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城市交通樞紐交通換乘分析與客流組織評價(jià)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部客流交通組織狀況是評價(jià)樞紐綜合性能的重要指標。本文結合東直門(mén)交通樞紐工程實(shí)踐就交通樞紐的交通換乘及客流交通組織評價(jià)問(wèn)題進(jìn)行探討。引進(jìn)交通分布原理，將每種交通方式近似看作為一個(gè)交通源，其服務(wù)范圍看成為交通影響區，對樞紐內交通方式間的換乘量進(jìn)行分析與預測。在充分考慮行人的舒適性、安全性和可靠性等定性評價(jià)的基礎上，以乘客步行距離作為評價(jià)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、繞行系數評價(jià)樞紐布置的方便性，進(jìn)而評價(jià)樞紐內部布局設計的合理性。
關(guān)鍵詞：交通樞紐換乘出行分布交通組織評價(jià)
一、交通換乘分析
1.概述
城市交通樞紐是車(chē)流與人流的集散地。多種交通方式在樞紐中匯聚，人流與車(chē)流形成交通樞紐內的兩大矛盾。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(chē)與社會(huì )及出租車(chē)輛等多種交通方式。因此，交通樞紐可以看成是一座大規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(chǎng)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的服務(wù)水平是評價(jià)其綜合性能的重要指標。分析與預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的合理規模，各種交通工具在樞紐中的布局分布等提供依據。
2.影響換乘量的因素
交通換乘量受出行時(shí)間、費用、舒適性及安全性等多種因素的影響。根據出行目的的不同，人們會(huì )選擇不同的交通工具。自行車(chē)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(diǎn)，但其服務(wù)面積較窄，只對其沿線(xiàn)產(chǎn)生作用，而公共交通的覆蓋面則較廣。出行時(shí)間短且費用低的交通方式的交通需求必然較大，相應的其換乘量較大。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的預測手段根據現狀交通、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(lái)的交換量的確定是十分復雜的。交通換乘量即為樞紐區域內各種交通方式之間交換的客流量，換乘結果可以用矩陣的形式表達。在四階段法進(jìn)行交通預測時(shí)，出行分布的預測就是將各交通小區產(chǎn)生和吸引的交通量轉換成各交通小區之間的出行交換量，出行分布的結果為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測有一定的相似之處。根據樞紐交通換乘的這一特點(diǎn)，本文引入交通分布分析原理與方法對換乘量進(jìn)行分析與預測，將各種交通方式的換乘量組成一換乘矩陣。通過(guò)現況調查得到現狀樞紐區域范圍內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(lái)的換乘量。
�。�2）交通小區的確定
將每種交通方式近似看作為一個(gè)交通源，由于各種交通方式自身的特點(diǎn)，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，各影響區均產(chǎn)生和吸引大量的交通出行。對每一交通影響區來(lái)說(shuō)，出行不但量大且非常復雜：從出行目的上看，這些交通出行可能是在本交通影響區內完成的，或是進(jìn)出其它交通影響區。在出行方式上，可以有步行、自行車(chē)、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(huì )選擇交通樞紐換乘，有相當數量的出行不通過(guò)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(jiǎn)化起見(jiàn)，僅選擇進(jìn)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(gè)交通影響區的代表值。
這時(shí)的交通影響區的產(chǎn)生量（Pi）、吸引量（Ai）就等于未來(lái)年進(jìn)出交通樞紐的交通流量值，可以根據經(jīng)濟增長(cháng)與交通增長(cháng)的相關(guān)性或直接從規劃部門(mén)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(gè)地方之間的相互作用的交通量（Tij）與兩個(gè)地方的土地使用密度大�。↙oi，Ldj）的乘積成正比，與由一個(gè)地方到另一個(gè)地方受到的交通阻抗（可用一個(gè)函數f(tij)）成反比。此阻抗函數可用出行距離的長(cháng)短、行程時(shí)間的長(cháng)短及費用的大小或使用分布函數來(lái)表示。由于交通是土地使用的函數，所以可用交通分區的出行產(chǎn)生數（Pi）和出行吸引數（Ai）來(lái)反應交通分區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，對此公式相關(guān)參數進(jìn)行標定，就可得出各區間的出行。
5.東直門(mén)交通樞紐換乘量分析
根據上述方法與原理對北京東直門(mén)交通樞紐的換乘量進(jìn)行分析。在東直門(mén)交通樞紐區域內設站的交通工具主要有環(huán)線(xiàn)地鐵、東直門(mén)至西直門(mén)的城市輕軌鐵路、市區公共交通、遠郊區及長(cháng)途公共交通、機場(chǎng)高速鐵路等。此外，自行車(chē)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)區范圍，如行人、自行車(chē)的服務(wù)區可認為在樞紐附近的一個(gè)范圍，主要解決東直門(mén)周邊街道及公建等的日常出行；城區公共交通主要是為其沿線(xiàn)市民的出行提供服務(wù)；近郊區公共交通的服務(wù)范圍主要為北京市周邊近郊地區，對東直門(mén)樞紐而言主要指北京的東北近郊；進(jìn)出東直門(mén)的遠郊公共交通主要是為順義、懷柔、密云、平谷幾個(gè)郊縣進(jìn)出北京市區服務(wù)，這些區域內進(jìn)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(xiàn)以及一線(xiàn)地鐵經(jīng)過(guò)的附近區域，這些區域內所產(chǎn)生的交通流量都有可能在東直門(mén)交通樞紐換乘；城鐵主要解決了北部市區及近郊進(jìn)出市中心區方向的交通，其中進(jìn)出東直門(mén)的交通量主要為東北部市區及近郊。
上述各交通工具服務(wù)區域的交通需求是影響東直門(mén)交通樞紐換乘量的決定性因素，某一區域內交通需求的增長(cháng)必然會(huì )導致?lián)Q乘量的增大，反之亦然。
根據預測，未來(lái)年各種交通工具進(jìn)出東直門(mén)交通樞紐的客流總量，即Pi、Ai值如下表：
2012年?yáng)|直門(mén)樞紐區各種交通方式登降總量（單位：萬(wàn)人次）
由計算結果可知，地鐵與城鐵間的換乘量最大，達到10萬(wàn)人/日。這是因為在北京市區中軸線(xiàn)以東，地鐵與城鐵連線(xiàn)貫穿了整個(gè)市區，是南北向快速交通的大通道，市區南北方向的交通流量將有相當部分使用地鐵和城鐵這兩種交通工具，而中南部市區到北部市區的交通必然要在東直門(mén)地區換乘，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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