轨道交通站点服务区内公交接驳水平评价方法研究毕业论文
2020-02-19 16:39:28
摘 要
随着经济发展及交通基础设施的不断建设,轨道交通与常规公交已经成为大城市公共交通的两大主体。轨道交通作为一种大运量、快速、准时的公共交通方式承担了城市的主要客流,常规公交成熟的线网完成居民的输送与集散。在如今,国内各大城市纷纷集中建设和大力发展轨道交通阶段,如何实现轨道交通和公交的良好接驳,对今后轨道和公交线网的规划和建设,以及如何有效的利用公共交通资源,都有着至关重要的作用。
本文首先从两种公共交通方式的交通特性出发,分析了二者在居民出行中的竞合关系,及其在城市公共交通中的地位及作用。在上述分析的基础上,对轨道站点类型进行分类,并分析不同类型站点对于公交的吸引范围。同时分析了轨道站点与公交的接驳形式以及布局模式。由乘客从轨道至公交的双向换乘过程,得到了对接驳换乘效率影响的重要因素,并以此得到评价指标,建立多维度、多层面的评级指标体系。然后通过对各个评价指标的量化分级使其易于评价,综合考虑各种评价方法的优劣后,本文选择层次分析法得到评价指标的权重。
最后,选择武汉轨道交通4号线东亭站、轨道交通7号线新河街站进行实例论证,在调研相关站点的实际情况的基础上,对各站点进行评价,并对评价结果进行分析。验证了评价方法的科学性和合理性。
关键词:轨道交通;公交;接驳换乘;评价
Abstract
With the development of economy and the continuous construction of transportation infrastructure, rail transit and conventional bus have become the two main bodies of public transportation in big cities. As a mass, fast and punctual public transport mode, rail transit undertakes the main passenger flow of the city, and the mature line network of conventional public transport completes the transportation and distribution of residents. At present, major cities in China have concentrated on the construction and vigorously develop rail transit, It is crucial to find out how to achieve a good connection between rail transit and public transport, the planning and construction of rail transit and bus network in the future, and how to effectively use public transport resources.
Based on the characteristics of the two modes of public transport, this paper analyzes the co-opetition relationship between the two modes of public transport and their status and role in urban public transport. On the basis of the above analysis, the types of rail stations are classified, and the attractive range of different types of stations for buses is analyzed. At the same time, the connection form and layout mode of rail station and bus are analyzed. From the two-way transfer process of passengers from the track to the bus, the important factors affecting the transfer efficiency are obtained. After quantifying and classifying each evaluation index to make it easy to evaluate, and comprehensively considering the advantages and disadvantages of various evaluation methods, this paper chooses the analytic hierarchy process to get the weight of evaluation index.
Finally, Dongting station of WuHan rail transit line 4 and Xinhejie station of rail transit line 7 were selected as examples for demonstration. Based on the actual situation of relevant stations, the evaluation of each station was conducted and the evaluation results were analyzed. The scientific and rational evaluation methods are verified. The research in this paper has a certain guiding effect on the planning and construction of rail transit and bus connection, and also enriches the theoretical research in this field.
Key Words:rail transit; bus; shuttle transfer; evaluation
目 录
第1章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究的目的及意义 1
1.3 国内外研究现状 1
1.4 基本内容和技术方案 2
第2章 轨道交通与公交接驳基础理论 2
2.1 轨道交通与公交交通特性 2
2.1.1 两种公共交通方式的划分 2
2.1.2 轨道交通与公交的技术特性 2
2.2 轨道交通与公交的相互关系 3
2.2.1 轨道交通与公交的地位与作用 3
2.2.2 轨道交通与公交的关系分析 4
第3章 轨道交通与公交接驳理论分析 6
3.1 轨道交通站点服务区范围的确定 6
3.1.1 轨道交通站点类型分类 6
3.1.2 轨道站点对公交吸引范围 6
3.2 轨道交通与公交接驳方式 7
3.2.1 轨道站点与公交接驳布局模式 7
3.2.2 轨道站点与公交接驳形式 7
3.3 轨道交通与公交接驳过程分析 10
第4章 轨道站点与公交接驳水平评价 11
4.1 建立指标评价体系 11
4.2 评价指标的量化 13
4.3 评价方法选择 18
4.4 评价指标权重确定 20
4.5 综合评判计算及评价标准的确定 21
第5章 实例论证 23
5.1 武汉市轨道交通与公交发展现状分析 23
5.2 评价站点选取与调研 23
5.3 评价结果与分析 26
第6章 结论与展望 28
参考文献 29
致 谢 30
绪论
1.1 研究背景
为了满足人民越来越丰富的出行需求,轨道交通因其大运量、准时、快速、环保、占地面积小等优点在我国各大城市得到迅猛发展。但单一的大量发展轨道交通并不能解决日益增加的交通拥堵、交通污染、基础设施不足等交通问题,而由于我国在轨道建设初期缺乏与其他常规公交系统的接驳换乘设计等原因,导致轨道交通建成后整体运输效率不高,在某些站点集散能力不足,而另一些站点又产生运力的浪费,交通资源未能得到充分运用。目前国内已有学者开始关注并研究各交通方式的接驳协调优化问题,试图在已有的交通供给水平下,整合公共交通的资源,建立一个安全、协调、高效、环保的城市一体化公交系统。在未来的公共交通发展方向中,建立一个以轨道交通为骨架,以常规公交为主体,多种交通方式综合协调发展的一体化公共交通系统已成为众多学者的共识。而目前的轨道交通建设发展的速度太快,其与常规公交的接驳换乘仍存在许多问题,主要表现在:第一衔接换乘便利性差,公交站场面积不足,地铁换乘客流承担能力不足;第二换乘信息来源单一局限,乘客出行方式可选择性差;第三管理模式协调度弱,无法灵活应对不同情况下衔接问题;第四公交与地铁之间相互衔接模式较少,公交基础设施不足,公共交通发展不均衡。另外换乘距离过长、换乘组织和流线混乱、站点接驳能力与客流需求不匹配、接驳线网的走向和运营调度协调性不足等问题,降低了轨道交通系统对部分居民的吸引力,也容易造成资源浪费和效率较低的情况。因此,研究轨道交通与常规公交的接驳换乘,以建设、优化、完善城市一体化公交系统成为各学者亟需解决的问题。
1.2 研究的目的及意义
本文选题为轨道交通站点服务区内公交接驳水平评价方法研究,旨在通过系统的方法,研究城市轨道交通与常规公交接驳换乘过程,分析影响二者接驳水平的因素和规律,提出科学有效的评价方法,为城市轨道交通建成前的设计规划及建成后的优化提供理论依据。
1.3 国内外研究现状
国外轨道交通发展较早,对于轨道交通和常规公交的接驳研究也较国内更为成熟,不少衔接理论和实践经验也值得我们借鉴。
Steven Chien,Paul Schonfeld等[1] 过对接驳公交站间距及发车频次和轨道交通的线路长度等方面的研究分析,针对轨道交通和公交建立了合适的交通模型,同时提出了相关的优化改善方法;Hall.R[2] 在对欧洲几个大城市的接驳设施的分析的基础上,得出了影响接驳的因素以及对接驳设施提出了一些建议;Ceder[3]在乘客总费用最小的目标下,对多公共交通方式协调进行研究。模型建立在乘客随机到达和公交车辆形成确定的条件下,建立线性规划模型,最后通过算例进行验证,得出在优化的时刻表下,车辆尽可能多的和服务最大化的结论。
赵岩[4]就枢纽换乘的顺畅性、运营效率和有效性建立了评价指标体系,并以模糊综合评价法对换乘效率进行评价。同时针对接驳公交站公交车排队现象以及接驳运能不匹配现象,通过在双港湾站型设计的基础上合理确定公交线路数进行解决优化;卢小华[5]分析了各种换乘接驳模式的优缺点,以总换乘时间最小为目标建立了接驳站公交协调轨道交通行车调度模型,提出了考虑轨道交通与常规公交协调性的轨道交通最优站距模型;邓连波等[6]通过对乘客在换乘网络上的出行方案分析,将客流从各公交站到达唯一轨道车站这一假设( 多对一) ,推广至每个公交站点与轨道车站间均有客流需求这种更一般情形( 多对多),并建立了以最小化乘客出行成本和常规公交运营者开行成本为优化目标的接驳线网优化模型;蒋文[7]以珠三角典型轨道交通线路为例,建立了针对轨道交通衔接模式的选择评价的区间DEA模型;闫冬梅[8]针对新建轨道交通线路附近的常规公交接驳问题,从协调性、布局合理性和人性化三个方面出发,提出了基于综合灰色关联度加权法的评价模型;许家雄[9]首次引入非线性模糊综合评价方法于交通评价中,以“低碳、经济、畅通、安全”为目标,在运能和效率的基础上,建立轨道交五大能力、12项指标的轨道交通与常规公交无缝衔接指标体系;孙杨等[10]通过使用多目标规划方法建立模型以解决在给定轨道交通新线站点、走向条件下,通过调整、新增既有常规公交线路的方式,优化调整常规公交网络,使常规公交网络与轨道交通新线的接驳效率更高;王禄为[11]阐述了城市轨道交通与公交接驳模式的布局原则,然后从客流量、换乘时间、枢纽建筑布局、商业战略四个方面分析了换乘模式的主要影响因素;徐乃云、于世军等[12]从出行者角度出发,对接驳体系满意度进行了评价研究;樊龙飞[13]分析了轨道交通与公交的能力衔接,确定了运能匹配度,并结合对出行者的心理分析,建立了考虑考虑轨道交通的公交站点选址模型;何青铭[14]对轨道站点影响域进行了详细的研究分析,并以国外典型站点的特点阐述了现有站点影响域的两种发展模式;刘华胜[15]基于复杂网络理论、图论、最优化理论等,分别针对轨道交通站点与周边常规公交的换乘效率、路线的协调发展和运营的协调进行了研究分析,并分别建立有较高理论价值和实际意义的模型;刘尔辉[16]对常规公交与地铁衔接的各种模式进行了研究分析,并就衔接模式构建了优化及评价方法;杨标[17]创新性的类比论证人体血液循环系统和轨道交通与常规公交接驳系统,对两种交通方式的设施、线网、运营、票价的接驳匹配度进行评价;王九州等[18]从方便性、舒适性、安全性、经济性和协调性五个方面,建设前后两个评估流程对轨道交通和其他交通方式的衔接进行评价。
纵观国内外的相关研究,针对轨道交通与公交的接驳研究,许多学者提出了各种理论和模型,如换乘协调、枢纽布局、运能匹配等方面,但都有其局限性,缺乏系统的评价研究。而我国的轨道交通正处于大量建设和发展时期,线网运营时间较短,与公交的接驳设计实践和理论也在探索中,需要建立一套完善、科学的服务评价体系。
1.4 基本内容和技术方案
本文首先介绍轨道交通与常规公交的基本特征,分析了二者的合作又竞争的关系,而后研究两种交通方式典型的接驳方式,对轨道交通与常规公交的接驳发展的系统机理进行深入分析。以此为基础,构建了面向轨道交通与常规公交接驳水平的综合评价方法,确定接驳系统的具体评价指标体系,并对各指标进行分析与量化,确定各指标权重,提出科学合理的计算模型进行综合评价。最后结合武汉市具体相关案例,对接驳水平评价方法进行检验,据此对案例的接驳情况进行定量评价并进行总结,最后提出本评价方法的优缺点及实用性。研究技术路线如图1-1所示。
图 1.1 研究技术路线
轨道交通与公交接驳基础理论
2.1 轨道交通与公交交通特性
轨道交通和常规公交系统作为城市公共交通的骨架和主体,承担了城市客运交通的大部分流量,是居民市内出行最主要的选择。要研究二者的接驳水平如何,必须先了解两种交通方式的交通特性,包括其技术特性、在城市中的地位及作用等。
2.1.1 两种公共交通方式的划分
城市轨道交通是指在城市及附近地区,以列车形式沿封闭或部分封闭的专用轨道按班次运行的各种公共客运交通方式的总称,也可简称为轨道交通[23]。轨道交通种类繁多,目前我国主要大力发展的有地铁、轻轨、磁悬浮等等,轨道交通在专用轨道上行驶,一般有地下、高架和地面三种形式,拥有独立的轨道和路权,故能准时准点到达,同时又具有节能环保、大运量、无污染、安全性高、占地面积小等优点。
城市常规公交系统是目前世界上最常见、最广泛使用的公共交通方式,是大部分城市公共交通方式的主体,也是各大城市建设一体化公共交通系统的基础。城市常规公交系统是沿固定线路,安排固定班次巡行服务城市地区的公交车运输系统,有固定的停靠站、行驶路线、票价和时刻表。
2.1.2 轨道交通与公交的技术特性
两种交通方式的主要的技术特性包括速度、运能、服务范围等等。通过对两种交通方式的技术特性进行对比分析,可以更深入的了解到二者的区别与联系,也为进一步分析二者间的相互关系打下基础。
与常规公交在地面行驶以及其规模固定不同,轨道交通因在独立轨道上行驶,不受其他各交通方式的干扰,且采用列车编组形式,故在运能、速度和准时性方面都有明显的优势。在国标(GB50220-95)《城市道路交通规划设计规范》[24]中规定了各种交通方式的运送速度和客运能力,如表 2.1所示
表 2.1 公共交通方式单向客运能力
公共交通方式 | 运送速度(km/h) | 发车频率(车次/h) | 单向客运能力(千人/h) |
公共汽车 | 16-25 | 60-90 | 8-12 |
中运量快速轨道交通 | 20-35 | 40-60 | 15-30 |
大运量快速轨道交通 | 30-40 | 20-30 | 30-60 |
由上表可知轨道交通的运速为常规公交的2倍左右,客运能力为常规公交的3-5倍。
同时考虑到社会经济的发展以及城市规模的扩大,居民平均出行距离在不断增加,因此对两种交通方式的运距和服务范围进行比较了解也是十分有必要的。在《城市道路交通规划设计规范》[24]中对二者相应的运输指标做出了规定,如表 2.2所示。
表 2.2 轨道交通与常规公交平均运距与服务范围指标
公共交通方式 | 平均运距(km) | 服务范围(km2) |
城市轨道交通 | 25-35 | 1962.5-3846.5 |
常规公交 | 10-15 | 314-706.5 |
由上表可知,轨道交通由于平均运速高,其运距较常规公交也明显更长,服务范围也更广,因此,居民在出行前对交通方式的选择与距离也有一定相关性。
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