（交通運輸規(guī)劃與管理專業(yè)論文）城市軌道交通與常規(guī)公交協(xié)調(diào)換乘研究.pdf

摘要 隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展 城市化和機動化進程日益加快 城市交通 需求空前高漲 城市交通面臨嚴(yán)峻的考驗和挑戰(zhàn) 籌建大容量的快速軌道交通 系統(tǒng)己成為發(fā)展功能完備的公共交通系統(tǒng)的重要舉措 要充分發(fā)揮軌道交通的 骨干作用及其整體效益 必須適應(yīng)不同層次客運的需要 必須以各交通方式之 間的協(xié)調(diào)換乘為前提 因此 如何使軌道交通與常規(guī)公交兩者有效換乘 協(xié)調(diào) 發(fā)展 成為急需研究的課題 以此為背景 本論文根據(jù)城市軌道交通與常規(guī)公 交的基本理論 對其協(xié)調(diào)換乘方法進行了研究 本論文主要分析研究了城市軌道交通與常規(guī)公交之間如何相互協(xié)調(diào)線網(wǎng)規(guī) 劃 站點規(guī)劃和運營管理 在線網(wǎng)規(guī)劃方面 本論文考慮了城市公共交通線網(wǎng) 優(yōu)化問題中的一般約束條件和運送目標(biāo) 建立了軌道交通與常規(guī)公交線網(wǎng)構(gòu)筑 的多目標(biāo)優(yōu)化模型 以軌道交通的吸引區(qū)作為研究范圍 建立了以常規(guī)公交接 運效率最大為函數(shù)目標(biāo)的線路優(yōu)化模型對原有常規(guī)公交線網(wǎng)局部的調(diào)整進行分 析 在站點規(guī)劃方面 分析了合理設(shè)置軌道交通站間距的必要性和基本要求 進 而建立了以乘客總出行時間最少為目標(biāo)的合理站間距計算模型 在運營管理方 面 本論文提出了運營協(xié)調(diào)的原則和目標(biāo) 從運能匹配 調(diào)度協(xié)調(diào) 票價合理 和管理統(tǒng)一四個方面探討了軌道交通與常規(guī)公交之間的運營協(xié)調(diào) 然后根據(jù)評 價指標(biāo)選取原則構(gòu)建了軌道交通與常規(guī)公交協(xié)調(diào)換乘的評價指標(biāo)體系 選取模 糊綜合評價方法進行了綜合評價 最后對蘇卅i 軌道交通規(guī)劃線m 1 與常規(guī)公交協(xié) 調(diào)換乘程度進行了評價 目前對城市軌道交通與常規(guī)公交協(xié)調(diào)換乘的理論和和方法專門研究還較 少 本論文對已有研究成果進行有效的整合利用 不僅豐富了公共交通換乘的 理論 而且在一定程度上為交通規(guī)劃 建設(shè)和管理的科學(xué)決策提供了參考依據(jù) 關(guān)鍵詞 城市軌道交通 常規(guī)公交 換乘 協(xié)調(diào) 評價 a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fe c o n o m y u r b a n i z a t i o na n dm o b i l i z a t i o n t h ed e m a n do f i r a t 矗ci sh a r d l yi n c r e a s e d u r b a nt r a f f i ci sf a c i n gs e v e r et e s ta n dc h a l l e n g e c o n s t r u c tm a s s r a p i dt r a n s i th a sa l r e a d yb e c o m ea ni m p o r t a n tm e a s u l r et od e v e l o pf u l l yf u n c f i o n f lp u b i c t r a n s i t i no r d e rf o rt h eu r b a nr a i lt r a n s p o r t a t i o nt of u n c t i o na sab a c k b o n ea n dt oi n c r e a s ea t o t a lb e n e f i t t h eu r b a np u b l i ct r a n s p o r ts y s t e mh a st om e e tt h en e e d so fd i f f e r e n tl e v e l so f p a s s e n g e rt r a n s p o r ta n dh a v et h ec o o p e r a t e dj o i n i n go fe v e r yt r a n s p o r tm o d ea si t s p r e r e q u i s i t e t h u s h o wt ot r a n s f e re f f e c t i v e l ya n dd e v e l o pb o t hr a i lt r a n s i ta n db u st r a n s i ti n p h a s e t h i sh a sb e c o m ea nu r g e n tt a s k b a s e do nt h a ta n da c c o r d i n gt ot h eb a s i ct h e o r ya n d m e t h o do fu r b a nr a i lt r a n s i ta n db u st r a n s i t t h i sp a p e rm a k e sas t u d yo nt h et r a n s f e rb e t w e e n u r b a nr a i lt r a n s i ta n db u st r a n s i t t h i sp a p e ri ss t u d y i n gm a i n l yo nh o wt oc o o r d i n a t er e c i p r o c a l l yt h en e t w o r kp l a n t h e s t a t i o np l a na n dt h eo p e r a t i o nm a n a g e m e n tb e t w e e nu r b a nr a i lt r a n s i ta n db u st r a n s i t i n n e t w o r kp l a na s p e c lc o n s i d e r i n gt h en o r m a l l ys u b j e c tc o n d i t i o na n dt r a n s i tg o a li nt h e n e t w o r ko p t i m i z a t i o np r o b l e mo fu r b a np u b l i ct r a n s i t an e t w o r ko p t i m i z a t i o nm o d e lo n e s t a b l i s h i n gt h en e t w o r ko f u r b a nr a i lt r a n s i ta n db u st r a n s i ti sg i v e n a n dt a k i n gt h ea t t x a c f i o n d i s t r i c to fu r b a nr a i lt r a n s i tf o rr e s e a r c hs c o p e al i n eo p t i m i z a t i o nm o d e lw i t ht h et r a n s i tg o a l o ft h eb u st r a n s i tm a x i m u mi sp u tf o r w a r dt oa n a l y z et h el o c a lo p t i m i z a t i o no ft h eo l db u s t r a n s i tn e t w o r k i ns t a t i o np l a na s p e c t a n a l y z i n gt h en e c e s s i t ya n dt h eb a s i cr e q u e s to ft h e r e a s o n a b l ee s t a b l i s h m e n to fu r b a nr a i lt r a n s i ts t a t i o ns p a c i n g w i t ht h eg o a lo ft h ep a s s e n g e r s o v e r a l lt r a f f i ct i m em i n i m u mo p t i m u ms t a t i o ns p a c i n gm o d e li se s t a b l i s h e d i no p e r a t i o n a s p e c t t h ep r i n c i p l e sa n dg o a l so ft h eo p e r a t i o nc o o r d i n a t i o na r em a d e a n df r o mf o u ra s p e c t s i n c l u d i n gt h ed e s i g no ff u n c t i o nm a t c h o p e r a t i o nc o o r d i n a t i o n p r i c er e a s o n a b i l i t ya n d m a n a g e m e n tu n i f y t h eo p e r a t i o nc o o r d i n a t i o nb e t w e e nu r b a nr a i lt r a n s i ta n db u st r a n s i ti s a n a l y z e d t h e nf u z z ys y n t h e s i se v a l u a t i o nm e t h o di sa p p l i e dt oe v a l u a t ec o o r d i n a t i o nt r a n s f e r b e t w e e nu r b a nr a i lt r a n s i ta n db u st r a n s i t b y s e l e c t i n gt h ea p p r a i s e m e n ti n d e xs y s t e m a c c o r d i n gt oa p p r a i s e m e n ti n d e xc h o i c ep r i n c i p l e s a tl a s tt h ec o o r d i n a t i o nt r a n s f e rd e g r e e b e t w e e nt h es h u z h o un o m 1s u b w a ya n db u st r a n s i ti sa p p r a i s e d a tp r e s e n ti ti ss t i l lf e wt h a tas p e c i a ls t u d yo nt h et r a n s f e rc o o r d i n a t i o nt h e o r ya n d m e t h o db e t w e e nt h eu r b a nr a i lt r a n s i ta n db u st r a n s i t h a v i n gc a r r y i n go nt h ee f f e c t i v e c o n f o r m i t yu s eo ft h ek n o w nr e s e a r c hr e s u l t s t h i sp a p e rn o to n l ye n r i c h e st h et r a n s f e rt h e o r y o ft h ep u b l i ct r a n s p o r t a t i o n b u ta l s oi nt h ec e r t a i nd e g r e eo f f e r sr e f e r e n c eb a s i sf o rt h e s c i e n t i f i cd e c i s i o no f t r a n s p o r t a t i o np l a n n i n g c o n s t r u c t i o na n dm a n a g e m e n t k e yw o r d s u r b a nr a i lt r a n s i t b u st r a n s i t t r a n s f e r c o o r d i n a t i o n e v a l u a t i o n 長沙理工大學(xué) 學(xué)位本論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明 所呈交的本論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得 的研究成果 除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外 本論文不包含任何其他個人 或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品 對本論文的研究做出重要貢獻的個人和集 體 均已在文中以明確方式標(biāo)明 本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān) 儲鶴 把螨 日期 加6 年 午月刁日 學(xué)位本論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位本論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留 使用學(xué)位本論文的規(guī)定 同意學(xué) 校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交本論文的復(fù)印件和電子版 允許本論文被查 閱和借閱 本人授權(quán)長沙理工大學(xué)可以將本學(xué)位本論文的全部或部分內(nèi)容編入有 關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索 可以采用影印 縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位本 論文 本學(xué)位本論文屬于 1 保密口 在年解密后適用本授權(quán)書 2 不保密團 請在以上相應(yīng)方框內(nèi)打 作者簽名 才眵嚎角日期鋤 牌 午月 導(dǎo)師簽名 艫 鐫 四日 日期 2 e 口6 年 仁月岬日 圖表目錄 圖1 1 研究思路框圖 8 圖2 1 居民選用軌道交通出行流程 1 3 圖4 1 乘客出行時間與站間距之間的關(guān)系 3 0 圖5 1 公共交通系統(tǒng)調(diào)度內(nèi)容構(gòu)成 3 8 圖5 2 換乘樞紐消耗的廣義費用組成 3 8 圖5 3 換乘樞紐出行者行為示意圖 3 9 圖6 1 綜合評價工作流程圖 4 9 圖7 1 軌道交通線m l 與公交干線走向示意圖 6 2 表1 1 世界部分大城市軌道交通線路長度及日客運量 1 表1 2 我國城市軌道交通線路現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃重點一 3 表2 1 軌道交通與常規(guī)公交速度與運能的比較 9 表2 2 世界一些大城市軌道交通與常規(guī)公交運量比較 1 0 表2 3 軌道交通與常規(guī)公交舒適度的比較 1 0 表2 4 軌道交通與地面常規(guī)公交的服務(wù)范圍 1 0 表2 5 軌道交通與公共汽車綜合特征的比較 1 1 表2 6 城市交通方式劃分的主要特征 1 2 表2 7 軌道交通與常規(guī)公交協(xié)調(diào)換乘的內(nèi)容及目標(biāo) 1 6 表3 1 廣州部分主要交通干道公交線路重疊狀況 1 8 表3 2 公交干線 次干線與傳統(tǒng)公交線路比較 1 9 表4 1 國內(nèi)外部分城市軌道平均站間距一覽 3 0 表4 2 各參數(shù)變化對站間距d 的影響 3 3 表4 3d 隨各參數(shù)變化的計算實例 3 4 表5 11 9 9 1 年英國倫敦城市交通需求的價格彈性 4 4 表6 1 軌道交通與常規(guī)公交協(xié)調(diào)換乘程度評價指標(biāo)體系 5 1 表6 2t t t 取值表 5 4 表6 3k k k 取值表 5 6 表6 4 三種評價方法的優(yōu)劣勢比較 5 7 表6 5 百分制式的評價指標(biāo) 5 8 表6 6 平均一致性指標(biāo) 5 9 表7 1 蘇州市軌道交通線m 1 與常規(guī)公交規(guī)劃線網(wǎng)銜接情況 6 3 表7 2 軌道交通與常規(guī)公交協(xié)調(diào)換乘綜合評價的模糊判斷數(shù)據(jù)一覽表 6 4 v 1 1 研究背景 第一章緒論 1 1 1 城市軌道交通的發(fā)展概況與趨勢分析 自1 8 6 3 年 世界上第一條地鐵線路在英國倫敦建成投入運營以來 至今 全世界已經(jīng)有4 0 個國家1 1 5 多座城市建成地鐵或輕軌等形式城市軌道交通系 統(tǒng) 全世界地鐵和輕軌營運線路里程己達8 1 0 0 公里 有2 1 座城市的地鐵和輕 軌營運線路長度超過了1 0 0 公里 其中紐約 倫敦的地鐵和輕軌線路超過了4 0 0 公里 巴黎超過了3 0 0 公里 目前還有2 0 多個國家的3 0 多個城市正在建設(shè)或 者籌備建設(shè)軌道交通 1 軌道交通作為解決城市交通問題 特別是大城市和特 大城市交通問題的一種手段而廣為推行 在公共交通中起著骨干作用 其年均 運送乘客2 6 0 億人次以上 表1 1 所示為世界部分大城市軌道交通線路長度及客 運量情況 不僅發(fā)達國家在不斷發(fā)展城市軌道交通 發(fā)展中國家的一些大城市 也在積極建設(shè)城市軌道交通 表1 1 世界部分大城市軌道交通線路長度及日客運量 北京44500 1997年 5 4 注 數(shù)據(jù)來源于參考文獻 6 7 我國眾多的大城市普遍存在交通擁擠問題 交通擁擠和堵塞不僅影響城市居民的生 活 而且制約經(jīng)濟發(fā)展 在機動化迅速發(fā)展的背景下 城市交通需求和基礎(chǔ)設(shè)施供給之間 的矛盾將更加嚴(yán)重 城市軌道交通運量大 環(huán)境污染低 人均占用道路空間少 有利于緩 解城市交通需求和基礎(chǔ)設(shè)施供給之間的矛盾 目前 我國正大力發(fā)展城市軌道交通 做為 解決城市交通擁擠問題的首選措施 就我國城市軌道交通的發(fā)展而言 大致經(jīng)歷了以下幾個階段 1 起步階段 2 0 世紀(jì)5 0 年代至7 f f 年代初期 我國軌道交通的發(fā)展戰(zhàn)略是以防戰(zhàn)兼顧交通 其指導(dǎo)思 想是 平戰(zhàn)結(jié)合 即平時用于交通 戰(zhàn)時用于戰(zhàn)爭 屬于 絕密工程 根據(jù)當(dāng)時的發(fā) 展戰(zhàn)略和指導(dǎo)思想 以修建人防設(shè)施為主的地鐵應(yīng)運而生 如北京地鐵 天津地鐵等 2 開始建設(shè)階段 2 0 世紀(jì)8 0 年代末至9 0 年代初期 以上海地鐵1 號線 北京地鐵復(fù)八線和一線改造 廣 州地鐵l 號線建設(shè)為標(biāo)志 我國真正以交通為目的的地鐵項目開始建設(shè) 3 建設(shè)高潮開始階段 隨著上海 廣州地鐵項目的建設(shè) 大批城市 包括沈陽 天津 南京 重慶 武漢 深圳 成都 青島等 開始上報建設(shè)軌道交通項目 紛紛要求國家審批 4 調(diào)整階段 由于地鐵建設(shè)發(fā)展過猛 工程造價較高 設(shè)備大量引進等問題 1 9 9 5 年國務(wù)院辦公廳 6 0 號文件通知 除上海地鐵2 號線項目外 所有地鐵項目一律暫停審批 并要求做好發(fā)展 規(guī)劃和國產(chǎn)化工作這期間的近3 年時間 國家沒有審批城市軌道項目 1 9 9 7 年底 國家計 委開始研究城市軌道交通設(shè)備國產(chǎn)化實施問題 并于1 9 9 8 年把深圳 上海明珠線 廣州2 號線作為國產(chǎn)化依托項目進行了立項 軌道交通建設(shè)項目又開始啟動 5 建設(shè)高潮階段 隨著積極財政政策的實旖和進一步的擴大內(nèi)需 國家于1 9 9 9 年批準(zhǔn)了8 個城市軌道項 目的開工建設(shè) 在未來1 0 年左右的時問內(nèi) 將建設(shè)約5 0 0 公里的軌道交通線路 這標(biāo)志著 我國的城市軌道交通建設(shè)進入了一個發(fā)展的高潮階段 現(xiàn)在我國大城市 特大城市己把建設(shè)大容量的快速軌道交通作為解決城市交通問題的 最主要的技術(shù)政策 國家發(fā)展與改革委員會資料顯示 十五 期間 國家計劃投資8 0 0 0 億元用于城市交通建設(shè) 其中用于地鐵建設(shè)的投資2 0 0 0 億元 建成總里程將達到4 5 0 k m 北京的地鐵里程將從目前的5 5 5 k m 延伸到4 0 8 k m 上海將從現(xiàn)在的6 5 k m 延伸到7 8 0 k m 天津?qū)? 6 6 9 k m 延伸到7 2 1 9 5 k m 廣州將從1 8 5 k m 延伸到1 2 9 4 k m 1 2 1 3 o 截止到 2 0 0 3 年7 月份我國城市軌道交通線路現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃重點如上表1 2 所示 2 0 0 5 年1 2 月8 日在深圳召開的中國城市軌道交通投融資模式研討會傳出的信息說 國家開發(fā)銀行已 經(jīng)先后向國內(nèi)l o 個城市的軌道交通項目提供了融資支持 截至2 0 0 5 年1 1 月底 開行累 計承諾貸款超過6 0 0 億元 貸款余額達4 0 0 多億元 毋庸置疑 2 l 世紀(jì) 我國城市軌 道交通系統(tǒng)將會有一個較快的發(fā)展 表1 2 我國城市軌道交通線路現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃重點 北京地鐵1 號線 地鐵環(huán)線和城鐵共9 4 8 公里 上海地鐵1 2 號線和明珠線共6 5 公里 磁浮線3 0 公里 廣州1 8 4 8 公里的地鐵1 號線 2 3 2 6 5 公里的地鐵2 號線 香港7 5 公里的地鐵 天津7 4 公里的地鐵 長春 投資9 9 億元的輕軌環(huán)線一期1 1 6 7 9 公里 大連 全長4 6 6 8 公里的快軌3 號線 在建和規(guī)劃待建 己計劃建造的線路總長超過4 0 0 0 公里 計劃到2 0 0 8 年市區(qū)軌道長度達2 5 1 7 公里 及3 條市郊軌道 到2 0 2 0 年建成1 5 條市區(qū) 北京 地鐵線和7 條市區(qū)輕軌線共6 9 3 公里 市郊軌道3 6 0 公里 十五 期間將建成1 0 條線路共2 1 8 公里 總投入l o o o 億元 用2 0 3 0 年左右的時間 上海建成上海軌道交通路網(wǎng)計1 7 條線路 總長約7 8 0 公里 不含磁浮線 浦東鐵路全長1 1 7 公里將于2 0 0 7 年投入運行 廣州計劃于2 0 1 0 年建成總長1 9 0 8 公里的9 條線路 將來達到1 4 條線路共5 5 5 公里 香港預(yù)計到2 0 0 9 年建成北港島線 西港島線和南港島線總投入3 0 0 億港元 投資7 5 2 3 億元的市區(qū)至濱海新區(qū)快軌全長4 9 5 0 1 公里 2 0 0 3 年1 0 月通車 天津 鐵一號線全長2 6 1 8 8 公里于2 0 0 5 年完工 未來計劃建成7 條線路總長1 5 4 公里 大連輕軌1 號線4 4 9 公里投資4 0 億元 輕軌二號線5 0 公里投資6 5 億元 青島地鐵1 期1 6 4 3 公里投資5 1 億元 沈陽 到2 0 0 6 年投資9 3 3 億元建成地鐵1 號線2 1 7 4 公里 2 0 1 0 年前投資5 0 0 億元建8 條線路總長2 3 9 公里 未來2 5 年投資1 2 0 0 億元建成1 3 條線 深圳 路3 6 2 9 公里 杭州到2 0 0 7 年建成5 2 公里的地鐵1 號線投資1 5 2 億元 2 0 0 6 年前投資5 4 億元建成長1 8 公里的輕軌一號線 計劃到2 0 1 5 年建成總長3 6 0 公里的 蘇州 軌道線路 2 0 0 5 年前建成投資8 4 億元長2 1 7 2 公里的地鐵一號線 到2 0 0 9 年建成投資9 0 多億元長 南京 2 1 4 3 公里的地鐵二號線 到2 0 5 0 年建成3 6 0 公里的線路 總投資1 0 0 0 億元 武漢輕軌1 號線一期1 0 2 公里2 0 0 4 年通車 計劃未來建成總長2 1 2 公里的7 條軌道線路 重慶投資3 5 5 1 億元的1 4 3 5 公里輕軌較新線一期將于2 0 0 4 年建成 較新線全長1 7 5 4 公里 西安地鐵一號線投資7 5 6 億元 全長1 9 8 公里 廣佛線投資1 2 5 5 億元總長3 3 6 公里2 0 0 6 年通車 廣珠線投資2 0 0 億元總長1 4 0 公里 廣東 2 0 1 0 年建成 未來將建成珠江三角洲軌道交通線路網(wǎng) 其他哈爾濱 鞍山 成都 溫州 石家莊 長沙 昆明等 注 數(shù)據(jù)來源于參考文獻 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 1 2 2 2 3 1 1 2 問題的提出 從目前我國大城市的客運結(jié)構(gòu)來看 軌道交通所占比例很低 城市交通工具基 本上是自行車和公共汽車 低運量的交通工具已不能滿足現(xiàn)代城市居民快速 頻繁 出行的要求 城市公共交通的矛盾為公交客運量的供求矛盾 服務(wù)質(zhì)量低與居民出 行多層次需求的矛盾 要真正緩解大城市的交通擁擠狀況 滿足居民出行的需要 就必須大力發(fā)展大容量的快速公共交通 由于軌道交通技術(shù)復(fù)雜 工程投資大 建設(shè)工期長 受到整個國民經(jīng)濟承受能 力和地方財力的限制 在我國各大城市中短時間內(nèi)還不可能由軌道交通取代常規(guī)公 交 通常軌道交通只能在一些干線上發(fā)揮主通道作用 因此 要解決城市客運交通 的問題 充分滿足城市居民的出行需求 應(yīng)加強軌道交通與其它交通方式 特別應(yīng) 當(dāng)在軌道交通建設(shè)的技術(shù)策略和方針上注重與常規(guī)公交的配合和銜接 擴大其客流 吸引的范圍 謀求共同發(fā)揮作用 越來越多的交通工作者認(rèn)識到解決我國大城市交 通問題的根本出路在于優(yōu)先發(fā)展公共交通 建立一個以軌道交通系統(tǒng)為骨架 以常 規(guī)公交為主體 多種交通方式相互協(xié)調(diào)的綜合客運交通體系 以提高城市的整體客 運交通水平 城市軌道交通系統(tǒng)雖然具有快速 大量運輸 可靠性高等特性 可以有效疏解 城市干道運輸中交通擁擠的問題 但是也因其特性 僅適用于主干性運輸 且可達 性較低 城市客運交通一體化的發(fā)展趨勢要求各種交通方式形成有效的交通換乘體 系 其中軌道交通與常規(guī)公交的合理換乘銜接又是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié) 只有兩者銜接密 切 換乘方便 達到時間上與空間上銜接的一體化 才能借助常規(guī)公交的輻射功能 提高軌道交通的輻射吸引范圍 充分實現(xiàn)快速軌道交通較高的運量成本比 較低的 占地和能源消耗以及相對較少的環(huán)境污染的優(yōu)點 隨著城市規(guī)模的擴大 居民出行距離的不斷增加 當(dāng)乘客由起點到終點使用多 種交通方式完成一次出行時 不同交通方式之間的換乘成為居民出行中的重要一環(huán) 直接影響到城市公交服務(wù)質(zhì)量及居民對公交系統(tǒng)評價 城市范圍的擴大以及人們出 行距離的增長更增加了對換乘的需求 而我國目前軌道交通與地面公交線路之間換 乘不便的現(xiàn)象屢見不鮮 一些己建成的地鐵車站與地面公交站點換乘距離過長 存 在相互脫節(jié)現(xiàn)象 軌道線路與地面公交線路銜接不好 軌道交通車站在布局時沒有 充分考慮與其他公交線路的換乘 上海目前投入運營的三條軌道線 由于地面公交 的配套遲遲沒有跟上 導(dǎo)致?lián)Q乘步行時距要在l o m i n 左右 廣州地鐵一號線與地面 公交之間的步行換乘時間 含候車時間 達1 1 1 6 m i n 乘客普遍感到不便 直接導(dǎo)致 軌道交通的運營效果不盡如人意 為了從根本上解決常規(guī)公交與軌道交通之間的 換乘問題 更好發(fā)揮軌道系統(tǒng)與常規(guī)公交系統(tǒng)各自的優(yōu)勢的同時 體現(xiàn)軌道交通與 地面公交之間的最佳合作效益 需要構(gòu)筑完善的公共交通換乘體系 以提高公共交 通整體運轉(zhuǎn)效率 縮短公共交通出行時耗 從根本上提高公交系統(tǒng)的吸引力 要實 現(xiàn)完善的換乘體系 就必須對軌道交通與地面常規(guī)公交的換乘進行有效的設(shè)計 因此 對城市軌道交通與常規(guī)公交換乘進行系統(tǒng)的分析 研究兩者如何在點線面的 規(guī)劃上 在組織運營上形成良好的換乘銜接體系 探討軌道交通站點設(shè)置與公共交通站 點整合規(guī)劃設(shè)計的方法以及評價協(xié)調(diào)換乘程度 水平的體系和方法 不僅對于豐富城市 公共交通的規(guī)劃設(shè)計具有重要的理論意義 而且對于指導(dǎo)城市公共交通運營管理工作具 有現(xiàn)實意義 隨著各大城市軌道交通建設(shè)的大規(guī)模興起 這也將是城市軌道交通建設(shè)中 一個十分重要的課題 i 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述 目前 國內(nèi)外關(guān)于公共交通發(fā)展方面的研究集中在公共交通 線網(wǎng) 站點等 規(guī)劃的 理論和方法上 關(guān)于城市軌道交通與常規(guī)公交之間協(xié)調(diào)換乘問題的系統(tǒng)論述還比較少 這方面的見解多散見于一些相關(guān)文獻 還沒有形成一套系統(tǒng)的理論 軌道交通與常規(guī)公交協(xié)調(diào)換乘研究屬于城市公共交通換乘銜接問題的研究范疇 以 往公共交通換乘問題的研究是基于概率統(tǒng)計基礎(chǔ) 考慮存在換乘的交通方式和線路間的 換乘等待時間 對車輛到達和開出時間進行優(yōu)化 如h a l l 1 9 8 5 提出了鐵路與公共汽 車間換乘的最佳安全極限公式 u su m t a 1 9 8 3 和v u c h i c e t a l 1 9 8 1 給出了換乘時間系 統(tǒng)設(shè)計指南 a b l o w i t z e t a l 1 9 8 7 在一換乘樞紐進行了各種調(diào)度策略模擬 l e ea n d s c h o n f e l d 1 9 9 2 對同步換乘區(qū)間的安全極限和發(fā)車間隔同時進行了優(yōu)化 s h i h e t a l 1 9 9 7 開發(fā)了一種同步換乘區(qū)間的出行設(shè)計模型 m a g e d d e s s o u k y 1 9 9 9 給出 了在一定條件下通過一般的同步換乘區(qū)間模擬實施動態(tài)調(diào)度控制的方法 1 2 5 o 1 9 9 7 年 上海市建設(shè)委員會在 上海公共交通換乘樞紐研究 一文中分析了上海 市公共交通換乘樞紐現(xiàn)狀及其原因 最后提出了對上海市公共交通換乘樞紐建設(shè)的具體 建議 葉霞飛 譚復(fù)興在論文 城市公交的換乘與接駁 1 9 9 8 中介紹了國外公交換乘 與接駁的形式 同時提出了軌道交通之間換乘的主要方式 王漩 束昱在論文 國內(nèi)外 地鐵換乘樞紐站的發(fā)展趨勢 1 9 9 8 中首先研究了國外與中國臺北地鐵換乘站建設(shè)的發(fā) 展趨勢 分析了我國地鐵換乘站建設(shè)的不足 并指出了我國今后地鐵換乘站建設(shè)的發(fā)展 方向 覃煌 晏克非在 軌道交通與常規(guī)公交銜接系統(tǒng)分析 2 0 0 0 中 探討了軌道交通 與常規(guī)公交的銜接關(guān)系 并提出其銜接規(guī)劃布局的模式及其運行狀態(tài)的評價指標(biāo) 蔣永 康在論文 城市軌道交通換乘方式探討 2 0 0 0 中 介紹了城市軌道交通線路之間的各 種換乘方式 覃煌 晏克非 趙童在 城市綜合客運交通體系換乘研究 2 0 0 0 中 建 立了換乘系統(tǒng)的評價指標(biāo)體系和評價指標(biāo)的量化方法 姜帆在其發(fā)表的論文 城市軌道 交通與其它交通方式銜接的研究 2 0 0 1 中 從線路和車站相互關(guān)系的角度 分析和論 述了在城市軌道交通規(guī)劃中 該系統(tǒng)與其它交通銜接的方式及技術(shù)問題 并給出了國外 在這方面比較好的做法 袁振洲在 城市軌道交通規(guī)劃與其它交通銜接問題的分析 2 0 0 中 分析了國外典型城市的軌道交通換乘系統(tǒng) 并進行了軌道交通銜接換乘問題 的研究 覃煌 晏克非在論文 軌道交通樞紐換乘效率d e a 非均一評價模型 2 0 0 2 中 通過對多指標(biāo)綜合評價問題均一評價方法的局限性分析 提出了用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方 法進行軌道樞紐換乘效率評價的新思路 給出了換乘效率 輸入冗余率和輸出虧空率以 及運行有效性的評價方法 楊曉光 周雪梅 臧華在 基于i t s 環(huán)境的公共汽車交通換 乘時間最短調(diào)度問題研究 2 0 0 3 一文中 基于智能交通運輸系統(tǒng)的背景 研究提供公 共交通信息的條件下公交換乘時間最短的調(diào)度問題 提出了線性規(guī)劃模型 并用算例進 行了演示 王秋平 李峰在論文 城市其他客運交通換乘軌道交通協(xié)調(diào)探討 2 0 0 3 中 分析并推導(dǎo)出了從城市其他交通方式換乘軌道交通時在其車站的平均換乘時間計算 公式 依此提出了其它交通方式換乘軌道交通并保持充分協(xié)調(diào)使其吸引更多客流應(yīng)采取 的措施 以達到乘客換乘時間短 軌道交通運營效益高的目的 蘇麗君在論文 深圳市 軌道交通設(shè)計的一體化規(guī)劃 2 0 0 4 中結(jié)合深圳市的具體情況 就交通一體化規(guī)劃的 合理與否將會直接影響城市軌道交通在城市交通中作用的發(fā)揮 論述了城市軌道交通設(shè) 計中的軌道換乘站交通一體化的規(guī)劃問題 提出了深圳市的交通一體化規(guī)劃應(yīng)以發(fā)展城 市軌道交通為骨干 常規(guī)公交為主體 輔之以其他交通方式 構(gòu)成多層次立體的有機結(jié) 合體 現(xiàn)階段軌道交通與常規(guī)公交換乘銜接研究的不足主要在于以下幾點口陽 1 在軌道交通規(guī)劃過程中考慮軌道交通與常規(guī)公交換乘問題時 只注重兩者換乘 樞紐的設(shè)計問題 沒有考慮軌道交通與常規(guī)公交兩者之間線網(wǎng)的協(xié)調(diào) 2 軌道交通規(guī)劃過程中缺乏對常規(guī)公交線網(wǎng)調(diào)整的理論分析 3 軌道交通中間站距的確定時 缺乏與常規(guī)公交站點協(xié)調(diào)的思想 4 在運營過程中沒有充分考慮軌道交通與常規(guī)公交之間的協(xié)調(diào) 1 3 研究的目的和意義 1 實現(xiàn)優(yōu)先發(fā)展公共交通戰(zhàn)略的需要 居民選擇出行交通方式要考慮交通方式的方便 快捷 經(jīng)濟 安全等要素 要引導(dǎo) 城市交通結(jié)構(gòu)向公共交通轉(zhuǎn)化 就要使公共交通在居民選擇交通方式的考慮的要素上優(yōu) 于其它交通方式 并且照顧到在所有地區(qū)居住的城市居民 這就要求高服務(wù)水平的公共 交通服務(wù) 要達到這一點 應(yīng)協(xié)調(diào)大容量 快速的軌道交通系統(tǒng)與常規(guī)公交換乘銜接 2 大力發(fā)展軌道交通的需要 軌道交通快速 準(zhǔn)時 大運量 低消耗 輕污染 符合城市交通可持續(xù)發(fā)展的原則 是大城市公共交通的發(fā)展方向 另一方面 軌道交通又是一項投資巨大的系統(tǒng)工程 如 果大城市公共交通線路布置不合理 無有效的銜接 居民換乘不便 勢必造成客流量達 不到預(yù)測水平 導(dǎo)致軌道交通經(jīng)濟效益不佳 投資難以回收 軌道交通要真正體現(xiàn)大容 量快速交通運輸?shù)膬?yōu)勢就必須有相當(dāng)?shù)目土髁?必須與其他客運交通工具進行很好的銜 接 特別是與常規(guī)公共交通的銜接 才能充分發(fā)揮軌道交通作為公交骨干網(wǎng)絡(luò)的作用 保證有足夠的客源維持軌道交通良好的經(jīng)濟效益 促進軌道交通的良性發(fā)展 3 促使城市交通可持續(xù)發(fā)展的需要 各工業(yè)發(fā)達國家于2 0 世紀(jì)3 0 年代實現(xiàn)了城市交通機動化 他們的經(jīng)驗表明 在城市 化和機動化的進程中 城市土地資源可提供的交通供給和環(huán)境容量不能滿足個體交通持 續(xù)增長的要求 借鑒西方發(fā)達國家城市交通發(fā)展的經(jīng)驗和教訓(xùn) 國內(nèi)各界人士己達成共 識 建設(shè)軌道交通是改善城市交通狀況的一條有效途徑 它使用專用道路 快速高效 安全準(zhǔn)點地疏散交通 在交通走廊地帶 城市大型集散點之間的聯(lián)系等方面發(fā)揮著其他 交通方式無以比擬的作用 同時它具有低能耗 節(jié)約土地資源 低污染的特點 此外 軌道交通的發(fā)展軸作用可引導(dǎo)城市形態(tài)變化 有助于實現(xiàn)商貿(mào)的聚集效益 它是特大城 市及其交通可持續(xù)發(fā)展的必然要求 因此 加強軌道交通與常規(guī)公交的協(xié)調(diào)換乘以提高 公共交通的服務(wù)水平 增強公交競爭實力是城市交通可持續(xù)發(fā)展的需要嘧6 f 州啪1 4 優(yōu)化調(diào)整城市布局的需要 城市交通的可達性是影響城市空問布局的重要因素 不同的交通方式形成各具特色 的區(qū)位可達性分布 對應(yīng)著一定的城市空間分布形態(tài) 發(fā)展軌道交通 并通過軌道交通 與常規(guī)公交的協(xié)調(diào)換乘 可提高城市交通可達性 使城市能夠以帶狀向近 遠郊區(qū)延伸 形成新的圍繞交通站點而建立的新市鎮(zhèn) 并把大城市聯(lián)系起來 誘導(dǎo)城市人口和就業(yè)崗 位的重新分布 從而優(yōu)化調(diào)整城市空間布局 1 4 本論文所做的主要工作及內(nèi)容安排 1 4 1 本論文所做的主要工作 本論文是以軌道交通與常規(guī)公交的合作與競爭關(guān)系為切入點 考慮在軌道交通規(guī) 劃 運營理階段常規(guī)公交對其的影響 研究軌道交通與常規(guī)公交的協(xié)調(diào)換乘的有關(guān)理論 與方法 本論文所做的工作主要有以下四點 l 在進行新的軌道交通線路與常規(guī)公交線網(wǎng)的規(guī)劃過程中 本論文考慮了城市公 共交通線網(wǎng)優(yōu)化問題中一般要求的約束條件和運送目標(biāo) 建立了軌道交通與常規(guī)公交線 網(wǎng)構(gòu)筑的多目標(biāo)優(yōu)化模型 以軌道交通的吸引區(qū)為研究范圍建立了以常規(guī)公交接運效率 最大為函數(shù)目標(biāo)的線路優(yōu)化模型 對原有常規(guī)公交線網(wǎng)的局部優(yōu)化和調(diào)整進行研究 2 考慮軌道交通與常規(guī)公交站點規(guī)劃的協(xié)調(diào) 本論文分析了合理設(shè)置軌道交通站 間距的必要性 以乘客總的出行時間最少為函數(shù)目標(biāo)建立了合理站間距計算模型 探討 在軌道交通直接吸引區(qū)和間接吸引區(qū)兩種范圍下軌道交通與常規(guī)公交的合理站間距 3 在運營管理協(xié)調(diào)方面 本論文對四個方面進行了探討研究 首先建立了計算模 型對運能的匹配設(shè)計進行分析 以軌道交通與常規(guī)公交線路間乘客換乘的總成本最小為 函數(shù)目標(biāo)建立了計算模型對軌道交通與常規(guī)公交的調(diào)度進行協(xié)調(diào)分析 應(yīng)用需求的交叉 價格彈性理論對軌道交通與常規(guī)公交的票價合理化進行分析 提出了票價的整合 最后 分析了管理系統(tǒng)整合的好處及其實現(xiàn) 4 建立了軌道交通與常規(guī)公交協(xié)調(diào)換乘評價體系 選取模糊綜合評價法進行了綜 合評價 1 0 4 2 內(nèi)容安排 本論文的具體內(nèi)容安排如下 第一章闡述本論文的研究背景與意義 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 提出研究的問題 第二章對軌道交通與常規(guī)公交的相互作用關(guān)系迸行了系統(tǒng)分析 給出了軌道交通與 常規(guī)公交協(xié)調(diào)換乘的特征與基本內(nèi)涵 系統(tǒng)介紹了軌道交通與常規(guī)公交協(xié)調(diào)換乘的內(nèi)容 與目標(biāo) 第三章從協(xié)調(diào)的角度出發(fā) 探討了軌道交通與常規(guī)公交線網(wǎng)規(guī)劃的線路布設(shè)和原有 常規(guī)公交線路的局部優(yōu)化與調(diào)整 提出了軌道交通與常規(guī)公交線網(wǎng)規(guī)劃協(xié)調(diào)理論與方 法 第四章探討了軌道交通與常規(guī)公交站點規(guī)劃布局協(xié)調(diào) 分析研究了合理站間距的計 算與確定 第五章在對協(xié)調(diào)換乘系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上 提出了軌道交通與常規(guī)公交運營協(xié)調(diào)的原 則及目標(biāo) 對運營當(dāng)中的運能匹配設(shè)計 調(diào)度協(xié)調(diào) 票價合理和管理系統(tǒng)整合四個方面 進行了分析研究 第六章研究了軌道交通與常規(guī)公交協(xié)調(diào)換乘程度的評價指標(biāo)及方法并得到了協(xié)調(diào) 換乘程度判斷依據(jù) 第七章結(jié)合具體實例對軌道交通與常規(guī)公交協(xié)調(diào)換乘進行了評價 第八章對本論文進行總結(jié) 并提出下一步研究方向 本論文研究框架如圖l0 1 所示 軌道交通與常規(guī)公交的系統(tǒng)分析 j r 軌道交通與常規(guī)公交協(xié)調(diào)換乘的特征與基本內(nèi)涵 毒 l 換乘線網(wǎng)規(guī)劃協(xié)調(diào)l 換乘站點規(guī)劃協(xié)調(diào)ll 換乘運管管理協(xié)調(diào) l t 軌道交通與常規(guī)公交協(xié)調(diào)換乘評價l i 評價體系 l 評價方法 i 評價實例 圖1 1 研究思路框圖 8 一 第二章城市軌道交通與常規(guī)公交協(xié)調(diào)換乘的基本理論 2 1 交通方式換乘的定義及類型 所謂 交通方式換乘 是指乘客從一種交通工具轉(zhuǎn)換到另一種交通工具 就是通常所指的停車換乘幢 按換乘的交通方式不同可以分為三種類型 l 軌道交通之間的換乘 以地鐵與地鐵間的換乘為主 2 軌道交通與其接駁系統(tǒng)間的換乘 軌道交通與接駁系統(tǒng)的換乘是以軌道交通為骨干 用比軌道交通更低速 更小的交通方式來集散客流 接駁方式主要四種 常規(guī)公交 自行車 步行 小 汽車 3 城市對外交通與市內(nèi)交通間的換乘 軌道交通或常規(guī)公交與航空港 城 市鐵路客站的銜接 2 2 城市軌道交通與常規(guī)公交系統(tǒng)分析 2 2 1 城市軌道交通與常規(guī)公交的交通特征比較 1 速度與運能 與常規(guī)公交相比 軌道交通由于具有專用路權(quán) 采用列車編組運行 因此 具有明顯的速度優(yōu)勢和運能優(yōu)勢n 我國國標(biāo) g b 5 0 2 2 0 9 5 城市道路交通 規(guī)劃設(shè)計規(guī)范 中明確給出了公共交通各種方式下的速度與運能指標(biāo) 如表2 1 所示 表2 1 軌道交通與常規(guī)公交速度與運能的比較 從表2 1 中可以看出 軌道交通的運送速度一般為常規(guī)公交的2 倍左右 其客運能力大約是常規(guī)公交的3 6 倍 在軌道交通發(fā)達的大城市 軌道交通運量占城市客運量的比重很大 甚至 超過了傳統(tǒng)公共汽 電車的運量 見表2 2 倫敦 紐約 巴黎 東京 柏林 這五個城市的軌道交通運量分別占公交運量的8 1 4 6 9 5 6 6 7 6 5 2 5 0 6 在這些城市中逐漸形成了以軌道交通為中心的城市客運交通換乘樞紐 即我們常說的城市軌道交通樞紐 表2 2 世界一些大城市軌道交通與常規(guī)公交運量比較單位 萬人次 年 城市紐約東京橫濱漢堡柏林 軌道交通 1 1 2 0 4 86 4 6 9 l9 7 3 7 13 3 3 9 63 5 0 3 0 常規(guī)公交 4 9 0 9 23 4 5 3 81 6 0 5 62 5 3 9 63 4 1 8 0 軌道交通所占比例 6 9 5 6 5 2 8 5 8 5 6 8 5 0 6 城市倫敦巴黎悉尼里約熱內(nèi)盧墨西哥城 軌道交通 5 6 9 0 0 6 4 2 8 2 2 0 2 2 0 2 6 8 9 9 2 9 3 5 3 常規(guī)公交 1 3 0 0 0 3 2 1 0 0 1 7 2 0 4 9 3 2 2 1 2 8 軌道交通所占比例 8 1 4 6 6 7 5 4 1 7 4 9 5 7 0 注 數(shù)據(jù)來源于參考文獻 3 0 3 1 3 2 舒適度 出行舒適度通常是居民選擇交通方式時所要考慮的重要因素之一 軌道交 通與常規(guī)公交在旅行舒適度方面也有很大的差異 如表2 3 所示 表2 3 軌道交通與常規(guī)公交舒適度的比較 注 數(shù)據(jù)來源于參考文獻 3 2 1 從表2 3 中反映出 軌道交通比常規(guī)公交的乘車環(huán)境要好得多 這大大增 強了軌道交通對客流的吸引力 3 服務(wù)范圍 每一種交通運輸方式都有自己的特定的運輸服務(wù)范圍 軌道交通與地面常 規(guī)公交的服務(wù)范圍如表2 4 所示 表2 4 軌道交通與地面常規(guī)公交的服務(wù)范圍 注 數(shù)據(jù)來源于參考文獻 3 2 軌道交通利用其速度優(yōu)勢 擴大了其服務(wù)范圍 從交通可達的城市面積來 衡量 軌道交通的服務(wù)范圍通常是常規(guī)公交的6 倍左右 與常規(guī)公交相比 軌道交通擁有很多優(yōu)勢 1 人均能源消耗在所有交通方式中最低 2 人均占有交通用地在所有交通方式中最低 能夠利用有限的城市空間 節(jié)省城市寶貴土地 完善城市功能 3 出行的時耗 費用 舒適度等指標(biāo)最佳 運輸效率高 4 交通行為產(chǎn)生對環(huán)境的污染最低 產(chǎn)生噪音小 5 不存在堵車問題 交通事故率最低 安全可靠性強 6 載客量大 有助于減少道路上的車流量和抑制私家車數(shù)量 從而也減 少了交通堵塞和環(huán)境污染 7 定時 準(zhǔn)時且全天候 方便居民的正常生活 生產(chǎn) 經(jīng)營 交流等活 動的需要 8 將大量的人流引入地下或空中 由平面交通發(fā)展為立體交通 減輕了 地面交通的壓力和緊張狀況 9 服務(wù)范圍廣 適應(yīng)城市比較集中的出行活動 可使城市中心區(qū)密集的 人口得到疏解緩和 也使城市邊緣區(qū) 郊區(qū)的發(fā)展得到了交通的強有力支持 軌道交通與常規(guī)公交綜合特征的比較如表2 5 所示 表2 5 軌道交通與公共汽車綜合特征的比較 綜合特征 輕軌 公共汽車 通勤鐵路地鐵 系統(tǒng)成本建設(shè)成本 由 低 中 低一高 高 運營和維護成本中高高低 技術(shù)因子可靠性優(yōu) 由 良優(yōu) 道路隔離靈活較少較多1 0 0 自動化運行 不不 不是 列車編組多不多多 公眾印象 舒適 乘車質(zhì)量 良 由 好優(yōu) 線路識別 易難易易 社會可接受性 高低高高 新線 低 舊線 線路兼容能力貨運協(xié)調(diào)也許 不 也許不 注 資料來源于參考文獻 3 3 同樣 與常規(guī)公交相比 軌道交通也存在一定的不足之處e 4 8 1 城市軌道交通投入大 受地方財力的制約 昂貴的造價使軌道交通發(fā) 展受到很大的制約 地鐵平均造價達3 5 8 億元 k m 2 軌道交通大多只敷設(shè)于城市主要客流走廊 線網(wǎng)密度較小 無法提供 門到門的服務(wù) 而常規(guī)公交路網(wǎng)稠密 能夠穿街走巷 提供便捷的門到門服務(wù) 3 軌道交通運營維修成本高 可見 軌道交通的興起并不意味著將完全取代常規(guī)地面公交 但未來技術(shù) 的發(fā)展勢必對常規(guī)公交的整體運作帶來強大的沖擊 因此 需要借助常規(guī)公交 道路適應(yīng)性強 線網(wǎng)稠密等優(yōu)勢提高軌道交通的輻射吸引范圍 充分實現(xiàn)快速 軌道交通較高的運量成本比 較低的占地和能源消耗以及相對較少的環(huán)境污染 之優(yōu)點 兩者有機結(jié)合 相互補充 共同發(fā)展 提高公共交通在客運市場中的 比例 建立公共交通在城市交通中的主導(dǎo)地位 2 2 2 城市軌道交通與常規(guī)公交客流吸引的影響因素 居民選擇出行交通方式時考慮的因素有很多 除了考慮自身的個體特性 主 要包括個人可支配收入 擁有交通工具情況等 外 通常還要考慮不同交通方式 以下的特性 1 出行時耗 一般指完成一次出行所耗費的時間 人們往往傾向于選擇省時方便的交通 方式 出行時耗的長短成為評價不同交通方式選擇的重要條件 2 出行費用 通常形成時間的節(jié)省需要較高的費用為代價 兩者通常結(jié)合在一起來考慮 3 舒適度 隨著生活水平的提高 人們對出行過程中的舒適程度要求越來越高 人們 總是希望出行能夠輕松愉快 4 安全性 人們總是希望在出行過程中能夠得到足夠的安全保證 5 可靠性 隨著人們生活節(jié)奏的加快 時間觀念的增強 對到達目的地的準(zhǔn)時性要求 越來越高 2 3 城市軌道交通與常規(guī)公交換乘銜接的主要組合形式 城市中各種客運交通方式的關(guān)系可分為三類 第一類是非競爭類 主要指 步行 第二類是完全競爭類 主要指小汽車和單獨使用的自行車等 第三類是合 作競爭類 主要包括接運自行車和步行