校园监控网络.pdf

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1、黄伟 综合交通枢纽的客流预测分【文章编号】1 6 7 2 5 3 2 8 C 2 0 0 4)0 3 0 0 3 5 0 4 【中图分类号】U4 9 2 4 1 3 【文献标识码】A 综合交通枢纽的客流预测分析 黄伟(中国城 市规 划设计 研 究院【摘要】在综 合 交通 枢纽 的规 划设 计 中，科 学的 客流 预 测对 整个 方案 设 计 至 关重要，规模 过 大将造 成 枢 纽设 施 资源 的浪 费，反之 又将 不 能 满足 枢纽 的运 行 要 求。本 文 通 过 实例介 绍 了进行 综 合 交通 枢 纽客 流预 测 分 析 的基 本 过程，提 出 了客 流分 析 的主 要 思路，并对 其

2、 中相 关的技 术 分析 方法 进行 了说 明。【关 键 词】综 合 交通 枢 纽：客 流 预 测：交 通 需 求 分 析：出行 矩 阵 An An a 涵 O 1 1 P a s s a n g e r F lo w F o r e c a s t o f Co mp r e h e n s iv e Tr a n s p o r t a t i o n H u b HUANG Wei(C h i n a A c a d e my o f U r b a n P l a n n in g a n d D e s i g n，B e ij i n g 1 0 0 0 4 4，C h i n a

3、)Ab s t r a c t：I t i s q u i t e i mp o r t a n t t o f o r e c a s t p a s s e n g e r fl o w s c i e n t i fi c l y i n c o mp r e h e n s i v e t r a n s p o rt a t i o n h u b p l a n n i n g F r o m t h e s t u d y o f r e pr e s e n t a t i v e e xa mp l e，t h i s p a p e r p r e s e nt s a n

4、 i mp r o v i n g me t h od o f p a s s e ng e r flo w f or e c a s t i n t h e p l a n ni n g of s u c h h ub K e y wo r d s：c o mp r e h e n s i v e t r a n s p o rt a t i o n h u b；p a s s e n g e r fl o w f o r e c a s t；t r a ns p o rta t i o n d e ma nd a n a l y s i s；OD ma t r i x 1综合 交通枢纽客流

5、分析 的要 点 综合 性 的 交通 枢纽 是 一 个复 杂 的大 型 系统，在枢 纽 的规 划设 计 中，枢 纽 内 多种 交通 设 施 的用 地和 布 局规 模 都 需 要有 规 划年 的 客流 预 测 数据 予 以支 持，而 对规 划 方 案 的 量 化评 价 最 终 也 大 多建 立在 预 测 数 据 的 基础 之上。因此，一 套 完整、科 学、基本 准确 的客 流预 测 数据 是 枢 纽规 划方 案设 计不 可 或缺 的重 要依据。我们 认 为，综 合 交 通枢 纽 的客 流 预测 分 析 应注 意 以 下几 方面 的 问题：收 稿 日期：2 0 0 4 0 4 1 7 1 1从 宏观

6、 的土 地 利 用和 交 通结 构 布 局上 强 化 对枢 纽 的认识 综 合 交通 枢 纽 在 城 市 地 图上 虽 仅 是一 个“节 点”，但 由于 其 特 定 的 地 理 位 置 和 集 中 的 交 通 资 源，在 交 通 上 枢 纽 对于 城 市 的影 响 却是 全 局性 的，这 是 枢纽 区别 于其 它城 市“节 点”(如某 个 交 叉 口或 广 场)所不 同的地 方。枢 纽 的客 流 预测 分 析 同样 具 有特 殊性 和 复 杂性，这 便要 求 我 们在 分析 前，应首 先 从 宏观 上树 立 对 枢纽 的 正 确认 识，确 立 枢纽 的 性 质和 功 能定 位，明确 枢纽 的

7、服务 范 围 这是 客流 预测 分析 的首 要前提。1 2详尽 的资料、周 密的 调 查、科 学 的分 析 方法 和 手段 是确保 分 析合理 准确 的关键 不 同性 质、不 同功能 定 位 的枢 纽 各有 其 明 显不 同的 交 通 流特 征，因此，掌 握、分 析 枢纽 交 通特 征 的现 状 和 未 来，将 是客 流 分析 重 要 的工 作 过程：资料 收 集是 需 求 分析前期准备工作的重要环节，交通调查则是在客流预 测 所确 定 的技 术 路线 下，对枢 纽 现状 和 交通 特 征最 直 接 的把 握，同时 也 是对 已收 集资料 的验 证和 补 充。技 术路 线则 是 在 对枢 纽

8、的全 面 认识 下，在 已有 资料 和调 查 的基 础上，结 合枢 纽规 划 设计 的需 要，所确 定 的技 术 分析 方 法和 分析 过程。1 3分 析结论 应确 保数据 的 全面性 和 完整性 典型 的城市 综合 交通 枢纽 大 多位 于火 车站、地 铁(或 城 轨)站、公交 首 末站、长 途 客 运 站 重 叠 的“节 点”位 置，是 国 家 铁 路、城 市 轨 道、城 市 地 面 公 交、长 途 客 车、小汽 车 和 自行 车等 多种 交通 方 式集 中换乘 的 客流 聚 集点，由于 交通 的便 捷，多数 情 况 下，枢 纽周 边 用地 也 是土 地 价值较 高、开发 强度 较大 的地

9、 区。在 枢纽 的 客流 预 测 分析 中，应 首 先深 入 分析 枢 纽 的 客 流构 成，全 面 考虑 枢 纽设 施 可 能涉 及 的各 种 客流，以 真 实反 映 未来 枢 纽运 营 时 的状 况。一 般情 况 下，综 合 交 通枢 纽 的客流 主要 由 以下3 部分构 成：2 0 0 4 年 第2卷 第 3期 维普资讯 http:/ 城市规划与交通网http:/www.cityup.org经验研讨 E x p e r i e n c e Re v i e w(1)城 际交 通相 关 的客 流：主 要包 括 进出 火 车站、长 途 客运 站、飞机 场、客 运码 头的 旅客 及其 接送 人

10、 员，同时还 应包 括上 述场 站、码头 相 关工 作 人员和 服 务人 员 的出行：(2)枢纽 内城 市 公共 交通 所 诱发 的 客流：包 括地 面 常规 公 共 交通 和 城 市轨 道交 通所 诱发 的 两部 分客 流：(3)枢纽 周边 用地 诱 发 的客 流：枢纽 周 边的 大 型公建 和 居 住设 施，如 酒店、写字楼、商 场、公寓 等都 是枢 纽客 流 的直 接 来源，除使 用 枢纽 内域 际交 通和 城市 公共 交通 设施 的资 源外，这 部分 客流 还可 能“共享使 用”枢 纽 内机动 车和 自行 车 的停 车 设施。需要 说 明的 是，这3 部分 客流 并 不是 简单 的叠

11、加 关 系，由于 换 乘 的关 系，大部 分客流 实 际上 是相 互关联 的，如乘 坐地 铁上 火车 的乘 客，既是地 铁 的客 流 同时也 是 国铁 的客 流，这 在后 面 的分析 计算 中应 予以注 意。完整 性 即要 求 分 析 的 结论 数 据 完整 而 详 尽，可 以 为 方案 的 设 计、比 选、评 价提 供足 够 的数据 支撑。分 析的 最终 结论 不能 仅仅 只是 一个客 流规 模 的总 数，而应 充 分 反映枢 纽 内各 种 交通 流 在时 间 和 空间 上 的活 动情 况。分析 结论 可 采用 高峰小 时 多种交 通 方式 间的换 乘矩 阵进 行表 示。矩阵 的表 示 方法

12、不 仅 数据信 息量 大，而且 直观、简洁，清晰 明 了，便 于使 用。2综 合交通枢纽客流预测 分析的技术路线 2 1枢纽 相 关客流 换乘 分析 过程 见 图 1。2 2分析 方法 2 2 1 城 际交通设施 的客流 分析 在 一定 的运 力配 备 下，铁 路客 运、长途客 运、航 空客运 等一 般都 具 有 相 对稳 定 的客流，一 般情 况 下，其客 流量 主要 与 站场 的发 车(航 班)数 线性 相 关。因此，分 析 时根 据 该 站场 历年 的 数 据 资料 和 规划 年 运 力 配 备 的情 况，可 以采 用 回归 分析 的方 法对规 划年 的客 流进 行预测 分析。2 2 2

13、周边 用地 的客流 分析 客 流分 析时，按 其使 用性 质，可将 周边用 地 的建筑 分 为两大 类型，一 珊状 交通调查 城际 交通设施 运 力配 备方案(现 状、规 划)交通 方式划分 螺 交 通 方 划分 囊 客 图1枢 纽相 关客流换乘分 析过程框 图 AL J(】20 04VoI 2 No 3 类 为 居 住 型建 筑，如 居 民 小 区、公 寓 等，另 外 一 类 主 要 为 具 备 商 业 和 商 务 办 公 特征 的 公 共建 筑，如 商 场、餐 饮、酒 店、商 务 写 字楼、行 政 管理 机 关 等。这 两类 建 筑 具 备 明显 不 同 的 交 通 出 行 特 征，前 者

14、 以 居 民 本 身 的 出 行 为 主，加 上 少 量 的 探 亲 访 友 出 行，在 时 间 分 布 上体 现“早 出 晚 归”的 特 征：而 后 者 出行 由 两 部 分 构 成，即 包 括 公共 建 筑 职 员 本 身 的上 下 班 出 行 和 其 诱 发 的 商 务 出行，如 商 场 的 购 物 人 流、写 字 楼 的 商 务 洽 谈 人 流 等，公 共 建 筑 的 出 行 在 时 间分布 上 总体 呈 现“早 进 晚 出”的特 征。周 边 用 地 的客 流 按 上 述 分 类 可 采 用 原 单 位 法 进 行 计 算，即 主要 依 据 居 住建 筑 的 居 民 人 数 和 公 共

15、 建 筑 的建 筑 面积，按 不 同 的 出 行 生 成 系 数，计 算 其客流 的 出行值。居住 建筑 高峰 小 时的 出行量 P A FP a (1)式 中，P A 为居 住建 筑 的高 峰 小 时 出行 量(人次 高 峰小 时)；F 为居 住建筑 入 住的 户数(户)；P为 平 均 每 户 的 家 庭 成 员 数(人 户)；a 为 每 个 居 民 每 日进 出 居 住 建 筑 的次 数(次 L 日)；为高峰 小时 系数。公 共建 筑高 峰小 时的 出行量 P A =s M (C +2 D )(2)J=l 式 中，P A 为 公共 建 筑 的 高峰 小 时 出行 量(人 次 高 峰小 时)

16、；S 为 第 i 种 公 建 的 建 筑 面 积(平 方 米)；M 为第 f 种 公 建 单 位 建 筑 面积 的就 业 岗位 数(个 m)；G为第 f 种 公 建 的 职 员 日均 进 出 公 建 的次 数(次 L 日)；D 为 第f 种 公 建 的 每 名 职 员 日均 吸 引的商 务客 流人 数(次 人 日)；为第 种 公建的 高 峰小时 系数。式(1)(2)中，对 于 不 同 的住宅 楼 或 维普资讯 http:/ 城市规划与交通网http:/www.cityup.org公共 建 筑都有 不 同的参 数 取值，即使 对 于使 用 性 质 完全 相 同的 建筑体，在不 同的地 区或 者不

17、 同的 经营 定 位，参 数值 也 各不相 同。在 实 际 分析 中，可根 据 具有 可 比性 同 类 建 铳 的经验 值 或直 接 通过 项 目设 施 的 出行 特 征调 查 确 定 参 数的取 值。2 2 3枢 纽的城市 公共交 通所诱发 的客流 这 是客 流 预测 中较 复杂 的 部分，对 于枢 纽 诱发 的 城 市 公 共交通 客 流分 析 有 多种 预 测分 析 方 法，如根 据 地 面 公共 交 通和 轨 道 线 路 的布 局 走 向，可 采 用 吸 引率 分 析、影 响范 围 分析 等 方法 进 行客 流 的预 测 分析。本文 主 要 介 绍 在 具 有 规 划 年 城市 分 区

18、各 方 式 O D出行 矩 阵表 的 情 况 下，通 过相 关 矩 阵的 分析 方 法，从 总 的矩 阵 表 中分 离 出 和 枢纽 相关 的出行 数 据矩 阵的 思路 和过程。相 关矩 阵分析 思 路：全市 性 出行 矩 阵 中 出行 的 实现 包括 直 达和 换 乘出 行，换 乘 出行 对于 换 乘 点的 选择 主 要 取决 于 出行成 本的 高低，因此判 断一 个O D对 是否 可能 选 择 特 定枢 纽作 为换乘 点，其 最 基本 的条 件是 起 点 到枢 纽 和 枢 纽到终 点 两段 出行 产生 的 出行 成 本具有 相对 优 势。时 间和距 离 是 出行 成本 的重要 指 标，我

19、们 选择 距 离 成 本作 为判 断 矩阵 中O D对和 矩 阵是否 相 关的 条件，对于 一次 出行，设 起 点 为A，终 点 为B，枢 纽 为c，则非 直 线 系数k=(AC+B C)A B，对于不 同的k 值，我 们取 不 同 的 吸 引率P(当k 大 于 预设 的 临界 值 时，P 为0)，P 值 量 化 反 映 了在不 同的k 值 取 值 情 况 下 出行 和 枢 纽 相 关性 的大 小，参 见3 3 1。按照 上述 方 法，针对全 市 分区 的规划 年 全方 式的O D 矩 阵，通 过 编程对 矩 阵的 每一 组OD对 逐一判 别，即 可计 算 得 到 各OD对 吸 引 率P 值

20、的 矩 阵 表，将 此 两 个 矩 阵 相 乘，即 可得 到 仅和 枢 纽 相 关 的规 划 年 全 方 式 出 行 矩 阵，同样 的 办法 可以得 到规 划年 各 个交通 方式 的 出行矩 阵。3实例 分析 北京 西 站是 目前北 京 市 乃至 全 国最 大 的铁 路客 运 枢 纽站 之一，目前 日均 出 入车 站 的铁 路 旅客 数 量 超过 1 5 万 人：西站 同时也 是北 京 市 重要 的 公 共交通 枢 纽，南 北 广 场 现有 公交 线 路 5 0 条，2 0 1 0 年 前，地 铁 9 号 线 将 从 西 站 经 过，因此北 京 西站 将 是 集 国铁、常规 公 交、地铁、出

21、租 车、社 会 车、自行 车 和步 行 等 多种 交通 方 式 于一 体 的 大 型 综合 交 通枢 纽。本 文 以下 部分 将 以北 京 西 站南 广 场 为例，对 综 合交 通枢 纽客 流 预 测 分析 的主 要 过程 和 结论 予 以 简要介 绍。3 1整体 步骤 首 先将 西 站南 北 广场 作 为一 个 整体，将 枢纽 的 客流 按 国铁、地 面 公 交 和地 铁、周 边 用地 分 为3 部 分，分 别 黄伟 综合交通枢纽的客流预测分析 进行 分析 计 算，经 换 乘分 析 后，合并 得 到 整个 西 站枢 纽 的客 流预 测值：其次 根据 西站 南北 广 场服 务 范 围 的划 定

22、，分 析南 北 广场 各 自分担 的 客流 比例，最 终 得到 规 划 年南 广 场的 客 流预 测 数据。3 2国铁客 流预 测分析 根 据 已有 的 数据 资料，采 用 回归 分析 的 方 法得 到 铁 路相 关 的产生 吸 引量与 列车 的 日到发 对 数的方 程 为：P A=(0 1 3 8 3 3 I X a+I 4 0 9 1 3 I)X 3 式 中，P A是铁路 相 关的 产生 吸 引量(万 人次 日)：a 是预 测 年 的平 常 日到 达(或始 发)的列 车 数(对 日)：是 考虑旅 客接 送所 产生 的 附加 出行量 的调 整系 数。按 北 京铁 路 枢纽 客 运 系统 规

23、划，2 0 1 0 年 西 站 到发 车 对数 将 达 到 l 1 3 对 日，由此 可得 2 0 1 0 年 西站 铁 路 客 流 量 为l 9 6 万 人次 日。3 3枢 纽 内城市 公共 交通 客流预 测 3 3 1 2 0 1 0 年公交(含轨道)相 关矩阵分析 采 用相 关 矩 阵分析 的思 路，特 别针 对 公 交线 路 的布 局情 况对 吸 引率P 值 进行 了调 整，如表 1。按相 关 矩 阵的 分析 结 果，全 市2 0 1 0 年全 方 式 出行 总 表1 非直线系数 与吸 引率P 参数表 非直线系数 k I 吸引率 P k=1 0 l U l O kS l l 0 9 1

24、 1 k曼 1 2 0 6 5 1 2 kS 1 3 0 4 0 1 4 1 5 0 图2 客流构成分 析 7 0 0 4 v 鲁 2券鲁 3期 37 维普资讯 http:/ 城市规划与交通网http:/www.cityup.org经验研讨 E x p e r i e n c e R e v i e w 量将 达到2 2 9 5 万人 次 日，其 中西 站所 在 分 区(第 1 0 分 区)相 关 的 出行 总量 达2 1 0 5 万 人次 日，公交(含 轨 道)出行 总 量达 到 9 7 1 5 万人 次 日，这代 表 着 西站地 区潜在 的服 务客 流 来源。由于 西站 地 区范 围较大，

25、周边 通 过性 公交 线路 较 多，上 述 的 公交 总 量 并 非全 部 通过 西 站枢 纽，但 按 照 北京 市 近期 轨 道 建设 计 划，在 2 0 1 0 年 前，1 0 区内仅 有M9 地 铁线 从 西站 枢纽 通 过，因 此轨 道 的相 关客 流将 全部 通 过西站 枢纽，以下对地 铁 M9 线客 流进行 进 一步 分析。3 3 2地铁M9 号线客流 分析 将上 面所 得 到 相 关 矩 阵 的 每个 OD对，按每 次 出行 起 终 点 所 处 的 位 置，将起 终 点 的交 通 小 区分 为两 类，一 类 在M9 地 铁客 流 走廊(定 义 为 沿 线 两 侧各 1 5 k m

26、宽 的 区域)范 围 内，一类 在M9 地 铁线 客 流走廊 范 围 以外，归并 后可得 到西 站地 铁M9 号线 客流 的相 关矩 阵。根 据2 0 0 0 年居 民 出行 调查 针对 常规 公交乘 客 和地 铁乘 客 的询 问调 查，结合 轨 道 网络承 担 客 流的 分析，北 京 市 目前 由一 线地 铁 和环 线地 铁 组 成 的 网络，其 客流 来 源 为：起终 点 在 两条 线直 接 吸 引范 围内 的客 流吸 引率 达到 0 5 左右，一端 在直 接 吸 引范 围 内 一端 在 范 围外 的客 流 吸 引率 为0 2 左右，而两 端均 在直 接吸 引范 围 以外 的客 流吸 引

27、率在0 2 以 下。按此 在矩 阵 中分别 给 定相 应 的 系数，即可 得 到M9 地 铁 线在 西 站枢 纽 的 出行 矩 阵，其 到发 和经 过的 客流 总量 为2 7 1 3 万 人次 日。3 4周 边用 地 的客流 分析 根据 规 划 年周 边 用地 的 性质、规模，采 用生 成 率、吸 引率 的 分析 方 法计 算其 出行 数据。3 5南北 广场 客流 分担 比例 分析 按 照 北京 西 站 南北 广场 服 务 范 围的 划 分，南 广场 主要 服 务于 西 站东 西 向铁 路 线 以南 的 区域，而北 广场 则 为 以北 的 区域。就 国铁 而 言，旅客 出行 的起 终点 分布

28、主 要 与城 市 人 口的 居住 点 和就 业 点有 关。因此，南北 广场 的客 流 分担将 主 要 对南 北 各 自服 务 区域 内 的人 口、就 业 的现 状 分布 和 未来 发 展趋 势 予 以量 化分 析，在 人 口和 就 业 分布 不一 致 时，可 以通 过 不 同的权 重 分配得 到 南北 广场 的客 流 比例 分担 数据。在2 叭0 年，北、南 广场 间人 口和就 业 的 比值 为 7：3，因此 不论 人 口 和就 业权 重怎 样 分配，2 0 1 0 年北 南广 场 的客流 分担 比例 均 为7：3。表2 2 0 1 0 年 南广场高峰 小时换乘 矩阵 f 人次1 换乘方式 国

29、铁 常规公交 地铁 M9线 出租车 社会车 自行车 步行 合计 国铁 O l 6 2 3 7 7 6 6 3 5 4 5 9 l 8 l 8 3 5 2 7 常规公交 l 6 2 3 l l 2 5 l 2 8 5 O O 4 3 6 l 7 4 3 6 2 I l 地铁 M9线 7 7 6 l 2 8 5 O 6 9 5 2 l 7 8 6 9 3 2 2 O 出租车 6 3 5 O 6 9 O O O O 7 0 4 社会 车 4 5 9 O 5 O O O O 4 6 3 自行车 l 8 4 3 6 2 l 7 O O O O 6 7 0 步行 l 8 l 7 4 3 8 6 9 O O

30、 O O 2 6 2 9 合计 3 5 2 7 6 2 l l 3 2 2 0 7 0 4 4 6 3 6 7 0 2 6 2 9 l 7 4 2 5 AI lf 1 n n4 Vn1 Nn 3 6客流 分析 结论汇 总 综 合 前述 各 分项 的 计算 结 论，并结 合 方 式分 担 后 的换 乘量 数据，即 可得 到 西站 南 广 场高 峰小 时各 交通 方 式 问的 出 行矩 阵，矩 阵文件 完整 地表 达 了在 高 峰 小 时各 种交 通 方 式 间的换 乘 量，接 下 来 通 过 机 动车 载 客率 和 停车 泊 位 周转 率 等 数 值 的确 定，就 可 以 很 方便地 计 算 出

31、 南 广 场 各种 交 通设 施 内 的人 流和 车 流 需求 量，从 而 为设 施 的规 模、布 局 设 计提 供 客流 数据 依据。4结 语 综合 交通 枢纽 的 客流 预 测 具 有一 定 的 复杂 性，目前在 国 内还 没 有 形 成 固定 的 分析 计算 模 式，预 测 分析 的 理论 和 方 法也 还 在发 展 完善 之 中。因此，在 实 践 中要 根据 枢 纽 的实 际 情况，同 时结 合 规 划 设 计 的需 要，通 过 采取 灵 活 的分 析 手 段 得 到 最 终 合 理、完 整 的 客 流 预 测 数 据。本文 示例 首 先 是在 客 流构 成 分析 的 基 础 上，分

32、3 部 分采 用不 同 的计 算 方法 分 别计 算，最 终通 过 数 据综 合 得 到枢 纽 各 方 式的换 乘 矩 阵，其计 算 过 程较 为简 单，结论 可信 且 完全 可 以满 足 方案 设 计 的 需要，是 综 合 交通 枢纽 客 流 预测 中可 以借 鉴的 一种 分析 方法。最后 需 要指 出 的是，客 流 预测 结论 仅 仅 是一 种 理论 算 法 的计 算 结果，它 并 不 能 保证 与 分析 规 划 年的 真 实情 况 完 全 一致，在 综 合交 通 枢纽 未 来 的发 展 过程 中，各种 不确 定 因 素都 可 能对 枢 纽 的客 流 产生 很 大 的影 响。因此，在 规 划设 计 中一般 还 应注 意 在客 流 预测 计 算值 的基 础上，再考 虑 1 0-2 0 弹性 变 化 范 围，并在 设计 指标 中予 以体 现。参考文献 1 殷 广 涛等 西直 门交通 枢 纽 内部 交通 分析 论 证 报 告 R，北 京：中 国城 市 规 划设 计研 究 院，2 0 0 3 作者简介 黄 伟 f 1 9 6 9 1，男，中 国城 市规 戈 设 计研 究院 城 市交通 研 究所 工程 师。E m a i l：h u a n g wc a u p d C O m 维普资讯 http:/ 城市规划与交通网http:/www.cityup.org