最新城市交通枢纽交通换乘分析与客流组织评价研究.docx

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最新城市交通枢纽交通换乘分析与客流组织评价研究

城市交通枢纽交通换乘分析与客流组织评价研究-

　　摘要交通换乘功能是城市交通枢纽的核心功能之一，交通枢纽的交通换乘能力及枢纽内部客流交通组织状况是评价枢纽综合性能的重要指标。

　　本文结合东直门交通枢纽工程实践就交通枢纽的交通换乘及客流交通组织评价问题进行探讨。

　　引进交通分布原理，将每种交通方式近似看作为一个交通源，其服务范围看成为交通影响区，对枢纽内交通方式间的换乘量进行分析与预测。

　　在充分考虑行人的舒适性、安全性和可靠性等定性评价的基础上，以乘客步行距离作为评价枢纽客流交通组织的主要量化指标。

　　测算行人最大步行距离、平均步行距离、绕行系数评价枢纽布置的方便性，进而评价枢纽内部布局设计的合理性。

　　关键词交通枢纽换乘出行分布交通组织评价

　　一、交通换乘分析

　　1概述

　　城市交通枢纽是车流与人流的集散地。

　　多种交通方式在枢纽中汇聚，人流与车流形成交通枢纽内的两大矛盾。

　　一般，大城市交通枢纽中至少集中了地铁、公共交通、行人、自行车与社会及出租车辆等多种交通方式。

　　因此，交通枢纽可以看成是一座大规模的交通流换乘中心，是各种交通工具间交通流量交换的主要场所，提供各交通流量间的高效、快速、安全交换。

　　交通换乘功能是城市交通枢纽的核心功能之一。

　　交通枢纽的交通换乘能力及相应的服务水平是评价其综合性能的重要指标。

　　分析与预测城市交通枢纽中各种交通方式间的乘客交换量可以为确定交通枢纽建设的合理规模，各种交通工具在枢纽中的布局分布等提供依据。

　　2影响换乘量的因素

　　交通换乘量受出行时间、费用、舒适性及安全性等多种因素的影响。

　　根据出行目的的不同，人们会选择不同的交通工具。

　　自行车和步行一般适宜于近距离出行，费用低但舒适性与安全性差。

　　地铁的优势是快速准点，但其服务面积较窄，只对其沿线产生作用，而公共交通的覆盖面则较广。

　　出行时间短且费用低的交通方式的交通需求必然较大，相应的其换乘量较大。

　　但对换乘量起决定性作用的因素是各种交通工具服务范围内的出行需求的多少。

　　3交通换乘量分析的基本思路

　　1换乘分析原理

　　交通枢纽中各种交通方式的出行总量可以用传统的预测手段根据现状交通、土地利用和经济情况及发展趋势分析得到，但是各交通方式之间未来的交换量的确定是十分复杂的。

　　交通换乘量即为枢纽区域内各种交通方式之间交换的客流量，换乘结果可以用矩阵的形式表达。

　　在四阶段法进行交通预测时，出行分布的预测就是将各交通小区产生和吸引的交通量转换成各交通小区之间的出行交换量，出行分布的结果为-表。

　　从以上分析可以看出枢纽换乘量分析与出行分布预测有一定的相似之处。

　　根据枢纽交通换乘的这一特点，本文引入交通分布分析原理与方法对换乘量进行分析与预测，将各种交通方式的换乘量组成一换乘矩阵。

　　通过现况调查得到现状枢纽区域范围内各种交通方式的换乘矩阵，再利用出行分布的计算方法得出未来的换乘量。

　　2交通小区的确定

　　将每种交通方式近似看作为一个交通源，由于各种交通方式自身的特点，各交通工具有不同的服务范围，而这些范围就是交通影响区，各影响区均产生和吸引大量的交通出行。

　　对每一交通影响区来说，出行不但量大且非常复杂从出行目的上看，这些交通出行可能是在本交通影响区内完成的，或是进出其它交通影响区。

　　在出行方式上，可以有步行、自行车、公交、地铁等多种方式。

　　另外，出行选择的路径更是多种多样，部分出行会选择交通枢纽换乘，有相当数量的出行不通过枢纽就能完成。

　　在交通枢纽的换乘分析中，将所有交通出行量都作详细考虑是不必要的，为简化起见，仅选择进出交通枢纽的出行为计算对象，以这种情况下的交通出行量作为整个交通影响区的代表值。

　　这时的交通影响区的产生量、吸引量就等于未来年进出交通枢纽的交通流量值，可以根据经济增长与交通增长的相关性或直接从规划部门的要求算得。

　　4换乘分析模型

　　在换乘分析中采用重力模型法，两个地方之间的相互作用的交通量与两个地方的土地使用密度大小,的乘积成正比，与由一个地方到另一个地方受到的交通阻抗可用一个函数成反比。

　　此阻抗函数可用出行距离的长短、行程时间的长短及费用的大小或使用分布函数来表示。

　　由于交通是土地使用的函数，所以可用交通分区的出行产生数和出行吸引数来反应交通分区土地使用密度的量度。

　　其基本表达式为=**，其中为单位换算常数，对此公式相关参数进行标定，就可得出各区间的出行。

　　5东直门交通枢纽换乘量分析

　　根据上述方法与原理对北京东直门交通枢纽的换乘量进行分析。

　　在东直门交通枢纽区域内设站的交通工具主要有环线地铁、东直门至西直门的城市轻轨铁路、市区公共交通、远郊区及长途公共交通、机场高速铁路等。

　　此外，自行车与行人也参与交通流量的换乘。

　　各种交通工具有其特定的服务区范围，如行人、自行车的服务区可认为在枢纽附近的一个范围，主要解决东直门周边街道及公建等的日常出行；城区公共交通主要是为其沿线市民的出行提供服务；近郊区公共交通的服务范围主要为北京市周边近郊地区，对东直门枢纽而言主要指北京的东北近郊；进出东直门的远郊公共交通主要是为顺义、怀柔、密云、平谷几个郊县进出北京市区服务，这些区域内进京的客流量必然要影响换乘量；地铁的服务范围主要是二环路沿线以及一线地铁经过的附近区域，这些区域内所产生的交通流量都有可能在东直门交通枢纽换乘；城铁主要解决了北部市区及近郊进出市中心区方向的交通，其中进出东直门的交通量主要为东北部市区及近郊。

　　上述各交通工具服

　　务区域的交通需求是影响东直门交通枢纽换乘量的决定性因素，某一区域内交通需求的增长必然会导致换乘量的增大，反之亦然。

　　根据预测，未来年各种交通工具进出东直门交通枢纽的客流总量，即、值如下表

　　2019年东直门枢纽区各种交通方式登降总量单位万人次

　　重力模型计算中采用美国的交通规划专用软件,输入各交通方式，也即交通区的产生吸引量值以及相关的一些控制参数，可得换乘矩阵及各种交通方式的交通换乘量，见图表。

　　根据模型计算得出的换乘矩阵可以用于进行各种交通工具换乘关系研究。

　　由计算结果可知，地铁与城铁间的换乘量最大，达到10万人日。

　　这是因为在北京市区中轴线以东，地铁与城铁连线贯穿了整个市区，是南北向快速交通的大通道，市区南北方向的交通流量将有相当部分使用地铁和城铁这两种交通工具，而中南部市区到北部市区的交通必然要在东直门地区换乘，这是换乘量大的主要原因。

　　此外，由于轨

　　道交通的高效性，对交通有一定的吸引作用，这是另外一个重要原因。

　　在图表中，各公交车与地铁、城铁间也有相当的换乘量，这是由东直门交通枢纽的主要功能定位决定的--提供市区与郊区交通流间的换乘。

　　东直门交通枢纽各种交通方式全天换乘量矩阵单位人次日

　　东直门枢纽全天换乘量示意图

　　图中显示远、近郊公交间的交通流换乘、行人与自行车交通间的换乘、以及高速铁路与远郊公交等的换乘均较小。

　　一方面，出行目的是决定其交换量小的一个主要原因，通过枢纽时一般不会产生这种交换；另一方面，以这种方式交换，出行费用时间很高，让这种交换阻力很大，交换量减少。

　　综上所述，在东直门交通枢纽内，较大的交通流换乘量主要发生在轨道交通地铁、城铁之间以及轨道交通与其它交通方式间，新建的交通枢纽应当重点解决与轨道交通相关的换乘问题，这样才能使枢纽最大限度地发挥其换乘中心的功能。

　　二、枢纽内部客流交通组织评价

　　交通枢纽区内部客流组织设计是整个枢纽设计的重要组成部分，客流交通组织的合理与否直接影响交通枢纽性能的发挥，甚至对于与枢纽相连接的外部路网，其交通通畅与否也与枢纽的客流组织密切相关。

　　城市交通枢纽具有规模大、流量大、交通方式复杂等特点，因此枢纽区内的客流交通组织显得尤为重要。

　　1客流交通组织原则

　　城市交通枢纽内部的大客流量要求在进行交通枢纽设计和客流组织时必须满足以下原则

　　1人流与车流的行驶路线严格分开，以保证行人的安全和车辆行驶不受干扰。

　　2客流在枢纽区的有限的空间里能够进行交换，不发生滞留和过分拥挤现象。

　　3满足换乘客流的方便性、安全性、舒适性等一些基本要求。

　　这些客流设计的基本要求也是评价客流交通组织合理性的重要方面。

　　2客流交通组织评价方法

　　交通枢纽的客流评价涉及到乘客在枢纽中所感受到的方便性、安全性、舒适性等很多问题，这些方面都难于单纯从定量或是定性的方面去考虑。

　　因此，本研究把客流交通组织评价分为两部分，即定性评价与定量分析同时考虑。

　　本次研究就是在定性评价的基础上，对某些指标提出量化标准，使评价结果更为直观、明了。

　　1定性评价

　　从乘客换乘的舒适性、可靠性、安全感和经济性等方面对枢纽内客流的换乘给出定性的好坏程度的评判。

　　舒适性包括恶劣天气下的保护、气候调节、公交站停车棚和其它因素。

　　可靠性包括照明、开阔的视野等。

　　安全性是指行人与机动车分离。

　　经济性因素与行人的旅行延误和不方便性的相关费用有联系。

　　2定量指标

　　方便性是枢纽内客流交通的重要指标之一。

　　影响方便性的因素很多，如步行距离、路线的直接性、坡度等，其中步行距离是方便性的决定因素。

　　在枢纽区内乘客步行的距离是由其平面及竖向布置决定的，如果步行距离太长，出行的总时间也会增长，影响了居民出行的效率。

　　此外，枢纽区内步行距离太长，必然使大量客流长时间停留于枢纽区内，管理范围增大，工作压力增加，枢纽区内乘客由于疲劳也产生厌烦情绪。

　　另一方面，步行距离的计算较为简捷。

　　因此，本研究中采用步行距离为主要评价指标进行分析。

　　3客流交通组织评价指标

　　1最大步行距离

　　对乘客步行距离进行分析时，首先要考虑行人的最大步行距离。

　　从某一种交通工具登降的乘客，由于其来源不同，步行的距离也不相同。

　　如乘地铁的人可能会来自城区公交或自行车换乘等交通方式，这些人有不同的步行距离。

　　综合所有的出行距离，可得出其中的最大值，这个值代表枢纽区内行人运行的可能的最长路径，当最大步行距离超过人能接受的范围时500米，认为有一部分人将会步行很长距离，这时枢纽区的客流交通组织需要进行调整。

　　2枢纽的平均换乘步行距离

　　对整个交通枢纽来说，平均步行距离是枢纽区客流组织的另一个重要指标，平均出行距离小，整个交通枢纽运行效率也高，反之亦然。

　　由于各不同交通方式间的换乘量不同，计算平均步行距离的取值应以换乘量为权重。

　　设几种交通方式间的换乘量分别为12、13…，步行距离平均为12、13…，则平均距离的表达式为

　　_=Σ*Σ

　　考虑到人在水平面步行和竖向步行上、下楼心理与体力消耗的不同，取

　　=+*;

　　式中为水平距离，为竖向高程差，为上、下楼距离增大系数，上楼取40,下楼取20如选择自动扶梯可取10。

　　3各种交通工具的平均步行距离

　　在某一种交通工具上登降的乘客，其步行距离也是交通组织的高效性与合理性的一个重要参考，仍用加权平均步行距离来计算，计为_,其计算表达式为_=Σ*Σ,其中、为与某一种交通方式相联系的乘客换乘量。

　　4绕行系数

　　换乘乘客的步行距离与车站在枢纽区的平面布置有直接关系，在实际工程中，车站的平面布置经常受规划等种种条件限制，其位置基本被限定。

　　在这种情况下，对客流组织的评价不能仅仅以步行距离的长短来衡量，还应当考虑在这种平面布置下乘客绕行的距离的长短。

　　设在两车站间，理想的步行距离为,乘客实际步行距离为,则定义绕行系数=

　　综上所述，在评价行人利用枢纽的的方便性时，首先要测算行人的最大步行距离，并根据行人的交通特性评定其合理性。