城市轨道交通站点换乘设施配置方法研究

摘要

城市轨道交通是一种非常重要的城市公共交通方式，具有运量大、准时、快捷的优势，能够给城市提供安全、快速、舒适和高密度运输服务。实践证明，为了充分发挥轨道交通系统的骨干作用，迫切需要与地面交通方式形成合理的换乘衔接，建设一个多层次、多方式、相互协调的高效运输网络，不仅可以提高乘客的出行效率，还能增强公共交通的吸引力。我国的城市轨道交通系统正处于如火如荼的建设阶段，一些城市已经形成城市轨道交通网络，但是城市轨道交通与地面交通的一体化衔接还没有跟上步伐。因此，如何实现城市轨道交通与地面交通的一体化衔接、如何配置科学合理的城市轨道交通站点的换乘设施，开始成为我国大城市轨道交通发展研究的必然趋势和当务之急。
　　本文研究的城市轨道交通站点换乘是指城市轨道交通与常规公交、自行车、小汽车、出租车等多方式交通的换乘。轨道交通站点换乘设施是指以满足换乘轨道交通的停车、集散、转换的轨道交通与地面交通的一体化衔接设施，主要包括常规公交线路及车站、自行车B&R停车设施、小汽车P&R停车设施、出租车上下客区、步行通道设施等。
　　本文依托国家973计划课题(2012CB725402)《公交主导型多方式交通网络的协同机理与耦合理论》和苏州市科技计划项目(ZXJ0804)《苏州市轨道交通与地面交通一体化衔接研究》，对城市轨道交通主导型的多方式交通系统展开研究，以提高交通资源利用的合理性和优化交通结构为原则，以提高居民轨道交通出行的全过程效率为目标，通过调研城市规划、土地利用、交通资料来明确城市轨道交通主导型的多方式交通的组成、耦合特征、换乘特征，判定站点的多方式换乘耦合状态，辨识轨道交通出行需求特征，明确站点供给特性功能定位，进而提出一套系统可操作性强的城市轨道交通站点换乘设施配置方法。
　　首先，本文阐述了城市轨道交通主导型的多方式交通系统的概念，从网络、站点、线路三个方面介绍城市轨道交通主导型的多方式交通及网络的组成，分析了城市轨道交通网络形成期的客流培育与聚集特征。围绕满足乘客轨道交通出行换乘需求、提高乘客轨道交通出行全过程出行效率，提出了在多方式交通系统中配置城市轨道交通站点换乘设施的总体目标。
　　其次，本文研究了城市轨道交通主导型的多方式交通换乘耦合特征。在明确多学科领域中耦合的内涵后，分析城市轨道交通主导的多方式交通的耦合层次、耦合演化过程、耦合网络特性。引入全局优化的理念研究城市轨道交通站点的多方式换乘耦合问题，通过构建全局优化的目标函数，设计换乘矩阵，建立站点的多方式换乘设施与城市轨道交通的耦合度模型和城市轨道交通站点不同出入口的多方式换乘耦合度模型，最终判定城市轨道交通站点的多方式换乘耦合状态。耦合状态包含弱度耦合、中度耦合、强度耦合、极强度耦合，在进行换乘设施的规划配置时，需要规划多方式换乘设施与城市轨道交通之间的耦合状态，以科学合理地实现一体化衔接，提高城市轨道交通的客流吸引力。
　　第三，本文研究了不同类型轨道交通站点的换乘需求特征与供给模式。第一个关键问题是辨识城市轨道交通主导的多方式出行需求特征，通过通学通勤居民出行调查、城市轨道交通服务的SP/RP调查、城市轨道交通站点的换乘方式选择调查这三个方面来实现。第二个关键是问题是对明确城市轨道交通站点功能定位，通过采集苏州市城市规划、交通资料来获取土地利用和多方式交通两个层次的数据，采用主成分分析方法(PrincipalComponentAnalysis)和聚类模式识别来实现。在明确了需求和供给的基础上，分析不同功能定位站点的换乘优先级特征和多方式换乘特征。
　　接着，本文探寻了站点多方式换乘设施的布局区位问题，提出了宏观配置模式与微观设施配置技术相结合的两步式站点换乘设施配置技术。城市轨道交通站点的宏观配置模式有四种:交通枢纽站无缝换乘模式、商业区站点集中一体化模式、居住区站点自行车优先模式、一般站点因地制宜均衡发展模式。城市轨道交通站点的微观配置技术包括六个方面:步行通道设施配置、常规公交换乘设施配置、自行车B&R设施配置、小汽车P&R设施配置、出租车换乘设施配置、一体化用地保障。从设施的位置、规模、型式、线路和站点优化调整、网络型式、导向标志等多角度多方面地对步行换乘通道设施、自行车换乘设施、常规公交换乘设施、出租车换乘设施进行配置，并提出用地保障的政策。
　　最后以苏州市轨道交通一号线的典型站点为例，展示该研究理论和技术在实践中的应用。
　　本文的研究成果可以为城市公交主导型的多方式交通系统一体化的规划、设计、建设提供有益的参考意义和推动作用。