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城市交通樞紐交通換乘分析與客流組織評價研究
摘要：交通換乘功能是城市交通樞紐的核心功能之一，交通樞紐的交通換乘能力及樞紐內(nèi)部客流交通組織狀況是評價樞紐綜合性能的重要指標。本文結(jié)合東直門交通樞紐工程實踐就交通樞紐的交通換乘及客流交通組織評價問題進行探討。引進交通分布原理，將每種交通方式近似看作為一個交通源，其服務(wù)范圍看成為交通影響區(qū)，對樞紐內(nèi)交通方式間的換乘量進行分析與預(yù)測。在充分考慮行人的舒適性、安全性和可靠性等定性評價的基礎(chǔ)上，以乘客步行距離作為評價樞紐客流交通組織的主要量化指標。測算行人最大步行距離、平均步行距離、繞行系數(shù)評價樞紐布置的方便性，進而評價樞紐內(nèi)部布局設(shè)計的合理性。
關(guān)鍵詞：交通樞紐換乘出行分布交通組織評價
一、交通換乘分析
1.概述
城市交通樞紐是車流與人流的集散地。多種交通方式在樞紐中匯聚，人流與車流形成交通樞紐內(nèi)的兩大矛盾。一般，大城市交通樞紐中至少集中了地鐵、公共交通、行人、自行車與社會及出租車輛等多種交通方式。因此，交通樞紐可以看成是一座大規(guī)模的交通流換乘中心，是各種交通工具間交通流量交換的主要場所，提供各交通流量間的高效、快速、安全交換。交通換乘功能是城市交通樞紐的核心功能之一。交通樞紐的交通換乘能力及相應(yīng)的服務(wù)水平是評價其綜合性能的重要指標。分析與預(yù)測城市交通樞紐中各種交通方式間的乘客交換量可以為確定交通樞紐建設(shè)的合理規(guī)模，各種交通工具在樞紐中的布局分布等提供依據(jù)。
2.影響換乘量的因素
交通換乘量受出行時間、費用、舒適性及安全性等多種因素的影響。根據(jù)出行目的的不同，人們會選擇不同的交通工具。自行車和步行一般適宜于近距離出行，費用低但舒適性與安全性差。地鐵的優(yōu)勢是快速準點，但其服務(wù)面積較窄，只對其沿線產(chǎn)生作用，而公共交通的覆蓋面則較廣。出行時間短且費用低的交通方式的交通需求必然較大，相應(yīng)的其換乘量較大。但對換乘量起決定性作用的因素是各種交通工具服務(wù)范圍內(nèi)的出行需求的多少。
3.交通換乘量分析的基本思路
（1）換乘分析原理
交通樞紐中各種交通方式的出行總量可以用傳統(tǒng)的預(yù)測手段根據(jù)現(xiàn)狀交通、土地利用和經(jīng)濟情況及發(fā)展趨勢分析得到，但是各交通方式之間未來的交換量的確定是十分復(fù)雜的。交通換乘量即為樞紐區(qū)域內(nèi)各種交通方式之間交換的客流量，換乘結(jié)果可以用矩陣的形式表達。在四階段法進行交通預(yù)測時，出行分布的預(yù)測就是將各交通小區(qū)產(chǎn)生和吸引的交通量轉(zhuǎn)換成各交通小區(qū)之間的出行交換量，出行分布的結(jié)果為O-D表。從以上分析可以看出樞紐換乘量分析與出行分布預(yù)測有一定的相似之處。根據(jù)樞紐交通換乘的這一特點，本文引入交通分布分析原理與方法對換乘量進行分析與預(yù)測，將各種交通方式的換乘量組成一換乘矩陣。通過現(xiàn)況調(diào)查得到現(xiàn)狀樞紐區(qū)域范圍內(nèi)各種交通方式的換乘矩陣，再利用出行分布的計算方法得出未來的換乘量。
（2）交通小區(qū)的確定
將每種交通方式近似看作為一個交通源，由于各種交通方式自身的特點，各交通工具有不同的服務(wù)范圍，而這些范圍就是交通影響區(qū)，各影響區(qū)均產(chǎn)生和吸引大量的交通出行。對每一交通影響區(qū)來說，出行不但量大且非常復(fù)雜：從出行目的上看，這些交通出行可能是在本交通影響區(qū)內(nèi)完成的，或是進出其它交通影響區(qū)。在出行方式上，可以有步行、自行車、公交、地鐵等多種方式。另外，出行選擇的路徑更是多種多樣，部分出行會選擇交通樞紐換乘，有相當(dāng)數(shù)量的出行不通過樞紐就能完成。在交通樞紐的換乘分析中，將所有交通出行量都作詳細考慮是不必要的，為簡化起見，僅選擇進出交通樞紐的出行為計算對象，以這種情況下的交通出行量作為整個交通影響區(qū)的代表值。
這時的交通影響區(qū)的產(chǎn)生量（Pi）、吸引量（Ai）就等于未來年進出交通樞紐的交通流量值，可以根據(jù)經(jīng)濟增長與交通增長的相關(guān)性或直接從規(guī)劃部門的要求算得。
4.換乘分析模型
在換乘分析中采用重力模型法，兩個地方之間的相互作用的交通量（Tij）與兩個地方的土地使用密度大�。↙oi，Ldj）的乘積成正比，與由一個地方到另一個地方受到的交通阻抗（可用一個函數(shù)f(tij)）成反比。此阻抗函數(shù)可用出行距離的長短、行程時間的長短及費用的大小或使用分布函數(shù)來表示。由于交通是土地使用的函數(shù)，所以可用交通分區(qū)的出行產(chǎn)生數(shù)（Pi）和出行吸引數(shù)（Ai）來反應(yīng)交通分區(qū)土地使用密度的量度。其基本表達式為：Tij=K*Pi*Aj/f(tij)，其中K為單位換算常數(shù)，對此公式相關(guān)參數(shù)進行標定，就可得出各區(qū)間的出行。
5.東直門交通樞紐換乘量分析
根據(jù)上述方法與原理對北京東直門交通樞紐的換乘量進行分析。在東直門交通樞紐區(qū)域內(nèi)設(shè)站的交通工具主要有環(huán)線地鐵、東直門至西直門的城市輕軌鐵路、市區(qū)公共交通、遠郊區(qū)及長途公共交通、機場高速鐵路等。此外，自行車與行人也參與交通流量的換乘。各種交通工具有其特定的服務(wù)區(qū)范圍，如行人、自行車的服務(wù)區(qū)可認為在樞紐附近的一個范圍，主要解決東直門周邊街道及公建等的日常出行；城區(qū)公共交通主要是為其沿線市民的出行提供服務(wù)；近郊區(qū)公共交通的服務(wù)范圍主要為北京市周邊近郊地區(qū)，對東直門樞紐而言主要指北京的東北近郊；進出東直門的遠郊公共交通主要是為順義、懷柔、密云、平谷幾個郊縣進出北京市區(qū)服務(wù)，這些區(qū)域內(nèi)進京的客流量必然要影響換乘量；地鐵的服務(wù)范圍主要是二環(huán)路沿線以及一線地鐵經(jīng)過的附近區(qū)域，這些區(qū)域內(nèi)所產(chǎn)生的交通流量都有可能在東直門交通樞紐換乘；城鐵主要解決了北部市區(qū)及近郊進出市中心區(qū)方向的交通，其中進出東直門的交通量主要為東北部市區(qū)及近郊。
上述各交通工具服務(wù)區(qū)域的交通需求是影響東直門交通樞紐換乘量的決定性因素，某一區(qū)域內(nèi)交通需求的增長必然會導(dǎo)致?lián)Q乘量的增大，反之亦然。
根據(jù)預(yù)測，未來年各種交通工具進出東直門交通樞紐的客流總量，即Pi、Ai值如下表：
2012年東直門樞紐區(qū)各種交通方式登降總量（單位：萬人次）
由計算結(jié)果可知，地鐵與城鐵間的換乘量最大，達到10萬人/日。這是因為在北京市區(qū)中軸線以東，地鐵與城鐵連線貫穿了整個市區(qū)，是南北向快速交通的大通道，市區(qū)南北方向的交通流量將有相當(dāng)部分使用地鐵和城鐵這兩種交通工具，而中南部市區(qū)到北部市區(qū)的交通必然要在東直門地區(qū)換乘，這是換乘量大的主要原因。此外，由于軌道交通的高效性，對交通有一定的吸
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