始数据也应具有较易采集、整理和统计的特点⋯“。本文研究了常用的枢纽的分级标准，结合都市圈的特点，本文建议采用的轨道交通枢纽分级的指标主要有：(1)核心城市内既有公交的服务水平都市圈核心城市轨道交通建设之前，常规公交是居民山行的主要工具。因此，公交的整体服务水平对于轨道交通的建设具有重要的指导意义。轨道交通枢纽的建设要依据公交的服务水平，服务水平较高的城市，为了减轻公交带来的交通拥挤，就要建设高密度的轨道交通枢纽来分担公交客流。因此，笔者建议把公交的服务水平分为：好、中、差、较差。(2)核心城市及卫星城镇对外交通}n行的水平都市圈内的城镇群落功能布局、就业状况、通勤出行等是造成对外交通出行的主要因素，对外出行的状况影响到枢纽的建设规模，一般而言，对外出行水平较高的城镇其轨道枢纽往往是大型的客运换乘中心。同时，对外交通枢纽及对内交通枢纽的分级也有所不同。因此，对外出行状况也是影响轨道枢纽23 东南大学博士学位论文分级的重要指标。(3)客运交通方式的种类都市圈轨道交通枢纽与其它客运方式的衔接和换乘枢纽的级别，往往由于不同的客运交通方式对轨道交通枢纽的影响不同而有所变化。因此．我们在研究轨道交通枢纽的分级时，可以采用不同的客运交通方式对轨道枢纽的影响权重比重来衡量。(4)不同客运交通方式的线路数都市圈内铁路运输、航空运输、水路运输等客运方式不同线路客流的乘降具有集中性及相对的独立性，，且客流的进山需要通过它们的专用检票通道。因此，轨道交通的枢纽相对于铁路、航空等对外客运方式而言，只是处于辅助换乘作用。因此在进行轨道交通枢纽分级时我们研究只采用轨道交通的线路数和常规公交的线路数。(5)集散、换乘客流量大小都市圈轨道枢纽集散、换乘客流量大小是轨道枢纽分级的最为重要的指标之一，在都市圈范围内，主要考虑铁路、公路、航空、轨道交通和常规公交等五种客运交通方式的集散、换乘客流量。该指标主要考虑以下换乘客流量的大小：(a)都市圈城镇群落对外客运交通方式与内部公共交通方式之间的换乘客流量，如铁路客运与轨道交通在和常规公交的换乘客流量、公路客运与轨道交通和常规公交的换乘客流量以及航空客运与轨道交通和常规公交的换乘客流量等；(b)都市圈核心城市内部公共交通方式之间的换乘客流量，如轨道交通之间的换乘客流量、常规公交之间的换乘客流量以及轨道交通与常规公交之间的换乘客流量等；(c)对外客运交通方式之间的换乘客流量，如铁路客运与公路客运之间的换乘客流量等。轨道交通枢纽分级的指标体系见图2-6。2．5．5都市圈轨道交通枢纽的分级标准鉴于我国进行大规模的轨道交通建设，轨道交通枢纽是出行换乘的重要场所，枢纽规划建设的好坏，对于出行的便捷性有重要的影响。目前，在我国对于轨道交通枢纽的分级研究很少，对于都市圈轨道交通枢纽的分级研究更少，国家颁布的城市地铁建设规范中对于枢纽的分级也没有详细的叙述。国家建设部在2004年下发了做好城市公共交通建设的通知，其中包括客运枢纽的规划建设，可见枢纽的规划建设在客运交通体系中的重要作用。枢纽的规划建设要依据一定的标准进行，不同等级的枢纽其规划建设的内容是不同的，枢纽的设施资源配置等都是不同的，因此做好枢纽的分级标准的制定对于枢纽的建殴有重要的指导意义。文献[18卜[20]、[22]一[24]是我国几个大城市进行轨道交通枢纽建设时制定的临时分级标准，具有一定的代表性。但是并不太符合都市圈轨道交通枢纽的情况。都市圈城镇群落具有自身的特点，其客流的出行情况与一般的城市交通出行具有一定的特异性，因此都市圈轨道交通枢纽的分级标准制订是在参考我国几个大城市进行枢纽分级的基础上，结合都市圈的特点，全面考虑了都市圈轨道枢纽分级的影响因素和分级指标，通过工程实际和理论研究按照是否包含对外交通客运方式将轨道交通客运枢纽分为：“大型枢纽、中型枢纽、一般枢纽和小型枢纽四个等级”。表2．10轨道交通枢纽分级标准交通方式线路数集散客流量换乘客流量类型等级轨道交通常规套交I万人次fEt)‘万人攻lEt}包含对外客运小型枢纽1条少于10条小于10o万人次／R小于40万人次／目交通方式的轨一般型枢纽1条10～20条100～30o万人次／LI4．0～12．o万人次／日道交通枢纽中型枢纽l—0条20-39条30o～50．o万人次川12．0-20o万人次，F{人型枢纽2~3条多于30条夫于500万人次／日大于20．o万人次／口不包含对外客小型枢纽1条少于15条小于200万人次／口小于6o万人次／U运交通方式的一般型枢纽1条15-25条20．o～40．o万人次，口6．0～15．o万人次／R中型枢纽l—2条25--40条400--600万人次／日15．0—25．0万人次／日轨道交通枢纽大型枢纽2～3条多于40祭大于60．o万人次／n大于25．0万人次／M24 第二章都市圈及轨道交通枢纽系统特性研究都市圈轨道交通枢纽的分级标准的拟定考虑了都市圈城镇群落的特点，考虑了是否包含了对外交通客运的情况，也考虑了交通方式的线路数以及集散换乘客流量的大小等主要因素，这些因素是枢纽分级的主要影响因素，比较符合都市圈轨道交通的实际情况以及都市圈内的出行情况，该分级标准能较好的反映轨道交通枢纽的实际建设情况。2．5．6实例分析城市公交的服务水平及对外出行水平客运交通方式的种类竺_三]_匝_。。。。"-_●●_____一公路I雯引等客运交通方式的集散客流量客运交通方式的换乘客流量常规公交的集散窖泷量港口的燕散客流量城市内部的换乘客流量内外之间的换乘客流量图2—6都市圈轨道交通枢纽分级指标本文的分级标准，在“苏锡常都市圈轨道交通规划研究”中得到了应用。(1)苏锡常都市圈轨道交通规划概述未来苏锡常都市圈在江苏地区将发挥更重要的作用，因此远期轨道交通线网的功能等级划分应当能支持和推动都市圈范围的各项城市活动，尤其是城市的经济活动，同时应当有利于苏锡常地区与周边城都市嘲轨道交通枢纽分级指标 东南大学博士学位论文市，特别是上海的沟通与联系。考虑到整个区域的出行需求以及线圈的覆蔫面和连贯性，苏锡常都市圈远期轨道交通线网主要包含以下两个层次的服务：城际间的轨道交运：主要是为整个都市圈各主要城镇之间提供快速的交通服务。该类服务主要引导整合都市罔，并开辟通往大型交通枢纽(如各市火车站)以及都市圈周边地区的通道(如虹桥机场)，该级网络是整个线网的骨架；市区级服务：为城市化最为密集的地区，即扩展市区，提供能满足都市圈各城市活动需要的轨道交通服务(即发车频率高、运输能力犬、运行速度快)，该级网络又可分为市区骨干线和市区辅助线，它与市域级线网紧密编织，互为补充。这两个等级的线网，即城际间轨道交通网和市区级线网，在一个协调连贯的网络中紧密编织，互为补充，提供优质的交通服务以满足市民的出行需要。在核心市区．轨道交通线路以城际问轨道交通线网为基础骨架进行布没，通过大型换乘枢纽车站将城际间轨道交通线网与市区级线网合理地编织在一起。在一些重要的大型换乘枢纽车站，还应考虑轨道交通与其它交通模式的结合，其中包括公交和私人出行方式，因此它不仅是换乘车枢纽站，同时还应包括地面公交换乘枢纽以及其它驳运交通工具的停车场。如果在票制上也能实行联合的话，那么多种交通模式的结合还将得到进一步的发展，轨道交通的吸引力将会得到大大增强。远期轨道交通线网方案是分析该区域社会经济发展、城市结构布局、居民出行需求、环境保护等制约网素条件，确定交通走廊，形成合理的线网规模和结构．构成都市罔轨道交通线网方案。该方案线网由干线轨道交通线路和市级连接线、以及各城市区域内的轨道交通线路组成，线网总长946．31公里，车站总数24-0座，其中换乘车站55座。其网络规划如图2—7所示，枢纽站点布局示意图如图2—8所示，线网布局主干线：即“两横三纵”的线网结构两横；LI线(沪宁走廊)：自常州奔牛机场起始，沿沪宁高速公铁路依次串连常州、无锡、苏州、昆山各市中心区，至上海虹桥国际机场，与上海轨道交通线网相衔接。L2线(沿江走廊)：自常州港，依次穿越江阴市区、要塞国家森林公园、经张家港市、串塘桥镇、大义镇、常熟虞山国家森林公园至常熟港及常熟经济开发区，经璜泾镇、浏河镇与太仓相连，与上海嘉定衔接。三纵：L3线：从常州港穿越常州市区，经洛阳镇，连接无锡阳山森林公园。L4线：白江阴港，穿过江阴市区，经青阳镇，穿越无锡市区，延伸至无锡惠山国家森林公园与无锡阳山森林公园衔接，经和桥镇，进入宣兴市区向南廷伸至丁蜀镇。L5线：常熟港出发，穿越常熟市区，环昆承湖，连接沙家浜镇、小庄镇、渭塘镇，到达苏卅I城区，经吴江市，至盛泽镇。连接线：包括三条线路s1线：自常州奔牛机场，经奔牛镇，连接金坛、绕长荡湖，经指前镇、别桥镇，连接溧阳市。s2线：白无锡华庄镇北折进入无锡市区，经安镇镇，连接常熟市昆城湖。s3线：自吴江市，过同里镇、周庄镇、与上海在南洋预留接口。市内部轨道交通：主要是常州、无锡、苏州三市的线网构成。u1线：常州市市内环线。u2线：无锡市外围区半环线。U3线：自澄湖经苏f，H城区至光福机场。U4线：吴江同里镇至上海青浦26 笙三兰型里塑墨塾堕奎望堡塑墨竺竺丝里窒 东南大学博士学位论文 第二章都市圈及轨道交通枢纽系统特性研究(2)苏锡常都市圈轨道交通枢纽、站点分析整个线网共设换乘枢纽车站55座，其中依照本文提出的枢纽分级标准，大型枢纽6座位于苏锡常都市圈核心城市，中型枢纽12座，其余为小型和一般的站点。这些枢纽分布在线网结构的要点之上，对线网锚固、集散客流、吸引山行、增强线网竞争力起到巨大作用；整个线网结构中，普通车站240座，车站多分布在活动中心及各重点城镇：共设车辆段22处，车辆段的设置是在考虑线网布局、地形条件、经济，目的是为了便利车辆检修、优化运营。苏锡常都市圈轨道交通枢纽、站点的分布情况如表2—1l所示。表2—11苏锡常都市圈轨道交通枢纽、站点的分布情况线路编号经过的活动中心数量总长(公里)换乘枢纽普通车站车站总数L110179．61144054L213194．3843236L3545．8531215L44107．4852631L5592．2862228Sl062．43】89S2455．9941822S313596158U1338．0l4913U2354．126251116U3444826961319U4035．3606279其中核心市区共有6座大型枢纽，它们将整个线网牢牢地“锚固”在城市结构中，表2—12反映，6座大型枢纽的情况。按照本文提出的枢纽分级标准，这六座枢纽的情况符合大型枢纽的分级标准。表2—12核心市区内大型换乘枢纽车站的特点编号名称包含的主要的轨道交通线所服务的城市活动中心1常卅I站L1L3常州核心2无锡一站L1L4无锡核心3无锡二站LlU3无锡核心4苏州一站LlL5苏卅I核心5苏』I-I--站L5U4苏州核心6昆山站L1L2昆山核心其中6座大型枢纽的客流情况如图2-9所示。 东南大学博士学位论文昆山苏州无锡常州图2-96座大型枢纽的集散、换乘客流情况单位：万人次／d"时锚崮都市圈结构中的6个大型换乘车站分布在沪宁走廊三大核心市区内，由此形成与城市活动协调一致的线网布局。城市活动中心与交通枢纽之间的联系是十分紧密的。远期线网中的6个大型换乘车站都位于城市活动的中心区域，这样的设计将对促进城市的经济发展以及增强城市活力起到积极的作用。2．6都市圈轨道交通枢纽的规模2．6．1都市圈轨道交通枢纽的现状规模都市圈轨道交通枢纽的现状规模通常是指目前轨道枢纽平均每天的客运周转量。这一指标对于城市交通规划、城市公共交通规划、城市轨道枢纽的总体布局、轨道交通枢纽本身的改建和扩建都有1F常重要的现实意义⋯”⋯。都市圈轨道交通枢纽的现状规模意义重人，但是具体测量其规模却较难。目前，轨道交通枢纽人都采用了自动首检票系统，因此，只要统计出枢纽内各种客运方式的每天售票的张数和出站的检祟数，其利即是这个轨道枢纽平均每天进出站的总的集散和换乘客流量。(假设出行是以一天为一个周期的)计算公式如下：一=X+Y(2—1)式中A一轨道枢纽的规模；x一轨道枢纽内各种客运方式售票总数：Y一轨道枢纽内检票出站的总数；除了“人次／日”这一指标外，“人次／高峰小时”也是测量轨道枢纽现状规模的一个重要指标。这一指标可以由交通观测员在高峰时间直接观测到。也可以仿效上面的方法，统计高峰小时内出售的车票数。但是这样统计的数字可能会有些偏差，因为在高峰时间多数乘客由家出发去中心区工作。这样，居住区的轨道枢纽在早高峰时间售出大量车票而中心区的轨道枢纽售出的车票较少，但是两个枢纽的客流量是差不多的。中心区的枢纽客流要更大一些。这样得出的客流数基本上可以代表轨道交通枢纽的现状规模。但是这一规模并不一定是这个轨道枢纽的合理规模。台理的规模麻该是枢纽内运输能力最薄弱的环节能够与其承担的交通任务相匹配，满足交通需求，使得枢纽内各种客运方式的运输能力协调。2．6．2都市圈轨道交通枢纽的设计规模都市罔轨道交通枢纽的设计规模是指规划、待建或者建设中的轨道交通枢纽的预期客流量。这一数最的确定直接左右该枢纽的规划设计、枢纽内设施资源的合理配置、在都市圈中的布局和其在都市圈交通系统中的地位与作用。因此，在确定轨道枢纽的设计规模时，需要仔细认真，做到客观合理。30050：50504322，lO0 第二章都市圈艘轨道交通枢纽系统特性研究既然是设计规模就应该是符合都市圈发展的需要，能够满足出行者乘车、换乘需要而且舒适、侠捷、方便。至少枢纽站的规划设计人员认为这样一个规模的枢纽在这一点能够满足未来这一地区市民出行的需要。确定轨道交通枢纽设计规模的方法主要有两大类。一类是经验类比法。另～类是调查计算法。1．经验类比法轨道枢纽所能吸引的出行客流量与下列因素有关：轨道交通枢纽周围的土地使用状况。轨道枢纽周围地区人口的构成状况。轨道抠纽的出发可达性与到达可达性所在城市的整体公共客运水平轨道枢纽周嗣地区的人均收入水平所在城市的交通政策轨道枢纽周罔其它的交通枢纽的建设情况。经验类比法实际上就是找到一个上述情况与规划或者持改建的枢纽基本上相同或相似的枢纽。这一枢纽的现状规模与规划待建枢纽的规模必然相似，如果找到的枢纽现状运作十分良好，就可以以这一枢纽现状规模作为规划待建枢纽的设计规模。如果找到的枢纽现状运作的比较混乱，则在用其现状规模预测规划枢纽的设计规模时，要将现状规模乘以一个合理的比例系数。因为运作混乱的枢纽会导致自身吸引力F降，会有部分乘客会转去其它枢纽或者改乘个人交通工具。现实情况中，上述六种情况完全相同是不可能的，即使找到六种情况相似的地区也是非常难的。在实际估算待建轨道枢纽规模时。常常是找到几个与规划枢纽等级差不多，并且上述六种情况有些相似的枢纽，经过分析比较，选择一个中间值作为规划待建的枢纽的设计规模。深圳市在规划阜岗口岸地铁站枢纽时，就分析了深、港之间的客流蹙，深圳的公共交通水平，参照了罗湖口岸地铁站枢纽和香港落马洲地铁站枢纽的设计规模。并且考虑其它儿个口岸的分担率。最后确定阜岗口岸地铁站枢纽的设计规模为节假日双向客流最25万人次／日，单向高峰客流量为19万人次／日，节假日单向高峰小时客流量为2万人次／，j、时”⋯。2．调查计算法调查计算法就是首先对规划或者改建枢纽所在地区的出行产生量与出行吸引量进行调查、预测。然后将这些出行量按轨道出行所占的比例分配给待建公共交通枢纽，或者直接预测轨道交通的客流。如果待建轨道交通枢纽所在地区还有其它轨道公共交通枢纽或者站点，还需要考虑每个枢纽对该地区公交的出行的分担率。凋查计算法其实就是通过客流的出行生成、出行分布、方式选择、路网分配预测来实现的。即是通常所说的“四阶段法”。近几年来，对轨道交通客流预测的方法研究了很多，但是专门对于一个轨道交通枢纽的客流量进行预测还很少有人研究，枢纽的客流预测主要是枢纽的集散客流预测和枢纽的换乘客流预测。枢纽的集散客流和换乘客流预测方法将在下一章研究。2．6．3都市圈轨道交通对外枢纽的设计规模城市对内枢纽的交通预测是基丁交通小区的划分为基础，然后计算每个枢纽吸引公交客流量所t々的卣分比，因此，城市对外轨道枢纽的规模也不能用上--，I＼节介绍的方法进行顸溯。城市对外交通枢纽的乘客人部分来自城市以外的地区。所以它的交通生成量没有办法用划分交通小区通过调查统计的方法得出。城市对外交通的客流量一般用相关分析及多元回归的方法或平滑法进行预测”⋯。I．相关分析与多元回归法一般来讲。城市对外交通的客流量可能会与城市本身的某些特征有关。如城市的人口数量、城市的经济发展水平，城市外向型产业的产值，城市旅游业的收入等等。这些因素哪些对城市对外客流量的影响较大，哪些影响较小或者没有影响。这就要通过相关分析才能得到。相关分析的基本计算公式如下： 东南大学博士学位论文r一相关系数；X一相关因素的值；X一相关因素的平均值；y一城市对外客流量的值；，，一城市对外客流量的平均值。通过相关分析可以得到同城市对外交通客流量关系最密切的儿个因素。每个因素都可以通过一元回归得出它们各自与城市对外交通客流量的关系式。常见的关系式形式如下：线性同归方程：Y=口+6．rf2—3)指数同归方程：y=口+bX+“f2—41式中：上一相关冈素的值；】，一城市对外客流量的值；a，b，c一为回归系数，可以用最小二乘法求得。假如已知相关因素未来年限的预测值，通过他们之问的关系式就可以计算出来来年限的对外交通客流量。但是如果未来年限相关冈素的预测值不十分准确，就会造成对交通量预测数据的不准确。为了使得这种风险降低，多采用多元回归法进行预测。多元回归就是以各个相关因素为自变量，以城市对外交通客流量为因变量，将一元同归得到的关系式带入多元回归方程，重新标定各个参数，从而得到城市交通客流量与各个相关因素的多元回归关系式。从而就可以确定对外枢纽的规模。关系式一般形式如下：Y=口o+口1ⅣI+a2X2+⋯⋯⋯·+d。Ⅳ。(2—5)式中：X。～第1"1个相关因素的值；y一城市对外客流量的值；％，口。，⋯··Ⅱ。一为回归系数。2．平滑法⋯’在一定的历史条件F，事物的发展通常具有连续性，现在发生的事情是过去历史事件的继续，未来将发生的事件也必然是过去和现在已经出现事情的延续。利用这一逻辑推断，产生了平滑法。常崩的平滑法公式如F：线性平滑模型：耳+】=nr+br×，(2—6)非线性平滑模型：‘“=口r+br×r+Cr×r2(2—7)式中：巧+．一预测值；畸、b，、C，一平滑系数；r一未来的单位时间；T—f的最后点。其中：式中嘶=2xPl一Ⅳ；21b=熹∽-一Ⅳ笋，)。1一d、。。7C，=÷(群1—2Xtr21+盖；)l—日x；’一第T周期的一次平滑值：x；23一第T周期的二次平滑值xF一第T周期的二次平滑值；a一由经验确定的加权系数。32(2—8)(2—91f2—1o) 第二章都市圈及轨道交通枢纽系统特性研究求平滑值的方法如下：x：11=x；21=x531=Xlxl”=X，+(1一d)×x蹦工121=a,1q+(I一口)×石船xl”=aX”1，+(1一球)×X，1+31式中：卫．一第t周期的统计数据；t2l，2，⋯·T：Ⅳ∥、z，’、xrl一第T周期的一次、二次、三次平滑值。这样。只要有最近几年的城市对外交通客流量的资料，就可以预测未来某一年该城市的交通客流量了，此方法在预测年限较短，社会稳定的时候十分适用．但是不适于长期预测。有了预测值，利用分担模型计算出各个对外变通枢纽的分担率，就可以计算出各个城市对外交通枢纽的合理规模了””3。2．7本章小结本章研究了都市圈及轨道交通枢纽的特性。研究了都市圈的定义、形成机理、都市圈区域结构的演变过程以及都市圈的五种空间的组合形态。在此基础上，结合我国城市化进程的特征、城市经济的发展、经济全球化及市场经济的发展特征，提出了我国都市圈的形成机理：我国都市圈是随着区域内部网络化和多中心空间结构发展程度的不断提升，中心城市、次级中心城市和小城市之间的联系曰益紧密，大量的人流、信息流、物流把它们结成一个整体，“流”的作用大大的超出了“轴”的作用，使各级城市之间发展的联系程度、依赖程度有了前所未有的加强，逐步形成相对于外部区域来说的城市联合体——都市罔。我国都市圈的形成机理为研究都市圈的轨道枢纽提供了理论基础；在研究分析城市“综合客运枢纽”和“公共交通枢纽”定义及特征的基础上，结合轨道交通的特征，笔者首次提出了都市圈轨道交通枢纽的定义，都市圈轨道交通枢纽作为都市圈客运换乘枢纽的一种重要形式，是指集有都市圈内多条轨道交通线路、多种交通方式、具有必要的服务功能和控制设备，为都市圈对内对外交通，私人交通与公共交通及公共交通内部转换提供场所的集交通功能、高新技术、建筑艺术于一体的设施都市阁轨道交通枢纽涵盖城市“综台客运枢纽”和“公共交通枢纽”的概念；在研究分析城市交通运输枢纽特性的基础上，结合都市圈轨道交通枢纽的定义．笔者提出了都市圈轨道交通枢纽系统的六人特性：功能与目标的统一性、构成和结构的复杂性、各个子系统发展的不平衡性、协调性、与外部环境的密切性及自适应性和自组织性：同时，研究分析了都市圈轨道交通枢纽在都市囤城市建设及都市圈综合交通体系中的作用；在研究一般交通枢纽分类的基础上，结合都市圈及轨道交通的特征，给出了都市圈轨道枢纽的分类依据及分类内容，依据交通功能、交通方式、交通组织、布置彤式、服务区域及时问范围等，把都市圈轨道交通枢纽划分为13类枢纽；最后，重点研究了都市圈轨道交通枢纽的分级影响冈索及分级的指标，分级影响因素主要体现在都市圈核心城市及卫星城镇的规模、枢纽客流量的大小、客运交通方式的种类和线路数、枢纽布局的用地性质、轨道交通线路的级别：提出了如下的分级指标，核心城市内公交的服务水平、对外出行的水平、客运交通方式的种类、不同客运交通方式的线路数、聚散换乘客流量的大小；在研究分级影响闪素及分级指标的基础上，并提出了适合都市罔轨道交通枢纽的分级标准，都市圈轨道交通枢纽划分为：人型枢纽、中型枢纽、一般枢纽、小犁枢纽四个等级。33 东南大学博士学位论文参考文献【1j张京祥，邹军等。论都市圈地域空间的组织。城市捌划，2001，25(5)：19—23[2]张京祥。城市群体空间组合。南京，东南大学出版社。2000，卜76[3]吴云清，杨山。都市发展区的范围界定在大城市规划中的应用一咀南京市为例。规划研究，2002，26‘6)：26--29[4]陆化普。城市轨道交通规划的研究与实践。中国水利水电出版社．2001．9【5]张国伍主编，交通运输系统分析，西南交通大学出版社．1991年[6j中华人民共和国国家标准，DUC656-201，GB5655—85，城市公共交通名词术语，1985年[7]郑担武等。现代城市交通。jE京：人民交通出版丰}，]998，卜317[8]宗传苓，汪弘毅。潆圳城市综合客运枢纽规划设计探索。2001年深圳市域市规划学会交通专业委员会年会论文集。[9]覃煜，轨道交通枢纽规划与设计理论研究．同济大学博十论文，2000年[10]深圳市城市规划世汁研究院，皋岚地铁站站区规划，1999，5[11]郑祖武，中国城市交通，人民交通出版社，1994．3[127刘有军．大型交通枢纽的交通影响分析，华中科技大学硕二匕学位论文，2000年【15]广卅l市中心区交通项目领导小组办公室、上海同济道路与交通工程技术开发公司，广州市交通衔接实施方案(最终报告)．2000年[】4]陆化普、张鹏，城市公共交通的综合集成，城市轨道交通研究．1999年第一期【15]中华人民共和固国家标准，GB50157—92，地下铁道设计规范，1992年[16j何宗华主编，城市轻轨交通工程设计指南，中国建筑工业出版社，1993年[17：季令、张国宝编著，城市轨道交通运营组织，中国铁道出版社．1998年：18]({击)SYSTRA索菲图公司．上海市城市轨道交通系统规划方案(最终报告)，2000．4[19]广州市交通规刮研究所，广州市地铁一号线与地面交通衔接规划研究报告，1997年[20]刘小明等．城市客运枢纽综台评价指标体系研究，中国公路学报，1995年增刊[21]蔡选峰，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，城市规划，2002年第十期[22]上海市城市交通管理局等，上海南站综台交通枢纽工程预可行性研究报告，2000年(23]上海隧道工程轨道交通设计研究院，上海人民广场综台交通枢纽规划方案报告，2001年[24]上海市城市交通政策与规划项目领导小组办公室，上海市城市交通发展白度书，2002年：25j夏绍玮、杨家本、杨振斌等编著，系统工程概论，清华犬学出版社，1995年[261【苏]K8．亚历山大、H．A，鲁德涅娃，城市快速轨道交通，中国城赢规划设计研究院交通所、中国城市规划设、卉研究院情报所，1993年[27}U．S．A．1nstituteofTransportationEngineers，TransportatioilP1annlngHandbook，1992[283EditedbyNigelGHarrisandErnestwGodward．PlanningPassengerRai】ways．TransportPublishingCoLtd：G10SSOp：Derbyshire：England．34 第三章都市圈轨道交通枢纽客流预测研究都市圈轨道交通的客流量是指单位时间内，线路上乘客流动人数和流动方向的总和。客流既表明了乘客在空间上的位移及其数量，又强调了这种位移带有方向性和具有起JP位置。轨道交通的客流是动态变化的，但这种变化归根结底是有关地区的社会经济活动、生活方式以及轨道交通系统本身特点的反映。客流的基本特征在于它沿时间和空问分布的不均匀性【iJ。都市圈轨道交通枢纽客流预测是轨道交通规划研究非常重要的～部分，都市圈轨道交通规划与城市交通规划背景存在较大差异，两者的规划范围、服务对象、客流的吸引范围、吸引客流性质上等均有不同。客流预测是轨道交通规划的前提和关键。目前，对于城市轨道交通客流预测技术研究较多，基本上都是基于城市交通问题，利用传统的方法划分交通小区进行客流预测。基丁．城市交通与都市圈交通的背景差异，应用传统的方法模型，不仅不能满足预期的效果，而且会使得规划和调查工作变得十分复杂而无法实施。因此，应该结合都市圈特点，研究新的方法解决新的问题。3．1都市圈轨道交通枢纽客流特征3．1．1轨道交通客流的特点城市交通线上的客流可蚪认为是城市交通需求的实现。影响轨道交通需求的因素很多，育经济圈豪，也有非经济因素，概括起米主耍有城市经济发展水平、城市各功能区域的布局、人口密度、流动人口数最、国民收入、城市交通网的布局、客运服务的价格与质量、替代服务的价格与质量、政府的交通运输政策、私人交通工具的拥有量等”1。从轨道交通的需求来看，它具有以下基本特征：时空集散性都市圈轨道交通客流的时间变化通常有一定的规律可循，这是由居民和流动人El在购物、观光、通勤等方面的规律性带来的，例如在07：00～08：OO，17：00～18：00为交通高峰时期，中午前后有1～2段低谷时期。普遍性都市圈内各城市的功能布局不同，需求与供给，生产与消费普遍存在，使得在空间上处于不同地点的人、货耍依赖于普遍存在的交通运输活动。生活在城市中的人们每天都要居住、出行、上下班与旅游观光，这就形成了城市交通的普遍的客流。复杂性都市圈轨道交通的运输距离通常比较长，两点间的联系通道呈复杂多样性。由于客流的构成，旅客的出行目的地不同，决定了这种复杂多样性在运输方向、范围以及强度等在时间段分布上的不同，要求客运组纵与其适应。政策决定性轨道交通受城市人E1政策和城市机动车政策等因素的影响。城市交通的运输方式，除了轨道交通一类的地铁、轻轨铁路、独轨铁路和地面有轨电车等外，公共汽车、出租车、专线车、区间车、以及助动车、自行车等均受城市交通政策的左右。在市场竞争机制法Nfl"J影响下，其发展呈不均衡发展态势，一股而言，轨道交通方式居于主导地位。3．1-2轨道枢纽客流时空特性1．时间上的客流动态轨道交通所处的交通走廊的特点以及枢纽所处区位的刷地性质是影响轨道交通枢纽客流在全天不同时间上分布的主要影响因素。研究轨道交通不同类型的枢纽，可归纳山以F五种客流吕分布曲线类型m4 东南大学博士学位论文(1)单向峰型：轨道交通线路所处的交通走廊具有明显的潮汐特征或车站周边地区用地功能性质单一时，车站客流分布集中，有早晚错开的一个上车高峰和一个下车高峰。(2)双向峰型：车站位于综合功能用地区位时，客流分布与其它交通方式的客流分布一致，有两个配对的早晚上下车高峰。(3)全峰型：轨道交通线路位于用地已高度开发的交通走廊或车站位于公共建筑和公用设施高度集中的CBD地区时，客流分布无明显的低谷，双向上下车客流全天都很大。(4)突峰型：车站位于体育场、影剧院等大型公用设施附近，演出节目或体育比赛结束时，有一个持续时间较短的突变的上车高峰。一段时间后，其它部分车站可能有一个突变的下车高峰。(5)无峰型：当轨道交通本身的运能比较小或车站位于用地还没有完全开发的地区时，客流无明显的上F车高峰，双向上下午客流全天都较小。这种时间的不均衡一般用分时客流的不均衡系数表示。分时客流的不均衡系数J，牛参(3-1)式中K。。一一单向最大断面客流量(人)：足，一～单向断面分时客流量(人)；h一一轨道交通全日营业小时数(h)表示出时间的不均衡规律。一般线路的指数为2～3。线路的配车数往往以高峰小时的客流量为确定配备车辆数的依据，高峰小时客流量的比重越大，需投入的车辆数越多。2．空间上的客流动态(1)方向上的客流动态一般线路都有上下行两个方向。两个方向的客流最在同一时间分组内是不相等的(1)舣向型：上下行的运量数值接近相等，市区线路属于双向型的较多。(2)单向型：上下行的运量数值差异很大，特别是通向郊区或工业区的线路，多是属于单向型的。相同的时间里，线路上下行的客流量往往是不相同的。用上下客流的不均衡系数表示。上下客流的不均衡系数z2x、：里ax：：型2_：：二!T型12(Km上ax+足二)12式中K：矗、K二一一分别是上行、下行最大断面客流量(人)。(3—2)一般线路的指数为1．1～1．2，工业区线路为14～15。当X，较大时，在上F行方向最大断面客流量不均衡的情况F，直线走向(需要折返)的轨道交通线路要做到经济合理地配置运力比较困难．而在环形轨道交通线路上则常采用内外环线路安排不同运力的方法来解决，即在环线轨道交通上可分别上下行安排不同的运力与此相适应。(21断面上的客流动态线路上各停车站的上下车人数是不相等的，因此车辆经过各断面时的通过量也是不相等的，若把～条线路各断面通过量的数值按上行或F行各断面的前后次序排成～个数列，这个数列就能显示出断面上的客流动态。从这些数量关系中，可以看出客漉在不同时间内在断面上的分布特点和演变规律。客流在线路各断面上的动态分布是有一定特点的，但从整条线路归纳起来，大致有以下儿种主要类型口】。(1)均等型：当轨道交通线路成环线布置或沿线用地已高度开发成熟时，弄车站的上下车客流接近36 第三章都市嘲轨道交通枢纽客流预测研究相等，沿线客流基本一致，不存在客流明显突增路段。(2)两端萎缩型：当轨道交通线路的两端伸入还没有完全开发的城市边缘地区或郊区时，线路两端路段的客流小于中间路段的客流。(3)中间突增型：当轨道交通线路途经大型的对外交通枢纽、高密度开发地区或者车站利用常规公交线路辐射吸引范围广阔时，位于该区位车站的上下车客流明显偏大，线路客流存在突增的路段。(41逐渐缩小型：当轨道交通线路首末车站位于大型对外交通枢纽附近或城市中心CBD地区时，随着线路向外延伸，线路客流逐渐缩小。在线路的～个方向中，沿线路各个断面的客流量也不尽相等。市区线路自首(末)站发出后逐站增加上车人数，由于中途各站乘客上下的交替量大，往往形成线路中间客流量大，两端客流量小的正态分布形状，而称为断面的不均衡规律。用断面客流不均衡系数表示。断面客流不均衡系数x3vKⅧ玛2豇历式中K。。。一一单向晟大断面客流量(人)；K，～一单向断面分时客流量(人)n～一轨道交通所设区间数量。f3—31当X，较大时，即在断面客流鼍不均衡时，运营部门常采用在客流量较大的区段加开区段列车的措施，但在行车密度很人的情况下，加开列车会有一定难度，而且加开区段列车对运营组织和车站折返设备都会提出新的要求。3．1．3轨道枢纽客流时间变化特性曲线影响轨道枢纽集敖客流时间增长特征的主要因素有：(11轨道路网的变化轨道交通路网的变化可以引起轨道枢纽的客流变化，诸如：某线路的延伸或是枢纽衔接方式的变化、枢纽布局的变化、轨道平行线路的开通、附近枢纽的投入运营、轨道线网与其衔接的常规公交的网络变化都会引起轨道路网的枢纽客流的变化；(2)轨道枢纽周边土地利用性质和开发潜力轨道枢纽周边土地的利用性质对于轨道枢纽的客流变化具有决定的影响，如果枢纽周边地区土地开发为居民居住区，枢纽的出行可达性较好，那么出行居民大多选择轨道交通出行，那么轨道枢纽的辑流会发生较大的变化，同样枢纽位于CBD地区，那么轨道枢纽的客流也会有较大的变动：(3)与其衔接的其它客运方式或网络的变化。综合交通发展战略为确立轨道交通方式为主导，其他交通方式为辅助的交通发展战略。与轨道交通枢纽衔接的其他交通方式或网络是为轨道交通方式集散、换乘客流服务的，与其衔接的其它交通方式或网络的变化会相应的带来轨道交通枢纽客流的变化。由上面的分析可知设计年限范围内车站集散客流量随时间的动态走势有下述三种类型【jl：(1)S形曲线如图3-1(A)所示，轨道枢纽集散客流随着时间的推移呈s形的增长趋势。图中QQ对应于枢纽区域的饱和I出行密度．或对应丁轨道枢纽的最大集散能力；Q(TO)为枢纽的初期集散客流量；丁T为轨道线路的设计年限；T(QQ)为集散客流量逼近QQ的年份，它与TT的关系有三种可能，即刀”<，(gQ)、刀=T(QQ)、TT>T(QQ)。(2)含突变的s形曲线 东南大学博士学位论文枢纽集散客流量发展趋势的发生突变，一般为轨道路网或其它衔接方式线网变化所引起的，如图3-1(B)所示。曲线表现为在s曲线的基础上突增和突减。突增是由于衔接方式线网和衔接布局状态的调整改善、线路延伸或枢纽开通了其它相交线路所引起的；突减是由于与其它客运方式衔接换乘状态的恶化或是由于平行线路开通或本站附近其它轨道线路车站投入运行所引起的。该类型与相邻线路及其衔接方式线网和衔接状态相关程度较强，增长趋势较难掌握。(3)高位下降曲线如图3-】(c)所示。下降趋势是由于枢纽周边地区用地性质发生大的改变或者是由于城市客运交通网络进行很大的调整或是周边其它大型枢纽搬迁而引起的。这种增长趋势应该比较少见，但同时也说明并非所有枢纽的集散客流量都是单调递增的，远期集散客流量也会减少。0ITDOO／7+TlQQ(A)一二二j一一一一=j／一寸一一：TI(q1T2fq)【TT(B)一夕7一了一≮三『|，／／／!．T{0口IT【01『TTfC)图3-I轨道枢纽集散客流时间变化特性3．2都市圈轨道交通枢纽的客流吸引范围3．2．1都市圈轨道交通枢纽的客流吸引范围定义都市圈轨道交通枢纽的吸引范围与一般城市轨道交通枢纽的吸引范围是不一样的。对丁轨道交通枢纽的吸引范围，我国有的学者把它分为直接吸引范围和间接吸引范同。直接吸引范围一般较小．在市中心大型轨道交通枢纽密集的地区，以步行到枢纽乘车的客源范围为准，一般不超过500米：在市郊，以不借用其他机动交通工具，从家门口到达轨道枢纽的时间不超过15分钟为准。间接吸引范围是指借用其他交通工具到达轨道枢纽。然后再枢纽换乘轨道交通出行。对市中心的轨道枢纽和小型交通枢纽的间接吸引范嗣研究意义不人，而对于都市圈区域或者卫星城镇的大型轨道交通枢纽的间接吸引范围研究有着重大意义。—llll刁{～一一。一～、||||≥ 第三章者|i市髑轨道交通枢纽客流预测研究都市圈轨道交通枢纽的吸引范围是指正在使用的交通枢纽其客源分布状况。通常所说的都市圈轨道交通枢纽吸引范围均指现状吸引范围。对任何一个轨道交通枢纽而言，都有可能会有一些乘客从很远的地方来此换乘，也就是说，其吸引的乘客可能会分布范围根广。但是，这种交通枢纽吸引的大小一般会随着距离的增长而衰减。因为到达这一枢纽的相对可达住变弱。这样在考虑两个等级相当的轨道交通枢纽的交互作用时，在两个交通枢纽之间必然存在着一条界限，在此界线的一侧的轨道交通山行者．以到达这～侧的轨道枢纽乘车或者换乘为主：在此界线的另-N，轨道交通出行者乘车或者换乘主要是剑另一个轨道枢纽为主。如图3—2所示，交通枢纽A和B的吸引力衰减曲线在0点相交，AO地域的乘客以到A枢纽乘车为主，属于A的吸引范围；BO地域的乘客以到B枢纽乘车换乘为主。属于B的吸引范围。不同等级的交通枢纽有不同的吸引范围，普通的其它的站点的吸引范同可能会被附近大型轨道交通枢纽的吸引范围所覆盖。吸引力A圈3—2轨道交通枢纽吸引范围示意图3．2．2都市圈轨道枢纽客流吸引范围的划分方法吸引力B划分轨道枢纽吸引范围的方法主要是两大类。一类是通过大最的实际调查，经过分析，根据经验加以确定。可以称之为经验调查法。另一类是理论的方法，即通过若干理论模式进行推算的方法。前者工作量较人．但是比较准确，符合实际。后者是从许多实践中抽象出来的模式，运用起来比较简单，但毕竟是一种理想状态，与本地区的实际条件可能有某种出入。更适用于对规划或改建的交通枢纽的吸引范围的划分。(1)经验调查法比较简单的调查方法，可以与城市居民出行调查结合在一起。目前城市交通规划中常用的四阶段模型必须要以详实的城市居民出行数据为基础。在只需要确定个别枢纽的吸引范围时．可以先根据经验划定一个较大的范围．然后对这一范围内的出行者发放调查表进行调查，根据调查数据分析确定其吸引范围。另外一种调查方法是在需要确定吸引范围的枢纽和其附近的枢纽对乘客进行抽样调查。这种方法实施起来方便，但数据不一定准确。(2)理论推算法理论推算法是在这样～个假设前提下建立的，即轨道交通出行者到达哪一个轨道枢纽去乘车与这个枢纽的可达性有关。假定出行者每次总是选择出行时间最短的出行方式和路径，那么，对丁一个出行者来说，去哪一个轨道枢纽乘车到达目的地的时间最短，他便选择哪一个轨道变通枢纽。即那个轨道交通枢纽的可达性对这～个出行者来讲是最大的。可达性是城市规划和城市交通规划中的一个重要的概念。1959年，汉森(Hansem首先提出了可达性的量化概念。39 东南大学博士学位论文3．3都市圈轨道枢纽客流合理区研究3．3．1都市圈轨道交通枢纽客流合理区的定义枢纽的合理区研究，国外早就开展过研究而且取得了很有意义的成果，而我国进行轨道交通建没，很少进行枢纽的台理区研究。枢纽的合理区是客流发生、聚集区，枢纽的合理区的研究对于枢纽客流的预测以及枢纽的合理规划设计具有至关重要的作用。都市圈轨道交通枢纽的合理区是指“合理步行区”和“合理交通区“。“合理步行区”是指以居民愿意步行到达枢纽的合理距离为半径的服务区。“合理交通区”是指以居民搭乘非快速轨道交通的其它交通工具到达枢纽的合理距离为!r径的服务区。步行合理区与交通合理区的范围界限，是由步行或莱1F快速交通至轨道交通枢纽消耗同样的时间确定。枢纽的“合理步行区”和“台理交通区”与枢纽的“吸引范围(影响医)”是不同的，它们之间是有原则区剐的14J。研究正在发展快速轨道交通网的特大城市的枢纽的合理步行区与合理交通区，对于客运预测有重要的意义。在快速轨道交通线路影响区的用地功能组织和建筑规划组织，以及车站布局的合理程度，对乘客选择交通有及其重要的影响．并直接关系到居民的出行时问消耗。前苏联专家认为：对于“影响(吸引)区应理解为快速轨道变通车站影响所及的用地。这就要求在用地的交通规划组织中确定妤快速轨道交通线路及其车站的位置。而“合理区”(合理步行区和合理交通区)则为枢纽吸引客流所涉及的区域，也就是客流的生成区域，是用乘客步行或乘车去枢纽的时间消耗来确定，也就是由乘客本身的意愿所确定，因为他们对出行方式(步行或乘车)和交通工具(快述的、非快速的、换乘戏不换乘)的选择，取决于台理区内用地交通规划组织条件(步行去车站的距离是否最短而方便，去枢纽站的接运交通网的密度，接运交通的行车间隔，接运交通的舒适程度、换乘轨道交通的条件等)。并通过交通调查，利用步行或乘接运交通至轨道枢纽消耗同等时间的原则来确定合理步行区和合理变通区的范围。对于快速轨道交通枢纽的合理步行区与合理交通区研究，国内外较少。国外对于快速轨道交通车站台理步行区的研究是针对高速发展汽车化前期．快速轨道交通蓬勃发展的时期，即针对设备薄弱和较低的运行速度条件的。因此，在现代条件下，借鉴以前的研究结果是没有意义的。近年来，由于我国特大城市地铁的发展，对轨道交通合理步行区的研究活跃起来。在国外，城市被汽车充塞，用城市交通解决客流问题发生了困难，而又重新提高了对这个问题的兴趣。我国学者高世廉教授等p1根据轨道车站的间距(大多为1000m左右)和常规公交车站的间距(一般为500～700m)，提出将轨道线路两侧各500米的范围(以两站区间中线为分界线)作为车站的直接相关区域，500米范围以外直至轨道路网覆盖域边缘或男一条线路直接相关区域边缘作为下站的间接相关区域，并以此作为轨道客流分析的交通分区。北京在进行地铁五号线的客流预测时，在线路两侧取垂直距离750米划出一次吸引线，垂直距离3000米划出二次吸引线，并以两站区间中线为界划出车直占的一次、二次吸引范围[4I，并以此作为车站集散客流的生成区域。3．3．2都市圈轨道交通枢纽客流合理区的确定轨道交通定点定线联系都市圈中主要大型客流集散点，属丁线型交通方式，受车站和线网设置密度的限制(主要是车站密度)，其覆盖范同极其有限17J。轨道交通对都市圈交通的组织是集中在一些有限的点(车站、枢纽)，通过这些点(乍站、枢纽)来组织交通，所以合理区是以车站为中心，其合理区的人小取决于轨道交通的接驳方式”J。另外，轨道交通要形成与个体机动交通方式相抗衡的力量，必须依靠其它的面交通方式如步行、自行车、常规公交(相对于轨道交通而言)和小汽车(包括出租车)的接驳。然而轨道交通人都采用全封闭形式，仅车站和枢纽是它与外界联系的纽带，客流的集结与疏散都需要通过站点米完成。因此为了满足山行需求面上的空间形态，完成以点代面的功能要求，本文根据不同的接驳方式，相应地划分轨道枢纽的合理区为：步行接驳合理区、自行车接驳合理R、常规公交《瘴托车’}{妾驳合理区平¨小汽车接驳合理区等。如图3—3所示： 第三章都市圈轨道交通枢纽客流预测研究R4R3R2R1囝3-3都市曩孰道交薏枢纽揍骚台理区对莫斯科、汉堡、伦敦、巴黎等大城市的轨道交通研究表明：轨道交通枢纽的接驳台理区的指标不是轨道交通路网密度，而是相对的被成为“枢纽密度”的车站本身的布置密度，如表3—1所示。表中的城市是按车站、枢纽密度由小到大和平均站距由大到小的顺应来排列的。从表中可见，一个枢纽服务地域的平均面积，至枢纽的平均步行距离和步行时间也都按这个顺序减少，只有路网密度不按这个顺序排列，这说明不是路网密度，而是车站(枢纽)密度才是轨道交通枢纽接驳客流合理区的重要指标，也是形成轨道交通城市建设效益的决定性指标。表3-1轨道交通路网与枢纽密度特征16l城市参数莫斯科汉堡伦敦巴黎19801985～19901980研究地域面积(平方公里)36212042路网密度(公里／平1．631．911．782．882．48方公里)枢纽密度(枢纽，平0．7O．751．242．23．92方公里1平均站距(米)131012609】0840470平均一个枢纽服务1441338l4626面积(公顷)至枢纽的平均步行距离(米)455438340255190至枢纽的平均步行7543时间(分钟)从上表研究可以看出．轨道交通合理化的影响范围不取决于线网密度，而取决于枢纽密度。轨道交通要增加其合理化影响区，则需要增加其乍站密度。事实上，轨道交通为体现其快速及造价的原因，增加线网密度和站距是有限度的，必须强调的是：轨道交通的影响区仅仅与接驳方式有关，与线网密度无关。因此，组织妤轨道交通合理区及其接驳方式，至少有以下优点： 东南大学博士学位论文(1)合理划分轨道交通影响区，为客流调查提供依据：(2)为轨道交通带动土地开发的范围提供依据；(3)扩大轨道交通影响区，增加客流量，提高运行效率；(4)组织好轨道交通接驳，使之吸引更多的自行车流及人流，改变目前不合理的客运交通结构，提高轨道交通逆行效率。3．3．3都市圈轨道交通枢纽客流合理步行区根据第三十六届国际城市交通会议资料，对于火多数城市来说，步行去快速轨道交通车站的最适宜距离，在城市中心区为500--,600米，在边缘区为800—1000米。在前苏联的城市建设理论和实践中，推荐的车站合理步行区半径值的变化幅度也较大，一般从500-,-600米至1300米。但又没有阐明这个区域的实际涵义，是平均半径、加权平均半径、最大半径还是最小半径。对于在不同城市建设条件下乘车去快速轨道交通车站的交通合理性问题研究较少。因此，至今对快速轨道交通车站步行合理区的各种推荐数值，在实际内容上涵义不一，而且这些推荐值又主要是理论研究和分析计算的结果。而对于轨道交通的建设，有意义的不是“快速轨道交通影响区”，也不是其最大、最小或平均半径。对于快速轨道交避的枢纽的建设，其具有指导意义的是大多数居民步行(从其步行合理区)或乘非快速公共交通去快速轨道交通车站的公众步行合理区的半径。通常情况下，该理论计算的公众步行合理区的半径不切合实际情况，只有对快速轨道交通车站的实际影响区进行详细凋查，调查基于对居民活动的、詹民的出行心理及居民的生理条件等因素，这样调查研究的结果才具有实际意义，对于轨道枢纽的规划建设才具有实际的指导意义。对于客运交通系统的一项主要要求是保证特大城市和大城市80％-90％的居民从居住地到工作地点及其它公众集散场所的出行(单程)时间消耗不超过40分钟，其它城市不超过30分钟。这里的时间是包括上下车站和候车时间在内的“从门到门“的全部出行时间。这个规定是硬性的，是为完全实现规定要求，尤其是在大城市，必须要作大量工作，快速轨道交通对解决这一问题能起到很大的作用。调查表明，利用快速轨道交通出行总时间消耗的66％由去车站的时间消耗确定，34％由其它因素决定，这说明出行总时间消耗同快速轨道交通枢纽周围用地内部规划组织密切相关H】，也即与枢纽的可达性有关。分析至快速轨道交通枢纽的步行距离，不只是为了确定其在不同规划条件下的数值，也是为了确定它对于利用快速轨道交通出行总时间消耗的影响。通常情况下，居民出行都力求出行时间最短，所以在研究过程中，把在步行去车站的时间消耗为自变最的车站服务半径函数：R=％‘f。(3—4)作为快速轨道交通的合理步行区半径。其中：f。=矿(r)(3—5)T为利用快速轨道交通出行一次的时间消耗的限制凋查表明，步行去车站的绝人多数乘客(98％)居住在距车站步行时间不大丁-15分钟的范围内，也就是居民在利用非快速交通比步行去车站节省不了多少时间的距离范围内。居住在5—10分钟步行距离范围内的乘客分别占这组乘客的60％和80％左右。如果，％=4公里／，J、时，则由上式可以确定车站的公众合理步行区的范围，因此笔者建议合理步行区半径是P=1000米(步行15分钟)和P=700米(步行10分钟)，在这个区域内居住着98％--80％的居民利用快速轨道交通步行去车站。由以上可以看出，由于居民步行的平均速度变化不大，所以步行合理区的服务半径是由步行时间决定的，由调查表明，车站的台理步行距离主要取决丁居民的心理生理条件，同时也取决于轨道交通枢纽42 笙三垩塑里型垫堂奎望坚塑登塑堡型型!壅的密度，只在很小程度上取决于车站在城市中的布局。这可以说明所得的公众步行去快速轨道交通枢纽的半径是由乘客按自身，0理生理条件决定的。3．3．4都市圈轨道交通枢纽客流合理交通区轨道枢纽的合理交通区是指：合理步行区之外的非快速交通接运乘客到达轨道交通枢纽的交通绲织区域。由于在车站合理步行区内人13分布的可能性有限，而快速轨道交通网的线路密度较小，冈此，保证以非快速交通接运乘客到达快速轨道交通车站、枢纽．是轨道交通系统争取客流的一个有效途径，同时也是组织城市客流聚集区统～交通系统工作的重要措施。城市轨道交通系统的发展及其吸引区内地面接运交通网的形成，对于提高整个城市的客运交通系统建设、改普城市交通服务质量和节省市内出行的时间具有至关重要的作用。快速轨道交通车站的合理交通区，被认为是车站的服务半径范围的闱地。接运时间不具有常数的特征。在各种不同的城市建殴条件下，它的变化和下列园素有关：(1)影响实际接运距离的快速轨道交通网络的密度，利用快速轨道交通的出行距离；(2)方便的接运交通线路，它的路网密度和到达车站的步行距离(3)保让换乘方便的换乘枢纽的规划组织，并且和组织运营的措施有关系(接运线路的选择、交通间隔及其它等等因素)。另外，由于其它交通方式和交通网络的竞争作用，合理步行区以外的居民采崩轨道交通方式的出行时间或出行综合费用有可能比采用其它客运方式出行并不具有优势；合理步行区以外的居民如利用轨道交通方式出行，则有多种接运交通方式可供选择，各种接运交通方式的合理步行区会相互重叠。从理论上讲，如果不考虑非轨道交通工具的使用费用，如果当他们使用交通工具去接驳轨道交通所花的时间和步行去轨道交通枢纽所花的时间相等，那么他会使用该非轨道交通工具接驳轨道交通。因此，步行合理区与交通合理区的界限，由步行或乘非轨道交通至轨道交通枢纽消耗同等的时间确定，即箨接驳方式的合理时间是相等的。因此笔者建议确定轨道枢纽的合理交通区从以下两个方面来进行：(1)位于城市中心区或轨道枢纽密度较高的地区，台理交通区是以舍理步行区边界以外直至另一个枢纽台理步行区边界的范围来确定；合理交通区是白行车、常规公交以及小汽车、出租车等方式到轨道枢纽的合理接驳区域。(2)倪于城市边缘区、郊区或枢纽密度较低地区，采用接运交通方式接驳与步行接驳消耗同等时间的原则来确定各接运方式的合理交通区，合理交通区的最大距离为：d，：v。．f。：v，．立(3—6)V”式中：d．、v．为第j种接运方式的最大接驳距离和运营速度；矾，、v。，为步行的最大接驳距离和步行速度：第甜十接远方式换乘轨道交通的换乘步行时间对接运距离影响不大，因此可以省略不计。假如以步行合理时间(10分钟)为基准，考虑各接驳方式的合理半径，可得下列数值，下列数值均是假定合理交通区足以枢纽为中心的圆形区域。表3—2各种接运方式合理交通区的范围接驳接驳方式速合理接驳距离合理接驳区域面积度范强(Km2，以同心圆计方式(Kmml(Km)算)步行4l3．14自行车4～14l0～353．J4～385摩托车16～6044～15608～706．5汽车60～10015～25706．5～1962，5 东南大学博士学位论文3．4都市圈轨道交通枢纽客流预测思路分析客流预测是做好轨道交通前期工作的保证，对确定轨道交通走向、类型、车站规模等举足轻重，对整个决策影响极大pJ。而轨道交通枢纽的集教客流量大小则决定着轨道枢纽的规模、设施资源的配置以及各种衔接换乘设旌的布局。集散客流量的大小是由下列因素决定着：枢纽所在区域的城市功能规划、枢纽内客运方式的衔接类别、枢纽合理交通区和合理步行区的范围、枢纽吸引区域等因素。本节首先讨论了轨道交通枢纽集散客流的定义以及轨道枢纽客流预测的基本思路，在此基础上研究了都市圈轨道交通枢纽的客流吸引范围，提出了以轨道枢纽为中心的虚拟交通小区客流研究思路，建立了基于效用矩阵的枢纽客流预测模型。3．4．1都市圈轨道交通枢纽客流的基本定义对于快速轨道交通枢纽而言，其具有指导意义的是大多数居民从其步行合理区或乘非快速公共交通去快速轨道交通车站的公众合理区的半径。因此，笔者建议讨论轨道枢纽的集散客流以轨道交通枢纽的台理区为其集散范闱。枢纽集散客流的定义如下PJ：轨道枢纽区域集散客流：客流集散区域内所有客运方式的集散客流量之和与所有方式之间换乘客流量之和l的差，也就是以各种客运方式穿越客流集散区域边界线的客流量称为轨道枢纽区域集散客流量，即*”nQ=∑M，一∑∑hqm。。(3—7)式中：Q为轨道枢纽区域集散客流量；M，为第f种客运方式的集散客流量；"为轨道枢纽所衔接的客运方式的种类数；hqm。为第“种客运方式换乘第V种客运方式的换乘客流量。特别地是出行端点至少有一个不在该区域内的步行客流都认为是其它客遥方式的换乘客流(不考虑出行起讫点都在区域内的步行客流和咀步行方式进行区间出行的客流)。3．4．2都市圈轨道交通枢纽客流预测的分析思路都市圈地域范围宽广，规划的轨道交通线网密度较低，缺乏“门到门”服务特性，除了在轨道枢纽站点范围内的居民，其它中长距离的出行要采用轨道交通方式，同时要依靠其它客运交通方式的接运。对于采用轨道交通方式出行而言，方式划分和路径选择是同时在进行的。在进行轨道交通线网客流需求分析时，通常有以F三种方法㈨7心Ⅱ¨㈣1：(1)根据远期出行需求OD矩阵和城市客运交通的合理结构求得远期公共交通OD矩阵，再把轨道交通线路看成为高级的常规公交线路，进行公共交通的客流分配，从而得到轨道线路的客流量。该方法能够得到轨道枢纽内轨道交通和常规公交的集散客流量以及两者之间的换乘客流量，但枢纽区域内其它方式的集散客流量以及其它种类的换乘客流量很难得到I¨；(2)首先，将轨道交通系统覆盖域划分成直接相关域和间接相关域，打破了原有交通小区的界限，重新划定各个车站的吸引范围，然后将交通小区的OD矩阵变换为车站相关区的OD矩阵，在此基础上进行客流预测pJ。该方法能够得到轨道各站点全日及早晚高峰乘降量和断面客流量。该方法常常用于普通的轨道站点的客流预测，没有考虑以轨道大型的集散换乘枢纽的客流预测，因此，在该方法的基础上可以进一步的研究。(3)根据远期出行需求OD矩阵，通过联合方式划分的客流分配模型，在轨道交通网、常规公交网、白行车嘲和步行网组成的超级网络上进行客流分配。该方法能够得到轨道枢纽内除小汽车(包括自用乘用车、出租车和单位小汽车)以fil-所有方式的集散客流量以及它们之间的换乘客流量㈣¨¨㈦。目前，第三种方法用于轨道交通枢纽的集数客流预测较为合适。其用于轨道枢纽集散客流预测的思路如下【7⋯o儿¨Ⅲ】：(11分层次策略性交通方式划分44 第三章都市圈轨道交通枢纽客流预测研究轨道交通方式与城市中其他客运交通方式的关系可分为三类：第一类是非竞争类，主要指步行；第二类是完全竞争娄，主要指小汽?F和单独使用的自行车：第三类是台作竞争类，主要包括地面公交和接运自行车。分层次策略性交通方式划分是指在分析轨道交遥枢纽客流结构时，根据枢纽内各种交通方式的特征将其分成不同的层次结构，两两比较分析，采用分担率曲线法和Logit函数模型确定各种交通方式的合理比例，井在全过程中体现城市交通发展政策的宏观控制性作用。分层次策略性交通方式划分如图所示：非竞争类：i步行完全竞争类：城市客运J个体机动交通交通方式1，方式(小汽车、L除步行外1摩托车等1完龟竞争粪：的其他交{r单独使用自通方式ll行车交通方。其它交通方式{寸I【台作竞争类：轨道交通、地面公交、接运白行车图3—4交通方式划分的层次结构“o(2)生成合作竞争类0D矩阵由于步行交通方式分担比例主要受出行距离的影响，因此可以用下式所示的拟合曲线函数来预测不同山行距离下的步行方式山行比例。％=口．d：．P鸭式中：只w为分区f、，间步行方式出行比例(％)：d。为分区i、歹2间的距离可用现状调查数据进行标定。而竞争类和合作竞争类的分担比例可以用LOGIT模型来进行预测。策略性Logit模型如下所示：只=exp(屹)／(exp(圪)+exp(圪))只=exp(V6)／(exp(吃)+exp(％))其效用函数式为：Vn=8ni，+{B，≯：n+0d3}n★0，syb=pHth+pBfb+；Bh^Yb式中：只——选择合作竞争类交通方式的概率：只——选择个体机动交通方式的概率；45(3—8)口、b、c为回归系数，(3—9)(3一10)(3—11)(3一12) 东南大学博士学位论文r。——合作竞争类出行总时间；，。。——轨道、地面交通出行车外时间“——个体机动交通方式的出行：厶——合作竞争类一次出行费用兀——个体机动交通方式一次出行费用E——个体机动交通工具拥有率；p。l、声。：、声∞、p。，、p州、芦”、声。。——哥；觌其中：，r，扩无、o^、K由城市交通发展战略目标确定。(3)超级网络邻接矩阵和路权矩阵确定在轨道交通网、常规公交网、自行车网和步行网组成的超级网络中进行交通分配。首先必须把这综合网络抽象为有向赋权图，形成网络邻接矩阵和路权矩阵。邻接矩阵不仅耍反映两点间是否有边连接，也要反映连接边的类型，邻接矩阵可如F表示：io(两点间无边或f_，)上(‘，I，)21M。(两点间有边)“(3-13)式中：吖，，为识别边的类型，分别指轨道交通、常规公交、自行车和步行。不同方式的路权的计算方法详见参考文献【13】㈣㈦㈣。(4)选择组合出行方式和确定合理路径在合作竞争类的交通方式中，乘客山行全过程方式组合模式主要有以下几种：①o一白行车一D：②O一步行一常规公交一步行一D：③o一步行一轨道交通一步行一D；④O一自行车一常规公交一步行一D；⑥0一自行车一轨道交通一步行一D：⑥o一白行车一轨道交通一常规公交一步行一D：⑦o一步行一常规公交一轨道交通一步行一D；⑧O一步行一常规公交一轨道交通一常规公交一步行一D；⑨O一步行一轨道交通一常规公交一步行一D。居民di行时只能选择上述组合模式中的一种．因此在超级网络中选择某条路径出行时也就选择了相应的山行组合模式，但合理的出行路径应满足下述条件：①轨道交通方式的出行距离应大于它的车站平均间距：②组合模式中有轨道交通方式时，出行起终点间的距离廊大子5Km；③组合模式中有轨道交通方式时，轨道交通方式的出行距离应大于其它交通方式：④组合模式中有常规公交方式时，常规公交出行距离应大于自行中和步行出行距离。(5)计算合理路径被选择的概率同样可以闱LOGIT模型来计算某条合理路径被选择的概率：46 第三章都市嘲轨道交通枢纽客流预测研究pC篡黑誉P4r,H川～+f。vo,}：=卢。I乞+卢：碟+∥，磁+：+(m+1)露+m77+。l(3—14)式中：p(i，，，k)为分区i、，之间第k条路径被选择的概率；C：为分区i、，之间第k条路径的广义阻抗；碟、瑶、磋、露、露、露分别为分区i、／之间第k条路径的步行时间、自行车行程时间、常规公交行程时间、轨道交通行程时间、上下车惩罚时间和换乘惩罚时间；m为分区i、，之间第k条路径的抉乘次数；f‘为分区i、，之间第k条路径的所有票价之和，rot为金钱转换时间的价值(元／小时)，口、届～屈为各种待标定的系数。(6)客流分配与集散、换乘客流计算首先将分区i、，之间的合作竞争类客运方式的分布量分配在两区之间的合理路径上，第k条合理路径所分配到的出行乘客量Flow(i，f，k)为：Flow(i，，，t)=可。tp(i，J，七)分区i、J之间第k条合理路径结点序列集为R：(i，，(1)，r(2)，⋯，，@)，⋯，r(V)，⋯，，)，再根据超级网络的邻接矩阵，确定某两结点间的客运方式，假设M(r(u一1)，r("))=m、M(r@)，，‘也+1))="，那么相应方式相应路段的客流量Volume分别为：～Volum“e(端n搿r(u葛二V～olume“(n蕊一r(u工搿F肭low(‘i删p㈣，r(“)，+1))=，r(“)，+1))十，J，_】})】、’如果出行分布矩阵是对称的，那么结点r@)中m、"方式的集散客流量QM分别为：Q时(”，7(“))=Q吖∽，’(“))+2。Flow(i,，，七)I(3-16)QM(n，，(“))=QM(n，，(“))+2×Flow(i√，k)Jm、"方式之间的换乘客流景hqm分别为：hqm(m寸n，r(“))=hqm(m呻n，，(“))+Flow(i，J，☆)1，1、hqm(n—}m，r(“))：hqm(n—+，”，r(“))+F／ow(f，，，_i})f(3-17’3．5都市圈轨道交通枢纽客流预测研究都市圈呈现出多中心、城镇群落的特点，中心和城镇往往是轨道交通网络枢纽捧点位置。是客流的集散场所。都市圈轨道交通枢纽节点客流量的人小是由下列因素决定着：枢纽合理交通区和合理步行区的范围、枢纽吸引区域、轨道枢纽所在区域的城市功能规划、枢纽内客运方式的衔接类别等因素。因此，都市罔的轨道交通规划的主旨思想应包括：交通走廊分析一枢纽节点分析一轨道交通网络。这种由“枢纽到网络”的做法改变了基于城市背景的传统的由“网络到枢纽”的规划方法，使得都市圈轨道网络与大型的客流集散点有很好的衔接，有利于最大限度的吸引客流。中心和城镇往往是客流的重要的集散点，也往往是轨道枢纽的首选位置。因此，都市圈轨道交通规划的客流预测特异点是：以枢纽为中心，以合理的客流吸引半径的恻形范罔为交通小区进行客流预测。都市罔轨道交通与一般城市轨道交通相比土要有如卜-不同点：(1)规划范同不同：都市圈规划具有地域范嗣比较广泛，人口平均密度较j氐，土地利用强度低，一般为多中心、多周边城镇：一般城市则地域上表现为人口密度大，土地利用强度高的单中心城市；(2)服务对象不同：都市罔轨道交通主要服务于城镇间的吸引客流出行，其特点是主要服务于中长途客流山行；城市轨道交通主要服务于城市内各功能小区之间的出行客流；(3)客流吸引范围不同：都市圈客流的吸引范围，具有重要意义的是枢纽站点的合理交通区，井且合理交通区阕出{一距离的增长而加大：而城市客流的吸引范围，具有重要意义的是站点的台理步行区，47 东南大学博士学位论文主要表现在车站周围】0分钟步行距离范围内的客流：(4)吸引客流性质不同：都市圈轨道交通主要吸引利用高速公路的长途客运、航空客运、轮渡客运及私人汽车客流搭乘轨道交通出行；而城市轨道交通主要吸引常规公交的客流、自行车、出租车、摩托车等客流。都市圈轨道交通客流有其自身的特点，基于城市交通规划背景的方法在预测城市轨道交通枢纽客流应用中有一定的借鉴作用，但是并不适台都市圈轨道交通枢纽的客流预测。3．5．1都市圈轨道交通枢纽客流吸引范围确定依据本文分析的都市圈轨道交通枢纽合理步行区和合理交通区的范围，都市圈轨道交通枢纽的吸引客流可以划分为三个层次，一是完全靠步行到达枢纽乘坐轨道交通的客流；二是通过自行车到达枢纽换乘轨道交通的客流：三是通过其他非快速轨道交通工具达到枢纽换乘轨道交通的客流。因此，笔者建议都市圈轨道交通枢纽的客流吸引范围划分为三个层次：一级吸引范围、二级吸引范围和三级吸引范围。1．一级吸引范围对于城市轨道交通枢纽的吸引范围，我国有的学者把它分为直接吸引范围和间接吸引范围【3】。直接吸引范围一般较小，在市中心大型轨道交通枢纽密集的地区，以步行到枢纽乘车的客源范围为准，一般不超过500米；在市郊，以不借用其他机动交通工具，从家门口到达轨道枢纽的时间不超过15分钟为准。间接吸引范围是指借用其他交通工具到达轨道枢纽，然后再枢纽换乘轨道交通出行。据第三十^届国际轨道交通会议的资料，“对于大多数城市来说，步行去轨道交通车站的最适宜距离，在城市中心区为500～600m，在边缘区为BOO～1000m’’(241[2”。鉴于都市圈的地域宽广，依据3．3．3节研究的都市圈轨道交通枢纽的客流合理步行区范围．笔者建议都市圈轨道交通枢纽的一级吸引范围为1000m。2．二级吸引范围二级吸引范围主要靠自行车交通工具到达轨道枢纽出行。与轨道交通方式出行相互竞争的是长途汽车出行方式，那么究竟出行者是采用自行车到达轨道枢纽出行昵还是直接采用长途汽车方式出行呢，这里最为主要的参考因素是出行时间问题，哪种交通方式出行时间节省一般选择该种出行方式。这里采用以行程时间为主导因素的竞争模型标定二次吸引范围。这里采用以下符号：尺一二次吸引范围半径；S～出行距离：‰～长途汽车的平均速度‰～轨道交通平均速度；P二一自行车的平均速度；竞争模型为：旦+旦<堡竖‰％该模型的表达的意思是，只有在轨道枢纽的二级吸引范罔内F，居民出行会选择快速、准时的轨道交通方式。冈此，吸引半径应为(3—18)采用长途汽车的出行时间较长的情况 第三章者ff市圈轨道交通枢纽客流预测研究尺≤(去一冉s(毒一爿I‰‰J(3—19)远景规划年各参数可以选择·‰=lOOkm／h；‰=140km／h；％=14kin／h：取平均出行距离为50kin．那么，R≤2．44km参考自行车合理接驳距离范围，笔者建议取10—2，5km作为都市圈轨道枢纽的二级吸引范围。3．三级吸引范围三级吸引范围轨道交通方式的主要接驳交通工具为摩托车、汽车为主，考虑到中转道路的交通条件，取平均的中转旅行速度为V=60km／h，那么月≤21．34km因此，当山行平均距离为50公里时，吸引半径在小于21．34公里的范围内。注意到最外层乘客的出行距离～般较大，当出行距离增大到log公里时，可以计算得知，三级吸引范围为小于42．68公里。参考摩托车和汽车的合理接驳距离范围，笔者建议取4．4～20km作为三次吸引范围。由上述模型检验城市轨道交通的直接吸引范围：轨道交通在城市中运营速度较低，与其相竞争的公交车速度也较低，参数取值如下：pk=30km／h；『／i=50／an／h；中转速度取步行速度，％=4女m／h，出行距离取S=lObn，那么直接吸引半径有：R茎0．62km，即城市中轨道交通的直接吸引范围是600m。显然，吸引范围还与当地的道路网结构、用的形态等有关系。上述模型没有考虑各种交通方式的费用问题带来了一定的误差，但从宏观上把握吸引范同也不失为一个办法，上述利用模型确定城市轨道交通的直接吸引范围也证明该方法是有敛的。3．5．2都市圈轨道交通虚拟交通小区划分都市圈地域宽J‘，人口密度较低的，人口分布地区差异大，用传统的方法进行交通小区的划分、进行出行预测不仅工作量相当巨大，而且精度不容易保证。冈此提出虚拟交通小区的概念。本文提出都市圈轨道交通枢纽虚拟交通小区概念；以枢纽1，点为中心，以吸引范围为、}径的圆形范围称为虚拟交通小区。依据上节研究的轨道交通枢纽的吸引范围，笔者建议将一级吸引范围内的小区称为一类小区，二级吸引范围内的小区称为二类小区，=级吸引范围内的小区称为三类小区。轨道交通客流来源于各虚拟交通小区间的出行客流。虚拟交通小区的生成，大大减少了交通小区的数量，缩小了交通小区的范罔，从而可以比较精确的分析小区客流的产生吸引量。虚拟交通小区分析不仅要分析节点出行情况，同时还要分析虚拟交通小区间的分布。主要手段采用出行调查，山行调查中出行的起终点应详细注明，以便_丁生成各虚拟小区间的分布量。】出行现状调查与分析居民是以家庭为单位组合起来的。采用以户为单位，按随机等距抽样抽出调查户数，调查时对抽出户数内所有成员(不含学龄前儿童)发表进行调查。虽然在一户之中，每个人的出行次数与出行方式著异较大，但是户与户之间的出行特征差异较小。故采用户抽山方式，既减小了调查过程中的工作量而又符合随机抽出的原则，这种抽出方式具有一定的优越性。计算各户出行次数： 东南大学博士学位论文k=∑X，(3—20)1=1式中n一第k户人口的人口数，x．～第k户中第1个人的出行次数，”k一第k户人口的出行次数。计算样本人均出行次数：一∑tx=}(3—21)∑h。k=1式中m一小区抽样总户数，h。一第k户人口数。计算小区出行总次数：x：；．Ⅳf3—22)式中x～预测总出行次数，X一抽样调查所得山的人均出行次数(次／日)，N一交通小区总人数(不含学龄前儿童)。通过以上分析，我们得到了各小区的现状出行次数。统计出行调查数据时根据出行起终点，将各虚拟小区间的现状分布量g。o分离。记小区1的出行量为只o，则小区i到小区j的出行量占小区i中总出行的初始比例为，铲等(3_23)(注意，对于虚拟交通小区，f≠∑％)。2．虚拟交通小区间的客流增长预测对于增长型客流，我们假定ke不会发生变化。那么预测年小区i到小区j的出t-?!RY,aqF=．i}u只(3—24)其中，小区i预测年出行量P可以通过各种传统预测方法获得。3．虚拟交通小N．N的诱增客流预测【261小区间诱增客流主要与小区间交通条件改善情况有关。交通条件的改善通常以可达行来表征。本世纪30年代提出了交通可达性的势能模型，ACCF=GM，MJ／d口。(3-25)其中，ACC．，代表小区i到小区j的交通可达性，G为一常数，M．Y,a,l、区i的出行产生潜力(如An)，MJ为小区j的吸引潜力(如零售业规模)，氐小区i剑小区j的交通成本(如时间，距离)，a为距离衰减参数(大于1)。ACC，=∑M，／dⅣ。50r3—26) 第二三章都市髑轨道交通枢纽客流预测研究我们定义小区l诱增系数为，、ACCy(y)’ACC。(N)彳cC(y)和ACC,j(N)分别表示有无轨道交通的情况。3．5．3都市圈内出行交通方式划分f3—27)本文将一级吸引范围内的小区称为一类小区，二级吸引范围内的小区称为二类小区，三级吸引范闸的小区称为三类小区。交通小区间的客流关系主要有如下几种：(1)一类小区之间的互通客流，无需经过换乘；(2)一类小区与二类小区间的互通客流，需要经过一次换乘；(3)_二类小区之间的互通客流，须经过两次换乘。(4)三类小区之间的互通客流，须经过两次以上换乘。定义各种交通方式的优先级为：轨道交通、长途汽车、摩托车、臼行车、步行，并分别用以F符号表示：LR，BS，MT，BK，FT。那么各类小区间交通方式也主要考虑以下几种：U)O—BK—D；②O—FT呻BS—FT—D；⑨o—FT～LR—FT—D；④O．+BK—BS—FT—D；(要)O—BK—LR—FT—D：(旦)0一BK—LR—BK—FT—D；⑦o呻FT—BK—LR—FT—D；⑧O—F下一Bs—LR—BS—FT—D：@o—FT—LR—BS—FT—D。3．5．4基于效用矩阵的Logit模型及参数选择本文对都市圈轨道交通各功能小区之间的出行交通方式进行了划分，乘客出行选择何种交通方式是由乘客白己的意愿确定的，乘客出行关心的是山行的时间和出行的费用，往往根据自己的实际情况决定选择哪种交通1二具或铝台交通方式出行最为合适。影响出行方式选择的囡素非常复杂，通过对居民盘行过程的调查与分析，笔者得出了四个主要的影响出行方式选择的因素：步行时间、在乘时间、等车时问和出行费用，可以概括为时间和费用两个方面。通过调商发现，乘客在出行时间的各个阶段的心理反应是不同的，即出行时间的各个阶段对乘客而言价值是不同，如图3-5中表达了出行时段的权重。薹孽霉舻图3—5影响出行方式选择的因素及相对权重由上圉可以看出，出行的影响参数有：步行时间、在乘时间、等车时间、延误时问及出行费用，因窟鲁璀域一犀穗转一厘鲁兽蟪一 东南-大学博士学位论文此将时间冈素划分为步行时间或乘其它非快速轨道交通方式到达车站的时间、等车时间、在乘时间。选取步行时间(或乘非快速轨道交通到达轨道枢纽的时间)，等车时间，在乘时间，交通费用作为效用函数参数，具体模型如下：Ui=87n+0l、‘x、七8n‘x2斗0々’x，+874’x‘03—28’P=参pz。，各参数意义如下：五——步行时间，或者轨道交通和汽车交通中的其他非主导交通方式的到达轨道交通车站的时间，分；屯——等车时间，分；屯——在乘时间，分；扎——交通费用，分：矿——第i种交通方式的的效用值；P——第i种交通方式的分担率。i=1，2，3，4分别表示LR，BS，MT．BK四种出行方式。模型参数采用极大似然法进行标定。3．5．5效用矩阵的建立都市圈轨道交通枢纽个数为n，|IlIln个枢纽则产生N个吸引范围，记作s1，s2，⋯⋯，sn。并记第j个吸引范围的三类小区分别为Sjl，sj2，sj3。那么一类小区与一类小区间，～类小区与二、三类小区间，二二类小区与二、三类小区之间，三类小区与三类小区之间的客流互通均形成矩阵关系，并分别将十二类矩阵记做A，B，⋯．M。居民出行方式的选择取决于效用值的大小，而效用矩阵的形成则取决于上述模型参数，因此要生成效用矩阵需要建立步行时间矩阵(X1)，等车时间矩阵(X2)，在乘时间矩阵(X3)。交通费用矩阵(x4)。第1种交通方式的效用矩阵U，可记为U?=pI·X1+p1·X2七83·X3+p|·X4由Logit模型可以生成该交通方式的分担概率矩阵P．，只2参如一类小区与一类小区间：效用矩阵，U￡R，Um，U"，，概率矩阵，只。，，k，jk。(3—30)(3—31)3．5．6实例分析O、D两个枢纽站点，经过分析，两个枢纽站点吸引范隔内三类小区Sol，S02，S03；SDl，Sm52 第三章都市豳轨道交通枢纽客流预测研究似，。=S》魃-。=G》腑·。=(：》肛。。=(关苫]；删z。=[品苫)：似：．。=口》似s．。=(三1：]；删s。=(曼苫)；似。。，=∞钾；硝。m=嗌莒]；肘。。=(三苫]；删4。=E》Ium=一0。12一o．041x3～0．0lx4{u∞=一0．41～o．025xl一0．032x2—0．015x3—0．01x4l‰=-0．56-0．025x1一o．032x2一o．015x3～o．01x44u。。=(。．05，一1：55)；4u。=(一7．，一：’7)：4u。=(～?。。一乞81)蛾=∽。0。辩一‰=慨n辩％=‰n抖可以看出，O、D两个枢纽站点一类小区之间问的客流出行轨道交通承担47．6％。同理，可以计算出，B类、C类⋯～一M类矩阵的各种出行方式的概率分担矩阵。由上述实例，我们可以看出该方法有以下要点：(1)芙键之一在于根据实际情况来生成效用函数的参数矩阵，即xi，x2，X3，x4：(2)救用矩阵的核心在于效用函数的定参，可采用非集计模型的极大似然法标定；(3)模型结果可以生成轨道交通两个方向的分担比例，集方式划分．网络配流于一体(4)模型可以生成各种交通方式的换乘关系，为设置各种停车场地提供了参考：(5)番类矩阵的对角线元素均不参与计算，以0标记： 东南大学博士学位论文(6)模型的计算过程程序化强，方便编程计算；(7)一定条件下，可以简化为对称矩阵，这是同等小区之间的客流互通矩阵是等同的。3．6本章小结本章研究了都市罔轨道交通枢纽客流预测的方法与模型。首先研究了轨道交通客流的特点，在此基础上研究分析了都市圈轨道交通客流的时空特性，归纳出了五种客流日分布特性曲线：单向峰型、双向峰型、全峰型、突峰型及无峰型：两神方向上的客流动态曲线；双向型和单向型；四神线路空间变化特性曲线：均等型、两端萎缩型、中问突增型、逐渐缩小型四种曲线；通过研究都市圈轨道交通枢纽集散客流随时间变化的因素，归纳出了设计年限内枢纽集散客流量随时间的动态走势三类曲线：s型曲线、含突变的s型曲线及高位下降曲线；研究了枢纽的客流吸引范围的定义及客流吸引范围的划分方法：经验调查法与理论推算法；都市罔轨道枢纽客流最为重要的影响因素是枢纽合理步行区及合理交通区的确定，通过调查分析，笔者建议都市圈轨道交通枢纽的合理区是指“合理步行区”和“合理交通区“。“合理步行区”是指以居民愿意步行到达枢纽的合理距离为半径的服务区。“合理交通区”是指以居民搭乘非快速轨道交通的其它交通工具到达枢纽的合理距离为半径的服务区。根据不同的接驳方式，相应地划分轨道枢纽的合理区为：步行接驳合理区、白行车接驳合理区、常规公交接驳合理区和小汽车接驳合理区等；通过分析利用轨道交通的出行过程，笔者得出如下结论：合理步行区"Is径是P=1000米(步行15分钟)和p=700米(步行lo分钟)，在这个区域内居住着98％--80％的居民利用快速轨道交通步行左车站。通过分析影响轨道枢纽合理交通区的众多因素，笔者建议确定轨道枢纽的合理交通区从以下两个方面来进行：(1)位于城市中心区或轨道枢纽密度较高的地区，台理交通区是以合理步行区边界以外直至另一个枢纽合理步行医边界的范同来确定；合理交通区是自行车、常规公交以及小汽车、出租车等方式到轨道枢纽的合理接驳区域。(2)位于城市边缘区、郊区或枢纽密度较低地区，采用接运交通方式接驳与步行接驳消耗同等时间的原则来确定各接运方式的合理交通区，然后总结分析了一般的轨道枢纽集散客流预测的思路：在此基础上，分析了都市圈轨道交通客流与一般城市轨道交通客流的不同特点，依据本文分析的都市圈轨道交通枢纽台理步千亍区和合理交通区的范闱．笔者建议把都市圈轨道交通枢纽的吸引客流可虬划分为三个层次，一是完全靠步行到达枢纽乘坐轨道交通的客流：二是通过白行车到达枢纽换乘轨道交通的客流{三是通过其他非快速轨道交通工具达到枢纽换乘轨道交通的客流。因此，笔者建议都市圈轨道交通枢纽的客流吸引范围划分为三个层次：一级吸引范围、二级吸引范围和三级吸引范同。并建立了适合都市圈轨道交通枢纽客流的吸引范嗣模型，由该模型检验城市轨道交通的客流直接吸引范嗣证明该方法模型是有效的；都市罔轨道交通枢纽客流预测交通小区划分不同丁：传统的城市交通小区划分方法，提出了以枢纽节点为中心、以吸引范围为3b径的圆形范围为客流预测的虚拟交通小区的划分方法；并依此在确定吸引范罔的基础上，根据轨道交通枢纽的吸引范闸，将一级吸引范罔内的小区称为一类小区，称二级吸引范同肉的小区为二类小区，三级吸引范围的小区称为三类小区：通过调查分析得出结论：出行的影响因素有步行时间、在乘时间、等车时间、延误时间及山行费用，因此将时间因素划分为步行时间或乘其它非快速轨道交通方式到达车站的时间、等车时间、在乘时间。选取步行时问(或乘非快速轨道交通到达轨道枢纽的时问)，等车时间，在乘时间，交通费用建立了Logit交通方式选择模型：在都市圈背景下的居民出行方式的选择取决于Logit效用值的大小，而效用矩阵的形成JJllJ取决于模型参数，要生成效用矩阵需要建立步行时间矩阵，等车时间矩阵，在乘时间矩阵．交通费用矩阵。提出了基于效用矩阵的都市圈轨道枢纽客流预测模型，实例分析证明该方法具有较强的实用性和可靠性。 第三章都市圈轨道交通枢纽客漉预测研究参考文献fI】季令、强国宝编著，城市轨道交通运营组织，中用铁道出版社，1998年【2]覃肴、晏克非等，轨道交通与常规公交衔接系统分析，城市轨道交通研究．2000年第二期【31高世廉、罗霞、晏启鹏等，城市轨道交通系统规划，国家自然科学基金资助项日研究报告，西南交通大学，1997年【4】【棼JK．e亚历山人、HA鲁德淫娃瑚市快涟轨道交通，中国城市规划设计研究院交通所、中国城市粥划设计研究豌情报所．1993年【5l陆化普等编著城市轨道交通{|!|}划的研究与实践，中固水利水电出版社．2001年9月[61车丽彬，公共交通换乘枢纽的规划理论与技术方法研究。武汉城市建设学院图书馆，1999i7l覃煜，轨道交通枢纽规划与设计理论研究．同济大学博士论文，2090年f8j郭忠勇，城市轨道交通换熏衔接研究，华中科技大学硕士论文，2000【91刘志义，重视前期工作，做好客流预测，防止轨道交通建设的盲目性【A】城市轨道交通学术论文集【c】_jt京：中国铁道出版社，1997：122【10J过秀成、昂慎，基于合作竞争类OD联台方式划分轨道客流分配模型研究，中国公路学报，2000年第4期【111何宁，联合选择模式的客流交通分配研究，中国公路学报，1990年第二期112】WilliamH．KHai-junHuang，Acombiningtripdistributionandassignmentmodelformultipleuserclasses．TransportationResearch，Pan13，No4，1992f13jKjellj，BogseR，Amethodfortheroute-choieeprobleminpublicwansportsystem，TransportationScienceVot．26，No3，1992【14】JJBates，IntroducingNewAlternativestoAChoiceModel，TrafficEngineering＆Control，Oct19911151JanCFransoo，J．WillMBertrand,Anaggregatecapacityestimationmodelfortheevaluationofrailroadpassingconstructions，TransportationResearch，partA，34(2000)【161SailM．E．Trafficassignmentinpractice：overviewandguidelinesforusers，JoUrrlalTransportationEngineering，No．6，t991117】饿治国等，城市快速轨道交通冲国城市规划设计研究院交通所，t985年【I8】GOranTegn&PersonalAutomatedTransportation：StatusandPotentialofPersonalRapidTransit,RidershipAnalysisJanuary2003[19】王炜，桧吉迸．城市变通规划理论与方法北京：人民交通』b版礼．1992，8．【20]RtJmlt齐现代交通学北京：人民交通}B版杜200l，6．【21J：EiE，刘安。郑萍广义Logit交通方式划分预测方法．同济大学学报1999，6[221KKOandAssociates．LLC&DyerAssociates&EconomicPlanningGroupBangortoTrentonTransportationAlternativesStudyPhase1FnalReport,Appandix3．Decenber200l【23】GOranTegurr,PersonalAutomatedTransportation：StatusandPotentialofPersonalRapidTransit．RidershipAnalysisJanuary2003，[24]SE志栋，苗彦英．城市轨道交通客流预测理论与方法的研究大连铁道学院学报．1996，3，[25】陈敦明。铁路客流吸引半径的确定及营销对策研究．湖南大学学报．2001,6．[26】周鹤龙可行性研究阶段的轻轨客流预测．城市轨道交通学术论文集[C1．北京：中国铁道出版社，1997127]宋小东，钮心毅．再论居民出行可达性的计算机辅助评价城市规化汇刊．2000(3)[2s1KaoriMIIUTANI，TakamasaAKIYAMAConstructionofModalChoiceModelwithaDescriptiveUtilityFunctionUsingReasordng(C)2001．1EEE，55 东南大学博士学位论文第四章都市圈轨道交通枢纽布局规划研究都市圈轨道交通枢纽的布局与选址的合理与否决定了整个枢纽系统乃至整个轨道交通系统运作的好坏。布局的合理与否也会直接影响到轨道交通路网的布局形式、轨道交通的出行吸引量、居民出行时间的节约和都市圈综合交通结构的合理化，同时会对都市圈用地布局形态以及都市罔社会经济和环境的可持续发展产生较为深远的影响⋯。所以，对都市圈轨道交通枢纽布局与选址的研究，应当从更科学，更理性的角度出发，认真分析影响枢纽布局的因素条件，结合整个都市阉客运交通的结构，确定出城市轨道交通枢纽的合理布局形式和准确的地理位置口j。本章采用定性与定量结合的方法，研究了都市圈轨道交通枢纽的布局理论及其应用，在研究枢纽布局规划原则及影响因素的基础上，提出了枢纽布局与选址的方法与模型，为实际的工程应用提供了一定的理论支持。4．1都市圈轨道交通枢纽的布局原则对于枢纽的布局研究，重点都是集中在城市内部的客运枢纽，而针对以轨道交通枢纽为主导的城市客运枢纽布局研究是很少的。以都市圈为背最的轨道枢纽布局研究几乎空白。文献[1][2][3]中分别对城市公共交通客运枢纽、城市轨道交通客运枢纽的布局进行了研究，其布局原则有重要的参考意义，但是鉴于都市圈背景的特点，轨道枢纽的布局与城市轨道交通的布局是有很大差别的，囚此其枢纽的布局原则也是不同的，对都市圈轨道客运枢纽的布局进行研究意义重大。都市圈的空间组合形态往往呈现城镇群落的特点，城镇群落往往是轨道交通枢纽的布局的首选位置，其总体布局应该是在核心城市枢纽应设在其对外交通的出入口客流集散地，卫星城镇枢纽应该在其客流的集散中心。枢纽布局应该与都市圈的总体规划布局相一致，与其他交通方式实现无缝衔接，使得乘客实现无缝的换乘。本文提出了如下都市圈轨道枢纽的布局原则。4．1．1枢纽的布局原则(1)，总体原则都市罔轨道枢纽的布局应根据都市圈交通走廊、大型活动中心、重点城镇产业带和工业园区的分布情况以及都市圈和各中心城市的总体规划来确定，应有利于土地利用的集约化和产业物流的高速化。(2)．协调原则轨道交通枢纽规划是都市圈总体规划的一部分。都市网总体规划不仅对城镇群落用地性质做出明确划分，而且对城镇群落的对外交通也有安排。如城市对外枢纽：火车站、港口等的位置，都已有定论。轨道交通枢纽的位置，应该符合城市总体规划，同时也应该与整个城市的客运交通系统相互协调。(3)．衔接原则都市圈分为中心城市、卫星城镇等。中心城市与卫星城镇之间及城市内部的各个分区之间的衔接联系离不开发达的城市交通系统。交通系统将城市分区有机地衔接与延伸，而衔接的效率高低主要取决于客运枢纽的布局与选址，合理的布局与选址将有利于公交线网、轨道线网的优化调整，衔接优化、有利于轨道交通与常规公交、小汽车、白行车等的衔接。(4)．连续原则枢纽的位置应为换乘提供方便，应为乘客提供选择鼹佳交通线路的机会，这样才能保证交通连续，减少延误。目前，出行从上海到北京，只用90～100分钟。而由北京机场乘车进城到民航售票站，需要60分钟，由此再换乘到目的地，又需用50分钟。若枢纽布局合理，可以缩短机场到目的地时间。北京的居民乘公交山行，换乘次数多，换乘距离长，换乘时间长，因此，枢纽布局的台理，可以保证换乘的连续和减少换乘出行时间。(5)．定量原则轨道枢纽的规划要定量分析，在交通集散中心，乘客换乘集中地，应根据城市具体情况。经过定量分析斤，殴立枢纽。客运枢纽可分为几个不同等级，整体规划，分期实施。随着交通规划的修改，轨道 第四章都市圈轨道交通枢纽布局规划研究枢纽的规划也应该做相应的修改。4．2都市圈轨道交通枢纽布局的影响因素分析目前，我国在进行轨道交通规划建设时，往往对于枢纽的考虑研究很少，而且现有的轨道枢纽也是单独建设，没有针对城市结构、线网结构、经济形态等因素的考虑，缺乏统一规划，布设不全，换乘不便，为了合理地规划都市圈的轨道客运枢纽，有必要分析一下影响枢纽的某些影响因素。在进行轨道枢纽布局时，首先必须要分析都市圈的发展形态、空间组合形态、都市圈城镇群落的功能布局。都市圈发展形态直接影响到各个城市对内对外出入口的规划设计，而各个城市出入口又是城市对外交通枢纽的重要选点。因此，城市发展形态是影响城市客运枢纽规划的因素；其次，要分析预测客流集散点的客流集散需求量，尽量以较小的轨道交通网络规模运送较大的乘客流量；再次，应充分考虑轨道交通线路和枢纽的运营特点，节省运营成本，减少居民的出行时间，提高网络的运输效率：本文研究了如F都市圈轨道交通枢纽布局宏观和微观因素。4．2。1宏观因素分析(1)都市圈的发展形态目前，城市空间的扩展有两大趋势：一是城市由同心圆环状向外扩展模式转变为沿轴向发展模式；-二是城市由单中心发展模式转向多中心发展模式。城市所采取的空间扩展模式不同，轨道枢纽的空间布局模式也将有明显差别。如图2—3所示的城市发展形态。城市的发展形态对枢纽的布局有着决定性的影响。以例子而言：(一)同心圆式的团状发展形态，如南京市都市网为例，这种形态是以市中心、居住区为核心，有规则的或者不均衡向外逐步发展。城市的客流可能均匀地分布在城市各条道路上，路网多为方格或环形放射式。因此，轨道网及轨道枢纽多在主要干道上，担负城乡间客运换乘，同时也沿城市周边布置。(二)多中心发展形态，现代经济的发展以及日益完善的综合交通体系，使得城市之间的联系目箍加强，城市的发展呈现出多中心的发展模式，出现了中心城市及卫星城市．这样发展模式使得客流呈现出中心与中心之间流动强度大．因此，枢纽的建没多依据卫星城镇而建，而且往往是综台性的大枢纽。<2、城市的经济、人口及土地利用都市圈轨道交通建设需要巨大的投资，由丁城市的经济实力影响着轨道交通规划路网合理规模的确定．因此也就制约了轨道枢纽的规划布局，并对路网和枢纽的实施产生重要影响。城市人口密度、房尾建筑密度、工作岗位密度及商业区的集中程度等人口及士地利用的规模与分布形态对客流的产生及其流向有重要影响。因此有必要仔细分析现状和规划的城市人口分布、土地利用布局及客流集散点分布的形态。(31客流集散点的规模和等级枢纽应布置在客流集散量人地区位，城市居民山行调查得到客流量、流向分布、山行分布结构以及备区域中心的客流集散强度资料，是枢纽规划设计的基础资料；但并不是所有的客流集敬点上都应设置轨道枢纽，只有当集散客流量的规模和等级达到一定级别后才有必要设置。同时客流集散点的规模和等级对轨道枢纽的规模和等级以及枢纽内部布局具有显著影响。(4)城市功能城市总体规划确定了城市性质、功能分区和城市的发展方向。城市轨道枢纽是以居民上作出行、经济活动、文化体育活动、对外交通的需求为布设的主要依据，因此，城市功能影响着轨道枢纽的规划与选址。4．2．2微观因素分析E7 东南大学博士学位论文(1)公共交通系统中交通方式构成在公共交通系统中的交通方式越多，可能换乘的客流量就越大，不同交通方式的交汇点就越多，那么枢纽的选址与布局就要充分考虑交通方式的种类，努力实现各种交通方式的竞争与合作，做好枢纽的衔接与接运工作，减少居民的出行时间。(2)常规公交网的结构在核心城市及卫星城市的公共交通系统中，常规公交网将和轨道网共同组成城市公共交通运输网络。轨道枢纽必须通过道路网和常规公交网来集散客流，以达到与周边用地衔接并为之提供可达性的目的。因此．常规公交网的结构设置要服务于轨道交通网及其枢纽，轨道交通网、轨道枢纽以及常规公交网有效的衔接和配合是形成高效运输网络的基本条件。(3)轨道交通路网结构枢纽的规划是轨道线网规划的的一个重要的组成部分，枢纽连接着一条以上的轨道线路，枢纽的规划赢和其线网的规划同时进行，两者是相辅相成的关系，因此，线网的结构影响枢纽的布局与规划，同时枢纽的布局也对线路的规划有着重要的决定作用。(4)轨道交通线路的形式轨道线路有地下、地面和高架三种形式，不同形式线路其枢纽的所衔接的枢纽的内部设施布局和换乘方式也将不一样。(5)城市的自然、人文地理条件轨道枢纽的规划选址以及枢纽内部设施的布局形态要受到城市的地质、地形、地貌等自然条件会限制，并对枢纽的建筑结构形式产生深远的影响；同时枢纽的布局要遵守国家对历史文物、自然风景区等方面的保护性法规，当枢纽的选址与之相抵触时必须避让。4．3交通枢纽的布局理论都市圈背景的轨道交通枢纽布局和一般城市轨道交通枢纽布局是有很大的差别的。一般城市轨道交通枢纽的布局往往考虑枢纽的交通区位，在线网构架的基础上考虑枢纽的区位，其理论依据是：先线网后枢纽：而都市圈背景的交通枢纽布局是不一样的，它首先要详细分析都市圈交通走廊和边界条件，确定轨道主骨架线走向，然后分析交通区悔，进行铆固点分析，标定主骨架的具体位置，其次是根据城市问的经济及交通联系以及都市圈重点城镇的空间布局，构建市问交通网络，最后确定各个市内的轨道交通线路的衔接，其理论思路是：先枢纽后线网。因此，本文研究认为都市圈背景的轨道交通枢纽布局理论主要是交通区位理论和交通走廊理论。4．3．1交通区位理论交通现象是一种经济地理现象，造成影响经济地理现象的因素可以分为三大类：地理的、社会经济的和科学技术的。其中地理因素贡献交通网络的地理联系特性；社会经济因素贡献交通网络的运输方式、线路等级特性：而科技因素则是贡献交通网络的效率和质量特征。【41归纳分析可以得出：地理因素——————’路网地理几何特征参数(网络地理联系特性域网络格局特性)社会经济因素—————◆路网特性特征参数(运输方式特性线、路等级特性)科技因素一一■路网技术特征参数SR 第四章都市圈轨道交通枢纽布局规划坝究(路网的效率和质量特性)交通现象是一种经济地理现象，那么交通区位也应该是一种经济地理现象。区位理论的核心概念是区位，论域是经济地理现象，准确地讲应是地理经济现象。在属于经济地理现象之一的交通科学中，交通区位都是用本客均衡论方法展开的。医位论中的区位概念可以从二种不同的角度来理解：(1)观察角度：区位是每种经济地理现象(例如工业、农业、城市、运网等)在地理上的高发地区(或场所)：确切的讲，区位就是某种经济地理现象在地理上大概率出现的地区。(2)操作角度：为达到特定的经济目标，要把研究的经济地理项目设置在能达到目标的一定范围内的地理位置上，这种一定范围内的地理位置就是一种区位。城市交通也是一种经济地理现象，支配城市交通行为的本体特性是交通网络的城市分区用地的联系特性和网络格局特性，这种特性的主贡因素则是城市用地的开发使用，包括用地布局形态、分区用地性质及其开发强度等园素。由于城市居民出行的生成是由土地使用所决定的。根据上述区位的观察和操作角度方面的规定，交通区他的概念应理解为：(1)观察角度：交通区位是交通出行需求现象在城市用地范围内的高发(或大概率)的场所。因为是场所，所咀交通中只有路、站等地理位置上的固定设施才存在区位问题。交通区位线、交通区位站f或客运枢纽)等都是交通区位中的内容：(2)操作角度：为达到满足出行需求的目的，达到某种经济目标，将交通线或站等项目设置在能达到该目的的一定的用地范围内的地理位置，这个位置就是交通区位。冈此．在交通区位分析时必须强调交通在地理上持久的高发性和达到某种经济目标的有效性，任何脱离上述两点内容的交通区位论都将偏离区位的基本要求。交通区位是指交通现象在地理上的高发场所。那么交通区位线则是交通线在地理上的高发地带。交通区位线的特点如下：(1)交通区位线只是一条大概率发生交通的原理线，其中不包含任何工程实物的内容。(2)交通区位线是由一些联系相邻节点(城市、城镇等)的直线构成的折线来表示的。它与实际的交通线是不同的，它不受微观的地形、地貌特征的约束，只受宏观的地形、地貌的影响。(3)交通区位线只是一条地理上高发的交通运输线的“座位线”。但是并没有指出其上建设何种运输方式。(4)交通区位线上建设何种交通方式的交通线，线路的等级如何都是可以变化的。4．3．2交通枢纽区位及其应用在交通线的交点上一定存在交通干涉现象，这种交通于涉现象要依靠在这里建设的便件保障系统一一交通枢纽米解决。因此，在交通区位线的交点上也存在交通枢纽|爻：位。两条或多条交通区传线相交，其区位线的级别越高，由它们所规定的交通枢纽区位的级别也越高。在都市圈背景中，两条交通线的交点上将具有都市圈的交通枢纽区位；在城市内部，公共交通线(常规公交、地铁等)的相交点也将是城市内部公共客运交通的交通枢纽区位。由于各种运输方式之间都是一种弱替代关系，所以同一交通区位线上可以建设成配置数种运输方式的交通线。交通区位线等级越高，其上配置运输方式的种类就可能多一些，那么，等级越高的交通枢纽区位上山现综合运输枢纽性质区位可能性就愈人。都市圈轨道交通枢纽布局规划一般都是和轨道线网的布局规划一起进行的，此时要解决的问题是：在都市圈内中心城市与卫星城市之间如何配置轨道交通线网和轨道交通车站、枢纽等才能充分满足居民!n行对公共交通的需求。根据上述交通区位分析的有关理论，枢纽布局和线网布局可以用两种方法解次：(1)交通需求是以用地面(一定的用地范围)和用地点(卫星城镇、中心城镇等)上的需求形态呈现．而轨道交通只能以线网的供给形态呈现，因此我们设法用逻辑的供给线去沟通面、点上的出行需求，求得运输空间的平衡； 东南大学博士学位论文如图4一l所示面(地域)●———————————————呻线(路网)(用吸引带统一)●(用结点、节点熏叠统一)点(城市)．．——————————————————卜点线结点(枢纽)图4—1：都市圈轨道交通需求与线网、枢纽的布局关系141由交通区位点(客流集散点、枢纽)的格局就可以控制出行需求的交通医位线网结点的格局。如果在线网结点上设置适合规模年u等级的客运枢纽或场站，在线网结点之间再配之不同等级和运输能力的公共交通线路的逻辑组合，也就可以控制轨道交通线网的格局，也就可以满足出行需求空间形态和轨道交通供给空间形态的均衡统一。(2)地理面、点上的运输需求有主次之分，而轨道交通供给线有等级高低和运能大小之分，因此我们以不同等级的轨道枢纽在供给线等级高低和运能大小与需求主次之间求得两者的统一。如图4—2所示：大型枢纽一般枢纽等级高运能轨道线低等级低运能轨道线图4—2：都市圈轨道线网及枢纽等级与交通区位线关系交通枢纽首先应具备较好的节点易达性．同时应兼具中心性和中间性特征。枢纽中心性可以理解为区域空问经济和几何联系的中心．亦是区域交通集结的中心；枢纽中间性是指区域交通服务与城市全局交通服务或城市内部交通服务与城市对外交通服务通过枢纽来实现连接，也可理解为一种交通方式与另一种交通方式通过枢纽来实现衔接，满足客流换乘的需要。在城市公共交通运输系统中，轨道枢纽是具有明显的中间性利中心性特征的交通枢纽，可以认为是一种综台的客流转乘中心，不同的公共交通方式客流和私人交通方式客流在此实现换乘，完成客流的集结与疏散，使轨道交通实现规模化的运行，降低客运成本。▲I"I●，●◆ 第四章都市圈轨道交通枢纽布局规划研究4。3．3交通走廊理论及其应用(1)交通走廊基本理论“交通走廊”概念源于20世纪60年代的美国，《公共运输词典》对交通走廊的解释为：“交通走廊是个地域概念，在本地域中有一条宽阔的顺着总流量前进的地带，它连接着主要的交通源；交通走廊中可有若干条不同运输方式的线路”。交通走廊的特征主要有(】)自然地理特征，在地域上体现为沿一定狭长地带；(2)社会经济特征，由多个大城市沿着交通走廊布局，城市之间有着密切的社会经济联系，具有人口密集、流动频繁等特征；(3)走廊地带具有发达的、方式多样、设施配套、安全高效的交通基础设施。交通走廊覆盖了一片区域，一般呈明显的带状，反映了交通的主流向。交通走廊满足了以该片地区为源或为目的的交通需求，是该片地区的交通支柱，是地区交通状况的主要影响及衡最指标；交通走廊内综合多种交通方式，各交通方式的换乘复杂，主要以承担交通功能为主，并带动影响区的发展，但主要功能是通过大量、快速、中长距离的交通流。在都市圈，交通走廊促进了城镇发展轴线形成、生跃，吸引了非农产业沿交通走廊呈“线状”集聚，成为都市罔空间构成的基本要素之一：交通走廊是都市圈交通的主骨架或主动脉，吸引并承担着人量交通，从总体上决定了都市圈的交通网络的布局形式。交通流量向走廊地区集中，为火中运量交通方式的发展准备了基础条件，引导城市居民出行方式的改变和促进了多样化交通方式的发展，因此，在都市圈轨道交通及枢纽的规划研究中，进行走廊分析，是确定轨道交通枢纽、网络布局的基础。(2)交通走廊与综合交通如果把交通网络喻作都市圈的“血管”，那么交通走廊则是都市圈的“主动脉”，交通走廊决定的都市圈发展的布局形式。交通走廊在都市圈交通中起着举足轻重的作用。交通走廊是都市圈轨道交通及其枢纽规划的主要矛盾所在，而处理交通走廊的关键则是如何处理交通走廊内的各种交通方式的关系问题，即走廊内的综合交通问题，要确立轨道交通为主导，确立轨道客运枢纽为主导的交通走廊客运形式。交通走廊内可以采用高架、地面和地下交通等不同的交通形式，叉可以同时采用道路、铁路、轻轨、地铁等不同的交通方式，还可以使用小汽车、自行车、甚至船舶等不同的交通工具。这样，不同的交通形式、交通方式以及交通工具之间可以取长补短、充分发挥自己所特有的优势，高质量地服务于多样化的交通需求，但同时交通走廊内多种交通方式的存在也使得走廊的交通环境变得十分复杂，由于走廊建设资金巨大，如果各种交通方式的竞争关系、衔接关系处理的不好会造成很大程度上的基础设施浪费，因此，有必耍对走廊内各交通方式的定位、各交通方式的关系处理、进行走廊内交通客运枢纽的合理定位，做好各种交通方式在枢纽内的衔接和乘客的换乘服务。(3)轨道交通枢纽走廊轨道交通枢纽走廊是指由大运量的有轨运输枢纽、线路单独构成的交通走廊或道路与有轨相结合而构成的交通走廊。轨道交通走廊不同于道路交通走廊的一个重要特点是，走廊轨道交通枢纽站点连接了都市圈内的重要城镇，而道路交通走廊沿线则呈连续状发展。图4—3所示了轨道交通走廊枢纽站点沿线发展情况，这一特点为走廊内枢纽站点吸引范围的确定提供丁依据。6 东南大学博士学位论文图4-3轨道交通走廊及枢纽站点沿线发展示意图快速轨道交通枢纽站在规划、功能、布局方面具有特殊的作用，因为它是吸引居民的核心、在枢纽地区聚集了社会、生产、行政和文化生活功能。当都市罔内主要结构要素(住宅、工作单位、公共设施)分布不均时，快速轨道交通枢纽站周围就形成各种职能和人流高度集中的地带。如图4-4所示。归根揭底，都市圈的客流主流向决定了交通走廊的形成，大型的客流集散点提供了都市圈轨道交通枢纽布局的依据。一般而言，大型的枢纽依据重点城镇而发，也是客流的高发之地，一般枢纽往往依据小的城镇，轨道站点则是沿交通走廊依据客流的变化特点而呈现不均匀分布。图4-4轨道交通枢纽站点周围土地布局示意图4．4都市圈轨道交通线网及枢纽布局分析都市圈轨道交通枢纽布局通常都是和线网的布局规划是同时进行，相辅相成的，在进行枢纽的布局研究的时，也是在进行轨道交通线网的布局研究。本文在借鉴一般城市交通网路布局方法的基础上，根据本文提出的都市圈轨道枢纽布局理论，提出了适合都市圈轨道交通网络及枢纽布局的方法，该方法在“苏锡常都市圈轨道交通规划”项目中得到了应用，结果表明该方法是适台都市圈轨道交通网络及枢纽布局规划的。具有很强的使用价值。4．4．1城市交通网络布局的一般方法分析线网布局受众多因素的影响，如何对它们进行归纳，并沿一定的思路将分析过程系统化，是保证线I翻布局科学合理的关键。关于线网布局方法，国内外曾进行过大量探索工作，比如尝试利用交通模型归纳城市主耍客运走廊，进而形成轨道交通线网等。这些方法的效果大多不尽如人意，原因在于布局研究是一项综合性很强的工作．许多影响因素很难量化。因此．布局研究应坚持定性分析与定量分析相结合，定性分析为主的研究方法。同时，这些方法都是应用在一般城市的交通规划中，对丁都市圈背景的交通规划并不适合，因此，应该寻求新的方法解决新的问题～般城市的交通网络布局规划方法思路是首先定性分析城市背景，对方案工程问题的比较论证，对远景各种边界条件的合理判断等。所谓定量分析主要是指利用先进的预测模型，对远景交通需求分布进行预测。它既可避免主观臆断，又避免过于依赖模型而火去对模糊边界条件的合理把握，比较符合我国的实际’清况。一般的步骤是对线网布局方案分类、分层进行分析。“面”、“线”、“点”既是3个不同的类别，又是3个不同层次的研究要素：①“面”的分析即整体形态控制，拟定轨道交通线网基本构絮。②“点”的分析即线网服务对象的甄选，城市大型客流集数点分析。③“线”的分析即交通走廊分析，线网内各线路可能的路径分析。 第四章都市圈轨道交通枢纽布局规划研究1．整体形态控制】)城市背景研究它是轨道交通规划的基础，包括3个方面：A城市总体规划中对轨道交通线网规划有影响的城市结构和形态、土地利用布局、人1：3与就业分布、社会经济发展水平、大型建设项目、环境和文化保护等方面的规划意图。B城市交通规划中明确的城市交通发展战略、道路网结构、合理的交通结构、交通枢纽布局、公交网络以及中小城市轨道交通线网规划构想等。c城市远景交通宏观分析。该部分主要针对总体规划和综台交通规划的局限，通过对城市远景土地发展和交通分布的宏观分析，对轨道交通线网的基本形态作必要的深化、调整和补充。2)轨道交通线网基本构架拟定A根据背景研究提供的资料，对线网规划的前提条件进行研究。B对轨道交通线网基本构架形态做出科学判断，提出线网内线路的组成和功能分工，作为形成候选线网方案的基础。2．城市大型客流集散点分析作为城市客运的骨干系统，城市轨道交通要串联城市大型客流集散点，同时分析这些客流集散点的规模等级、建设顺序、相互关系和可能的变化，以此作为规划线网构架和枢纽的基础。3．交通走廊分析与线路路径的可行性1)交通走廊分析A考虑到客流吸引与施1=需要，轨道交通一般沿城市干道敷设，线网构架研究需要研究选择哪条交通走廊(干道)作为轨道交通线路的敷设走廊。B可入选作为轨道交通的交通走廊较多，因此要对这些走廊进行分析和筛选，从宏观角度对走廊成为轨道交通可能性进行分析，并形成初步的优劣划分。c交通走廊分析主要从以下几个角度进行：现状条件、规划条件、主要工程难点、沿线土地利用性质、走廊在城市道路网中担负的功能和对整体轨道交通线网的影响。2)形成候选线网方案A经过交通走廊分析，可对各局部线网采用轨道交通的条件形成初步的优劣划分。B为便于进行交通测试，使线网的局部选择不同于交通走廊时的交通分析，具有可比性，这就需要归纳成几个不同的线网方案，将局部交通走廊的比选，变成不同线网方案之间的对比。4．4．2都市圈轨道交通网络及枢纽布局思想分析都市圈轨道交通规划背景与一般城市轨道交通规划背景是不一样的。本文在研究一般城市交通网络规划的基础上，依据本文研究的交通区位理论和交通走廊理论提出了都市圈轨道交通网络及枢纽的布局思想。都市圈呈现出多中心、城镇群落的特点，中一C,,IH城镇往往是轨道交通网络枢纽节点位置，是客流的集散场所。都市嗣的轨道交通规划的主旨思想应包括：交通走廊分析～枢纽节点分析一轨道交通网络。这种由“枢纽到网络”的做法改变了基丁城市背景的传统的由“网络到枢纽”的规划方法，使得都市圈轨道网络与大型的客流集散点有很好的衔接，有利于最大限度的吸引客流。中心和城镇往往是客流的重要的集散点，也往往是轨道枢纽的首选位置。在第二章中我们研究了都市圈轨道枢纽的等级划分，把都市圈轨道枢纽划分为“大型枢纽、中型枢纽、一般枢纽}rl；j-,型枢纽四个等级”。如果在不同级别的枢纽上布设不同层次的轨道交通线．那么可以使得都市圈轨道线路的布设结构很清晰了⋯1。因此，在交通枢纽区位理论及交通走廊理论分析的基础上．依据都市圈轨道枢纽的等级，笔者提山了都市圈轨道网络及枢纽布局的基本思想：以分层结构为基础，以轨道枢绷为核心，分层、分区布设轨道线路，优化成网。其特点是在都市圈内把轨道交通网络应服务的区域划分为一级、二级、三级锚固点，先以一级锚I古|点为基础找出几个人型枢纽，布设高等级的轨道^1 东南大学博士学位论文线路形成干线层；再以二级锚固点为中心找出中型枢纽，最后找出三级锚同点为一般和小型枢纽，在火型枢纽、中型枢纽上布设轨道线路的次干线层，依次类推．形成轨道网络的支线层，并最终形成了都市圈轨道交通网络。依据上面的理论分析，本文提出都市圈轨道交通网络及枢纽布局的方法步骡：第一步；详细分析都市圈交通走廊和边界条件，确定轨道主骨架线路的基本走向；第二步：通过锚固点分析确定都市圈轨道枢纽的交通区位，标定线路走向的具体位置：第三步；根据城市问的经济及交通联系以及都市圈重点城镇的空间布局，构建市间连接线网络；第四步：根据各市市区的用地形式及市区远景规划，合理确定各城市市区内轨道交通线路的衔接。第一步：详细分析都市圈交通走廊和边界条件，确定轨道主骨架线路的基本走向快速轨道交通在都市圈内主要承担大运量、长距离的出行，因此首先应分析都市网的客运交通走廊。客运交通走廊是在区域范围内，反应了交通主流向，承担并完成了相对集中的客运交通。根据第二章都市圈的概念，都市圈有两种最重要的形式，单核心和多核心。对于单核心的都市圈，其有一个中心城市和周边若干重要城镇；对于多核心的都市圈，其有若干中心城市和若千周边重耍城镇。囡此，可以将都市圈看作是缩团式结构的城镇布局，只是某些纽团规模较大。首位度较高，其余组团规模较小。对丁组团式结构的城镇而言，大运量、定时、定向的客流主要表现为组团间的通勤客流，某种程度上说，通勤出行的主流向的分布将决定了交通流主流向的分布，而通勤出行又与组团式结构的城镇的劳动人口分布和就业密度有密不可分的关系，也就是说，造成组团式结构的城镇的通勤出行的重要原因之一是各组团内劳动力与就业的缺口。因此，都市圈轨道线网构架方案产生的思路为：首先分析都市圈各组团城镇劳动力与就业人口的分布，由此分析客运交遥需求，初步确定客运交通走廊数和走向；然后以定性分析结果控制把握，用“两步聚类法”分析组团式结构公共客运交通走廊，以此为基础，把都市圈分成若干大型的客流集散区，通过分析客流集散区的就业岗位数与劳动力缺口，最终确定都市圈轨道线网的合理走向。1．宏观分析都市圈客运交通走廊在定性分析都市圈各组团内的劳动力与就业岗位分布基础上，首先根据都市圈规划中确定的各火组团的劳动力与就业的岗位数，由各组团就业数与劳动力的差距，分析每一组团的就业数的缺口主要通过哪些组团补充，由此初步确定各组团间的客运交通走廊。由于都市圈每一大组团通常又是由若干小组团组成的，对于中心组团更是明显，可以把每一个大的组团看成是一个组团式结构的城市，采用与以上同样的分析方法，初步分析组团内的客运交通走廊。最后把组团内客运交通走廊方向与组团间的客运交通走廊方向相一致的合并，由此初步确定都市圈客运交通走廊数和走向。2．“两步聚类法”分析城市客运交遥走廊聚类分析法是模糊数学中利用样本间的“距离”或“相似性”自动分类的一种方法。“两步聚类法”是在定性分析初步确定的都市圈客运交通走廊走向的基础上，通过动态聚类，将都市圈箨组团间的客运OD流量分成若干个聚类中心，而后通过模糊聚类，两两比较建立相似矩阵R，通过矩阵变换得到等价矩阵，结合定性分析得到的都市圈客运交通走廊数确定截阵，进行聚类计算，从而获得都市圈交通走廊分布。具体步骤为：1)交叉分类法进行交通产生、吸引预测；2)根据都市罔交通发展宏观战略规划，确定轨道交通和长途汽车、个体交通方式的合理比例，进行居民出行交通方式划分，确定轨道交通方式的产生量和吸引量；3)进行出行轨道交通方式的出行分布预测；4)动态聚类法中初始聚类中心的确定；以两小区间交通周转量C。较大的两小区间的交通流量，作为初始的聚类中心：64 第四章都市豳轨道交通枢纽布局掘划研究Cu=oDU‘dt式中：C。——两小区间的交通周转量ODF——两小区间的轨道交通OD量(4一1)d，．——两小区间距离；5)计算两小区间的出行0D流量与每一聚类中心的距离，采用两小区出行oD在聚类中心上投影的方法，如图4-5所示，假设交通走廊上的综合行程速度是非交通走廊上的2倍，认为利用交通走廊方式出行时间小于非交通走廊方式的出行时间时距离为2a／石，否则认为距离无限大。因此，“距离”的计算公式为：l∞，d<2(d1+d2)cosa／(2一COSO／)”【2cr／n"，d≥2(dl+d2)cosa"／(2一COS甜)(4-2)式中：0——i点与j点之间的流量聚类中心的距离；。。——“距离”摄大值；口——i点与j点之间的流量与聚类中心的夹角：d——i点与j点之间的流量在聚类中心上的投影d1d2——i，j点至聚类中心的距离；图4-5“距离”计算示意图在确定了山行oD流量与每～聚类中心的距离之后，按照“距离展小”的原则进行分类。6)完成按“距离堤小”原则归类以后，采用力的多边形法*4将同类的流量进行合并，产生新的聚类中心，图4-6所示。由图可知同类合并后，流量大小为C,2X；=tX!-C：Xj_C。2’i卜U1+C扎：卜轧yf=-if,1-c≯r2·c；)／(c：十c；)．f4—4)C。=√(c：)：+(C。2)2_2’Cj’C；’COS66．(4删口：为流量1与流量2的之问的夹角7)通常认为三次迭代之后基本达到平衡．动态迭代终止；8)由动态迭代得到的20一30个聚类中心，通过模糊迭代，两两比较建立相似矩阵R，认为如果“距离”无限大，相似度为0，“距离”为0时，相似度为1。相似度计算公式为：fo，d<2(d．+d2)cosa／(2一COS6#)r：<～11—2cf／n"，d>2(dl+d2)cosa!／(2一c080／)(4-6)式中符号如前“距离”计算公式。时她 东南大学博士学位论文9)通过矩阵迭代，把相似矩阵R转换成等价矩阵，由定性分析确定都市圈走廊数，选择台适的截阵，由此确定都市围公共交通走廊。在确定都市罔公共交通走廊的基础上，由都市圈客流集散区劳动力和就业分布情况确定其快速轨道线网的走向。客流集散区是指在都市圈区域内，居住区的人口在10万以上，工作区的工作人口在10万人以上的小区域，通过分析在客流集敖区的就业与劳动力分布情况，就可以把直线形式的公交客运交通走廊闸轨道线网的形式连接起来。3．边界条件分析边界条件主要是确定都市圈轨道交通与周边地区的衔接，是都市圈交通走廊的衔接，做好都市圈交通走廊与周边地区交通走廊的衔接，为出行人员提供方便的出行换乘，同时为确定都市圈内的轨道交通线路走向提供了重要的参考依据。第二步：通过锚固点分析确定都市圈轨道枢纽的交通区位，标定线路走向的具体位置都市圈交通走廊分析之后，关键是要进行都市圈内锚固点分析确定枢纽站点的位置，使产生的都市圈线网的站点与大型的客流集散点有很好的衔接，有利于最大限度的吸引客流。都市圈内的锚固点主要是都市圈内的客流集散点，也是重要的城镇的所在地，寻找主要客流集散点的目的是寻找轨道枢纽设置的区位点，并将都市圈交通的主要发生源和主要吸引源纳入轨道交通的服务范陶内。其方法是在都市圈内把轨道交通网络应服务的区域划分为～级、二级、三级锚固点，先以一级锚囿点为基础找出几个大型枢纽，布设高等级的轨道线路形成干线层；再以二级锚固点为中心找出中型枢纽，最后找山三级锚同点为一般和小型枢纽，在大型枢纽、中型枢纽上布设轨道线路的次干线层，依次类推，形成轨道网络的支线层，并最终形成了都市圈轨道交通网络。第三步：根据城市间的经济、交通联系以及都市圈重点城镇的空间布局，构建市间连接线网络市问连接线的布局设计主要有以下依据：(1)对骨架网络进行补充，满足客流需求，实现交通功能；(2)功能上旨在通过客流流通带动沿线城镇，工业园开发区的发展，优化用地布局；(3)与轨道交通其他线路的连接。第四步；根据各市市区的用地形式及市区远景规划，合理确定城市市区内轨道交通线路市区线路的设计主要有一下依据：(1)为已有和潜在的活动中心提供便捷的交通服务，疏散客流(21建立城市工业园区内部的交通联系：(3)建立城市内部主要组团之间的联系；(4)为居民区和上作嚣提供便捷的交通服务．4．4．3实例分析本文提出的都市圈轨道枢纽布局理论，提出了适合都市圈轨道交通网路及枢纽布局的方法，该方法在“苏锡常都市圈轨道交通规划”项目中得到了应用，结果表明该方法是适合都市圈轨道交通网路及枢纽布局规划的，具有很强的使用价值。“苏锡常”都市圈轨道交通线网及枢纽布局要综合考虑都市圈发展战略，抓住主要因素，从全局着眼，以都市罔的结构和形态、土地的利用布局、人口的就业分布、社会经济发展水平、大型建设项目、环境和文化保护的规划目标和都市罔规划中的明确的城市交通发展战略、路网结构、台理的交通结构、交通枢纽布局、公交网络为主要背景资料，同时兼顾各个城市的特点和需求，使线网结构上合理、功能上满足需求。“苏锡常”都市圈轨道交通网络及枢纽布局方案设计不是一促而成的，须经过不断的修改确定，同时进行多方案比选设计，力求线网最优。 釜坚茎堑亘塑垫堕銮望墼塑塑旦塑型塑塑本文提出的都市圈轨道交通网络及枢纽布局方法在“苏锡嵩轨道交通规划”中钓应用分析如下：(1)详细分析都市圈交通走廊和边界条件，确定轨道主骨架线路的基本走向在“苏锡常轨道交通规划”中，苏锡常存在以下已有或潜在的交通走廊：沪宁交通走廊，沿江交通走廊，苏嘉杭交通走廊，澄锡杭交通走廊。苏锡常都市圈已经形成了两大城镇发展轴线，即沿沪宁城镇发展轴线和沿江城镇发展轴线。沪宁交通走廊是沿沪宁城镇发展轴线重要支撑条件，由平行的沪宁铁路、沪宁高速公路、312国道、京杭运河多条交通干线构成，联系着苏锡常都市圈重要的三大城市一苏州、无锡和常州，承载着都市圈晟繁忙的交通。沿江交通走廊是沿江城镇发展轴线重耍支撑条件，由长江、中张线、204国道和338省道等交通线构成．联系了苏锡常都市圈重要的港口城市一太仓、常熟、张家港、江阴和常州，东两贯通了全省实施沿江发展战略的重点地区，承担了大量的苏南内河运输和水运中转交通。苏锡常都市圈内中心城市经济发达，城镇自我发展能力较强，城镇之间联系密切，整体经济水平较高，圈J．1：『城镇密集，火中小城镇体系完备。根据《苏锡常都市圈规划》，未来城镇空间在继续保持、发展、优化与上海两条横向联系交通走廊的基础上，重点建设以苏锡常三市城区为核心的纵向发展轴线．即苏嘉杭城镇发展轴线、澄锡杭城镇发展轴线，构筑“两横两纵井字型”网络化的城镇群体空间，进一步实现向高级化发展。苏嘉杭城镇发展轴线为连通城镇聚合轴苏锡常都市圈向杭州方向的延伸部分，苏嘉杭交通走廊是苏嘉杭城镇发展轴线重要支撑条件，主要交通线路有227省道(经过常熟、苏州、吴江至杭州)、苏嘉杭高速公路等，是最临近上海的“环绕式”快速发展地区。澄锡杭城镇发展轴线是新宣城镇聚合轴的苏锡常都市阁部分，澄锡杭交通走廊是澄锡杭城镇发展轴线重要支撑条件，主要交通线路有锡澄高速公路、锡宣高速公路、新长铁路等，是发挥无锡(包括江阴)枢纽作用、南北联动的重点发展地区。根据以上分析，苏锡常都市圈主要存在以下现有及潜在的交通走廊，即沪宁交通走廊、沿江交通走廊、苏嘉杭交通走廊利澄锡杭交通走廊，每条交通走廊的基本情况如表4—1所示。表4-1苏锡常都市圈交通走廊一栏表名称方向经过城市主要线蹄沪宁东一一西苏州、无锡、常州312国道、沪宁高速公路、沪宁第二通道、沪宁铁路、沪宁赢速铁路、交通走廊蒜锡常(州)轨道交通、京杭运河沿江东一一诬太仓、常熟、张家南京至太仓高速公路、沿江高等级公路，镇南铁路、长江、申张线交通走廊港、江阴、常州苏嘉杭南一一北常熟、苏州、曼江227省道、苏嘉杭高速公路、苏州东高速公路、苏虞张一级公路、常(熟)交通走廊苏吴(江)轨道交通澄锡杭南一一北宜兴、无锡、江阴锡澄公路-锡宜公路、锡澄高速公路、锡宜高速公路、新长铁路、澄锡交通走廊宜轨道交通、锡澄运河塌灌运河边界条件苏锡常都市圈的发展不是孤立的，都市圈发展也依赖于对外交通的支持，特别是与上海的衔接成功与否是都市圈轨道交通规划的关键冈素之一。苏锡常轨道交通规划和建设旨在提高苏锡常都市圈的竞争力，整合都市罔要素资源、传递都市圈聚集和辐射为宗旨，促进都市罔内部城镇的良性竞争，加强与卜海的联系，接受上海辐射，使苏锡常都市罔成为上海大都市罔的一部分。进入上海的接口主要有以下几个：地铁2号线：该线路以虹桥国际机场为线路终端，是沪‘j。走廊顺势延伸方向所在，同时也是上海轨道交通的主线之一，是苏锡常都市圈轨道交通与上海轨道交通衔接的最佳接口。地铁1号线：该线以莘庄站为起端，是上海轨道交通主线之一，经上海南站，人民广场、上海火下站，剑南昶I路为终端。苏锡常轨道交通与该线相衔接，即满足了交通需求，也加强了经济联系。67 东南大学博士学位论文地铁7号线：该线的终端在嘉定区，以外环路站为终端，该线与地铁l号线、2号线、3号线均有换成关系，但该线并非主线路，对加强苏锡常与上海的经济联系没有与1号线、2号线衔接明显。考虑到苏惕常未来的发展，与周边地区主要预留三个接口，即南京、苏北、浙江。南京处在沪宁交通走廊上，选择在常州奔牛机场处预留与南京的接口：在江阴港利用江阴桥预留与苏北的接口：在吴江预留接口与浙北相衔接。第二步：通过锚固点分析确定都市圈轨道枢纽的交通区位，标定线路走向的具体位置锚固点是对线路的具体走向有限制作用，一般锚固点是轨道枢纽的位置所在地，因此锚固点分析对于都市圈轨道枢纽的布局也很重要。根据锚囿点对线路的限制程度，将其分为三个等级：一级锚固点；线路必须经过，包括苏州、无锡、常州、江阴、张家港、常熟、太仓、昆山、吴江、宜兴。二级锚固点：线路应尽量经过，单由于受其他条仲的限制，可以适当从其附近经过，该类点包括各级活动中心，常州奔牛机场、无锡硕放机场、无锡新机场、苏州光福机场。三级锚固点：线路考虑三级锚固点的位置，在保证一级、二级锚固点利益的基础上尽量穿过该类锚同点，该类锚固点包括各级镇、公园。通过交通走廊的分析和锚固点的分析，可以得出“苏锡常都市圈轨道交通“的主要线网骨架：主干线：即“两横三纵”的线网结构两横：L1线(沪宁走廊)：自常州奔牛机场起始，沿沪宁高速公铁路依次串连常州、无锡、苏州、昆山各市中心区，至上海虹桥国际机场，与上海轨道交通线网相衔接。L2线(沿江走廊)：自常州港，依次穿越江阴市区、要塞国家森林公园、经张家港市、串塘桥镇、大义镇、常熟虞山国家森林公园至常熟港及常熟经济开发区，经璜泾镇、浏河镇与太仓相连，与上海嘉定衔接。三纵：L3线：从常州港穿越常州市区，经洛阳镇，连接无锡阳山森林公园。L4线：自江阴港，穿过江阴市区，经青阳镇，穿越无锡市区，延伸至无锡惠山国家森林公园与无锡阳山森林公园衔接，经和桥镇，进入宜兴市区向南延伸至丁蜀镇。L5线：常熟港出发，穿越常熟市区，环昆承湖，连接沙家浜镇、小庄镇、渭塘镇，到达苏州城区，弪吴江市，至盛泽镇。第三步：根据城市间的经济、交通联系以及都市圈重点城镇的空间布局，构建市间连接线网络连接线：包括三条线路sl线：白常州奔牛机场，经奔牛镇，连接金坛、绕长荡湖，经指前镇、别桥镇，连接溧阳市。s2线：自无锡华庄镇北折进入无锡市区，经安镇镇，连接常熟市昆城湖。s3线：自吴江市，过同里镇、周庄镇、与上海在南洋预留接口。第四步：根据各市市区的用地形式及市区远景规划，合理确定城市市区内轨道交通线路市内部轨道交通：主要是常州、无锡、苏州三市的线网构成。U1线：常州市市内环线。U2线：无锡市外围区i}环线。U3线：白澄湖经苏州城区至光福机场。U4线：曼江同里镇至上海青浦通过以上四步骤分析及最后的修订。最终形成了“苏锡常都市圈轨道交通网络及枢纽布局”如图4．7。 第四章都市嘲轨道交通枢纽布局规划研究 东南大学博士学位论文4．5都市圈轨道交通枢纽选址研究轨道枢纽的选址应该结合都市嗣的主要的交通走廊、线路的走向以及大型的客流集散点等，从轨道交通与其它客运方式衔接的层面来讨论轨道枢纽的选址，以提高枢纽内各方式衔接换乘的效率。轨道枢纽的选址也就是确定枢细内轨道车站设置的具体地理位置，根据其它客运方式站场(或枢纽)位置的确定性情况。本文提出了枢纽的选址：由“枢纽剑网络”的轨道网及枢纽规划方法，这样可以使得都市圈枢纽站与客流的集散点较好的衔接，方便出行。4．5．1枢纽选址的一般方法据文献研究，枢纽的选址方法归纳起来主要有三大类：”‘(1)连续模型选址。该方法主要应用重心模型，不限下特定的备选地点进行选择，灵活型较大。但是由于自由度火，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，无法使用。(2)离散模型选址。该法认为枢纽选址是有各选点的，而且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。这类方法中有整数和混台整数规划法，反町氏法、非线性混合0-1规划模型和逐次逼近法等。这些模型或方法都比较复杂，理论性较强，在实际应用中有部分参数难以取得，而且调查1二作量大，需要的基础资料很多。(3)Delphi专家咨询选址。专家凭各自的经验和专业知识对咨询做出回答，经统计得出答案。因此，决策结果受专家知识结构、经验及所处的地点、时间的影响。对有限的几个地点，请专家决断比较有效。若以城市为研究对象，备选点多，则很难判断。以上三种常用方法各有缺点，不适合都市圈背景的轨道交通枢纽的选址。本文在规划实践中提出了一种分步骤并结合宏观控制的实用的轨道枢纽选址方法。4．5．2轨道枢纽选址的简化枢绍的选址规划是建立在枢纽集散客流预测分析和衔接换乘客流分布的基础上，为了反映枢纽设置区域的集散客流需求特征和换乘客流的分布特征，有必要将设置区域细分为若干个功能小区，功能小区的划分原则为：(1)从步行距离对枢纽挟乘效率的影响及集散客流的预测角度，功能小区的覆盖范围不宣过大或过小。过人会影响枢纽可达性的分布以及对换乘效率的准确评价，同时会降低集散客流预测的精度；过小会增加调查统计分析的工作量和模型计算过程的时间消耗，给模型的实用性带来影响。功能小区的划分直径一般不超过区域半径的四分之一；(2)由于不同用地性质区域的出行生成率不同，而且对步行交通衔接的方式也有影响，因此功能小IX可依据用地性质相同或相近来组合；(3)功能小区不应跨越交通流量较大的城市道路，尽量以现有道路或自然障碍线分界．以减小不同功能小区与轨道枢纽之间步行时间和距离的调查误差。为方便建立模型、减少模型计算工作量和提高模型的实用性，设定以F假设条件：(1)将功能小区的各种衔接步行客流生成量集中于一点作为各小区的步行客流生成点，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．这样在确定枢纽位置时可以更准确地优化步行接驳客流的步行距离和步行时间，同时假定各小区客流生成点的坐标及客流生成量己知；(2)由于从不同客运方式有效衔接方面考虑枢纽选址，因此模型的优化目标是各种衔接换乘客流(包括步行接驳客流)步行总距离最小，为简化模型下述四种客流将不予考虑：各种客运方式内部的换乘客流：选址已定枢纽的步行接驳客流：选址已定枢纽之间的衔接换乘客流；不同设置区域内枢纽之间的衔接换乘客流：(3)设置区域内只考虑设置一个轨道枢纽(车站)；70 苎堕至苎鱼鬯塾望至塑坚塑塑旦塑型堕窒(4)假定轨道枢纽和选址末定枢纽的候选地址己根据设置区域的土地利用和规划情况事先确定，并已知其地理坐标；4．5．3轨道枢纽选址优化模型本文提出的轨道网络优化方法是在轨道枢纽布局已定的基础上，即先选定轨道枢纽，然后雨布殴各层轨道线路。因为一般布设轨道线网前已经有了轨道线路客流OD矩阵，因此建立枢纽选址模型前有两点基本假设：(1)在轨道枢纽选址前己知城市轨道客流OD，但规划的轨道网络不确定(2)交通分区内的轨道客流鼋不一定是集中在交通分医的质心。4．5．3．1大型轨道枢纽的选址模型大型的轨道枢纽划分一般是客流集散量火的CBD地区、大型的娱乐场所、大型的居民居住医。理论上，每一个大型的轨道枢纽代表～个交通大区．该区具有一定的影响范围，应该是该区内客流集散的中心位置，它的主要职能是解决该区域内的客流集散，使得更多的人出行依靠快速轨道交通。因此，笔者研究大型枢纽的选址方法思想如下：用枢纽点到各个客流发生点的加权距离最小来确定人型枢纽的位置。笔者提出了四步骤法米选择大型轨道枢纽的位置。步骤1：寻找确定性枢纽确定性枢纽是随着城市发展与总体规划布局而形成的，这类枢纽的位置一般比较好确定。它的位置设置应该满足以F几个基本条件：～是城市出入口，城市出入口连接着城市内部的公共交通系统，已经具备作为交通枢纽的条件，所以在火车站、机场、港口码头、长途汽车站等地点应设枢纽：二是郊区或卫旱城镇的区域交通中心，这些地点是城市区域出行的客流吸引点，交通分布特性明显，交通客流量换乘集中．所以在这些区域交通中心也应设置轨道枢纽；三是特定地点，在城市建设了大型公园、太剧院、市中心Jl场，大型体育馆场等大型公共设施，这些地点的客流在短时间内集散量大，应在此地点布设枢细。步骤2：搜寻最优枢纽点位置找到确定性枢纽的大致位置后，在确定性枢纽位置的基础上，以确定性大型枢纽为交通小区的圆心，划分出确定性枢纽的大致交通台理区。其它交通大区的划分应尽可能利用自然分割和行政区域划分。理论上，最优枢纽点应是其到影响区域内各个交通小区质心的“总加权距离最小并且枢纽的建设费用最小”的位置。枢纽的建设成本放在位置调整中考虑，这里使用简化的物流中心选址初步确定枢纽点的位置：在加权的图G上寻求每一交通大区的最优点P，使其到每一客流产生点的加权距离和达到最小。假设有n个交通小区，rn个交通人区，k个确定性轨道枢纽，则可用以下公式表示：式中“．∑占口=1i=1，2，⋯，／771Yj)2F．【l如果小区，在轨道枢纽珀々服务范围吼2{0否则(x，，y，)——各个小区客流产生点坐标(4—7)MK口3口占。∑一¨∑Ⅲf』Dnm 东南大学博士学位论文(“。，V，)——非确定性枢纽点坐标鼠——第j交通小区的客流量。本文在建立模型时进行了简化：第一点是两点之间的距离采用的是空间距离。理论上采用轨道枢纽到客流产生点之间的实际距离，如此就会涉及剑道路是否可以通公交车、复线距离、最短路等。由1：是初步确定位置，并且算法强调实用性，因此对其进行简化，使用空间距离。第二点是由于客流OD比较复杂，在模型中加权系数只使用各个客流点的客流量，不考虑轨道OD的距离和方向。模型求解：模型的求解要解方程组在该模型中，交通大区在规划的前期工作中已经划定，因此交通小区分属于某一个轨道枢纽的情况基本可以确定，因此4情况已知·从上式可以求得方程组：式中÷堡兰鲁w，虬2三蒂F二i匀w，÷竺益智w，V，2。带V土智％i=1⋯2⋯，．，m一女；dJ=[(“，一x』)2+(V。-y，)2】2。I求解上述m-k个子问题可以用迭代的方法，迭代h次后，当：[@⋯一““)2+(v⋯一yh)2]_达到定精度后，表明已经找到合适的位置。对所有m个枢纽位置分别计算嚣。【(“。一x，)2+(v，一Yj)2】2，检查每一个客流点，看看它到求出的某个轨道枢纽的距离是否距离其所在交通大区的轨道枢纽更近。如果有这样的情况出现，则调整交通大区。调整交通人区后，回到上面的模型再次计算，直到取得最初最优解。步骤3：调整确定枢纽点位置O=丝弧旦札，J●●●●●●●●●●J‘●●●●●●●●l 兰婴童塑亘塑垫望銮望堑望查旦塑型竺壅上面步骡2是求得的理论上的昂优解，在实际应用中，一股需要进行调整。本文针对不同情况提出了符合实际应用的调整方法。第一，随着城市的发展，城市的中心作用和枢纽作用日盏突出，对周围吸引和辐射的范围越来越大，而对外交通的出入口，则是城市能否发挥应用作用的关键，同时对城市的发展起到促进和抑制作用，因此城市的出入口连接着市内公共交通系统，因此枢纽点的位置应该设在城市的出入口；第二，大型枢纽的主要作用是要使该区域出行客流快速而经济的集散，布设于其上的轨道干线主要运行在城市的快速路和主干道上，所以枢纽点的位置应该靠近城市主要于道；第三．郊区或卫星城镇是城外进域客流的吸引点，交通分布特性明显，客流换乘集中，因此应该在这些区域的交通中心设置大型的轨道客运枢纽；第四，在市中心或老城区所在的交通大区，由于十地的原因，一般很难将其它性质的土地变为轨道枢纽，因此在城市的老城区或市中心建设轨道枢纽最好的方法是充分利用已有的交通枢纽设施，选择有较大客流量、靠近道路网中主要道路和有一定土地使用空间的点作为一人型枢纽点的位置。第五，为了满足日益提高的城市人民的文化、娱乐生活要求，在城市建设了大型公园、大剧院、市中心广场，人型体育馆等大型公共设旖，这些地点的人流在短时间内集散量大，在此点应布设枢纽。步骤4：从备选点选取枢纽点位置从备选点中选取枢纽点有两种情况：第一．在都市匾范围内，如果能够确定区域客流主要流向即交通走廊，贱比较备逡点和理论最优点与走廊方向加角正弦值的乘积。比较d．×sin(z与d2×sin∥的值大小，则值小的那个可以作为枢纽点的位置。第二，如果不能确定交通走廊，则可以用城市主要道路代替交通走廊，或直接比较备选点与理论最优点的距离。4．5．3．1中型轨道枢纽的选址模型中型枢纽在都市圈轨道交通规划中往往是主要的客流集散点，这类枢纽的选址往往要考虑枢纽的集散和换乘客流量的大小。通常情况下，在此类轨道枢纽选址中要考虑的客流主要是：轨道枢纽的步行接驳客流、待定枢纽的步行接驳客流以及轨道枢纽与待定枢纽之间的换乘客流。枢纽选址的优化目标是各种客流到枢纽的步行总距离为最短。假设设置区域内有世个客流生成点，其中第k个生成点的坐标为(坼，Y。)；轨道枢纽有Ⅳ个候选地址，第／-／个候选地址的坐标为(b，％)；待定枢纽有M个候选地址，第m个候选地址的坐标为(x。，Y。)轨道枢纽的步行接驳客流生成量为Q1女(女∈[1，世])，待定枢纽的步行接驳客流为JPB(k∈【1，K])，枢纽的晟大的乘客服务容量为c。㈣∈【l，M】)．轨道枢纽的换乘客流量之手u为Q；B=(61，61，⋯，bM)手|】WR=(_，■，⋯，～)为优化决策变量，其中6卅沏∈[1，明)和■∞∈【1，Ⅳ])，且s。。≤∑b。，≤Sma，、Ⅲ=lⅣ∑‘=1，其中s。．n、s。。为待定枢纽设置数目的下、上限。则建立以总步行距离为优化目标的选址数学模型如F 东南大学博士学位论文rnⅢinZ(B，尺)式中smm≤∑6。≤s。。M∑6。m：IQ‰=PBkq。=OK^f+lY。一_y．1)+∑∑6。口k。(恢一x。⋯Yk—Y。i)^=】m=】MⅣ+∑∑b。r．q。({z。一x。I+iy。一y。I)(4-8)m=ln=lq。+∑‰≤c。∑6。·C，≥∑PB。+Qg。，≥O；aim≥0rn∈{O，1}；b。∈{O，1)k∈[1，K】；m∈[1，^，]；n∈[1，N】，。；』1若第埘个候选地址设有选址未定型枢纽@：l’2，⋯，M)，f<=1厶，k为乘客在站间距距离上一站的距离。(2)疋——包括车辆在各中间站停车时问在内的乘车时间乘客在乍内乘车时间及在各中间站的停车时间为：疋=茜+专謦c1口+扣，卜zt，式中：L一乘客的出行距离。(3)t——从车站大厅门口到站台的时问(包括候车的时间)乘客的候车时间长短不一，候车时间往往与轨道线路的发车间隔成一定的比例．乘客往往是随机剑达轨道站点的，在城市公共交通中，常常假定候车时间为发车间隔的的一半，候车时间过长，乘客忍受不了长时间的等待而转向其它交通方式。瓦：粤(4-22)式中：日。一轨道线路的发车间隔(s)。4．6．4基于出行时间最小的平均最优站距模型通常在都市圈内布设的轨道交通线路运量等级是不同的，对不同等级的线路比较的通常是平均站距，与线路在不同区域站距变化无关，囡此假设乘客需求沿线路均匀分布．与线路比良有关。则出行时间可以表示如下：(1)所有从行程起点到达快速轨道交通车站及从快速轨道交通车站到行程终点的时间Hk．P告埘Ⅲ：)等(4-23)式中：￡，一公交线路[∈度：P一线路乘客需求(人／m)：80 第四章都市圈轨道交通枢纽布局规划研究式中(I)所有乘客车内乘车时间：疋咄1PiLht瓦Lo+鲁(¨圳(4—24)乙一乘客平均乘距(2)所有乘客候车时间：毛：三。．JP拿(4-25)(3)轨道线路乘客总出行时间为：T=正+疋+L啦‘哮郴2Ⅲ；)等+L。．P¨LY[L5。+等c*+r,l+L，．pH：o(4-26)要求得最优站距，使得乘客的出行时间最小，则出行时间最优模型为：minW(T，LD)刊n{2Lc．pL尹o(肌置)等心P--转iV-+弘+扣Ⅲ。·哮}“-z7)求解上式的最小值，将上式对站距LD求偏微分．令其为零，令：口=告；∥=c≥c吉+争+f，·导；叩—V≯y．：1+》+c刚：嚣咄，尸等-Lc，p_213虿z一≮竽=。砚D。2圪r。·玩臻“则可得基于出行时间嘏小的最优站距为：上n=．[fl(fl+L一)2、f1+厂(4—28)由上式可以分析，在实际应用中，可以假定乘客步行速度圪、轨道车辆进出站的加速度和减速度a和b为常数，则影响平均站距的因素为：随着轨道车辆的平均运行速度矿，的增加、轨道车辆在站点停gaCl"alr的增加、线路上乘客的平均运距L。的增加，轨道站点间距也随着增加。乘客步行到站距离有其所能容忍的最大距离，否则乘释会政换其它交通方式出行，如果笈乘客最大步行距离为车站的服务半径R，则有：81 东南大学博士学位论文L。max_<2尺(4—29)轨道站距应不小于车辆加速达到正常营运速度再减速至停止所需要的最小行驶距离。则：L1)mln=丢。c鲁+》4．6．5基于线路客流波动的最优站距模型f4—30)在上一节研究基于出行时间最短的最优平均站距时假设客流是沿轨道线路均匀分布的，在都市圈规划实践中，在不同的区域内，沿轨道线路的各个站点由于受到区域的影响，各个站点的客流量是不同的，沿轨道线路是变化的。所咀，对于都市圈内的某一条轨道线路，轨道线路的交通走廊内其站距也麻该是不同的，并随着客流量的大小而呈现一定的变化的。本节主要研究站距和客流量的关系，关于乘客步行到轨道线路的距离、乘客等车时间等与此内容关系不大，因此在这里可以忽略不计。(1)所有乘客步行到站时间为；五=车(只丧)(4吲)式中：k一站点数．线路长度除以平均最优站距得到；P，～第n个中间站的客流鼍；L～第n个中间站的站距，在这里忽略站距分界点，假设三。=L2=等：K一乘客步行速度。(2)所有乘客车内时间为：t=幸(e+争卜32)t=∑(e·争)(4—32)lr”式中：厶一乘客平均乘距：旷．一轨道车辆在路段上的正常运行速度；(3)所有乘客出行总的时间为：丁=z∑每只+∑净r4—33)为了求得品佳的站距．使得乘客总出行时间最小，对上式求对第n个站的站距￡。求偏微分，令其为零，则可得到： 第四章都市圈轨道交通枢纽布局规划研究铲卉～等卜sa，其中；H为积分得到的系数。由上式可见，对一条轨道线路，厶、■、圪都可以视为已定，优化得厶随着只的增加而减少。这与在实际规划中遇到的客流量大时站距宜小一些，在市郊区站距可以大些的规律是相符和的。在实际应用中，可以将由上一节求得的线路摄优站距和线路平均客流量晟为中值，在两侧对客流分段，分别对应不同的站距。4．6．6实例分析在“苏锡常都市圈轨道交通规划“研究项目中，最终规划推荐了】2条线路：·5条骨干线，即L线。串连都市圈各中心城市并与周边地区，特别是上海和南京连接，是整个轨道交通线网的基础骨架；·5条市区线，即u线。它们与骨干线紧密编织，为核心市区内的轨道交通线网提供补充。●2条连接线，即s线。完善线网功能加强都市圈内部各城之间的联系。如图4—10所示：本文的站点布局优化模型在“苏锡常都市圈轨道交通规划“获得了应用，以主干线Ll线为例来说明站点布局优化的方法应用。Ll线路如图4-ll所示：L1线的功能图4-II轨道线网Ll线路布局图L1线是苏锡常都市圈轨道交通线网中最重要的一条线路，从西到东依次贯穿了三人中心城市常州、无锡和苏州，同时L1线也是连接南京和上海的主要接口所在。L1线穿越了苏锡常都市圈内照主要的活动中心，加强都市圈三大中心城市的联系以及都市圈内部和上海、南京的联系，优化沪宁交通走廊，是苏锡常都市圈融入上海大都市圈的最便捷途径．在整个线网结构中处于最核心的地位。L1线全长约为I7927公里，共有54座车站。线路在核心市区部分的长度超过42．97公里，包括33库车站。Ll线在轨道交通系统的选用应选择人容量快速轨道交通系统(MRr)，根据该类系统的推荐服务标准，其旅行速度在城区内部应达到50km／h，在城区之间应达到约100km／h。轨道线路的铺设方面，建议Ll线在市郊部分的线路主要采川地匦或高架形式，但穿卫星城市区部分时建议采用地P’线；在核心市区线路的铺设形式应主要以高架和地下线为主。Ll线的客流预测结果如图4一12、表4-3所示： 东南大学博士学位论文以核心市区为例，由核心市区线路长度及单向客流量则可计算出该线路市区干线的平均乘行距离为10Km，本文取轨道线路的正常运行速度为50km_，h，车辆的停站时间30s，车辆的加减速度1m／∥，乘客步行的速度为4km／}l。则由公式工。=2～fl(]丽1ff++口-L2h)-计算得到线路虽优站距为1．34公里。同理可以计算出城际线路的平均最优站距为3．38公里。最后规划得到线路L1的主要特点，如表44所示：都市圈轨道交通站点布局优化模型在“苏锡常都市圈轨道交通规划“中得到了实际应剧，结果表明该优化模型具有一定的实用性，在规划的最终的推荐方案中，给出了站点布局推荐方案，如图4—13所示。表4-3Ll线客流预测结果(单位；万人次／4,时)昆山苏州无锡常州位置郊区中心医郊区中心区郊区中心区郊区中心区郊区市内O．20．7102．31．52．21．21．8o．5城际181．71．61．51．41．31．21．11．0合计2．02．42．63．82．93．52．42．91．54．0353．O252．O1510o5O．O昆山苏州光锡常州图4．12L1线客流预测结果示意图(单位：万人次孙时)表4-4ILl线路的主要特点Ll线核心市区内线路长度(公里)179．2742．97车站总数(个)5433换乘车站个数(个)148甲均站问距(公里)3381．34都市嘲三中心城之间的联系及都市圈与主要臌井范阼l苏州、无锡、常州沪宁轴市区部分上海的联系沪宁走廊沿线重点城镇84 第四蕈都市嘲轨道交通枢纽布局规划研究 东南人学博士学位论文 第四章都市圈轨道交通枢纽布局规划研究4。7本章小结本章首先研究分析了都市圈轨道枢纽布局的原则及枢纽布局的宏观和微观影响因素，在此基础上，研究分析了都市圈轨道交通枢纽布局的理论，进行了枢纽交通区位理论及交通走廊理论分析，首次提出了交通医位理论、交通走廊理论在都市罔轨道网络及枢纽布局规划中的应用思路：交通区位决定枢纽何置、交通走廊决定线路走向的由“枢纽到网络”的轨道网及枢纽规划方法；首次提出了都市圈轨道网及枢纽布局的基本思想：以分层结构为基础，以轨道枢纽为核心，分层、分区布设轨道线路，优化成网。其特点是在都市罔内把轨道交通网络应服务的区域划分为一级、二级、三级锚固点，先以一级锚同点为基础找出儿个大型枢纽，布设高等级的轨道线路形成干线层；再以二级锚固点为中心找出中型枢纽，最后找出三级锚同点为一般和小型枢纽，在大型枢纽、中型枢纽上布设轨道线路的次干线层，依次类推，形成轨道网络的支线层，并最终形成了都市圈轨道交通网络。依据本文枢纽布局理论与思想，本文提出都市圈轨道交通网络及枢纽布局的方法步骤：第一步：详细分析都市圈交通走廊和边界条件，确定轨道主骨架线路的基本走向；第二步：通过锚同点分析确定都市圈轨道枢纽的交通区位，标定线路走向的具体位置；第三步：根据城市间的经济及交通联系以及都市圈重点城镇的空间布局，构建市间连接线网络；第四步：根据各市市区的用地形式及市区远景规划，合理确定各城市市区内轨道交通线路的衔接。在枢纽布局理论研究的基础上，研究了枢纽布局的一般方法以及枢纽布局选址的方法，升提出了大型枢纽选址的四步骤选址方法与模型，提出了依据客流集散点及客流量大小的中、小型枢纽选址模型与方法，枢纽选址的方法与模型在“苏锡常”都市圈轨道交通研究项目中得到了应用，结果表明建立的方法与模型具有较高的实用性；最后研究了都市圈轨道站点的布局，通过分析利用快速轨道交通出行的过程，得出按照乘客上站及下站的步行时间和乘车时间总和最小的原则来优化布局快速轨道交通站点的结论，在此基础上，建立了基于出行时间最小的站距优化模型，该模型是建立在乘客出行过程论证分析的基础上，具有一定的参考价值。 东南大学博士学位论文参考文献111覃煜，轨道交通枢纽规划与设计理论研究，同济大学博+论文，2000年12l』三有为。城fli公共交通枢纽规划研究。西安建筑科技大学硕士论文，1999f31郑机武，牟康等，现代城市交通，人民交通“l版社，1996141管楚度。交通区位论及其应用。人民交通m版丰t，200015l王树盛。都市I萎j轨道交通客流预测理论及方法研究．东南大学硕士论文，2004-4一f61城市公共交通劂络殁站点优化技术研究，东南大学博士学位论文，2003171张媛嫒。部市圈快速轨道交通布局蜘划研究，东南大学硕士学位论文，2002『8]T炜等。城市公共交通系统规划方i土与管理技术。科学出版社，2002【9】何宁，城市快速轨道交通规划系统分析，同济大学博士学位论文，1996年【10lG6ranTegnSr．PersonalAutomatedTransportatlon：StatusandPotentialofPersonalRapidTransit,RidershipAnalysisJanuary2003『11】口{最飞、顾保南编著，城市轨道交通规划与设计，中国铁道出版社，1999年112】TransportationandTrafficEngineeringHandbook,ITE，2ridEdition，1992【13]【苏]K．#．亚历山大、H．A．鲁德涅娃，城市快速轨道交通，中国城市规划设计研究院交通所、中国城市规划设计研究院情报所．1993年 第五章都市圈轨道交通枢纽换乘衔接研究按系统科学的观点，都市圈轨道交通系统作为都市圈交通走廊的骨干交通方式，其单独存在发展是不经济和效率不高的，它应该与长途汽车、地面公交、小汽车、白行车等交通方式密切酉己合。因此，在进行轨道交通规划建设时，当确定了轨道交通的方式、规模及路网的布置型式后，还应该进一步研究轨道交通与地面交通的衔接体系。各种交通方式的有效衔接是整个交通系统优化的关键，整体化是都市罔客运交通的发展趋势。轨道交通的衔接体系以大运量的轨道交通为主体，以地面公交、小汽车、白行车等其它各种交通方式为其馈送客流。良好的衔接换乘系统的规划设计，可使不同交遥方式与设施相互衔接、融入一个统一的交通走廊体系，使其在各白的优势范围内发挥特K，并相互补充、相互促进、共同发展，实现都市圈客运系统的高效运转，也是轨道交通能否发挥客运系统主体作用的关键因素。5．1轨道交通枢纽交通衔接的内涵5．1．1交通衔接的内涵交通衔接(TerminalTraffic)是一个涵义很广的概念，最初Terminal的含义是“终端”的意思，用米表示铁路的起终站点。现在一般用来表示各类交通方式的起终点⋯。，乘客要完成一次完整的出行往往要依靠一系列的交通工具才能实现，现代的交通衔接的概念是指出行过程中所经过的道路、线路、站场等固定设施与相应的组织管理。交通衔接涉及面较广：市内交通与对外交通存在如何便捷、高效的衔接问题；城市内地铁、常规公交、出租车、自行车等交通方式存在着合理衔接问题：作为道路网系统，也有城市道路网与对外公路网络的衔接，而在各类客运方式的运营上，还存在着客运线路、行业法规、票价政策、管理体制的衔接问题等11】。交通衔接的涵义包含两个重要的方面：～是整体化公共交通系统，城市整体化公共交通系统是城市客运交通系统发展的战略，是一种多模式、多层次、综合性的城市综台交通系统，它主要由大运量交通：高速铁路、市郊铁路、地铁，中运量交通：轻轨、有轨电车、无轨电车、公共汽车，小运量交通：小公共汽车、出租车等组成。整体化的客运系统要发挥其糕体化的优势．提高出行效率，必须建立科学的换乘枢纽，使得各种交通方式相互衔接，实现无缝换乘。建设高效率的换乘枢纽可以实现客运系统在运营上的统一调度，运行时间的统一编排，提高衔接换乘的敬率。各种交通方式科学衔接，换乘方便，是城市客运整体化的关键。二二是城市客运换乘枢纽，城市客运换乘枢纽是城市客运交通体系的重要组成部分，是联系城市对外变通与市内交通、公共交通和私人交通以及其它客运交通方式转换的重要环节，是若干种客运方式衔接的设施。城市结构形态变化和交通技术发展，尤其是地铁、轻轨的快速发展，使得城市公共交通服务范围不断扩大，与公路客运、铁路客运联系日趋紧密，那么客运换乘枢纽在客运换乘衔接中起到重要作用。交通方式之间的衔接一般依靠两种途径实现：～是通过枢纽站(transferstation)，不同交通方式之间的衔接，或是同一种交通方式的不同线路之间的衔接，都要经过枢纽站，在换乘站内进行换乘或转驳。“枢纽站”是两种以上交通方式或多条公交线路交汇，供乘客出行换乘的场所；二是通道(1inkway)，常规公交与地铁走廊的衔接，有时要靠“天桥”、“地道”来跨越城市干道进入地铁车站，又如大都市的新机场的规划，都要修建“高速公路专线”、地铁线“、轻轨线”或开辟“民航专用巴士线”与市内交通进行衔接；5．1．2轨道枢纽交通衔接的内涵轨道交通作为一种大容量快速的客运方式，在整体化客运系统中居于主导地何，轨道枢纽也是～个重要的城市客运换乘枢纽。(1)轨道交通在城市客运交通衔接体系中所处的两个层次89 东南大学博士学位论文一是轨道交通方式作为对外交通的一种接驳交通工具，在轨道交通与对外交通～体化综合换乘枢纽中，为大型对外交通集敖客流，能够提高客运换乘效率，有效地提高这些对外客运枢纽疏散能力，减少车辆留站率、留站时间及站内滞留人员。二是轨道交通作为一种客运的骨干交通方式，为了充分发挥其大运量、快速、准时等特点．同时弥补站距久、无法提供门到门的服务地问题，需要用常规公交、自行车、步行接驳以及私人小汽车等的接驳方式来集散客流。(2)轨道枢纽交通衔接研究的两个层面轨道交通衔接研究内容应该包含城市公交网络整体优化布局和每个衔接枢纽的布置优化两个层面：首先应该从城市公交线网的接体化角度来考虑枢纽的等级划分、功能布局、井规划和轨道交通的接驳的常规公交线路的布设；充分发挥轨道交通的运能．扩大轨道交通的吸引范围，增加客流量，从而使包括轨道在内的公共交通方式分担率增加，使轨道交通的投资效益达到最大。其次根据衔接客流的不周特征，设计轨道抠纽一定范围内的各种衔接方式的站场、通道布置，严格控制大部分乘客的换乘时间，并具有良好的舒适性。这阿个层次是相辅相成的，前者从总体的角度出发，对轨道交通枢纽及其接运系统提出整体优化的要求；而后者是前者得以实现的关键所在，是对没一个衔接枢纽进行布局优化的最终目标。5．2轨道交通枢纽换乘的发展趋势宏观上都市圈交通包括干线交通、环流交通与集散交通．一般而言，大容最快速轨道交通构成了都市圈的干线与环流交通，并形成了都市圈的主要交通走廊，而其他形式的交通方式则构成了城镇的集散交通，三者相互配合、彼此换乘，进而构成了都市圈的交通网络体系。都市圈交通的目的是实现人和物的移动，现代化的都市圈客运交通体系，是要使人流快速、安全、舒适、有序地移动，其关键技术之一是干线交通、环流交通与集敞交通三者之间的有效换乘，如前苏联的资料表明，在地铁换乘站每缩短l0米的步行路线，可：育省一分钟，如用此时间坐地铁，则能行一公里的路程。大城市中，由于轨道交通换乘车站不但可以实现干线与环流交通间的换乘，而且也为与其他交通方式所构成的集散交通之间的换乘提供了据点，所以轨道交通网络系统往往构成了大城市中的换乘枢纽。以轨道交通枢纽为依托，建设都市圈的综合换乘枢纽，已成为国际上轨道交通建设乃至大城市交通发展战略的总趋势Il“。5．2．1轨道交通与市际交通问的换乘都市圈地域宽广，包括中心城市和卫旱城镇，现代化的交通是加强其联系的主要纽带。其中市际交通是沟通城市之间相互联系的交通方式(如飞机、铁路、高速公路等)，市际交通是增强城市辐射力、使城市走向世界的物质基础。在城市中．空港、火车站等又成为各种交通方式的始终交接点，是城市中最为重要的换乘枢纽之一。(1)轨道交通与铁路的换乘火车站是城市中最为重要的换乘枢纽，它不仅连接着市域(市区)与市际交通，而且也是市区(市域)各种交通方式的换乘站。国外早期的火车站建设中，多采用地下通道来进行铁路与地铁的衔接，如建于本_il}=纪初期的纽约GrandCentralTerminal与PennsylvaniaRailwayStation均是通过地下步行通道来沟通铁路与地铁车站以及周同的各种建筑。当在火车站进行各种交通方式换乘的客流量比较大时，往往需要综合利用地F空间，使各车站集中布设于立体的站域之内，通过多层的衔接，使人流便捷地在地下进行换乘，并诱导人流迅速地在地F分散，如据称是世界上最大换乘枢纽的日本国铁东京新宿站(日客流100万人次)以及东京站、法国巴黎里昂站等，均是采用多层衔接的方式来完成铁路与地铁(地铁与其他交通上具)的换黍，JE京西客站也采用了多层衔接的换乘方式。半多种交通工具在同一站舍<站域)内嗣时换乘时，各种诱导标志是完成顺利换乘的重要条件，如日本换乘站的各种诱导标识与导向系统，能较好地指示换乘与人流的有序移动。同时大型的换乘枢纽站正朝着智能化的方向发展，如1989年建成使用的中国台北新火车站，规划中是台北都会区的综合换乘枢纽，在站舍的地F四层空间内．可以便捷地完成铁路与地铁的换乘，站内设有一套完整而明确美观的进出动线系统，用各种不同的颜色区分，指引旅客搭 第五章都市嘲轨道交通枢纽换乘衔接研究乘火车、地铁，各种人流循线出入，并与电脑指示相互配合，是世界上较为先进的智能型车站。(2)轨道交通与空港的换乘早期的航空与城市交通之间大多利用机场大巴、出租汽车和私人轿车等交通方式进行转换，其高昂的费用、公路交通量的增加、巨大的停车需求等都引发了诸多矛盾。八十年代以来对于两者之间的换乘，越来越强调综合航空、铁路、地铁(轻轨)、公共汽车等为一体的抉乘新模式，如东京成田空港、大限关西空港、里昂机场、香港新机场等。其中最为著名的是巴黎戴高乐空港，该空港在同一屋顶之下，可以方便地与航空、法国新干线(TGv)、区域快速地铁(PER)、空港内部的小型地铁(Mini．Metro)相互换乘，作到了“下E机足不出户就可以到达欧洲的各主要城市”，成为世界空港建设的典范。与传统的空港建设模式相比，目前新的趋势是一体化综合交通观念的增强，由于空港巨大盼客流(如香港新机场1998年启用时的预测客流为3500万人次，年，2007年的预测客流为4500万人次／年，日本芙西机场2500万人次／qz，丹佛机场3313．3万人次／年)，仅靠常规的交通方式来运送是无法完成的，必须引入大容量的快速轨道交通系统，在一体化交通体系里，快速轨道交通枢纽与离(进)港大厅通过垂直(水平)步道相互连接，以达到最便捷的换乘。5．2．2轨道交通与其他交通工具的换乘城市除火车站形成综合型的换乘枢纽外，还依靠轨道交通换乘站使轨道交通与其他交通_r。具相互换乘，进而形成城市中的轨道交通换乘枢纽，并且这些枢纽往往能够带动城"『j了区域的开发，形成城市的都市副中心。在这类换乘枢纽中，最为重要的是轨道交通与轨道交通之间的换乘方式。(1)轨道交通线路之间的基本换乘方式轨道交通的换乘方式与换乘客流量大小、经济发展水平、城市的地理地质条件、科学技术水平、施工能力等因素密切相关，目前轨道交通线路之间最基本的换乘方式有同站台换乘、阶梯换乘、站J丁换乘、站外换乘、通道换乘、组合换乘及多线立交换乘等，其他形式的换乘方式可由基本形式来组合。(2)轨道交通换乘站的发展趋势轨道交通换乘站的建设，目前正朝着一体化(多种交通工具换乘)、便捷化的方向发展。早期的站内换乘，不仅结构复杂，而且换乘不便，现在世界各国在轨道交通换乘站的建设中，都力争使两条换乘线路上的绝：k多数客流横过站台即能换乘，以实现“DoorToDoor”的换乘方式，并最大限度地缩短换乘距离，为此一些换乘站甚至通过复杂的立交隧道来组织实现，以保证主要客流横过站台即可实现“DoorToDoor”的换乘方式，这种方式已应用于斯德哥尔摩地铁换乘站和巴黎德方斯及香港的地铁建设中。(31轨道交通与个体交通的换乘个体交通方式(如私人轿车、白行车等)是城市集敬交通的重要组成部分之一，国外为鼓励人们利用公共交通工具，常结合轨道交通车站的建设修建地下停车场，使轨道交通能与个体交通方便地换乘，形成“ParkandRide”系统，有的国家甚至允许人们带自行车乘地铁，我国的地铁建设应考虑地铁与白行车的换乘，以形成适台我国国情的“骑乘骑”系统。5．2．3轨道交通与地面交通间的换乘发展趋势国际上以大容量快速轨道交通为中心的城市换乘枢纽的建设，其总的趋势呈现出以下几方面的特征：(1)整体化趋势；(2)智能化趋势：(3)各种交通工具的联运(包括票价、运行时刻表等)；(4)舒适的抉乘条钟与充分的空间容量；(5)尽可能短的步行换乘距离；(6)尽可能短的换乘通道和换乘阶梯；(7)安全与必要的服务；(8)简洁的平面组织与一目了然的诱导标识；9l 东南大学博士学位论文5．2．4我国地铁换乘枢纽站的建设现状自北京六十年代建成我国第一条地铁以来，天津、上海、广州的地铁也相继建成并投入运营，目前南京、深圳、青岛等城市的地铁建设也进入了实质性的启动阶段，今后随着国家对城市基础设施投资力度的逐步加大，还会有一大批的城市逐步建设地铁等大容量的快速轨道交通系统，以快速轨道交通系统的车站为据点进行城市综合换乘枢纽的建设已显得越来越重要，但在我国以往的地铁建设中，对于地铁的换乘及其与其他交通工具的衔接与换乘重视不够，典型的如北京地铁火车站，地铁与铁路的换乘就极为不便，影响了地铁高效性的发挥。在上海地铁一号线的建设过程中，由于资金、时间、技术等诸多方面冈素的限制，对于城市换乘系统的建设缺乏仔细的研究，既影响了地铁大容量、快速特性的发挥，又不利于整个城市公交应有效率的提高。如一号线徐家汇站与环线(十一号线)之间的换乘，一号线陕两南路站与三号线之间的换乘采用换乘效率较低的站外地道的换乘方式，从而加大了换乘距离，降低了换乘效率。而人民广场是上海行政、文化、商业和交通的中心，同时一、二、四号线都将在此换乘，但换乘方式依然为站外地道换乘的形式。尤其是一号线与四号线的换乘通道过长，并且忽视了与城市公交的衔接，极不利于平时使用。上海新客站作为市际交通与市域交通的转换站，同时也是市区交通的换乘枢纽，在此一号线与环线(十一号线)的换乘同样为站外地道换乘，对于与公交的衔接不够重视，不但降低了换乘效率而且加大了这一地区的交通混乱程度。我国地铁换乘枢纽站的低效率己引起了各界的广泛重视，井在实践中逐步加以改进，如已投入使用的北京西客站即为国内第一个集铁路、地铁、地面公交、停车(包括自行车)、地下商业设施为一体的大型综合换乘枢纽：在上海伴随轻轨明珠线、地铁二号线的建设，在中山公吲、原铁路上海站等综合换乘枢纽的规划与设计中，已充分考虑了换乘的便利性与高效性，同时与此相关的一些具体科研课题也在积极进行之中。日本学者的研究结果表明，当城市人口超过100万时。城市就应考虑规划建设大容量的快速轨道交通系统，若按此标准，随着我国经济实力的不断增强．今后将会有越来越多的城市建设大容景的快速轨道交通系统，同时以大容量的快速轨道交通系统的车站为据点的综合换乘枢纽的建设也会越来越重要。但换乘抠纽站的规划与建设涉及城市规划与城市设计、城市交通规划、城市地F空间开发利用规划与设计、结构1_程等众多的学科领域，目前我国对于换乘枢纽的建设．无论在规划的理论研究，还是在规划和建设的实践上，都处于起步阶段。5．3国外典型的轨道交通换乘系统分析国外大城市人多有着良好的交通网络系统，其中突出的特点是是以轨道交通为基础，辅之以地面其它交通方式的联系，井围绕轨道交通枢纽疏运和馈送客流。5．3．1伦敦地铁的换乘系统伦敦的一些重要车站和地铁站几乎都建在一栋站舍内，而且出站就有公共汽车站或小汽车停车场，有1／3的地铁车站和小汽车停车场结合在一起．许多地铁车站设置在人流相当集中的大商店或办公楼底部，形成十分方便的换乘体系。这种体系既在城市中心或繁华地区为公共交通提供方便，又有效限制了私人小汽车进入市中心区，保证市郊居民即使在不使用小汽车的情况下，也能在1小时内到达市中心办公地。5．3．2东京地铁的换乘系统东京地铁的换乘中心如东京站、池袋站、新宿站、涉谷站等，往往是几条地铁与干线铁路、市郊铁路的换乘中心。同时还将公共汽车站、出租汽车站、地F停车场以及商店、银行、地下商业街等布置在同一建筑物内。或虽不在同一建筑物，但用地F通道联络在一起，从而可以形成地下、地面和地上立体抉乘中心。每个地铁车站都有若干个进出口，少则十几个，多的达数十个之多。如新宿站是8条线路的人Ⅱ4换乘中心，地下一层是小田急各站停车线路，又通过站台的中央通道、北通道和高架南通道，联络车站东西两侧；地F二层是京王线；地下三层是丸之内地铁线；地下四层是JR新宿站；地下五层是京王新线；地铁都营新宿线；地上一层是小田急快车线、山手线、中央线；二层以上是京王百货店、小团 第五章都市圈轨道交通枢纽换乘衔接研究急百货店、食品店、饭店、书店等等。地铁丸之内线新宿站一新宿三丁目站就有36个出口；京王新宿站有7个出口，西武新宿线新宿站在东口就有22个进出口；小田急新宿站直通到小田急百货店和地下商业街，有24个出口。新宿换乘中心周用联络39条公共汽车线路，有30多个汽车停车场。5．3．3莫斯科地铁的换乘系统莫斯科现有的地铁换乘站(包括地铁与迎铁及地面铁路之间的换乘)共计35个，其中地铁与地面铁路之间的换乘站16个。地铁与地面公交站的结合也很普遍．全市600多条地面公交线路能与地铁换乘的就有500多条。每个地铁站附近都集中了近20条公交线路。环线地铁12座车站，其中1l座是换乘站；环线地铁穿越花园环路12个广场和17条主干道，吸引了大批乘客，方便了郊区乘客的换乘，充分发挥了地铁的总体效应。同时，在修建地铁车站时，与地下人行过街地道相结台，不但缓解了地面车流与行人间的矛盾，而且使行人、乘客、过街乘客都1r常方便，保证了交通安全。对于相交的瓶条线路，两车站处于同一平面，莫斯科采用独特的设计，使两站站台并列布置，其间用人行天桥相连。两条线路上的列车同时在站台上通过时，每个站台上的列车来自两条线路，但方向相同。对换乘客流大的两条线路，布置在站台两侧，乘客在站台上即可换乘：对换乘客流小的两条线路，布置在站台外侧，通过天桥换乘，换乘时间不超过1．5min，非常方便。5．3．4典型的换乘策略另外，在国外还采取了一些策略来方便轨道交通与其它交通方式之间的换乘：(1)通过引入“运通忙”(TravelCard)}O“一卡通”(SmartCard)，方便列车与公交乘客的换乘付费；(2)开笈“电话信息服务系统”，向乘客提供最新的列车和公交运行动态，帮助乘客合理选择交通方式与换乘；(3)开展公交接驳服务，在政府引导下，使列车与公交运行一体化，人大加快地铁乘客的集散i(4)在外围轨道交通车站，扩大停车场，方便有私家车的乘客采用泊车换乘(ParkandRide)方式换乘轨道交通出行。随着我国城市轨道交通网络的逐渐形成，轨道交通的换乘方便与否对轨道交通系统效率的影响越米越来明显。～些新线的运营效采之所以不尽人意，究其原因，除票价等因素外，与公交换乘配合问题没有解决好是另一个重要因素。如：上海目前投八运营的3条轨道交通线，其与地面公交的配套迟迟没有跟上，而且三条线之间均不能便捷换乘，换乘步行时距要在10分钟左右。广州地铁1号线与地面公交之间的步行换乘时间(含候车时间)达11—16rain，乘客普遍感到不便。因此，研究轨道交通建设中的换乘问题，是促进我国城市轨道交通持续发展的需要。在借鉴国外城市公共交通系统成功经验的基础上，需要结合我国实际，台理地设计轨道交通的换乘系统，选择换乘方式，搞盘|配套丁程。5．4换乘衔接的原则及影响因素分析5．4．1换乘衔接的原则轨道交通枢纽内各种交通方式都有其存在的合理性，要组织好换乘交通、枢纽内各种客运交通方式间的相互协调，是充分发挥各种客运方式的优势和特长，同时又彼此相互协作，进而形成或实现枢纽综合能力的基本手段之～㈨1”。枢纽内各种交通方式之间的换乘衔接应遵循以下原则：(1)换乘过程的连续性出行人员在各种交通方式之间的换乘，应该不问断、无延误地完成换乘过程中的全部环节，是一个无缝换乘系统。换乘的连续性娃组织换乘交通最基本的要求和条件。枢纽的位置应为乘客提供方便的最佳交通工具及最佳交通线路的机会，这样才能保证出行的连续、减少延误。换乘过程的连续性可用公式表示如F： 至堕奎兰堡圭兰竺堡奎R铮M甘N···§式中R表示轨道交通，M表示枢纽内部运送过程，N表示其它的客运交通方式；§是保证换乘过程连续性的符号。(2)客流过程的通畅性要保证客流过程的通畅性，就要减少乘客在换乘任一环节的滞留、集聚，使乘客尽可能均匀分布在换乘过程的每一环节上。其基本要求是乘客占用枢纽内部运送过程的服务时间应小于或等于占用前后两衔接交通方式站点的服务时间。?l≥7j≤?j式中乃、乃分别为乘客占用前后两衔接方式站点陵备的服务时间(Min)；乃乘客占用枢纽内部运送过程的服务时间(Min)。(3)客运设备的适应性轨道交通与其它客运交通方式的衔接处，需设置内部运送过程的衔接换乘设施及乘客换乘其它交通方式的候车场所，衔接换乘设施通过能力以及候车场所的容纳能力也麻与相邻接的客运交通方式的运输能力相适应。应保证各交通方式的客运设各，主要包括交通工具的数量、客运站{u枢纽站的站屋、站台、广场、人形通道、乘降设备、停车设施等的运输能力相互适应和匹配。只有各种客运交通方式设备之间能够紧密配合，能够及时地“消化、吸收”彼此的客流，各自的运送能力、容纳能力或通过能力相当时，才能实现相互间的交通衔接pl。(4)换乘的舒适性和安全性换乘过程的舒适、安全性不仅对乘客个人的生理、心理产生不良的影响，而且也可能对社会产生不良的影响。过分拥挤和无安全感给乘客造成旅途疲惫，心理压力大，情绪烦躁，从而影响到乘客的工作、学习和生活等各个方面。同时也使得轨道交通客流转向其它交通方式。5．4．2换乘衔接影响因素分析轨道交通枢纽内各种交通方式换乘衔接的影响因素很多，主要有以下几点(1)客流因素：轨道枢纽的布置应在都市圄客流集散量大的地点，通常要依据都市圈内的核，b、重要城镇而建，通过分析都市圈内交通走廊内重要城镇的客流量、流向分布，出行结构以及各区域中心的客流集散强度等资料，是枢纽内各种交通方式相互协调的主要影响因素。(2)出行换乘因素：都市圈内居民出行目的的不同决定了换乘枢纽存在的必要．尤其是在市际交通系统中，出行的目的不同影响着乘客对出行换乘的选择、要求也不同，公共交通运营的特点决定了线路之问不可避免的耍求设置换乘站。因此，各种交通方式之间的换乘是城市公共交通区别于私人交通的一个重要特征，也是私人交通转向公共交通的措施。(3)交通方式因素：各种交通方式由于延输能力和适宣的运输距离不同，它们在都市圈客运交通系统中有着各自的服务范围。如何衔接好各种交通方式，适应出行不同的交通需求，充分发挥各类方式的适廊性，合理衔接好各种交通方式，提高都市圈整体客运交通体系的效率，具有重要的作用，这也决定了换乘枢纽的设计原则和目标，也决定了其建筑物形式和规模的确定。(4)换乘步行距离和时间：换乘步行距离和时间主要由枢纽的空间布局决定．它对乘客的出行心理及选择出行交通方式有重要的影响，如果轨道枢纽的换乘步行距离较长，枢纽的交通组织不理想，枢纽的可达性较差，那么火部分的出行人员会因为步行距离过长而转乘其他的交通方式，同时枢纽内的空间布局不合理，造成出行人员的换乘时间过长，则会造成乘客过1支的等待，也会转乘其他的交通方式，冈此，换乘步行距离与时间是衡量换乘连续性、通畅性、枢纽规划的紧凑性的主要因素。(5)商业战略：在枢纽规划建设的同时，进行商业开发，有利于同收资金提高经济效益，但对其开发的性质、规模应具体分析，严格控制。冈为商业服务必然引起人流停滞，吸引更多的人流，从而可能影响枢纽换乘功能的发挥，闻此，要做好必要的预测和规划。 第五章都市蹦轨道交通枢纽换乘衔接研究5．5轨道线路之间衔接换乘模式都市罔交通走廊综合交通体系是由轨道交通网络和其他公交客运网组成的客运系统，给都市圈居民出行提供最大限度的方便。通常情况下，出行人员山行人数的一半以上至少要通过一次公共交通线的换乘，才能到达目的地。随着都市圈轨道交通网络的完善，换乘量越来越大。都市圈轨道交通枢纽的换乘包括轨道交通之间的换乘和轨道交通与其他客运交通的换乘。冈此，轨道交通的线网布局既要保证能最大限度地吸引客流，还耍考虑各线路之间的换乘方式和换乘的位置是否能给市民的出行带来摄大的方便。实施“公交优先”的发展战略，应把交通建设集中在方便市民山行、提高服务水平的方向上。研究轨道线路之间的换乘，必须结合都市圈总体规划布局及轨道交通网络布局特点，重点研究各线路的相交点位置和相交形式，在轨道交通网络的基础上研究线路换乘。就目前而言，轨道交通网络布局主要分为两种方式吲：一是联台式路网，这种网络的相交线路在同一平面内交叉，在交叉处崩道岔联接，各祭线路之间可以互通列车并可实行联运，相交线路可以共用同一庵枢纽站台，乘客也可以直接到达位于另一条线路上的目的地车站，因此该类路网中不存在轨道线路之间的换乘方式选择问冠。另一是分离式路网，这种相交线路在不同标高的平面上交叉，路网中各条线路独立运营，不同线路上的列车不能互通，并且不同的线路必须拥有各自专用的车站站台，乘客也必须通过交叉处的换乘站中转才能到达位于其它线路上的目的地车站。因此线路之间换乘方式的选择和换乘枢纽的布局是该类路网规划中的一项重要内容。¨“目前，我国城市轨道交通的建设都是建成一条线运营～条，路网模式是属于分离式路网的，因此针对分离式路网模式，我们借鉴国外的经验和研究成果进行轨道线路之间衔接换乘模式分析。轨道线路之间的换乘方式、相交的线路条数以及车站埋设的深浅等都决定了轨道交通枢纽的布局。在规划选择轨道交通换乘模式时，我们建议考虑一下准则：1)满足换乘客流量的需要；2)尽量缩短乘客的走行距离；3)调整相交线路方向刨造良好的换乘条件；4)努力提高服务水平，吸引乘客；5)结合地形布置车站形式。据文献研究ⅢJ[14]l”mlf】7】，轨道线路之间的换乘方式主要有站台换乘、阶梯换乘、站厅换乘、通道换乘、混合换乘和站外换乘等六种形式，与不同的换乘方式相对应，轨道枢纽的布局模式也可分为并列式、行列式、十字型、T型、L型、H型和混合型等七种形式。5．5．1同站台换乘同站台换乘方式适用丁换乘客流量较大的情况，乘客可以在同一站台进行换乘，对两线路换乘的乘客来说同站台换乘是最佳的选择方案。乘客换乘时需要通过站台或连接站台的天桥或地道换乘到另一条线路。但是这种换乘方式缺点也较多，要求两条线路具有足够长的重合段，1_程量、T程造价及施工难度均较大，还需要把车站预留线及区间交叉预留处理好，比较适合于建设期相近或同步建设的两条线的换乘站上。依据两线换乘站台的设置方式，同站台换乘可分为并列式(同平面)站台换乘和行列式f上下平行)站台换乘两种形式。A———==：：=：：：!：：：：：：：：：：—：——一D!婴；婴!一一百面吾———苛C“二一一玉!：二：：．：8一’。1。。。。。。。。‘。。。。。。。。’‘。‘。一(b)DBAC============!=============二=一一／。一，一、⋯／：亘二二二画)DB图5．1双线双岛式换乘站示意图图s．2双线岛侧式换乘站示意图注；(a)为双岛式换乘站，(b)为尽头式换乘站95 东南大学博士学位论文5．5．1．1并列式(同平面)站台换乘并列式(同平面)站台换乘可分为双线双岛式站台和双线岛例式站台。并列式(同平面)站台换乘是将供两条线路使用的车站站台相互并列，且平行地布置在同一平面上，形成并列式的站位。双线双岛式站台是将一条线路设在两个岛式站台Z间，而将另一条线路布置在两个岛式站台的外侧，如图5-1(a)所示。其换乘特点是A～D方向之间和B～c方向之间的客流可以在同一站台上平面换乘，其它方向之间的客流需由线下通道或至站厅层换乘，适用于同方向换乘客流较大而折角换乘客流较小的情况。东京地铁表参道站l”】、莫斯科诺尔金娜广+场站【”1、列宁格勒工学院119】站均属于该类换乘方式。当衔接的两条线路中的一条为前折返的终点站时，则可开两侧车门供乘客上下车，同时换乘另～线路的两个方向，也可以称为双线){)【岛尽头式换乘站。如图5-1(b)所示，新加坡JurongEast站采用了此类布置方式o⋯。双线岛侧式站台是在两条线路的中间设一个岛式站台，而在两线的另一侧再分别设置一个侧式站台，从而提供两线换乘客流量较大方向的换乘，如图5-2所示。其换乘特点是B～D方向之间的客流可以在同一站台平面换乘，其它方向之间的客流需由线卜通道或至站厅层换乘，适用于某一折角换乘客流较大而其它所有方向换乘客流较小的情况。如东京地铁西武所泽站采用了此类换乘方式【1“。5．5．1．2行列式(上下平行)站台换乘行列式(上F平行)站台换乘是在两条线路之间设置上下平行的立体布局形式的车站站台，即是将并列式(同平面)站台换乘的两个岛式站台上下叠置，一个岛式站台位于另一个岛式站台的正上方，形成行列式的站位。行列式站位根据站台和线路方向组合的不同．又可分为同线路同站台、同方向同站台和异方向同站台三种形式。同线路同站台形式是将一条线路的两个股道设置在另一条线路两股道的上方，面两个相同方向的股道位于同一竖直平面内，如图5—3所示。其换乘特点是所有方向之间的客流实现换乘均需通过设置在上下岛式站台之间的梯道或自动扶梯，这种形式换乘站的换乘能力要受到梯道和自动扶梯通过能力的制约，因此，在进行具体的轨道枢纽规划设计时一定要检验梯道和自动扶梯的通过能力是否满足换乘客流的要求。同方向同站台换乘是在同一层面上设置两条方向相同的股道线路．其特点是同方向的客流在同一个站台平面内实现换乘．其它方向的客流需通过设置在上下岛式站台之间的梯道或自动扶梯才能实现换乘，如图5．4所示。其换乘特点是同方向的A～C方向之间和B～D方向之间的客流分别在上下岛式站台出平面换乘，而不同方向的A～D方向之间和B～c方向之间的客流需通过两站台之间的梯道或自动扶梯至男一站台上换乘，适用于同方向换乘客流较大而折角换乘客流较小的情况。≥，Z；憝重≤1图5-3同线路同站台换乘站示意图图S-4同方向同站台换乘站示意图异方向同站台换乘是在同一层面上布置两条不同方向线路的股道，其特点是不同方向的释流在同一个站台平面内实现换乘，而相同方向的客漉需通过设置在上F岛式站台之间的梯道或自动扶梯才能实现换乘，如图5-5所示。其换乘特点是不同方向的A～D方向之间和B～c方向之间的客流分别在上下岛式站台内平面换乘，而相同方向的A～c方向之间和B～D方向之间的客流需通过两站台之间的梯道或96 第五章都市圈轨道交通枢纽换乘衔接研究自动扶梯至另一站台上换乘，适用于折角换乘客流较大两同方向换乘客流较小的情况。图5-5异方向同站台换乘站示意图由于同方向同站台和异方向同站台两种换乘形式要在高低不同的两个水平面内分别引入一线路的两股道，以及在车站线路交叉的一端上立体布置四条离站的股道，网此规划设计和施_：[都相当困难。但是如果相邻两车站分别采用这两种换乘形式，那么可以形成所有方向之间的客流都可以在同一站台平面内实现换乘的全方位组合，这种形式比较有代表性的是香港太子和旺角换乘站。该换乘站是由地铁拳湾线和观塘线之间的两个连续车站形成．两个车站分别按两层结构进行设计和建造，在此基础上，通过观塘线两股道在站间的交叉换位．从而形成同方向同站台和异方向同站台两种换乘形式的组合，保证所有方向的换乘均在同站台平面内实现，如图5-6所示口J。当然，要实现这种方便的换乘，两条线路在站问需要设置立体交叉，设计、施工更为麻烦。太子站旺角站留．舀．誊油麻地车巾环至油麻地至中耳图5-6香港太子港和旺角换泵站布置示意图图s一7股道在不同竖直面内换乘站示意图香港新建的东涌线与既有的荃湾线在荔景站上下平行相靠。为了实现两线的便捷换乘，就应用了同站台上下平行站台换乘方式。特别是为了满足大量换乘客流的活动空间，把既有的荔景站的站台拓宽进入车站的延伸部分。站台上下平行换乘(尤其是同方向同站台和异方向同站台的组合形式)是一种比较理想的换乘方式，适合地形不受限制的地方。但是分别连接上下两层站台和站厅的楼梯或自动扶梯的没置较为团难。该换乘方式的另一种变化形式为将不同平面内的股道铺设在不同的竖平面内，如图5．7所示。下层为岛式站台，上层则是两个由天桥联接起来的侧式站台。这种设置方式不仅解决了两层站台与站厅之间楼梯和臼动扶梯设置的困难，而且可以降低两层站台之间的高差，使换乘更为方便，但却使枢纽占地较人，结构更为复杂。5．5．2阶梯换乘阶梯换乘是在两线交义处将两线隧道重叠部分的结构做成整体的结点，并采用阶梯将上r鼯鹰乍站站台直接连通，乘客通过该臼动扶梯或升降机及步行楼梯进行换乘，换乘高差一般为5～6m。需要注意上F竖向的客流绢织，更应避免进出站客流与换乘客流的交叉紊乱。97 东南Y人学博士学位论文阶梯换乘方式根据两线车站交义方式，又有“+”、“T”、“L”等三种布置形式。5．5．2．1十字型换乘十字型换乘方式是两线路车站呈十字型交叉，一个车站直接布置在另一个车站的上部，换乘是通过配置在交义处的楼梯或自动扶梯进行的。十字型相交站台的换乘方式可以分为二种站台布置形式：一是侧式站台与岛式站台、二是侧式站台与侧式站台、三是岛式站台与岛式站台，如图5—8、5—9、5—10所示。这三种布置形式各有特点，但它们各个方向的换乘均可以通过一次上楼梯或下楼梯即可完成。8。。。21*一Ii。一ff。。一i删¨№l犷，s卜奠—≮蕙A]『1止．J-．1目JU图5-8岛式与侧式站台换乘布置示意圈ABAB图5．9岛式与岛式站台换乘布置示意图A层踌B图5-10侧式与侧式站台换乘布置示意图(1)岛式与侧式站台换乘两线站台呈“++”字型，换乘楼梯或自动扶梯为两个跟部相对的T形，如图5．8所示。上海地铁2号线与规划6号线的河南中路站将采用此种换乘方式，2号线岛式站台在下，6号线侧式站台在上㈨。(2)岛式与岛式站台换乘98 第五章都市髑轨道交通枢纽换乘衔接研究利用上下二层岛式站台的“十”字交叉点，进行站台与站台之间的直接换乘，两个站台和换乘楼梯在平面上均呈十字型，如图5．9所示。北京地铁西直门车站采用了此种换乘方式【231【241。(3)侧式与侧式站台换乘利用上F二层侧式站台的四个“十”字交叉点来完成站台与站台之间的换乘。站台呈井字形，换乘楼梯呈四个内向的L形，如图5。10所示。"卜字换乘的三种布置形式各有特点，各个方向的挟乘都只需要通过一次上楼梯或下楼梯完成。岛式站台与侧式站台抉乘方式能满足较大的换乘每，是一种较为理想的换乘方式。岛式站台与岛式站台的换乘相交于一点，布置不科学会造成换乘客流堵塞拥挤现象。如北京的复兴门车站。这种类型的换乘关键是上p楼的客流组织，避免进出站客流与抉乘客流的交织紊乱。该方式与同站台抉乘方式一样，多用_『．两线之间的换乘，如用于三线或三线以上的换乘，则枢纽布置和建筑结构变得相当复杂，必须与其它换乘方式组合应用。5．5．2．2T型和L型换乘T掣绪点换乘是一座车站中间的惯lj面与另一车站的端部通过挟乘设施相衔接，L型结点换乘是预站的端部通过换乘设施相衔接，这两种换乘是两线路车站的主体结构相脱离，如图5．1i所示。这两种换乘方式布置起来比较灵活，建筑结构相对简单，两车站主体结构与换乘设施间不一定直接或垂直相连。有时候可以和通道换乘组合使用，在两车站的中间增加一条直的或斜的短通道，使两站斜交并离开得更大一些。如北京地铁环线与地铁l号线相交的复兴门和建国门站均采用了T型换乘，北环与规划的地铁4号线则采用了L型换乘。B^图5一11T型和L型结点换乘布置示意图5．5．3站厅层换乘⋯1站厅换乘是把公用站厅设置在两条线或多条线之间，或连通不同线路的站厅形成统一的换乘丈厅。由丁所有乘客集散和换乘都必须经过站厅，田此站厅内客流导向和指示标志以及各种信息显示屏的设置显得非常重要，它是保证旅客有序流动必备的设施。由下下车客流只朝一个方向流动，减少了站台上人流交织，乘客行进速度快，在站台上的滞留时阅减少，可避免站台拥挤，同时又可减少楼梯等升降设备的总数量，增加站台有效使用面积，有利了二控制站台宽度规模，因此，站厅换乘是一种较为皆遍的换乘方式。但是，站厅换乘也有缺点，同站台换乘和结点换乘相比，站厅换乘乘客通常需耍先上(或下)再下(或上)，换乘总高度大，换乘距离长。若站台和站厅之间采用自动扶梯连接，可以改善换乘条件。站厅换乘根据轨道线路以及车站站台的不同形式有三种典型的布置方式，如图5．j2所示。现以上海己建或规划的轨道路踊中的换乘站进行说明【2“。如图5．12(a)所示的联合站厅换乘，莘阔轻轨线(侧式站台)、已建成的地铁l号线(侧式站台)以及地面铁路沪杭线上的莘庄站，三者的站台平行地设置在地面层，地铁和轻轨线的联合站厅设置在地上第二层，并通过高架通遴与铁路站台相连；地铁1号线与规划地铁8号线的人民广场站在地下二层采用并列岛式站台形式．通过地r一层共用站厅来完成换乘，如图5．12(b)所示；高架轨道明珠线与规划轻轨C．C线的虹口体育场站，采用上下平行侧式站台形式，通过夹在中徊】 东南人学博士学位论文公用站厅来完成换乘，如图5—12(c)所示。共用站厅圈5-12站厅换乘三种布置示意图轨道明珠线]r7一共用站厅i轻孰c—c蠛——1广一(c)5．5．4通道换乘⋯1通道换乘方式是通过专用的通道以及楼梯或自动扶梯将两座结构完全分开的车站连接起来，供乘客换乘。这种挟乘方式使用于两轨道线路的车站靠得很近但又无法建造成同一车站的情况。通道换乘根据车站站能的不同，又有T型、L型和H型三种布置形式，如图5一13所示。T型和L型站位与结点换乘中的T型和L型换乘相似，只是在两车站的联结部位，考虑到建筑结构设置的团难．可以不设置换乘设施，乘客的换乘通过设置往其它部位的专用换乘通道进行。图5，13(a)所示的T型站位通道换乘，如上海地铁2号线的地下2层中山公园站与轨道明珠线|<=宁路站(高架2层站台、地面站厅)，利用两条迪下通道联络两车站站厅层进行换乘：圈5-13(b)所示的L型站位通道换乘，如上海地铁1号线人民广场站与2号线人民公园站呈L型站位；图5·13(c)所示的H型站位通道换乘，如上海地铁2号线东方路站与正在建设的轨道明珠线二期工程张扬路站呈H型站侥通道换乘；如果利用地下通道进行换乘。通道较长的情况下，应在通道的中间插入缓冲区域。H型站位换乘适用于两线_午站的站位平行或接近平行，且靠得很紧，又无法采用同站台换乘的情况。0图5．13通道换乘三种站位布置示意图在通道换乘方式中．换乘通道布置较为灵活，通道可以连接两个车站的站台或站厅的付费区，也可以连接两个车站站厅的1F付费区。可以根据换乘客流量大小决定通道的宽度，也可根据不同方向换乘客流的大小来决定是采用两个方向换乘客流使用同一通道的单通道换乘还是采用两个方向换乘客流分离的双通道换乘的换乘组织方式。但是，通道换乘方式受到通道的长度及其通过能力的制约，通道【主度不宜超过lOOm，应有一定的坡度，=诈朝同换乘客流较多的方向．并不是一种理想的换乘方式。由于换乘通道的通过能力有限，且不能无限【r拓宽通道宽度和增加通道的数星，因此通道换乘一般与其它换乘方式配合使崩。纯通道换乘常常作为路网考虑不周、规划失控、路踺实施受阻等情况下的一种补救措施，在路网规划中应尽晟避免采削。 第五章都市圈轨道交通枢纽换乘衔接研究5．5．5组合换乘}：述各种换乘方式，在实际的工程建设中往往不是单独存在的，多种换乘方式的组合使}H，形成组合换乘布局模式，这些组合换乘模式，使得车站换乘功能更强火，既保证具有足够的换乘能力，又使得j+程实施容易、降低』=程造价及乘客使用方便。例如，上海轨道规划路网中的徐家汇站、人民广场站、上海火车南站等【23】1241多线换乘枢纽都是采川组合换乘方式。住多条线路以上相交的换乘枢纽中，如果单独采用上述某一种换乘方式则往往不能保证所有方向的客流进行换乘，或换乘设施的布置比较困难，如果采用绸合换乘方式则能实现所有方向的客流进行换乘。例如，结点换乘方式在岛式站台中，必须辅以站厅或通道换乘方式，才能满足换乘能力；周站台换乘方式辅以站厅或通道换乘方式，使所有的换乘方向都能换乘；站厅换乘辅以通道换乘方式，可减少预留工程量等。5．5．6站外换乘站外换乘是乘客在车站付费区以外进行抉乘，实际上是没有专用换乘设施的换乘方式。站外换乘方式是规划不周或其它地理位置无法克服而造成的后遗症．早期规划的轨道交通线都没有考虑换乘的因素，因此，早期的轨道交通换乘大多是站外换乘，采用在付费区以外进行换乘的方式。现在大多数的火车站换乘其他交通方式部是采j=}j的站外换乘，乘客增加一次进出站手续，步行距离长，再加上在站外与其它人流混合，因而很不方便。对轨道交通而言是一种系统性的缺陷，因此站外换乘方式在路网规划中应尽量避免。我国现在处于轨道交通规划建设的新的高潮期，轨道交通网络规划非常重要，尤其是轨道交通枢纽的规划，轨道交通枢纽的换乘规划不容忽视。应在远期换乘客流量预测的基础上，因地制宜地选择能充分满足换乘需求而又经济合理的方式。轨道交通换乘方式的选择与轨道线路走向、轨道车站埋深、换乘客流量人小、地理环境、施工技术水平以及经济发展水平等因素密切相关。各种换乘方式的功能特点及优敏点见表5．1。表5．1轨道交通换乘方式比较表适合换乘轨道换乘方j℃功能特点优缺点线路数同站台行州式可以实现同一站台平面内换乘，同时换乘世人、换乘直接换乘并列式也可以通过通道、楼梯或站厅换乘2条部分客流捷乘距离较人十岛式与岛式单点换乘，换乘量较小阶梯字岛式与侧式在站台与站台之间通过一4次2条两点换乘，换乘量中换乘型侧式lj侧式上下楼梯或自动扶梯，直接换乘四点换乘，换乘量较人T型、L型换乘相对}1字换乘，步行距离＆站厅并列式吾线共用站厅换乘，或将各站厅2条及客流组织简单，换乘速度换桑行列式连通进行换乘，乘客需备卜下一次楼梯2条以上快，但引导标志设置重要通道T、L、H通过专门设置的通道进行换乘2条展换乘问接．步行距离长，换乘型2条以卜换乘能力有限，但布置灵活组合2条及保证所有方向的换粟／上述换乘中两种或两种以上方式的组合换乘2条以上得毗实现站外在付费区以外进行的换乘2条及步行距离长，各种客流混合换桑没有设置专用换乘波施2条以上由龉嗣埘划的系统缺陷造成01 东南大学博上学位论文5．6常规公交与轨道交通换乘衔接规划5．6．1概述轨道交通的建设不仅投资大而且工程复杂，淹工期较K=，要形成一个完善的轨道交通网络系统需要很氏的建殴时间，因此，与地面常规公变系统的衔接协调对扩人客流吸引范围有很大作用。第三章研究可知，进入轨道交通枢纽的客流可分为直接吸引客流和间接吸引客流。直接吸引客流是指通过步行方式直接到达轨道交通线路的客流，间接吸引客流是指通过其它非快速交通方式到达轨道枢纽的客流，通常是以常规公交换乘轨道交通系统为主。常规公交系统接运快速轨道交通系统是保证轨道交通系统客流效益的一个很重要的方面。接运轨道交通是指以为轨道交通接运乘客为主耍功能的公共汽车等常规公交交通方式，是整个客运交通系统的一部分，与轨道交通共同组成轨道交通接运公交系统。研究接运公交网对轨道交通枢纽系统起到两方面的作用[41：(I)为轨道交通抠纽系统的上、下客流提供方便快捷的换乘，满足轨道交通系统运行中的运量需求(2)加强轨道交通系统作为中长距离交通方式的功能特性。5．6．2常规公交接运轨道交通原则在研究快速轨道交通合理交通区的基础上，可以选择确定接运轨道交通乘客的常规公交的运营组织和路网建设，在常规公交接运轨道交通方面我们提出以下建议；(I)常规公交线包括接运线和普通线，接运线路网是非快速公共交通的组成部分。随着快速轨道交通的建设及线路的运营，耍及时的调整非快速公共交通的线路，使得常规公交合理接驳轨道交通，为轨道交通方式集散客流，以便使崩联运交通的乘客方便换乘，尽量节约出行时间。同时要考虑各种客运方式在时间和空间上的协调分布，并符合各种客运方式的特点。(2)快速轨道交通在整体客运交通系统中处于主导地位．因此需要调整非快速公共交通线路，在重新优化调整线路时，我们建议在靠近快速轨道交通线路上的原有道路线径向的改为放射式。在快速轨道交通的横交方向上，最好保留径线，这样在非快速交通网络的范围内，它们仍然可以起到作用，可降低换乘率。(3)调整公交线路时，耍按着客流大的方向米选定线路，同时组织公交小间隔的均匀运行，这样保持快速轨道交通枢纽车站与乘客形成直接重点区之间的联系。特别注意的是庄组织通向快速轨道交通终点站的干线时，要沿最短线路，因为它的吸引区域比中间站大的多，尤其是在重要的线路上；(4)调摧公交线路时。尽量作到大多数的线路是朝着车站的辐射方向，同时保持其中某些部分是平行丁快速轨道交通的，这种选线的方式促使车站的可达区扩大了。组织通向快速轨道交通枢纽的线路时，应该尽可能做到接运线的互相连接，这样做可以使得接运线的通行能力与客流合理分布相适应；(5)考虑混合出行全程线路的直线程度，特别是在道路曲折情况下，有可能利用直达车的方法，沿非快速交通的更直捷的线路通行。(6)接运轨道交通网的设计，应考虑居民的分布和就业地点分布，土地利用率高的地区，应该设计提高接运交通网络密度。(7)在轨道交通建设的初期，轨道交通网密度较低，建议采用各种速度的接运线路：特快和中速及较少的停乍站米扩人车站的合理交通区和增加轨道车站枢纽的可达性。(8)在大型的居民居住地，通常要把乘客接送到轨道交通枢纽，我们建议采用中迷线路运送在该区停乍站上集散的客流，中途不停站。其实加人乘客运送量的有效方法是：最好把接运交通的快速、中速和一股的线路联结在一起，缩短去快速轨道交通枢纽站的接运线。常规公交接运轨道交通的示意斟如F5一14： 第五章都市嘲轨道交通枢纽换乘衔接研究了·Il—LlX轴向道路公交线路；1／Di(x)，—+c；出行生成X；j⋯⋯．．⋯一．．j!Xi轨道交运疆ji-"{r√。车站L．．一车站lj1，公交线路—‘l／Di(x)l●一Y轴向道j；Xi-⋯一’’⋯‘一；出行生成步行路径；{i{；图5—14：常规公交接运轨道交通的示意图沣：S【x)为两个轨道枢纽站之间的距离；Di(X)为接运公交线网的密度5。6．3接运轨道交通模式“1接运轨道交通的关键环节是接运枢纽站点的选取和接运路线的优化。接运枢纽站点的选取以它可能为轨道交通系统接运的最大客运周转量来选取，接运路线以接运效率最人为目标搜索优化‘!I㈨。通常我们假设常规公交接运轨道交通如下：(1)轨道交通线路确定并已知；(2)客运需求O-D量已知；(3)轨道交通直接吸引客流量和路线客流限制条件已知。常规公交接运轨道交通通常采用逐条选线法和路线推荐法：(1)逐条选线法每次在备选接运站点集{N)中选出一个最优接运站点，在该站点上搜索出一条最优(接运效率最大)的接运公交线路；然后调整轨道交通线路和接运线路上的客流量以及交通需求分布量，进行下一条接运线路的选取；直至没有可行的接运站点或没有可行的矮运公交线路。每次所选中的路线构成接运公交线网。(2)路线推荐法在各个可行接运站点上分别搜索一条或几条最优接运线路作为推荐接运线路，由决策者根据实际情况酌情进行选取，组成接运公交网。5．6．4常规公交接运轨道交通规划模型接运公交路线优化以路线的接运皴率最大为舀标。接运效率是指接运路线所接远的乘寄人数与其在轨道交通线路上所乘行距离之积与接运公交线路长度的比值。考虑轨道交通系统与接运公交换乘出行的主要有三种方式14㈣： 东南人学博士学位论文(1)起点(0点)—◆轨道交通—◆接运公交—’终点(D点)(2)起点(0点)—}接运公交—"轨道交通—◆终点(D点)(3)起点(0点)—◆接运公交—◆轨道交通—◆接远公交—◆终点(D点)。其中第三种方式经过二次换乘，在接运换乘出行方式中所占比例很低，本文主要考虑前两种方式的情况。接运效率的目标函数公式如下：式中∑(qm(f，，)+g。(，，沙，。(f，，)JERm微既【f】=生——可r—p，【f】一由站点f始发的接运线路F的接运效率(人)k(f，J)一轨道交通线路R上从节点i到节点j的长度(km)；k(i)一一由站点i始发的接运路线F的欧度(km)；(5一1)qr口(工i)一由轨道交通线路R的站点j上车，到站点i下车再转乘接运路线F的客流量(人)qFR(f，，)一由接运线路F下车，从轨道交通线路R的站点i上车，到站点j的客流量(人)q。(／，j)=∑max(f[j，i],OD。J，女)·a。(／，t))^=IqFe(f，／)=∑max(f[／，j],OD。(t，抄a。(☆，埘(5—2)f5—3101)日(丘J]})，OD。(七，J)一轨道交通线路站点与接运路线站点常规公交客运需求0．D量(人)：m一一接运线路的站点数(不与轨道线路换乘的)：amJ，≈)、a。(≈，j)一为站点j和k间轨道至接运换乘出行方式竞争参数，若用最短路径分配方法，则：IamJ，七)=一1，k(，，女)≤tB(-，，k)0，tRr(，，≈)>‘口(／，☆)04(5—4) 第五章都市嘲轨道交通枢纽换桑衔接研究0阳(七，J)=f肼(七，，)≤f8(孟，，)，。(，，≈)，tm(≈，，)一点j(k)和k0)间的轨道交通一接运换乘出行方式运送时间(h)b(歹，女)，f。(女，』)一点j(k)科kO)闽竞争方式(类)的运送时闯(h)(5—5)由拨运效率模型可知，接远公交线路的优化目标与轨道交通系统有很直接的关系。在布设形式上，接运线路以轨道交通枢纽作为线路的起点和终点．以接运效率最大为规划目标；在功能上，主要为轨道交通枢纽服务，尽量避免与轨道交通线路竞争客流，接运线与轨道交通枢纽协调一直，为乘客出行提供方便的换乘服务。当轨道交通枢纽站点的剩余客流量较小时．换乘枢纽上不能直接布设以接运客流为主要目标的接运公交，只能连接普通常规公交线路。这些线路优化的目标是自身的路线效率，线路对轨道交通线路的作用(接运效率)可能被置于次要的位置，并且这种线路的起终点往往不是轨道交通的换乘枢纽。因此，接运轨道交通枢纽的常规公交线路存在两种形式：接运公交线路和普通公交线路。它们的主要区别是规划布设的目的和位置不同。在优化常规公交网络时，首先需要确定需要优化的线路是否是接运公交线路。在优化的过程中要考虑的约束条件主要是：i)轨道路线、站点和接运路线、站点的拜流能力限制。2)接运路线的长度限制。一般来说，接运公交路线长约6km，不宣超过8km，路线过长可能使路线的功能复杂化。此外还应考虑两个重要方面：1)接运路线自身的效益和它对轨道路线的作片j都麻是足够大。2)一般接运路线应避免与轨道路线竞争客流。优化搜索应在与轨道路线有竞争的区域之外进行。5．6．5常规公交接运轨道交通的班次及线路密度当轨道交通建成投入运营后，沿线的运送能力大大加强，从而对地面常规公交网络产生很大的影响。通常在轨道建设后，要对常规公交进行线路优化与调整，常常是将原来平行于轨道交通的线路取消或者改为正直于地铁馈送线路。从而在城市公共客运交通体系中．建立起以轨道交通为主体，常规公交山辅的客流馈送衔接换乘模式。常规公交线路优化调整后，它为轨道枢纽提高抉乘的公交班次及线路密度可以按下面的方法计算求得。文献l】1中以出行者的时间成本及公交的运营成本出发考虑公交的班次和线路密度，本文参考文献”·的方法米讨论常规公交接运轨道交通的班次和线路密度。假设大多数常规公交线路与轨道线路垂直，除了接近轨道线路的为垂直外，其它为平行走向。道路网为方格状，如图5—14所示，X轴为轨道交通走向。假设轨道枢纽位置已确定，我们可以从出行者的成本和营运者的运营成本总和虽小米考虑最佳的常规公交的班次利线路密度{11。首先定义符号的意义如下：尸O)——轨道交通枢纽i侧，平均每小时每公里的客流量(客流量／小时公里)D，(x)——轨道交通枢纽f侧的常规公交线路密度【路线数／公里)，，●●‘●L 东南人学博十学位论文F(x)——轨道交通线路i侧的常规公交班次(班次／，J、时)R。Q)——出行者步行到车站的时间价值(元／，J、时)旯。心)——出行者等车的时闯价值(元，，j、时)R(功一一出行者在车内乘行的时间价值(元／，j、时)S(x)一一两个轨道枢纽站的站间距离(公里)；圪——步行速度(公里／小时)；以——公交午的出行速度(公里／小时，由上述符号定义可知道，常规公交路线密度为D，(x)，因此两条公交线路之间的距离为I／D，(功而出行者步行到公交线路的平均距离为l／4D，(x)；而且由丁班次为F(x)，因此公交车头间距为1／f0)，因此出行者平均候车时间将为l／2f0)；出行者从家里步行出发到公共汽车站候车的成本为而出行者在公交车内的成本为式中C．：垒一+叟‘4DV2F,c：=静小挈，，，(x)——公交车在Y轴所运行的距离(公里)S(x)m——公交车在x轴所运行的平均距离(公里)常规公交往返轨道枢纽依次的营运成本为：c，-2州(小睾式中c，——公交车营运单位成本(元，公里)综合上述三种成本，平均单位时问单位长度的总成本为(5—6)(5—7)(5—8)TC=善2c碲R+霄Rw译喜铷小学、f+2-C／罐∽+半坶哪曲，当TC最小时，则： 第五章都市圈轨道交通枢纽换乘衔接研究厂面OTC=一盟+2Cz4D2r”扣=。laD，o4。‘L雾=一警-+-2Cz(1+2f扣=o＼弘,24‘广2丢(南声哮’L州杀A专，(5—10)(5—11)在公共客运交通系统中，常规公交是轨道交通晟为主要的交通方式。常规公交在快速轨道交通不发达的情况下，是公共交通的主耍组成部分。随着轨道交遥的发展以及快速轨道交通的出行方便、快捷、准时等的优点，在客运交通系统中，形成了以轨道交通为土导，地面常规公交为辅的公共交通系统，常规公交的作用由原来的主导地位变为补充和辅助，成为轨道交通客流的主要接运口。有些沿土要客流方同的线路，因轨道交通的建立需要改线，并在适当的地点通过客运枢纽与轨道交通衔接。常规公交与轨道交通的合理衔接是客运交通整体化的关键环节，两者高效衔接、换乘方便．达到时间与空间上的台理衔接，才能发挥常规公交的辐射功能，提高轨道交通枢纽的吸引范隔，实现轨道交通出行的主导地位。所以，在轨道交通枢纽内较好的组织地面常规公交进行衔接换乘是1F常重要的。国外的“Feederbus”组织的非常完整，和轨道交通使用同一张票，统一组织运营，甚至时刻表相互衔接。在莫斯科，所有的有轨电车和无轨电车同快速轨道交通车站都衔接上，在423条市内公共汽车线路中，只有5条没有与快速轨道交通衔接；温哥华的轻轨自阳北向东南斜穿整个市区，有58条地面公共汽车和无轨电车线路在75处与轻轨交叉衔接。J1’5．7．1换乘衔接原则在常规公交与轨道交通的换乘衔接布局时应注意以下原则：”‘fI)当公共汽车从主要干道进出换乘枢纽时，应该提供公交车优先的专用道或专用标志；以减少其进出换乘站的时间延误；(2)公交下的停靠站干¨站台的数量，应由接驳交通工具的线路条数、乍辆配备、乘客上下午所需时间、乍辆停靠所需空间决定，并应为：降来线路发展留有余地；(3)换乘线路应尽可能短，换乘枢纽应布置紧凑，以’减少换乘步行时间；(4)当人流在广场汇集时，应避免与密集的地面平交交通，可采用地F步行通道戏地卜步行r场与轨道交通站台衔接。其衔接应有利丁人流沿站台均匀分布并符合客流量的需求；(5)为了出行者顺利换乘，应使常规公交尽可能靠近枢纽出入口，位于十字口的枢纽，如果在四个方向都有出入口，应该在出入口显著位置设置通往不同公交车站的指示标志；(6)枢纽出入口布置应有利于各方向乘客换乘，廊尽可能减少横穿街道的次数。07 东南大掌博士学位论文5．7．2换乘衔接模式研究地面常规公交与轨道交通枢纽的换乘衔接模式，目前来说主要有以F儿种模式㈨9Ⅲ】：(1)常规公交路边停靠换乘常规公交通常在道路旁停靠，主要利用地F通道与轨道交通枢纽站衔接，乘客通过步行穿过通道换乘轨道交通。如图5．15所示：一：==二_删麴鳖塑壁蛾餐湖卜==二一1j7一一·【一l＼／【!—卜聿=刊I，X＼一————二二二j霜巍嗣H露霭萄F—二L／j—一——一一E玉丑=j二二二■三；二习l二!一二二二二二一二三i—话j丁一——～一～图5—1s常规公交路边停靠换乘模式(2)合用站台换乘常规公交与轨道枢纽处于同一平面，常规公交停靠站和轨道枢纽站的站台台用，并用地F通道联系两个侧式站台，该模式确保有一个方向换乘条件很好，不但方位好，而且步行距离很短：Arrive表示到达站，Start表示出发站。如图5，16所示：常{m公变下车处、一～——～[=二日一——ci一二_=j——⋯XI一’。‘／害自I公雯f袭世，’i／——————————L=]o—三i三；_，．匾二互■]二一蔓=二I===■霉孽蕊舅圜堕氅二==二=二二■三梦型：二芝乏二————1．一一卜图5-16常规公交与轨道交通合用站台换乘f3)不同平面换乘常规公交与轨道交通车站处于不同的平面层，通过长方形路径，使常规公交到达站和轨道交通的出发站同处于一侧站台，而常规公交的出站与轨道交通的到达站侧处于另一侧站台，就近解决换乘并保证两股乘客流不相互干扰。在常规公交不太多的地方，可采用这种长方形路径，保持常规公交的单向车流。图5—17所示：常规公室下车处’一一i：==b——=二一⋯⋯～～一～!巫·锄I．I一——一嗡辫黼幽鳓援§煞争——一＼=，——一———勺一■巴====一一卅懿渤蛰霹辩氍黼然辫辫卜————_二：_二∑———o@‘s-童一{一一⋯_一一一～⋯亩二=兰j～一～=一、一‘一．．、、叠一常规公变上车处(41多站台换乘图5．17常规公交与轨道交通不同平面换乘108 第五章都市圈轨道交通枢纽换乘衔接研究在交通繁忙的轨道交通枢纽，入站的公交较多，如果采用上一种沿线停靠模式，会使停靠点交通拥挤。冈此，为了改善此种局面，可以形成多个站台的方式，为避免人流与进出站车流相互干扰，每个站台都是采用地下通道与轨道交通枢纽衔接，当常规公交从主要于道进入换乘站时，最好能够提供常规公交优先通行的专用车道或者专用通行标志，以减少其进出换乘站的时间延误。该换乘模式如图5一】8所示：-t三ij三彳娶孥F匿三i：三。：基蓐董事至剥b当誊舞：．匙二了f蹩慧蘸瑟芋i图5一18常规公交与轨道枢纽多站台换乘5．8轨道交通与其它交通方式的换乘规划5．8．1自行车换乘轨道交通规划轨道交通是一种定点、定线、定时的交通方式，自行车作为轨道交通方式的一种接驳上具，是一种便利的出行j二具。在轨道交通的接驳范围内，自行车接驳轨道交通也是轨道枢纽客流的主要来源之一。都市圈公共交通整体服务质量不佳的情况下，自行车以其经济、方便、灵活的优点，在城市居民出行中占有重要的地位。自行车接驳轨道交通是提高轨道交避诱增客流的一种有效途径，进行自行车与轨道交通换乘规划具有重要的意义，首先我国大城市居民出行的主要方式是轨道交通、常规公交、自行车和步行，自行车作为公共交通的～种换乘衔接工具，在轨道交通枢纽为其提供换乘停车条件有利于出行的畅通和多样化。其次对轨道交通系统而言，轨道交通枢纽是其客流的集敬的场所，在某些情况下设置轨道交通一自行车换乘枢纽可以提高轨道交通的吸引力，增加轨道交通的释流量。在大城市内，如果出行距离在7公里范围内，骑自行车通常约30分钟，而利用常规公交也需要20--30分钟，因此，可以将这两种出行方式的转换距离定在3—7公里，或者30分钟以内，在此范围内为骑自行车者设计安全、舒适、方便的自行车道p】。第三章研究表明。都市囤轨道交通枢纽的合理步行区一般为700一1000米，当步行距离超过这个范围时，居Lt出行希望采用自行车或搭乘常规公交去换乘轨道交通出行，采用自行车换乘轨道交通的出行总时间包括：白行车乘行时间、白行车存午时间、存车处步行到轨道枢纽的时间、轨道交通的乘行时间、出行总延误时间，用公式表达为：式中瓦=I+‘+E+t+E(5—12)死一自行车换乘轨道交通的出行总时间(rain)l一臼行车乘行时间(min)；瓦一自行车存车时间(min) 东南大学博士学位论文疋一存车处步行到轨道枢纽的时间(minX瓦一轨道交通的乘行时间(mjn)五一出行总延误时间(mi)第二章研究表明，自行车的合理接驳距离为2．5km，如果以步行速度为41an／h，白行车速度为14km／h为例，则不同距离两种方式的出行时间如表5—1所示口1。表5—2步行和自行车的出行时间接驳距离fm、7001000150020002500步行时间(rain)10．51522．53037．5自行车时间(rain)3．O4．16．38．410．6由上袭可见，当轨道交通枢纽具有自行车换乘条件时，随着出行距离的增加，自行车比步行可以减少很多的出行时间。尤其是在都市圈的城市边缘羊I_|新开发地区，以及都市圈重点城镇出行密度不高，轨道线网较稀，步行到达轨道枢纽的时间可能较长；因此，在这些地区自行车的接驳很重要。因此，在城市外围以及新开发地区合理的组织自行车和轨道交通换乘具有重要的意义。在自行车与轨道交通枢纽换乘接驳时，应注意以下几点[61：(1)在轨道交通枢纽合理的自行车接驳医科学的规划自行车出行网络系统，尤其都市圈重要城镇，居民出行距离较长，而且距离轨道交通枢纽较远时，步行需要较长的时间，那么在枢纽附近规划自行车换乘停车场，将有利于自行车换乘轨道交通提高轨道交通出行率，引导白行车转向轨道交通。(21在都市圈核心城市，自行车具有近距离出行的优势，因此要限制其远程出行的比重，并且要作好与轨道交通方式的换乘衔接。在其出行的合理接驳区内组织好白行车交通，开辟自行车专用道，将它从主、次千道上分离出来，构成非机动车专用道系统，减少自行车对干道交通的影响。(3)在轨道交通枢纽站设置自行车停车场，这是自行车接驳轨道交通较为突出的矛盾。车站附近要组织好白行车交通，否则要影响路面交通，同时也减少白行车接驳数量而转向其他的出行方式，影响轨道交通客流的增长，白行车停车场的面积根据停车换乘数量、停车时间、单位停车面积、停车周转率等确定。(4)白行车停车场应靠近枢纽出入口，以利乘客换乘，但应避免与之过分接近，以免扰乱交通。在都市罔范围内。白行车换乘轨道交通适合城市外围的轨道交通枢纽和重要城镇，以有剥丁提供自行车的停放场所．对于市医尤其是中心区的枢纽，由于路面空间和停放空间的不足，不易采用自行车与之直接换乘。5．8．2换乘枢纽的存车辆估计自行车换乘轨道交通，轨道交通枢纽要作好自行车的存车数虽，轨道枢纽自行车存车数量和以下因素有关：一是在轨道枢纽自行车合理接驳区域内的人口数，在自行午的有效接驳区域内，成年人一般采用白行车换乘；二是采用白行车换乘轨道交通的居民的比例。在自行车合理接驳区范围内，席尽可能的吸日I这一范围内的自行乍山行者进行轨道交通换乘。定义以F符号：M一轨道枢纽自行车存乍量；肝一区域换乘站点数量：P一吸gl范围内成年人口数量；110 第五章都市圈轨道交通枢纽换乘衔接训究口一接驳范围内自行车山行比例口一使用自行车接驳轨道交通的出行比例。则可以得到自行下换乘量的估计公式：1M=二·P·卢·口(5—13)”5．8．3轨道交通与国铁的换乘衔接交通衔接是都市罔综合交通体系形成的纽带，对都市圈综合交通的功能发挥有着重要的影响。就目前，城市轨道交通之间的衔接已经有了比较明确的方式，而轨道交通与国铁的衔接研究较少。由丁和国铁进行衔接的城市轨道交通系统主要是地铁和利用国铁线路开行的市郊铁路，因此，本节重要研究国铁、地铁、市郊铁路之间的换乘。以广州为例，由于，“州地铁l号线与广州火车站换乘便利，在地铁1号线开通后，广州火车东站的交通状况得到了明显的改善，J“深线的客流量显著回升。据1999年7月统计资料，广深线的客流比去年上升了30％，广九直通车的客流上升了50％0。5．8．3．1国铁和轨道交通衔接方式的目标由于国铁和轨道交通两个系统在管理体制和票务上的差异，轨道交通与国铁的衔接最为关键的影响网素是轨道交通否能直接深入国铁的付费区。目前，轨道交通还不具备直接伸入到国铁站台的条件，只能伸入到站前，“场和非付费区；即使远期轨道交通可以直接伸入到国铁付费区，轨道交通仍应该设置伸入到国铁督付费区和站前广场的出入口。因为国铁站台宽度有限且没有候车的设施，轨道交通F来换乘国铁的客流不可能在站台上候车，而且必须进入国铁候车室候车。5．8．3．2国铁和轨道交通衔接的基本形式国铁和轨道交通之间换乘的客流量大，由于国铁和轨道交通没有统一的票务，而且从国铁下来的远途乘客换乘轨道交通时，没有轨道交通票的旅客很多，大量的乘客需要购买轨道交通票。为此，轨道交通站鹿没置站厅来解决大最客流的购票问题和人流组织问题。因此，国铁和轨道交通之间的基本换乘方式是站厅换乘。轨道站厅的设置还可以使轨道交通和国铁的交织形式对衔接方式的影响减,JJ2。。轨道交通枢纽站和国铁车站的配合形式按地铁线路的空间布置形式可分为3种：(1)轨道枢纽站设在地下轨道枢纽站设在地下对城市的分割最小，但_[程造价最大。对于位于城市繁荣地段的国铁车站，轨道交通要走山地面和国铁车站衔接将对城市造成分割并引起巨大拆迁，此时轨道枢纽站拟采用从地下和国铁车站衔接为宜。(21轨道枢纽站设在地上轨道枢纽站设在地面上时，客流换乘时需要克服的高度和行走的距离都很小，换乘便捷，轨道枢纽和国铁还可以在一定程度上共享设备，如站房、动车段等，还可以减少投资。但其缺点是走出地面会对城市造成一定的分割。此形式需耍综合评价再做出决定，一般使用于城市较边缘的换乘站。(3)轨道枢纽站采用高架当轨道枢纽采用高架的形式时，对城市的分割比走再地面要小，但丁程造价也相府较高。如果国铁车站是高架站厅，则旅客下了轨道厉可以直接进入国铁的站厅，换乘便捷。若国铁是地面站厅，那么轨道枢纽是否采用高架，要与地下与地面比较上程量的大小以及对城市的影响后再确定。5．8．3．3国铁客运站和轨道交通的衔接127I国铁车站往往由于建设的比较早，一般建筑悠久，周围箨种设施齐全，聚集的客流量较火，进一步进行空间的开发受到各种条件的限制。快速轨道交通与地面铁路衔接时，要充分考虑到这一特点进行总体的规划没计，目前通常的方法有以下几种：(1)在火车站站前广场地下修建快速轨道交通车站，利用出入VI通道与铁路车站衔接。这是目前国11l 东南大学博上学位论文内普遍的-?ee做法。根据线路走向可分为两种型式，一种是快速轨道交通车站与地面铁路车站平行布置．如目前北京火车北站；一种是车站交叉布置，-陕速轨道交通车站与地面铁路车站正交或斜交，线路穿越铁路站场。一般的说，前～种型式有利于与既有的火车站衔接，后一种型式为线路的延伸创造了更好的条件。以上两种型式优点是利用了火车站站前广场空间，明挖施工时不造成大规模的拆迁祁改造，相对施工难度较小，但也要充分注意到，施工期对车站客流的影响，在客流聚集比较大，广场规模容量有限时，要考虑分流措施。两种型式对客流的换乘条件一般，规划设计时要尽可能使快速轨道交通车站及进出站通道靠近地面铁路出入口，有条件时应设独立通道进行换乘。(2)在地面或高架修建快速轨道交通车站，进行客流的统一组织规划。城市快速轨道交通车站设于地面或高架时，一般会对火车站周围环境造成比较大的影响，在既有铁路车站设置时，不光会带来较人的拆迁，其换乘客流也不宜组织，应慎重对待。在火车站周围单独修建城市快速轨道交通地面或高架车站时，必须考虑景观问题，其通常的方法是将轨道交通车站嚣于地面铁路车站一侧或在广场前道路上与地面铁路车站平行布置，换乘客流一般通过地面或天桥疏解后进入地面铁路车站。(3)在新建和改建的火车站中，将快速轨道交通车站一同考虑，形成综合性交通建筑，方便乘客换乘。此种方法是最好的一种客流衔接换乘方法，目前在我国新建的铁路车站中己逐步采用。如北京曲客站，其是将整个地铁车站设于铁路站房下进行合建，地F一层为综合换乘天厅，地面铁路客流可直接通过换乘厅进入地铁车站，对乘客十分方便。在进行此种建筑规划设计时，晟佳的方式是实现两种交通方式在站台的直接换乘，但目前我国由于体制、票制等原因，还不能做到这一点，是今后重点解决的问题。5．8．4市郊铁路与轨道交通的衔接快速轨道交通与市郊铁路是两个不同层次的轨道交通系统，市郊铁路具有站距大、速度快、运量大的特点，是连接中心城市与卫星城或郊区重镇的地区性交通丁具，对城市快速轨道交通而言，它是外延雨I补充。快速轨道交通和市郊铁路属于不同性质的轨道交通系统，他们的服务对象和区域都不同，所以在线网布置上，要有所侧重。目前我国市郊铁路的发展还没有形成足够的规模．与城市快速轨道交通如何衔接正处于研究探索阶段，还没有成熟的经验。国外一般有两种做法：(1)市郊铁路深入市区，在市区内形成贯通线向外辐射。在市区内设若干站点与城市快速轨道交通衔接。由_F市郊铁路采用的票务制式与城市轨道交通一致，因此市郊和轨道交通的衔接将两者的付费区连接即可。如巴黎A、B、C线等。(2)利用原有铁路开行市郊列车，一般不深入市区，起终点站设在市区边缘，在起终点车站上与城市快速轨道交通进行换乘衔接。咀上两种徽法各有利弊，取决子城市的发展和经济实力。一般的说。第一种做法，对市区居民出行和换乘比较方便，但所需费用也非常大。第二种做法，完全利用既有铁路，投资小，但关键是要处理好在车站的衔接换乘关系。5．8．5轨道交通与步行交通的换乘衔接步行交通是轨道交通最主要的接运方式，只有通过步行的接驳，轨道交通这种定时定线定站点的公共客运系统才能完成乘客“门到门”的服务。两者衔接规划布局的内容主要包括轨道枢纽合理步行区内的人行步道系统、过街设施和人车分离设施的规划设计、导向指示标志设置以及步行线路组织设计等。轨道枢纽的建设会改变其合理步行区内的土地利用性质，大大提高其开发强度，特别是位于中心区的枢纽，周围云集了商业娱乐中心、写字楼等公共建筑。在这种开发强度高、人流量大的地域，应按照“以人为本”的基本指导思想，建立起以枢纽为中心，以独立人行步道为主干，具有良好导向标志的城市公共空间体系。这种城市公共空间体系意味着枢纽周围的人行设施不再仅仅是单一要素(如独立设置的过街大挢或地_卜I通道)的布置，而是要构成彼此连续的线形关系。采取“并联”和“串联”的方法，把枢纽与周同的公共建筑紧密地结台起来，从而形成包容枢纽流动人群相关活动的便捷的、富有生气的立体空间网络，实现枢纽步行交通流的“不停顿流动”。同时为了保证出行者的安全．枢纽周边行人过街横道线和中央交全岛、人屯分离设施以及导向指示标志系统的设置也应纳入该公共空间体系的设计。5．8．6轨道交通与私人交通之间的换乘 第五章都市圈轨道交通枢纽换乘衔接面f究私人交通与轨道交通之间的换乘在小汽车拥有率较高的国家非靠普遍，即由居住点开车前往人容量轨道交通车车站，再利肖j轨道交通前往目的地。存车换乘P(Park)十R(Railtransportation)是现代化公共交通系统中不可缺少的一个组成部分。这种P+R系统己使换乘站成为一种交通建筑物，即整幢大楼从地下到地上都是为公交换乘服务的，其问分层布设了各类交通工具的换乘设施，包括联系不同公交线路F客站与上客站及私人交通停车场之间的交通设施、便捷的通道及自动电梯等，给乘客提供种种方便。从广州地铁l”线的调查结果来看．广州的P+R(K+R)换乘方式(包括摩托车)在城市周边地区已经有了相当的规模，因此为了满足停车换乘(开车接送)的需要，吸引居民出行由私人交通方式向公共交通方式的转变，有必要进行轨道交通停车换乘方式的衔接布局规划，其主要内容包括P+R停车场的规划布局与周边道路的交通组织规划殴计，并必须遵循以r规划设计原则：【ll】(1)轨道交通的停车挟乘方式比较适合位于城市周边地区和高档居住小区的轨道枢纽；面位于中心城区的轨道枢纽，由于用地紧张，难以设置规模适量的停乍场，加之车辆进山停车场会对本己拥挤不堪的道路交通带来更人的影响，因此建议不宜采用；(2)停乍设施应力求靠近轨道车站，并与车站集教大厅之间设置规模适合的专用衔接换乘通道，避免停车换乘乘客穿越城市道路以及与其它人流混杂，以免给换乘造成不便：(3)采用停车换乘方式的轨道枢纽必须提供足够规模的停车设施，停车面积的大小必须满足停乍换乘的需求量；(4)为力求减少停车场的建造对周边用地和道路交通以及其它客运方式所造成的不良影响，必须进行车辆行驶线路的组织设计，并设置明确的行车线路指示标志：(j)应建立适合的停车场收费政策和管理措旋，停车换乘收费力求低廉，以鼓励乘客转乘轨道交通，并保证乘客的安全使用；(6)为方便车辆进出停车场，宜对周边道路的瓶颈路段和交叉口采取一些增容措施，减少乘客出行过程中的延误，缩短出行时间。5．9本章小结本章主要研究了都市圈轨道交通枢纽换乘衔接。首先研究分析了轨道交通枢纽交通衔接的内涵、轨道交通枢纽换乘的发展趋势及我国地铁枢纽站的建设现状；研究分析了国外典型的轨道交通换乘系统，给我国都市圈轨道交通枢纽研究提供了参考依据；然后研究分板了轨道交通换乘衔接的原则及影响因素；在此基础上，重点研究了轨道交通线路之间的换乘衔接模式，得出了轨道线路之间主要的换乘模式：站台抉乘、阶梯换乘、站厅换乘、通道换乘、混合换乘和站外换乘六种模式，轨道换乘枢纽的布局模式：并列式、行列式、十字型、T型、L型、H型和濯台犁等七种形式；重点研究了常规公交接运轨道交通的衔接规划，得出了公交接运轨道交通的模式：接运轨道交通的关键环节是接运枢纽站点的选取手ll接运路线的优化，接运枢纽站点的选取以它可能为轨道交通系统接运的最大客运周转量来选取，接运路线以按运效率最火为目标搜索优化。研究了公交接运轨道交通枢纽的规划模型，接运公交路线优化以路线的接运效率最大为目标，接运效率是指接运路线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公交线路长度的}E值：以从出行者的成本租营运者的运营成本总和最小来考虑最佳的常规公交的班次平¨线路密度：公交换乘轨道交通的模式：常规公交路边停靠换乘、合崩站台换乘、不同平面换乘、多站台换乘：及轨道交通换乘其它交通方式的方法等。 东南大学博士学位论文参考文献：[1]林涛。地铁枢纽交通衔接研究，同济大学顿上论文．2000年【2]蒋冰蕾，城市公共客运交通系统规划理论与方法研究。东南大学博：}论文。1997[3J孙爱充，犬城市公交线网规划一般方法研究，东南大学硕上论文。1996[4]陆化著，城市轨道交通枷划的研究与实践，中国水利水电出版社，200lL5]千炜，城市公共交通系统规划方法与管理技术，科学出版社，2002[6]郭忠勇。城市轨道交通换乘衔接研究，华中科技大学硕士论文，2000[7]车丽彬。公共交通换乘枢纽的规划理论与技术方法研究。武汉城市建设学院图书馆，1999[8JMeyerR．John，KainF．John．TheUrbanTransportationProblem．Cambridge(maSS)HarvardUniversityPress．1965[9：何海涛。城市客运换乘枢纽研究。上海：目济大学图书馆，1996[10]韩冬青、冯金龙。城市～建筑一体化设计。南京：东南火学“{版社，1999，pll—115[1L]覃圯，轨道交通抠纽规划与设计理论研究．同济大学博士论文，2000年[12]王璇等，国内外地铁换熏枢纽站的发展趋势，地下空间，V01．18No．5Dec，1998【13]【荠]K．o亚历山』=、H．A．鲁德涅娃，城市快速轨道交通，中国城市婉划设计研究院交通所、中国城市舰划设计研究院情报所，1993年[14]蒋永康。城市轨道交通换乘方式探讨。城市轨道变通研究，第三胡，2000年[15]周立新，李英等。城市轨道交通系统的换乘研究。城市轨道交通研究，第四期，2001年Lj83叶最飞，谭复必。城韦公交的换乘与接驳。城市轨道交通研究，第三龊，199B年。f17]李世雄。城市轨遒变通线的交叉、衔接及换乘。上海铁道科技，2001．3[181祀ul圭介，旅窖。利便悻∞·^at车站。配线评价，E=l本铁道施设协会志，L987(9)【19][苏]K，o．弧历山犬、It．A．鲁德涅娃，城市快速轨道变通，中国城市规划设计研究院交通所、中国城市规封j设计研究院隋报所．1993年[201叫霞飞、谭复兴，城市公交的换乘与接驳，城市轨道交通研究，1998年第三期[2L]俞加康，从莘庄午站的设计探讨上海地铁轻轨铁路公交的换乘，上海建设科技，1998年[22]小町直亮．香港地下铁。旅客设备，日本铁道施设协会志，1987(9)【23】(法)SYSTRA索菲匿公司、上海城市规划研究院，上海市城市轨道变通系统规划方案(最终报告)，2000．4[24]上海市建委轨道交通{旬4络优化课题组，上海市轨道交通婀络优化方寨(说明报告)，2000．5[25]李世雄、杨赉良，简析轨道交通线闻的交叉、衔接及换乘，上海市土木工程学会铁道工程专业委员会2001年学术年会论文集[26】余兴。城市轨道交通与国有铁路的衔接方式。城市轨道交通研究．2001．2[27】姜帆。城市轨道交通与就它交通方武衔接的研究，北方交通丈学学报，2001．8Vol26No．44 第六章都市幽轨道交通枢纽布局评价方法研究第六章都市圈轨道交通枢纽布局评价方法研究方案评价是规划决策分析的基础，决策分析的主要目标是从一组可行的方案中，选择最佳方案靖僳略。文献⋯1中认为“决策(从许多可行方案中进行选择)是规划的核心”。决策寻求的并不是“最优解”，而是达到一定要求的“满意解”，应当满足于决策的有限合理性(或称“约束合理性”)”l。都市圈轨道交通枢纽作为都市圈客运交通体系的重要组成部分和客运整体化的关键环节，其主要功能是为都市圈内外客运交通之间的衔接以及内部公共交通之间的换乘提供高效、安全、方便、舒适的衔接换乘条件，从而提高公共交通的吸引力，实现城市交通的可持续发展。因此，轨道交通枢纽能否实现其所期望的功能，其规划布局方案的选择评价是至关重要的。在进行轨道交通枢纽布局方案评价分析时，应按照“以人为本”的基本原则，定注重社会效益的同时，兼颐经济效益。6．1概述评价是按照一定的评判准则与方法，对评判对象从某一方面或各方面的综合状况做出科学的评价。在规划布局过程中，评价是非常重要的，它起着承上启下的作用。如何评价交通网络方案满足未米交通需求的程度?如何评价交通枢纽布局{u科学、台理、高效运作?如何反馈和检验交通规划的事实效果?这些都是进行交通规划必然要解决的问题。这些问题的解决要求～套科学的评价指标体系和评价方法【3】【4】现代规划思想正朝着决策化过程迈进，这意味着规划将是一个科学的、民主的、动态的集体思维过程，价值体系和评价分析是贯穿于整个规划决策过程的一个关键内容。在规划设计过程中，评价可以作为设计者的一个辅助工具，引导他们做出较优的方案。事实上，一套科学的评价方法和评价体系对于规划师和设计人员来讲是非常必耍的。评价不等于决策，而是决策的一个必备J‘具。评价为决策过程的各种参与者，如规划师、领导层和公众等进行决策提供现实依据和度量准绳。为了帮助决策的制定，评价T作应该阐明所用的假设和前提，规划评价分析的范嗣和可行性。城市轨道交通枢纽布局规划评价是～项综合性、社会性较强的工作。科学的评价分析不仅依靠科学的评价方法和指标，更需要可信的数据资料，在明确了评价指标体系羊u评价方法以后，数据资料的收集工作与之相适应14】。任何规划设计的决策最终都归结为方案的评价。在进行轨道枢纽规划设计时，技术人员会提出许多不同的规划设计方案，对此决策者必须针对不同的目标、准则，从中选择一个方案进行实施，因此必须对方寨进行评价排序。方案评价应从方案的整体性、适应性、协调性以及方案效果等多方面来考察，选取的评价指标应具有科学性、全面性、可溯性和可比性等要求。总之，评价在轨道交通枢纽布局规划过程中具有三方面的作用：141(1)评价是确定每一个备选方察价值以及一个方寰优丁其它方囊的排序过程。在这个过程中要解决两个问题，～是确定如何来衡量方案的价值，二是估计所建议的行动方案的费用与效益的来源及时机的选择；(2)评价为决策者提供政策建议和影响，权衡轻重和不确定性的主要方面等信息。不仅要明确影响的程度，而且要指出受每一备选方案积极或消极影响的团体、阶层和社区。(3)评价还要为规划人员提供一种对轨道交通枢纽稀系统进一步研究改进的机会，评价不仅是规划人员与决策人员联系的桥梁，也将交通枢纽规划中的每一不研究工作联系起来。6．2评价准则及指标体系建立的原则6．2．1评价准则(I)宏观与微观相结台的原则从宏观层面评价轨道交通枢纽设施的布局对总体需求的适应’性，从微观层面评价轨道交道枢纽单体规模与功能定位的合理性。(2)方案定位科学性115 东南人学博十学位论文服从城市总体规：It0，符合城市发展用地形态：符合各行业专业性宏观发展规划及有关规定标准。(3)枢纽功能结构特征轨道交通枢纽空间分布特点与协凋性，一方面要有良好的客流集散的覆盖性，另一方面各客运方式衔接功能良好。(4)枢纽运营效果轨道交通枢纽的设置用地、场站设施、改善程度对提赢运行与换乘效益的作用。(5)投资效益、社会效益与环境效益衔接换乘客流需求规模，乘客出行时间节省，出行换乘环境改善程度。6．2．2指标体系建立的原则对于由各种客运交通方式相互衔接组成的轨道交通枢纽，其规模布局、功能效用、投资会有所差异，其运行过程对城市客运交通体系的运营效益和服务水平会产生不同的影响9l。因此，本文选择“目标一准则一指标”层次结构模式．建立轨道交通枢纽规划设计方案的评价指标体系，形成有序的递阶层次结构，提出一个多目标、多层次的综合评价方法。其评价指标体系的建立，廊以“出行便捷、连续、舒适”为目标，并应符合以下原则；(1)科学性原则要求评价指标有理论根据，科学、合理、客观地在数龟和质量方面以及空间和时间上充分反映枢纽的技术特征和使用品质。(2)综台性原则要从方案总体布局、设簏配置、功能和运营等方面，全面地反映枢纽的总体水平，并具有结构清晰、层次分明、指标定义清楚的特点；(3)定性和定量指标相结合的原则要使得综合评价更具有客观性，就必颁坚持定量指标和定性指标相结合的原则，因此在评价指标体系中既要包括定量指标，又要包括定性指标。即有利丁系统模型的处理并可以弥补单纯定量评价的不足以及数据本身存在的某些缺陷。(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取得。(5)可比性原则相同指标可用于不同方案的比较，为此应力争使指标实现定量化。对于非定量指标，也应有相对优劣程度的评定标准。(6)层次性原则评价指标体系要有层次性，为衡量方案的效果和确定评价指标的权重提供方便。(7)简易和实川性原则评价指标体系既要言简意贼，易于掌握，避免繁琐；又要具备实际应用功能和较强的可操作性。避免指标中显她的包含关系，对隐含的相对关系，要在模型中以适当方法加以消除。6．2．3评价指标筛选原则评价指标的筛选应遵循咀F原则：(1)目的性强每一个评价指标应能独立反映方案某一方面的特征。并与规划方案选优目标相联系。(2)呵姑测每一个指标都可用拟定的测定度量方法获得，定性指标也应具有分级比较的条件。(3)具有一定的灵敏度方案的变化应能使评价指标变化，其变化范围应与方案优选的目标相联系。(^)合理公止116 第六章都市嘲轨道交通枢纽布局评价方法研究评价指标应能适用于各种比较方案，而不是对一种方案有利而对其他方案不利：(5)容易处理评价指标的数量在能反映评价方案的基础上，应尽可能地少，过多的指标会使处理过程复杂，并且不利于方案的评价。6．3评价指标体系构造方法在轨道交通枢纽规划布局时，往往会提出许多不同的规划布局方案，决策者麻住充分调杏研究的基础上，针对不同的目标、准则，通过对方案进行评价排序，确定出最佳的布局方案。方案评价应从方案的整体性、适应性、阱调性以及方案效果等多方面来考察，选取的评价指标应具有科学性、全面性、可测性利可比性等要求。关丁系统综合评价的方法较多．常见的有功效系数法、广义效用函数法、模糊矩阵法、层次分析法、层次熵分析法等．这些方法大多都具有不实用、评价效果欠佳等缺点。基于此，本文研究AHP层次分析理论，提出了较为实用且有理论基础的多方案决策方法，该方法主要过程抽象描述如下：规划布局方案所涉及到的主要评价指标全体构成指标集U=(“I，“：一⋯，“。)，在不同方案u的解集，即为预选方案的比较数列，记作X，，有x，=(x：(☆)l女=1,2，一一一，n)f=1,2，⋯．，埘(6一1)式中：x，(t)表示i方案第k项指标值。取m个方案的比较数列中同一指标的最佳值组成参考数列x。，则有xo=(xo(☆)Ik=1,2，一一一，")(6—2)计算比较数列与参考数列的灰加投关联度并排序，最大关联度对应的预选方案即是最佳方案。指标体系是指标及相应权重数组合而成的方案评价工具。指标体系的构建要根据枢纽布局规划的优化目标和方法．并与轨道枢纽的功能定位密切联系起来．同时也与枢纽和线网布局方案构架过程中的主导圜素对应，且考虑枢纽布局对轨道交通与其它客运方式衔接的彩u向。指标体系既是枢纽布局应遵循的准则，亦是方案综合评价的尺度。6。3．1构造指标体系的方法论(1)_E}=|AHP辅助指标筛选逻利用层次分析法(AHP)米辅助筛选评价指标。利用AHP可以n巴影响枢纽布局的各种因素划分为相互联系的有序层次，使之条理化。这种从高层至底层从火的方面至小的方面逐步展开的分析方式，有利于全面台理的归纳出布局方案的评价指标。(2)定性与定量分析相结合轨道交通枢纽总体布局规划，属于长}lfj规划范畴，而且规划布局涉及的因素较多，有些可以用数学进行量化的，有些则很难计算出来，具有不确定性，对此类指标用特尔非法按照一定的规则可以进行晕化。定量和定性指标结合在一起，互相补充，从不同的准则角度上衡镊规划布局的的客观敏果，可以使综合评价更加完备，而单纯用定蹙指标可能丢失定性类准则所包含的重要评价信息，单纯定性指标可靛带来评价结果精度的降低。(3)_L}j权重反映评价指标的相对重要性影响枢纽规划布局的困素有主次之分，因此，反映这些影响的因素的指标重要性有大有小，存在差别，利州AHP计算各评价指标的权重数，可较大幅度的减少主观因素的影响，用C．1值检验主观判断偏离客观寅际的程度，通过对判断矩阵的嗣整，最终使权重分配趋丁合理。市实上，指标的权重数反映了评价指标重要性与作用的大小，可以剔除哪些权重数明显俯小的指标。从而抓住主要评价因素，使指标集设立得更加使用、有效与台理。 东南大学博士学位论文6．4评价指标体系的层次分析模型6．4．1评价指标的选取都市圈轨道交通枢纽规划布局的优劣，通常和下面的因素有关：(1)能否适应都市罔的发展方向，推进都市圈的城市化进程；(2)能否与都市圈内区域的综合交通体系相协调；(3)是否为一个科学合理的都市圈轨道交通枢纽体系；(4)能否为都市圈区域内的人们出行提供良好的交通服务；(5)作为运营者必须尽可能的降低运营的成本和增加运营收入；(6)作为工程的建设者必须分析．I二程实施的简便性和技术的可行性；(7)作为交通管理者必须要求降低投资成本，降低工程分期实施的难度，并使各种交通方式之间有一个良好的衔接组台i(8)能否在整体上优化资源配置，保护环境，并维持都市圈的可持续发展。以上八大类准则可以全面反映了不同人员对都市圈轨道交通枢纽的各自不同的期望目标，据以上的各相关因素，可以将总体目标分解为四个子系统的目标，进而分解为可以详细评价的评价指标，这四个子系统目标分别为：》对都市圈发展及线网结构的影响；》对都市罔综合交通的改善程度；》建设；》环境保护和可持续发展。(一)对都市圈发展及线网结构的影响1．与都市圈发展的协调性(1)服务范围的城市化水平都市圈轨道交通服务范围的城市化水平是指都市圈轨道交通服务范围内非农业人口数占都市圈总人口的}k例，反映都市圈挺体的城市化程度。反映了轨道交通对都市圈城市化进程的推动作用。(2)覆盖区的工业用地面积都市罔轨道交通枢纽服务区域所覆盖的工业用地面积。可以反映了轨道交通对都市圈经济发展的促进作用。(3)覆盖区的GDP总量和人均GDP值都市圈轨道交通服务范围内的GDP和人均GDP值。因远景规划年限的较难预测且远景规划年限的变化较大，所以本项指标采用现状数值。2．线网规模都市圈轨道交通线网结构体系是指轨道线网本身在空间尺度的特征和协凋性。一个好的轨道枢纽规划方案应具备良好的覆盖性和合理的线网结构．并在此基础上，与其他交通系统有较好的协调的衔接。轨道枢纽对线网规模可以月j线网总长度和通过中心城市线网密度两项指标来反映。(1)线网总长度规划区I』=|都市罔轨道交通线网各线路氏度之和。可咀宏观的评价都市圈轨道交通静态线网的投入性指标，在功能相同的情况下路线长度越短越好。(2)通过中心城市线网密度指标指规划都市圈轨道线网穿过的中心城市城区的轨道线路长度。该指标直接的反映了都市罔轨道交通为都市罔出中心城市的服务程度。3．线网结构 第六章都市罔轨道交通枢纽布局评价方往研究轨道交通线网结构是指轨道线网的空间布局形态，反映着线网空间尺度特性和协调性，可以通过轨道交通与区域综合交通体系的匹配度、线网非直线系数和换乘节点数指标来反映。(1)与区域综合交通体系的匹配度该指标指都市圈轨道交通在综合交通体系中与其他交通方式的协调竞争关系和匹配程度。反映了都市圈轨道交通在都市圈内与其他交通方式的合作和竞争关系。f21非直线系数非直线系数是指轨道交通线路实际民变与轨道交通起终点空间直线长度之比，环线按主要集散点之间的实地姬离与空间直线距离之比。指标反映轨道交通各线的顺商程度，对于工程投资有直接影响。一般来讲，非直线系数越小工程越节约。(31换乘节点数换乘节点数指轨道交通线路路线相交点数置。指标反映轨道交通静态线网提供换乘的灵活度。换乘节点数越多乘客换乘越方便，轨道交通的整体吸引性越蚶，在综合交通体系中的竞争力越强。f二)对都市圈综合交通的影响1．对区域出行的改善程度都市圈轨道交通的修建，增加了居民对出行方式的选择，同时由于交通方式选择的增加导致不同交通方式的竞争加剧，各种交通方式必须提高的服务水平来吸引客流。轨道交通枢纽对区域出行的改善目标可以通过以下六个指标来体现。(11覆盖面积率都市圈轨道交通枢纽覆盖面积率指轨道交通线路沿线两侧750米范围内的土地面积同都市圈总面积之比。指标反映了都市圈轨道交通枢纽的覆盖性，轨道交通覆盖面积率越大服务区人口也就越多。《2、人口覆盖率人口覆盖率指轨道交通枢纽覆盖区域内的人121与都市圈总人71之比。指标直接反映轨道交通对都市罔交通出行的服务程度。从运营效益来讲，服务的人口越多潜在效益也就越好。(3)轨道线网通过活动中心连通数量轨道交通线路与大型活动中心的连通数量，大型活动中心包括：大型商业中心，大型公共建筑设施等。反映都市圈轨道交通枢纽对客流出行的吸引程度。(4)换乘系数换乘系数是衡量乘客直达程度的指标，其值为轨道交通枢纽出行人次与换乘人次之和除以轨道交通出行人次。指标反映了轨道交通枢纽对乘客出行的直达程度。通过对客流预测模型进行分析得到。(5)换乘方便度换乘方便度是衡量乘客进行换乘的方便程度的指标，反映乘客换乘的方便性；是一定性判断指标，可以通过分析轨道交通换乘车站的性质和换乘车站的数量及覆盖率来得到。(6)每公里日客流量每公里日客流鼍是指规翅1年度轨道交通线网客运量之和除以线路总长度再除以365天，轨道枢纽日客流鼍是估算运营所必需的车辆数以及车辆段和维修车间面积的重要依据，每公里的曰客流量除反映上述情况外还直接反映了轨道交通客流强度。2．运营效果评价一个轨道枢纽布局规划的好坏，轨道建成后的轨道运营是一项重要的标准，轨道运营的好坏除直接与运营管理手段和方法先进程度有关外，还与轨道枢纽本身的许多技术特性商接相关。(11非载客车公里数下辆总数×非载客运营里程=非载客公里数。指标反映了列枣进出乍辆段的简便|生以及运营所必须的辅助设备。这个指标可以通过进出车辆段的距离很容易计算得山。(2)载群车公里数乍辆总数×载客车里程=载客车公里数。指标反映了运营的方式和灵活性。如：列车交路、义线、119 东南大学博士学位论文根据需求增加交通系统升级的可能性管。指标数值越小说明运营的方式和灵活性越强，远期对轨道交通升级空间越人，线网越优越。(3)线网周转量轨道枢纽的吸引陛一般用枢纽周转最即平均每公里轨道交通线路的日周转量来表示，计算方法为轨道交通日周转最乘以路线氏度，反映单位长度轨道交通的直接效果。其值越大表示单位里程服务的人次越多，轨道方式运营效果越好。(4)线网负荷度轨道线网负荷度指轨道交通日客运量与路网总长度之比。反映了轨道交通线网单位路线氏度承担的客流量，以评价线网运营效果和经济性。线网负荷度和向往日周转量之间存在辨证的关系，因为尽管日周转量越犬越好，但任何线网所能提供的供给能力却是一定的，当超过这个值是整个线网的服务水平就会下降。(5)客流断面不均衡系数轨道交通线网各线客流断面最大值与平均值之比。本指标取线网中所有线路断面不均衡系数的平均值，以放映整个轨道交通线网承担客流的均衡程度，从而评价线网的客运效率。(三1建设1．建设投资规模都市圈轨道交通工程投资可以分两部分进行估算，即十建费用和车辆费用。苏锡常都市圈轨道交通枢纽布同投资成本估算均以单位造价计算，单位造价的确定参考我国城市修建费用并结合地区的经济和社会特性确定。(1)线路和场站设施投资额指标为轨道交通线路十建投资和场站土建投资之和。反映轨道交通线路的±建投资规模。(2)车辆设备投资额指标为购买车辆等设备的投资。投资额由远期客流预测值及运营方式相结合来确定。2．工程实施可行性(1)工科实施难点数量反映轨道交通枢纽布局的实施难易程度的指标，是工程可行性论证的重点之一。上程难点主要体现在穿越城区的大型道路立交和现有桥梁，以及在郊区线路中跨越大型河流需修建的大型桥梁结构物，另外由于地质条件差线路修建时需要对轨道路基进行特殊处理的路段等。(2)分期实施的可行性和适应性反映工程分期实施的可行性及前期实施工程的适应能力，以及工程远近期实施的迮冠性，为定性指标。从工程分期实淹上方案均可按不同的分期实施方案进行实旖。(四)环境保护和可持续发展目标随着社会的发展，人们越来越认识到保护自然生态环境和社会可持续发展的重要性，都市圈轨道交通每个枢纽布局规划方案的拟定中都充分考虑了环保和可持续发展的因素，在轨道枢纽的评价中通过轨道线网对部市圈环境保护和轨道线网与都市圈可持续发展政镶的适应性来评价。1．环境保护(I)环境保护利改善人们生活质量评价轨道交通枢纽布局方案改善环境(污染平¨噪音等)的能力。这个指标与线路所采用的轨道交通模式，特别是所执行的政策与是否有利于小汽车的发展有密切关系。限制小汽印的发展对下减少尾气的排放，降低噪音都是极为有利的。(2)文物古籍保护是一个定性指标，根据线路的走向、线路的铺设及其对景观的影响来评价轨道交通对所经过的文物吉120 笙奎皇型立塑垫要至婆塑塑塑旦堡堡查鲨!墅塞籍的保护程度，都市圈的文物古籍主要分布在各城市内部和重点城镇内，如果轨道交通线路从紧邻的历史文化保护区通过，那么对文物古籍的保护是非常不利的。2．与都市圈可持续发展政策的适应性(1)与都市圈发展政策相适应性分析评价都市罔轨道交通枢纽与都市圈协调发展的适应程度。反映r都市圈轨道交通必须要适应都市罔可持续发展的要求。6．4．2评价指标体系的层次分析模型都市圈轨道交通枢纽布局评价涉及面J“、内容多，评价指标选取时考虑的影响冈索也多，采用层次分析方法建立评价指标体系结构模型。顶层为抽象的评价目标，印对都市圈轨道交通系统发展规划进行描述的评价指标，第二层为都市圈的社会、经济、交通、环境和资源等目标，中间为若干准则层，最后一层为指标层。以上四大类总体目标又是通过一系列的定性定量指标来反映，从而形成一个系统的评价指标体系。轨道枢纽的评价指标体系，共设26个评价指标，如表6-1所示：表6-1都市圈轨道交通枢纽布局(站点)评价的标准体系目标标准编号指标DI服务范围的城市化水平与都市圈发展的协调件D2覆盖的工业用地的面积D3覆盖区的GDP总量和人均GDP值对都市圈发展I)4线网总长度及线网结构的线网规模D5通过中心城市线周密度影响D6与区域综合交通的匹配度线网结构D7非直线系数D8换乘节点数D9覆盖面积率D10人口覆盖率D¨与活动中心连通数量对区域出行的改善程度DL2换乘系数D13换乘的方便度对都市陶综合D14每公里日客流量交通的影响D15非载客车公里数Or6载客车公单数对轨道运营的改善程度DL7线网周转量D】8线蹦负荷度D19客流断面币均衡系数21 东南大学博士学位论文920线路和场站设施投资额建设投资：Ijl!模D21车辆设各投资额建设D22工程实施难点数量T=程实旌町行性B23分期实施的可行性和适应性024环境保护和改善人们生活质量环境和可持续环境保护B25文物古籍保护发展都市圈町持续发展政繁的协蝇B26与都市嘲芨展政策相适应由上述评价指标体系的内容，按照枢纽布局的目标要求，本文提出了由“总体评价层一评价准则层一评价指标层”组成的层次分析模型，如图6．1所示。该分析模型根据枢纽布局规划的优化目标和方法，并与轨道枢纽的功能定位密切联系起来，同时也与枢纽和线网布局方案构架过程中的主导因素对应，且考虑枢纽布局对轨道交通与其它客运方式衔接的影响，确定其规划布局方案综合评价主要评价其与都市罔区域发展的协调性、对区域出行条件的改善作用、对轨道线网结构的影响、运营效果、建设情况、环境保护和可持续发展等。目标A准则层B准则层C指标屡D圈6—1都市圈轨道交通枢纽布局(站点)评价指标体系结构 第六章都市崩轨道交通枢纽布局评价方法研究6．4．3评价指标重要性权数确定评价指标重要性量化方法与步骤要点如下：(1)构造评价矩阵设u为层次分析模型中相对上层元素的n个评价元素的集台且“，∈U，=1,2，一一一，"“，∈U，=1,2，一一一，n同层元素Ⅳ。和“，两两相比较，相对重要性量度用“。表示，量度通常用。至9及它们的倒教形式表示，由此构成评价矩阵：j“llU12⋯“I。|c：I“2·％：⋯也一I(6—3)r⋯⋯⋯j∽m％2⋯“一J(2)权重分配及相容性检验根据评价矩阵，求出最大特征根所对应的特征向量，即是评价因素权重向量，计算与检验步骤如F：①计算评价矩阵每行元素的乘积RjnR』，=丌“。f，，=1，2，⋯，月(6—4)f：l②计算Rj的竹次方根RjRj=0R：i=1,2，一一一，H③对向量Rj=(R0R；，一R：)作归一化处理R，=瓦7／(∑R』，)f=1，2，⋯，H则R=(Rl，R2，⋯，R。)为权重向量④计算判断矩阵晟大特征根九。。喜导=去喜孚其中：(CR)，表示向量瞅的第f个元素，叩可表示为：CR=(((氇)13一，(CR)。)=c(gl，R2，⋯，RJ⑤相容性检验在建立评价矩阵时，两因素相互比较，其相对重要性是决策人员的主观判断与否，可刖相容性指标C．1．来检验，C．1．值计算如下：C．』．=(^。。一n)／n一1)f6—5)f6—61(6—7)(6—8)这种判断的客观，6—9)一股的，C．I．≤o．10，就可以认为评价矩阵的相容性及权重分配是能接受的，否Ⅲ，需要对评价矩阵进行调整，直至C．i．≤O、10为止。 查堕查兰堕三!=兰些堡塞3)多层递阶结构模型组合权重确定对于图6—1所示的多层递阶结构模型，最底层因素的组合权重反映了评价指标对于总体评价层的重要程度，是权重分配的最终目的。一般地，设递阶结构模型第M层有元素n个，第M+I层i号元素相对于第M层n个元素的相对权重向量为R=(Rl，R2，⋯，R。)，则M+1层m个元素相对上层n个元素的权重组成权重矩阵，记作R，，。=(RI，R2，⋯，B)7，第M层元素的组合权重记作R”=(R“l，R2“，⋯，R”。)，则第M+I层元素的组合权重记作R“”=(R”“I，R2“1，⋯，R””。)，且有：R“1=∑RyR，(6-10)这个计算过程从第二层次开始沿递阶层次逐层向下计算，直至算出最下层元素的组合权重，在后述的灰加权关联度分析中，就是用的这个最_卜层元素的组台权重。6．4．4基于灰加权关联度分析的方案择优针对不同的布局方案，分别用公式计算或特尔菲法确定相应指标的数值，由此形成多个比较数列Xo={Xo(／)l，=1,2，⋯，")。在比较数列中，有些量是定性评价分数，有些是定量指标，数值是用公式或数学模型计算出来的．带有量纲，显然不能简单相加得出一个和数，用以确定布局最优方案。传统的做法是把全部指标值按一定的对应规则均转化成定性表示的分数，再求出各方案的加权总分，按总分的大小决定最优方寨。然而，指标值向定性分数的转化过程中，容易造成信息的损失与失真，使方案选优的准确r陛下降。在引入灰色关联度概念后，这种转化就不再需要了，直接利用不同量纲指标值组成的比较数列，决定方案的优劣排序。具体步骤如下：(1)建立比较数列和参考数列比较数列：X，={盖。(，)lJ=1,2，⋯，”)(f-1,2，⋯，m)参考数列：X。={Xo(，)IJ=1,2，⋯，”)(6—11)(2)对数据作归一化处理zl，_尝，：1,2，⋯儿扣0，1，2，⋯珊(6-12)‘Xf11。7一’(3)汁葬关联系数毒血nminlx70(J)一X7f(，)l+pmaxmaxlX’o(，)一X’，(，){氧u卜』节丢丽j可两弓面志高々而F可丽广(6-13)记△，(，)刊X。o(j)一x。·(J)1，则式上式可简化为：minminA。(川+pmaxmaxA，(J)量u)-二责两面赢三扩(6-14)式中：P∈(O，+∞)，称为分辨系数。p越小．分辨能力越人。一般取P=O．5。关联系数组成关联系数矩阵f 第六章都市罔轨道交通枢纽布局评价方法研究(4)求灰加权关联度塔点：。刍22‰善。刘f6—151，，=∑舌(抄R(’，)忙1,2，⋯，m(6—16)J；1根据最大关联度原J11ll，关联度值最人者对应的方案即为最优规划布局方案。6．5实例分析都市圈轨道交通规划不同于一般城市轨道交通规划的特异性在于都市圈轨道交通规划的规划主旨是：枢纽(站点)——网络，由枢纽(站点)的布局决定撮终的网络布局，它们是相辅相成、不可分离的，网络的规划反映在枢纽(站点)的规划布局中，因此其布局综合评价是平行的，可以同时进行，反映两者的评价指标几乎是一直的。在“苏锡常都市圈轨道交通规划”枢纽(站点)布局方案选优过程中，采用了本文提出的如图6-1中的评价模型，并利用了本文提出的评价方法进行了最优方案的选择。结果表明本文提出的评价模型与方法具有一定的实用性。在“苏锡常”都市圈轨道交通规划布局过程中，提出了三个预选方案，其内容详细介绍参考文献[8]，利用本文提出的层次一灰加权关联度分析方法对这三个方案进行评价，晟后确定了虽优方案。最优的推荐方案示意图如图6—2所示，6．5．1评价指标权重计算(1)评价指标权重的确定参考图6—2给出的“都市圈轨道交通枢纽布局评价”层次分析模型，利用本文6．4．3给出的权重计算方法计算评价指标权重，用公式6—3、6-4、6-5、6-6、6-7、6-8、69，计算过程如下面表格所示。表6．2准则层B相对于目标层A的判断矩阵A．B表6．3准则层C相对于准则层B的判断矩阵B1一Cl。AB1B2B3&Bll8伸3／27／4B29／8l5，32民2，33／519／8B44n28／9lBlClC2C3CIl7[59／8C25／7I4／5C38，95，嶂l则可得权重向量为R=(0．297，0．334，0．189，O．171)；则可得权重向量为R=(0．384，0．274．0．342)：厶。=4．004，CI=0．0013，R，=0．90，CR=0．0001<01^。。=3．005，c，=0．0025，R／=0．58，CR=0．0043<0表6．4准则层C相对于准则层B的判断矩阵B2-C4_5，B3一C“7，B4．C84B1C4C5权重RB3C6C7权重RB4C8Co权巫RCt15／60．455C6l1O．500C8i2／30400C56，5i0．545C1I10500C93／2l0600 东南大学博上学位论文表6．5指标层D相对于准则层C的判断矩阵Cl-DP3，C3一D6—8ClDlD2D3Rl。。=3．000D1l2／34／30307C{=0000D23，2t20461R／=058D33／41／21O．232锄=0<0lC]D6D7D8R^一=3．006D6123／20458CI=0．0055D"1／2l3／50213R／=058D82／35／3l0．329职=0．009(0．1表6．6指标层D相对于准则层c的判断矩阵c4-D9wCdD9DloD¨D12Di3D14Rk=6．004Do13／41／22／3l／25，90105CI=00008Dlo4／3l2／37／95／77／90．138尺1=1．24D1l23，219／79／86／50．213CR=0．0006<0．1D123／29／77／9l5，6l0．168D1327／58／96／5I8／70．199D149，59／75／6l7／810．177表6．7指标层D相对于准则层C的判断矩阵C5一D”19C5DIsDL6D17D18D19R丸。=5．003D15l2／36／54／510179CI=00008D163，，2l7／48／73／20．265R／=i．12D175／64／712／35／6015l佣=0．0007<0．1Dl85／47／83／2l5／40．226D1912／36／54／510179表6．8准则层D相对于准则层c的判断矩阵C2一D4-5．C6-D20-21，C7一D22-23C2D4D5投重RC6D20D21权重RC，D22D23权重RD^l10．500D20I7，80467D2214／30．429Dsl10．500D2l8／710533D233／4l0．57l表6．9准则层D相对于准则层C的判断矩阵c8-D24，C9-D2”6CgD24权重RC9D25DM权重RD24l1．000D25Il0500D26l10．500由公式6一10计算指标层对准则层和准则层对目标层的权重可以计算各指标相对于总目标的权重值及其排序如表6．10所示：表6．10指标．重及排序表指标代码DlD2D3D4D5D6D7DsD9DioD1lDI2Dl】权重O．0350．0520．0260941004l004700220033O．01600210．03IO0260030排序15422111l7241626251822l9指标代码D1qDI5D16D17Dl8D19D20DzID22Da3D24D15D26权重0．027003600470027004000330046005300420057O．06800510052排序20】4720131693102l64 第六章郝市幽轨道交通枢纽布局评价方法研究2对指标傲归一化处理多指标决策中，由于各个评价指标的单位、量纲和数量级不同，不具有可比性，因此在评价时要指标进行标准化处理。指标标准化采用公式6—12进行均值化处理。表6．Il为标准化后得到归一化决策矩阵。表6．】l归一化决策矩阵D指标代码D1D2D3D4D5D6DsD8D9DIoD¨DlzD13方案I1067103710331092l076166710441．0771．160l14310201，0000912方案209700．985098209530．9641000098609620．9190933l0200985I．046方案309630．97709850．9550．96003330．97009620．92109240．9611015l042指标代码D14D15Dt6Dj7D砖D19D-．oD：1D22啦3D24D2sD*方案I1．50011601．0000300091210001．0740．33316671000l667l000I500方案212000．859100012001，04610000．9711．00010001．000l000I．200方案30300098l10001．50010421．0000．954166703331．0000．333100003006．5．2苏锡常都市圈轨道交通枢纽(站点)布局三个预选方案评价根据公式6-13或者6—14计算三个方案的关联系数考(J)，其中分辨系数P取值为o5，计算结果见表6．12所示。表6．12三个方案关联系数茧(，)计算表指标DlD2D3D4D5D6D7DsD9DioD11D12D13方案l1．00010001000I．000100010001．00010001．000l∞0009770833方案2087309280930082808560，50009200．8520．734076l100009561000方案30．865091709330．829085103330．8990．85207360．753091910000．994指标D14DisDr6D17DI8D19D20D2ID22D23D24D15D26方案l100010001．00003570833I．000l-0000333l0001．000l000l000方案20690068910000690I_0001．00008660．50005001．0000．50010000690方案30．3570．789l0001．0000．9941．0000．8471．0000．3331．000O．33310000．357表6．13三个方案加权关联系数鲁(J)·R(j)计掉表指标D1D2D3D4D5D6D7D8D9DloD1lD12D】3合汁方案I0．0350052O026004l0041O0480．02200330,0J60．02100310．025002504J3方案20．0300．0480．0240．0340．0350．0240．0200．0280．0120,016O0310．0250．0300355方案30．0300047O02400340．0350．016O．020002800120016O．028O026O0300344指标D14DI5D16D17DnDr9D20D11D22D：3D24D：5DM合计方案1O0350052O．026004l004IO．048O．0220．0330,01600210031002500250522方案200300．0480．024003400350．024O．020002800120016003100250．0300．447方案30．0300．0470．0240．0340035O。016O．0200．0280．0120．016O0280。0260．0300439根据公式6-16计算得到三个方案的关联度∥=(O．935，0．802，0．783)，计算过程见表6．13所示。计算结果为方案l与理想方案关联度0．935明显人于方案2和方案3的0．802和0783，表明方案l’，理想方案的关联性最好，因此方案1在三个方案中是最优方案，从而确定方案1为推荐方案。另外在三个方案中优劣排序为方案1虽优，方案2次之，方案3最差。127 东南大学博士学位论文Z 釜查要型里壁垫望茎堡塑塑塑旦塑竺查生业壅6．6本章小结本章研究利用层次分析法和灰色关联分析方法，按照枢纽布局的目标要求，提出了由“总体评价层～评价准则层一评价指标层”lR成的三层分析模型，建立轨道交通枢纽规划设计方案的评价指标体系，形成有序的递阶层次结构，提出一个多目标、多层次的综合评价方法；；该分析模型根据枢纽布局规划的优化目标利方法，并与轨道枢纽的功能定位密切联系起来，且考虑枢纽布局对轨道交通与其它客运方式衔接的影响，确定其规划布局方案综合评价主要评价其与城市发展的协调性、对居民出行条件的改善作用、对轨道线网结构的影响、对轨道线网运输功能的影响等。该方法用在了“苏锡常”轨道交通研究项月中，结果表明该方法用在轨道线网及枢纽布局方案选择中其有～定的实用性。 东南大学博士学位论文参考文献【1】HarldKoontz，EssentialofManagement,198512】赫伯特·硒蒙，杨砾泽，现代决策理论的基石一有限理性说，北京经济学院出版社，1989年f3】王有为。城市公共交通枢纽规划研究。西安建筑科技大学f≯!士论丈，1999[4】王炜等。城市公共交通系统规划方法与管理技术。科学出版社，2002【51覃煽，轨道交通枢纽规划与设计理论研究，同济大学博上论文，2000年161郭晓汾等。基于灰加权关联度的公路主枢纽战场布局决策方法，中国公路学报，Sep．1997，V01．10No．3[7]傅立。灰色系统理论及其应用。北京：科学技术文献出版社。1991，II[8】苏锡常都市圈轨道交通线网规划研究，东南大学智能运输系统研究中心，2003，1230 第七章结论和展望7．1主要研究成果和结论城市化进科的加快，导致了城市区域向巨大的城市群地区演变，大都市带、都市连绵区或城镇群体空间不断涌现，这种大都市罔、都市连绵区或城镇群体空间的形成要求借助于区域或城市问的完善的交通网络体系，许多大城市把建立以大容量的快速轨道交通系统为骨干，地面辅以常规多类型公共交通刚络、公路网、肮空、水运等为补充的多层次、多元化、立体化的客运交通方式相互协调的综合客运交通体系，并充分实现各类交通方式之间有机衔接换乘，并以此大都市综合客运交通体系作为城市交通发展的战略。轨道交通枢纽的优化布局及其与其它交通方式的换乘衔接是城市轨道交通系统规划的一个荚键内容，近年来己引起北京、上海、广州、深圳等大城市主管部门的重视，在轨道枢纽与常规公交的衔接、城市内部与对外交通衔接枢纽布局、地下空间的有效利用以及如何提升轨道枢纽换乘效率等方面的研究T作正有待于全面展开与深化。本文主要研究工作和成果总结如下：1．研究界定了都市圈的定义、形成机理以及都市圈的五种空间的组合形态。在此基础上，结合我国城市化进程的特征、城市经济的发展、经济全球化及市场经济的发展特征，提出了我国都市圈的形成机理：都市圈是区域空间结构网络化、高级均衡的多中心模式发展的进一步深化，是城市化、城镇化、工业化、区域经济一体化、经济全球化和市场经济发展的必然要求。对于都市圈内的轨道交通及轨道交通枢纽建设具有重要的指导意义；2．在研究分析城市“综合客运枢纽”和“公共交通枢纽”定义及特征的基础上，结合轨道交通的特征，笔者首次提出了都市圈轨道交通枢纽的定义：都市圈轨道交通枢纽作为都市罔客运换乘枢纽的一种重要形式，是指集有都市圈内多条轨道交通线路、多种交通方式、具有必要的服务功能和控制竣各，为都市圈对内对外交通，私人交通与公共交通及公共交通内部转换提供场所的集交通功能、高新技术、建筑艺术于一体的设施都市圈轨道交通枢纽涵盖城市“综合客运枢纽”和“公共交通枢纽”的概念；3．结合都市圈的形态特征，给出了都市圈轨道枢纽的分类依据及分类内容；在分级影响因素分析的基础上，建立了轨道枢纽分级的指标体系，结合我国实际情况，确定了大型、中型、小型和一般轨道枢纽的分级标准。4．研究了枢纽的客流吸引范围、枢纽的合理步行区及合理交通区定义及其确定方法。提出了适合都市圈轨道交通枢纽点的吸引范围模型，提出了以枢纽节点为中心、以吸引范围为、}径的圆形范同为客流预测的虚拟交通小陌的划分方法；把都市圈轨道交通枢纽的客流吸引范围划分为二个层次：一级吸引范围、二级吸引范围和三级吸引范国。并依此在确定吸引范围的基础上，将一级吸引范围内的小区称为一类小区，称二级吸引范甩内的小区为二类小区，三级吸引范围的小区称为二类小区；5．选取步行时间、等车时间、在乘时间、交通费用建立丁Logit交通方式选择模型；在都市罔背景下的居民出行方式的取决于Logit效_L|J值的大小，效州值取决于模型参数，生成效用矩阵需要建立步行时间矩阵。等车时间矩阵，在乘时闻矩阵，交通费用矩阵。提出了基于效用矩阵的都市圉轨道枢纽客流预测模型，实例分析证明该方法具有较强的实用性平¨可靠性。6提出了交通区位理论、交通走廊理论在都市罔轨道网络及枢纽布局规划中的应用思路：交通区位决定枢纽位置、交通走廊决定线路走向的由“枢纽剑网络”的轨道网及枢纽规划方法，这样可以使得都市罔枢纽站与客流的集敞点较好的衔接，方便出行。7．提出了都市圈轨道网及枢纽布局的基本思想：以分层结构为基础，以轨道枢纽为核心，分层、分阿布改轨道线路，优化成网。其特点是在都市圈内把轨道交通网络应服务的区域划分为一级、二级、二级锚阎点，先以一级锚州点为基础找出儿个人型枢纽．布设高等级的轨道线路形成干线层；再以二二级锚㈣点为中心找出中耀枢纽，最_f舌找出三级锚闻点为一般和小型枢纽，在大型枢纽、中型枢纽上布醍轨道线路的次干线层，依次类推．形成轨道网络的支线层，并最终形成了都市圈轨道交通网络。8提出了都市罔轨道交通网络及枢纽布局的方法步骤： 东南大学博士学位论文第一步：详细分析都市罔交通走廊和边界条件，确定轨道主骨架线路的基本走向；第二步：通过锚固点分析确定都市圈轨道枢纽的交通区位，标定线路走向的具体位置；第三步：根据城市问的经济及交通联系以及都市罔重点城镇的空间布局，构建市间连接线网络；第四步：根据各市市区的用地形式及市区远景规划，合理确定各城市市区内轨道交通线路的衔接。9．提出了人型枢纽选址的四步骤选址方法与模型，提出了依据客流集散点及客流量大小的中、小型枢纽选址模型与方法，枢纽选址的方法与模型在“苏锡常”都市圈轨道交通研究项目中得到了应用，结果表明建立的方法与模型具有较高的实用性：10．通过分析利用快速轨道交通出行的过程，得出按照乘客上站及下站的步行时间和乘车时间总利最小的原则来优化布局快速轨道交通站点的结论，建立了基于出行时间最小的站距优化模型，该模型是建立在乘客出行过程论证分析的基础上，具有一定的参考价值。11．研究交通衔接内涵、轨道交通枢纽的衔接换乘内涵、轨道交通枢纽换乘衔接的发展趋势及典型的国外轨道交通枢纽换乘衔接系统的分析。重点研究了轨道交通线路之间的换乘衔接模式，得出了轨道线路之间主要的换乘模式：站台换乘、结点换乘、站厅换乘、通道换乘、混合换乘和站外换乘六种模式，轨道换乘枢纽的布局模式：并列式、行列式、十字型、T型、L型、H型和混合型等七种形式；重点研究了常规公交接运轨道交通的衔接规划，得出了公交接运轨道交通的模式，公交接运轨道交通枢纽的规划模型，公交换乘轨道交通的模式及轨道交通换乘其它交通方式的方法等。12．研究了轨道枢纽规划设计方案综合评价方法。建立了轨道枢纽规划布局方案的综合评价指标体系，提出了确定权重系数的均方差方法和灰色关联分析的综合评价方法．7．2进一步研究和展望本文结合都市圈的结构及其发展形态，研究了都市圈轨道交通枢纽的特性。在都市圈轨道枢纽的集散客流预测、轨道枢纽布局的理论和方法、轨道枢纽的换乘衔接方面进行了开创性的研究，有一定的研究深度，但由丁：轨道枢纽的规划布局及换乘衔接研究涉及面广，影响因素多，同时本人学识水平以及物力、时间有限，论题所涉及的领域还存在一些有待进一步研究的问题：1’都市圈的形成要求借助于区域或城市间的完善的交通网络体系，多层次、多元化、立体化的客运交通网络体系是都市圈综台交通发展的模式，因此，都市圈客运交通方式一体化研究也需要进一步研究。2．本文所建立的数学模型，如：客流预测的教用矩阵模型、轨道枢纽选址模型以及基于轨道线路的常规公交线网接运模型等，由于时间和财力的限制，并没有进行实例研究，因此这些模型的使崩技粟有待丁在一f：程的实际应用中进行检验：3．轨道交通衔接换乘系统(主要是常规公交，包括站场的衔接和网络的衔接)的规划设计理论研究有待于进一步深化。4．评价轨道交通系统与公交系统相协调的程度、轨道交通是否融入到城市交通体系、轨道交通对城市交通影响的大小是进行霹流估算的基础。下列因素是客流龟的增加的动因：采取通票制度，建立综台换乘中心及在轨道交通站点周围建立自行车和机动车的停车场；在与机动车的衔接方面，比如可考虑出租车的收费调整，当起步费低到一定的程度，人们K距离的出行会更多地采用“出租车+地铁”的方式；公交线路的调蔡，做好地面公交和轨道交通的接驳，以吸引轨道交通客流。5轨道交通客流敏感性分析。研究客流对主要影响因素的敏感性，为合理制定运营政策提供参考，如票价制定，=竹假日轨道交通运营政策调整等：同时研究各影响因素和客流增长的关系，为优化轨道交通服务、提高客流提供策略建议。6．轨道交通在我国止处于发展阶段，制定轨道枢纽规划设计相应的技术标准、研制规划设计的程序、编制规划设计的规范或规程以及编写规划设计手册己成为当务之机；32 东南人学博士学位论文附录攻读博士期间主要发表的论文：附录夺陶志祥，黄卫。城市交通控制的新发展。交通运输系统工程与信息，2002(8)，V01．2No．3：14～17。夺陶志祥，黄卫。基于Intemet交通信息网数据库访问的通用方法研究。土木工程学报．2002(7)，V01．2No．1：66～70。夺陶志祥，黄卫。实时数据库技术在高速公路事件管理中的应用。土木工稃学报，2003(1)，V01．36No．1：84～88。夺陶志祥。城市轨道交通客流时空分析研究。城市公共交通，2004(2)夺刘见，陶志徉等。苏锡常都市圈轨道交通投、融资研究。城市轨道交通研究，2004(2)。夺林惠丹，陶志祥等。基于Intemet交通信息系统数据库访问的方法分析。南京交通高等专科学校学报，2003(7)，V01．20No．1．39～42。夺卢少华，陶志祥。动态联盟企业的利益分配博弈。管理r程学报，2004(7) 致谢本文是在导师黄卫教授的悉心指导下完成的!导师孜孜不倦的钻研精神、严谨求实的上作作风和渊博的学识给我极大的教育和熏陶，将使我受益终生。值此对导师在学业上的辛勤培养、工作上的精心指导以及生活上的殷切关怀深致感忱与敬意!本项研究是在前人工作的基础上展开的，研究中用到了许多交通工程及其相关学科学者的研究成果，值此向他(她)们致以深切的谢意!部分引用到的文献在文中尚未一一列出，对此深感歉意。在三年多的学习和I研究过程中，惠蒙东南大学交通学院的各位领导、老师，特别是ITS研究中一t5的钱振东副教授、张晓春副教授、路小波副教授、柴于副教授以及张宁老师、陆振波老师等的鼓励、指导和关心，深致感i勇}!感谢师兄高更君博士、胡勇博士、千震宇博士在我的学习和生活中给予了萸大的帮助利鼓励!感谢同学肖旺新博士、闵召辉博士、刘志刚博士、封晓强博士、刘振清博士三年来的帮助!感谢轨道交通课题组王树盛硕士、庞志显硕十、刘见硕十、方蕾硕士等人给我的帮助，在此表示真诚的谢意!感谢给予我支持的所有的朋友们!感谢我的父母和兄弟对我的挂念和关心，您们那期望的眼神和默默的支持是我完成学业的动力和源泉!感谢兄弟姐妹们的理解和支持!最后深深地感谢所有关心和帮助过我的人，祝他fl"]-性平安!陶志佯丁东南大学逸夫建筑馆2004年4月