[发明专利]一种基于流线分析的轨道交通枢纽设施设计方法

说明书

技术领域

本发明属于城市轨道交通枢纽交通设计理论领域，特别涉及一种基于流线分析的轨道交通枢纽设施设计方法。

背景技术

作为实现交通功能转换的关键节点，城市轨道交通枢纽在综合客运交通系统中的作用，犹如交叉口在城市道路网中的作用，是城市客运交通系统的瓶颈，其合理规划、设计、建设与否直接影响着综合客运网络的整体效率和“以人为本”的服务水平的高低，更直接关系到出行者在枢纽内集散换乘的出行效率。但是，从枢纽的实际建设和运营状况来看，相对于轨道交通线网所取得的长足发展，轨道交通枢纽的建设仍是城市综合交通发展的“软肋”。枢纽内部布局缺乏系统考虑，交通一体化水平较低，换乘距离长，枢纽设施容量不足，各种交通方式之间换乘不协调等问题仍然严重，降低了交通使用者在枢纽内的换乘效率。为了构建一体化的城市综合客运系统，实现城市综合客运交通体系的整体化功能，要求交通工程界的理论研究要从过去比较多地关注“线网”布局规划问题的同时，更要更多地重视枢纽及车站这一类“节点”的规划设计问题。

为了指导枢纽的规划设计，围绕如何开展枢纽的交通规划设计，进行枢纽内部合理布局及配置优化，科学地确定枢纽内各类交通设施的规模(容量)、数量、布置，以提高枢纽衔接效率与服务质量，充分发挥枢纽的交通功能，国内外展开了从宏观至微观的一系列研究，形成了诸多研究成果，既有以空港为对象的，有针对综合客运枢纽的，也有围绕轨道交通枢纽和轨道交通车站展开的研究，其成果对本发明的研究具有重要的借鉴意义。

近几年来从中微观层面研究枢纽交通规划设计问题才刚刚起步，从现有的研究成果可以看出以下不足：

一、枢纽内各类设施的优化配置没有充分体现流量的短时波动性和使用者的行为特性。

一方面，采用目标年的设计高峰小时流量作为依据计算各类设施的规模的方法，忽略了需求的短时波动性，因为枢纽内高峰小时客流量并不是持续地占用枢纽设施，而是具有流量激变性的特点，即：枢纽内的客流量与列车的到达分布有关，因而，随着列车到站呈现出瞬时急剧升高的特性。在这种状态持续一段时间后，客流量逐渐减少。当下一趟列车到来后这种现象将重复出现，呈现一定的周期性。另一方面，行人在枢纽内移动的过程中对枢纽设施的使用，呈现出速度随流量、密度改变而变化，且空间分布上不均匀的特性，人们更容易聚集在服务类设施，如：检票口、售票处、问询台等位置。因此不考虑流量的短时波动性和乘客行为特性的规模配置与设计会导致设施能力与需求的不匹配。

二、多是针对枢纽内的局部设施和单一目的展开的研究，难以体现乘客在枢纽内不同方式之间的一体化换乘过程。

已有的研究成果多是以轨道交通车站内的单一交通设施(如步行通道、检票闸机、地铁站台等)为对象，展开的局部的优化和细化设计，而对轨道交通枢纽内的其它空间，如：轨道交通与其它交通方式的换乘设施(公交候乘区、车辆停放区等)、轨道交通枢纽的地面交通出入口等交通资源的布局与优化配置研究较少，尤其缺乏从系统的角度出发，按照行人在枢纽内的完整活动链，将乘客在枢纽内不同方式间换乘过程中所经过的交通设施作为一个整体，对枢纽的各类设施进行综合协调设计与优化研究。

三、运用解析方法对枢纽交通设施进行优化设计的研究非常少。

现有枢纽设计所采用的研究方法和解决手段主要分为两类：基于排队论的设施优化设计、基于仿真的能力配置适应性评价。首先由于排队论在描述检票机、售票机这类服务设施时具有较好的解释性，因此多被用于解决枢纽内售检票设施配置问题；现有的仿真模型和方法实质上是对既定的流量和规划设计方案下的一种有效反馈，通过模拟行人流与枢纽设施之间的交互现象，得到动态的枢纽适应性评价结果，以此作为方案比选和改进的依据。由于枢纽结构的复杂性和流量变化的随机性，构建能够描述枢纽运行效果的解析模型是非常困难的，由上面的分析即可以看出，运用解析方法对枢纽交通设施进行优化设计的研究还非常少。

总之，国内外有关城市轨道交通枢纽交通设计理论的研究还不完善，有待进一步研究。

发明内容