【文章內(nèi)容簡介】 本論文研究內(nèi)容，技術(shù)路線如圖所示。 [2] 圖 11 加性噪模型框圖 10 第二章配合城市軌道交通的常規(guī)公交線網(wǎng)調(diào)整的基礎(chǔ)理論分析 軌道交通與常規(guī)公交的特性比較 在進(jìn)行城市快速軌道交通與常規(guī)公交線網(wǎng)協(xié)調(diào)研究時，將包含快速軌道交通和常規(guī)公交的城市公共交通體系，作為一個完整的系統(tǒng)進(jìn)行分析。由系 統(tǒng)論可知，結(jié)構(gòu)是系統(tǒng)保持整體性并具有一定功能的內(nèi)在依據(jù)，亦是系統(tǒng)內(nèi)部各組成要素之間相對穩(wěn)定的聯(lián)系方式、組織秩序及其時空關(guān)系的內(nèi)在表現(xiàn)形式。同時結(jié)構(gòu)反映了系統(tǒng)的各個要素是如何聯(lián)系為整體的，它反映了系統(tǒng)的有序特征。為了有效的剖析城市快速軌道交通和常規(guī)公交之間相對穩(wěn)定的聯(lián)系方式、組織秩序及其時空關(guān)系的內(nèi)在表現(xiàn)形式和整體的有序性特征，有必要對這兩種公交方式的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特性及其功能定位進(jìn)行分析研究 [3]。 城市公交與軌道交通的交通特性 比較 軌道交通與常規(guī)公共交通各有不同的優(yōu)勢，具體分析如下 : 通作為一種安全、高效、便捷、快速且污染小的交通運(yùn)輸方式，軌道交通在城市公共交通體系中起著骨干作用，是解決城市交通問題強(qiáng)有力的手段，是提升城市交通效率的有效途徑。這種交通骨干作用主要是由城市軌道交通自身特征決定的 : (1)路權(quán)專用。在城市客運(yùn)交通體系中，軌道交通自成系統(tǒng)。道路走向雖然與城市的主客流方向一致，但有其專屬道路，行駛過程中，幾乎不受其他交通工具干擾，也不受交通堵塞、擁擠等因素影響，可保持速度快捷。 (2)造價高。由于其路權(quán)專用，因此除了購置車輛的大量資金投入，還要投入巨額資金，用于修建專用道路、車站 及其他附屬設(shè)施。 (3)不宜調(diào)整。由于資金投入量大，其所擁有的專用道路屬于整個城市建設(shè)的一部分，因此，在后期運(yùn)營中，若要改變線路走向、站點(diǎn)設(shè)置，改建投入巨大，特別是道 路和車站改建的可能性微乎其微 城市軌道交通路網(wǎng)密度相對低、建設(shè)投資大，這些特點(diǎn)決定了它在中長距離運(yùn)輸中的絕對主導(dǎo)地位。相對而言，公交線路走向靈活，資金投入較小，較適用于中短途運(yùn)輸，因此，常規(guī)公交是城市公共客運(yùn)的支柱。對常規(guī)公交的調(diào)整優(yōu)化應(yīng)更多考慮其線網(wǎng)覆蓋范圍，為居民出行提供便利 [4]。 11 城市公交與軌道交通的 功能定位 速度與運(yùn)輸能力比較 相比常規(guī)公交而言，城市軌道交通擁有專用路權(quán)，運(yùn)行方式采用列車編組，較少受外部因素影響，因此在運(yùn)速和運(yùn)能上具有明顯優(yōu)勢。國標(biāo) (GB502201995《城市道路交通規(guī)劃設(shè)計規(guī)劃》中對常用公共交通運(yùn)輸速度與客運(yùn)能力做出了相應(yīng)規(guī)定，見表 表 常用公共交通運(yùn)輸速度與單向運(yùn)力比較能 由表 得出，軌道交通運(yùn)輸速度約為常規(guī)公交的 2 倍，單向客運(yùn)能力為常規(guī)公交的 4~5 倍。 旅客舒適度關(guān)系到客運(yùn)市場的競爭力，也是吸引客流的重要因素之一。城市公交與軌道交通在旅途舒適度方面存在 較大差異。具體比較如表 所示。 表 城市公交與軌道交通舒適度比較表 城市軌道交通車內(nèi)空間大，車體的平穩(wěn)性相對較好，舒適度高于城市公交。 在服務(wù)范圍層面，城市公交與軌道交通也存在差異，具體比較見表 表 城市公交與軌道交通服務(wù)范圍比較表 由于軌道交通存在快捷、安全、可靠等優(yōu)勢，因此其服務(wù)范圍得以進(jìn)一步擴(kuò)大，通常為城市常規(guī)公交的 6 倍左右。 2. 2 吸引范圍的確定 軌道交通吸引范圍是指軌道交通所吸引客流的全部區(qū)域范圍。軌道交通吸引范圍包括一次吸引范圍和二次吸引范圍，一次吸引 范圍也稱直接吸引范圍，是指軌道交通吸引的直接客流區(qū)域范圍，是步行到軌道交通的客流分布范圍，是軌道交通的合理步行區(qū)的范圍。二次吸引范圍也稱間接吸引范圍，是指通過非步行交通方式與軌道交通換乘的客流區(qū)域范圍，是軌道交通的影響區(qū)范圍。 軌道交通吸引范圍的確定方法比較多，而且在實際工程中己經(jīng)有運(yùn)用，本文不再敘述。比較典型的實例就是北京市地鐵五號線的客流預(yù)測過程中的軌道交通吸引范圍的確定。在五號線兩側(cè)，取垂直距離 750m 劃出一次吸引范圍，垂直距離 3 km 劃出二次吸引范圍，如圖 21 所示，圖中 M1 為一次吸引范圍， Mz 為二 次吸引范圍 [3]。 線路分類 12 按照地面公交與城市軌道交通線路幾何關(guān)系的不同，將地面公交線路分為平行線路、交叉線路、接駁線路、其他線路 4 類，結(jié)含乘客出行 OD 點(diǎn)對城市軌道交通開通后地面公交客流變化情況進(jìn)行分析 (表 1 )o 可見，與城市軌道交通短距離共線的交叉和接駁線路可以較好地接運(yùn)軌道客流 。平行線路以及與軌道共線較長的交叉和接駁線路是與軌道進(jìn)行客流競爭的主要線路，是需要調(diào)整的主要對象。 [7] 基于軌道交通線路的常規(guī)公交線路特性分析 合作與競爭關(guān)系分析 （ 1）軌道交通線路與常規(guī)公交線路 合作與競爭的必然性分析 合作與競爭是公交系統(tǒng)一直面對的課題，軌道交通線路與常規(guī)公交線路的發(fā)展與運(yùn)營過程始終伴隨著合作與競爭。軌道交通線路與常規(guī)公交線路共同服務(wù)于城市的主要交通走廊，這二者之間的競爭不可避免。在乘客的一次出行過程中，會存在常規(guī)公交線路與軌道交通線路的換乘行為，這二者的合作也具有必然性。 合作與競爭是軌道交通與常規(guī)公交得以協(xié)同發(fā)展的根本動力。軌道交通新線投入運(yùn)營下常規(guī)公交網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化調(diào)整可理解為 :通過優(yōu)化調(diào)整常規(guī)公交線路，達(dá)到減少兩種公交線路的無序競爭、加強(qiáng)兩種公交線路的有序合作的目的。 (2)軌 道交通線路與常規(guī)公交線路的合作分析 《現(xiàn)代漢語字典》對于“合作”的解釋是 :為了共同的目的一起工作或共同完成某項任務(wù)。合作不僅可以使雙方完成共同目標(biāo)，而且將使雙方取得比合作前更大的收益。軌道交通線路與常規(guī)公交線路的合作關(guān)系體現(xiàn)為 :通過軌道交通線路與常規(guī)公交線路的合作銜接共同為居民的出行服務(wù)。圖 22 為說明圖例。 （ 3）軌道交通線路與常規(guī)公交線路的競爭分析 “競爭”在《辭?！分械慕忉尀?:為了自己的利益與他人爭勝。利益在軌道交通線路與常規(guī)公交線路的競爭中可以用乘客量進(jìn)行衡量。當(dāng)軌道交通線路與常規(guī)公交線路存在共同服務(wù)的站點(diǎn)區(qū)間時，在二者共同服務(wù)的站點(diǎn)區(qū)間內(nèi)，乘客即可以選擇常規(guī)公交也可以選擇軌道交通作為出行方式，此時常規(guī)公交與軌道交通存在對于客流的競爭行為。例如，圖 2}2 中 42 路與軌道 2 號線存在 2 對換乘車站 :車站 2 與車站 車站 4 與車站 9, 42 路與 2 號線在站點(diǎn)區(qū)間 (89)中競爭客流。兩種線路的過度競爭不僅不利于一體化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，而且有礙于發(fā)揮客運(yùn)系統(tǒng)的現(xiàn)有運(yùn)能，阻礙了挖掘客運(yùn)系統(tǒng)的潛在運(yùn)能。競爭將促使常規(guī)公交線路圍繞軌道交通線路進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。因此，競爭是使一體化 13 網(wǎng)絡(luò)充滿活力、統(tǒng)一協(xié)調(diào)以合理分配公交運(yùn)力資 源的原動力。 通過 Logit 模型可以計算軌道交通線路與常規(guī)公交線路的客流分擔(dān)比例，以分析二者的競爭關(guān)系。在給定的競爭站點(diǎn)區(qū)間 Ci, j)下，設(shè) }ij1 }ij2 分別表示考慮等車時間、乘車時間、車輛費(fèi)用下的軌道交通廣義成本與常規(guī)公交廣義成本，則軌道交通與常規(guī)公交的客流分擔(dān)比率 pil1 ,尸夢 :分別表示為 : 其中 B 為給定參數(shù)，反映了居民在公交方式選擇過程中對廣義成本的敏感程度。在其它參數(shù)給定的條件下，以站點(diǎn)區(qū)間 (C i,戶的距離為變量給出軌道交通與常規(guī)公交的客流分擔(dān)比率，具體如圖 23 所示 。其中，圖 23 的左圖中設(shè)定 e 為 ,圖 23 的右圖中設(shè)定 B 為 。從圖 23 中看出，常規(guī)公交線路客流分擔(dān)率與競爭區(qū)間 (Cr} l)的距離呈負(fù)相關(guān)性，軌道交通線路客流分擔(dān)率與競爭區(qū)間 (C i,，’ )長度呈正相關(guān)性。對于一個給定競爭區(qū)間 (C z,，’ )，隨著區(qū)間距離的增加，出行者往往傾向于選擇運(yùn)行速度較快的交通方式以求縮短出行時間，此時軌道交通在競爭中逐漸發(fā)揮其優(yōu)勢，承擔(dān)較大比例的乘客量。L’表示距離分割點(diǎn)，在 L}側(cè)常規(guī)公交線路存在優(yōu)勢，在廠右側(cè)軌道交通線路占優(yōu)勢。B 對于 L*無影響，只影響曲線的平緩與陡峭 變化程度。 e 的值越大，曲線的陡峭程度越明顯，出行者在常規(guī)公交與軌道交通之間的選擇過程中對于出行距離的敏感程度越高。[5] 第三章 線網(wǎng)的調(diào)整方法及協(xié)調(diào)模型的建立 公交線網(wǎng)的分類 公交線網(wǎng)通常有以下幾種類型 1 方格型線網(wǎng) 方格形線網(wǎng)又稱為棋盤型線網(wǎng)，這種線網(wǎng)模式的線路之間大多要么以近似相 等的距離平行分布，要么以近似垂直的角度相交，因其布局形式比較規(guī)則，類似 圖 11 加性噪聲模型框圖 14 于棋盤的網(wǎng)格而得名，常見于道路網(wǎng)也是該種類型的城市。這種公交 線網(wǎng)形式的 優(yōu)點(diǎn)在于比較易于線路的布設(shè)，乘客可以通過較少的換乘抵達(dá)目的地。此外，由 于這種網(wǎng)絡(luò)布局模式下，乘客往往比較分散，在規(guī)劃公交場站的時候可以有足夠 的空間。但是，方格形線網(wǎng)不利于對角線上乘客的出行，會增加不必要的繞行距 禺。 2)放射型線網(wǎng) 放射型線網(wǎng)可以分為兩種 :設(shè)有中央首末站的放射型和交叉放射型。設(shè)有中 央首末站的形式主要適用于有明確中心區(qū)的城市，線路連接中心區(qū)與邊緣區(qū)，對 于目的地是市中心的乘客可以方便地抵達(dá)目的地。但是這種模式對于城市邊緣區(qū) 到邊緣區(qū)的出行是十分不利的，乘客 經(jīng)常要先從邊緣區(qū)抵達(dá)中心區(qū)，再在從中心 區(qū)換乘至目的地。而交叉放射型線網(wǎng)可以說是設(shè)有中央首末站的放射型與方格形 線網(wǎng)的結(jié)合，兼具兩者的優(yōu)點(diǎn)的同時盡可能地避免了兩者的缺點(diǎn)。 C3)環(huán)形線網(wǎng) 環(huán)形線網(wǎng)的特點(diǎn)是通過公交線路使城市各個方向相互聯(lián)通，構(gòu)成一個環(huán)形的 網(wǎng)絡(luò)。這樣就避免了放射型線網(wǎng)導(dǎo)致城市周邊區(qū)域之間交流不便的缺點(diǎn)，使城市 的各個外圍區(qū)域之間更加方便地進(jìn)行客流的移動。但是相應(yīng)的外圍區(qū)與中心區(qū)之 間的出行會變得很不方便，因此環(huán)形線網(wǎng)可以說是與放射型相反的一種形式。 (4)混合 型 混合型公交網(wǎng)絡(luò)沒有特定的形式，一般是上述幾種類型線網(wǎng)形式的組合。這 種線網(wǎng)類型公交線路的布置很靈活，可以根據(jù)城市的發(fā)展需要，因地制宜地進(jìn)行 布置。 [8] 常規(guī)公交線路優(yōu)化調(diào)整策略 軌道交通與常規(guī)公交運(yùn)營協(xié)調(diào)的原則 (1)居民出行受益原則 軌道交通與常規(guī)公交運(yùn)營協(xié)調(diào)應(yīng)以方便居民出行為目標(biāo)，使公共交通乘客以合理的費(fèi)用獲得安全、可靠、便捷的公交服務(wù)，減少乘客的出行時間、距離以及換乘次數(shù)，滿足乘客中轉(zhuǎn)換乘的方便與舒適。在允許的條件下，盡量縮短各種交通方式轉(zhuǎn)換過程中的步行距離 。提高換乘樞紐 點(diǎn)的各種交通工具的換乘方便性 。在樞紐點(diǎn)提供一目了然的導(dǎo)向裝置和良好的問訊服務(wù) 。實現(xiàn)更好的票務(wù)統(tǒng)一體系。 (2)公共交通營運(yùn)單位受益原則 公共交通營運(yùn)公司與換乘的各個環(huán)節(jié)有最直接的關(guān)系，它不僅涉及車輛及人員的管理，還應(yīng)確保乘客的換乘安全。因此，公共交通營運(yùn)公司要通過客流與運(yùn)能的合理配置、票價的合理制定及統(tǒng)一公共交通管理，提高公共交通系統(tǒng)對客流的吸引力，使企業(yè)在客 15 運(yùn)市場的競爭中提高效率，獲取更大的利潤。 (3)城市交通發(fā)展受益原則 通過軌道交通與常規(guī)公交換乘運(yùn)營的合理協(xié)調(diào)，科學(xué)有效地促進(jìn)靜態(tài)交通均衡分布，減少公 共交通與其他交通方式的相互干擾，使居民的出行選擇由低效的私人交通工具向高效的公共交通方式轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)交通網(wǎng)絡(luò)運(yùn)送人流的最大化 [6]。 常規(guī)公交線路優(yōu)化調(diào)整策略 城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)演變分為起步期、發(fā)展期與成熟期 [5,6]。各期的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展特征不同，地面公交在城市公交系統(tǒng)中的功能定位也不同。軌道交通運(yùn)營初期線路布局呈現(xiàn)‘，十字形”骨架居多。與城市公交客流主走廊保持一致，貫穿于城市中心區(qū)，連接城市副中心、大型交通樞紐和重點(diǎn)新區(qū)的主要客流集散點(diǎn)。城市軌道交通運(yùn)營初期，沒有形成網(wǎng)絡(luò)化，只承擔(dān)了個別客運(yùn)走廊上的客運(yùn) 需求，并沒有影響整個公交系統(tǒng)，地面公交仍是城市公交系統(tǒng)的主體。以南京地鐵為例， 1 號線開通后，軌道占公共交通出行分擔(dān)率在 6%左右，‘’十字形”骨架線路形成后，該指標(biāo)上升到 20%左右 (圖 1)[2]。此時地面公交線網(wǎng)需要進(jìn)行局部調(diào)整，具體來說是與軌道在走廊上確定功能分擔(dān)，進(jìn)行 .‘通道銜接” 。在站點(diǎn)處確定公交服務(wù)的輻射范圍，進(jìn)行“點(diǎn)銜接”。使得城市重要組團(tuán)都能與城市軌道交通形成便捷聯(lián)系。依托城市軌道交通骨架形成’‘魚骨形”公交網(wǎng)絡(luò) (圖 2 )o 通過地面公交站距小的優(yōu)勢，服務(wù)軌道站點(diǎn)間的客流，并可在高峰時段對走廊運(yùn)能進(jìn) 行補(bǔ)充 。在軌道中斷運(yùn)營等突發(fā)狀態(tài)下，提供應(yīng)急服務(wù)，緩解客流壓力。中心城區(qū)，公交線網(wǎng)密度高、客流走廊上公交復(fù)線系數(shù)大，為避免走廊上運(yùn)能過剩，應(yīng)沿走廊整合或調(diào)疏與軌道長距離共線的線路，圍繞軌道站點(diǎn)適當(dāng)增加與軌道線路相交的線路，加強(qiáng)地面公交接駁軌道客流的作用。外圍區(qū)域，公交線網(wǎng)密度低，存在公交服務(wù)不足或空白的區(qū)域，應(yīng)圍繞軌道線路，優(yōu)化相交的公交線路，開辟區(qū)域內(nèi)連接大型居住區(qū)或商業(yè)辦公區(qū)的‘，微循環(huán)”公交線路，提高公共交通網(wǎng)絡(luò)的整體覆蓋率。 線網(wǎng)調(diào)整需要依據(jù)城市軌道交通與地面公交網(wǎng)絡(luò)銜接模式系統(tǒng)考慮，根據(jù)兩者的幾何 關(guān)系對線路進(jìn)行分類研究，結(jié)合線路的客流特征，逐條調(diào)整，有針對性地采取不同的調(diào)整措施以及實施時序。 調(diào)整措施 如下： 地面公交線路調(diào)整主要的調(diào)整形式包括撒銷線路、局部調(diào)整、長線截斷、延長 線