“站城融合”背景下新型铁路综合交通枢纽交通需求预测研究

陶思宇，冯 涛

（西南交通大学 交通运输与物流学院，四川 成都 610031)

1 “站城融合”新型铁路综合交通枢纽概述

近年来，随着我国新型铁路综合交通枢纽的快速发展，铁路综合交通枢纽的交通功能、城市用地、商业功能一体化规划日臻完善，站城融合的综合开发模式作为一种新型的有机体成为引领未来铁路综合交通枢纽发展的趋势。以铁路车站为主导的综合交通枢纽作为城市内外客运联系和转换的中枢，是大城市综合交通体系的重要节点[1]。铁路客运枢纽的演变过程经历了从功能布局的“单一性”向“复合性”转化；从流线模式的“等候式”向“通过式”过渡；从运营方式的“管理型”向“服务型”转变，进而转变成绿色休闲智能人文一体化新型交通综合体的空间布局新模式，由此形成了功能多样化的、站城融合的、新型的铁路综合交通枢纽。

“站城融合”的理念是基于新型铁路城市综合交通枢纽建设发展上提出的，以满足城市公共交通为导向的发展 (Transit Oriented Development，TOD)和都市经济圈的发展为出发点，将交通功能 (换乘衔接) 与城市功能 (商业、办公、休闲等)有机融合。通过城市轨道交通服务中心城区与主城区，以实现多层次轨道交通一体化，共享轨道交通资源，满足区域内不同特点客流的不同服务需要，实现高效运营管理[2]。“站城融合”的新型铁路城市综合交通枢纽具有交通隐形化、空间一体化、衔接无缝化、管理集中化、服务智能化等特征，是铁路高速化背景下与城市协调统一发展的新方向。新型铁路城市综合交通枢纽与以往的铁路枢纽相比会产生2个方面的变化：一是客流性质的变化。客流性质的变化主要体现在枢纽内不仅有铁路客流还有以娱乐消费为目的的城市功能客流。二是集疏交通方式的变化。集疏交通方式的变化主要体现在由以常规公交为主要接驳方式转变为以城市轨道交通为主导其他交通方式并存的形式。

城市综合交通枢纽的定位和实现是建立在城市相关利益的基础上，认识与综合交通枢纽相关联的各个方面并分析综合交通枢纽各部分实现的价值需求至关重要[3]。综合交通枢纽与城市之间的协调发展及良好互动，不仅需要理念、政策、战略、规划等方面予以突破和创新，使枢纽的布局规划与城市功能布局协调发展，同时更需要在建设过程中注重精细化设计，使综合交通枢纽的功能真正得到有效的发挥[4]。“站城融合”新型铁路综合交通枢纽是满足铁路枢纽、公路枢纽、城市轨道、城市公交、城市功能五位一体的要求，随着城际间高铁逐渐公交化演变而来的。市民日常出行使用高速铁路尤其是城际铁路的比例逐步提高，客运站的功能也逐渐从游客偶尔进出的“对外窗口”转变为市民日常使用的“公共交通”，将铁路、商业、休闲等各种相关功能有机组合到一起，形成具有丰富内部空间的车站综合体，从而成为区域居民出行、购物、聚会和活动的中心。纵观纽约、伦敦、东京等国际化大城市的综合交通枢纽的发展可知，“站城融合”新型铁路综合交通枢纽为城市发展提供了动力，是城市交通未来发展的必然趋势。

2 “站城融合”新型铁路综合交通枢纽交通需求预测方法

客流预测结果的准确与否将直接影响到城市轨道交通的项目投资和运营效益[5-6]。在“站城融合”新型铁路综合交通枢纽客流预测中将交通需求分为 3 类，第 1 类是交通功能新生成交通需求，第 2 类是城市功能交通需求，第 3 类是背景交通需求。然后分别对研究范围内交通功能新生成交通量、城市功能新生成交通量、背景交通量进行预测。最后对预测结果进行叠加分析得到交通预测总量，“站城融合”新型铁路综合交通枢纽交通需求预测方法如图1 所示。

2.1 交通功能交通需求预测

在交通功能交通生成量和吸引量预测中，一般将客流构成分为 3 种：游客、通勤人员、接送人员。为准确反映枢纽建成后对周边道路网络交通状况造成的影响，在到发均衡的条件下，一般采用高峰时段客流量预测出行生成量和吸引量，模型采用的计算表达式为

式中：P为铁路预测客流量，人/h；PAS为车站日发送旅客数，人/d；τ为出站旅客所占比例；η为接

图1 “站城融合”新型铁路综合交通枢纽交通需求预测方法Fig.1 Method on traf fi c demand forecast of new-type transportation hub designed to integrate the station with the city

出行吸引量与目的小区的用地性质有很强的相关性，因而出行吸引模型是基于小区各类用地性质的线性模型。各交通小区吸引量的权重与交通小区内的用地性质有关，不同的用地性质其产生吸引率不同，因而各交通小区产生吸引权重采用线性回归模型进行预测，可以表示为送旅客人员所占比例；θ为通勤人员所占比例；γ为高峰小时系数；RT为轨道与其他方式的换乘量，人/h；m1为公交车分担率；m2为小汽车分担率；m3为步行分担率；m4为其他方式分担率。

2.2 城市功能交通需求预测

在城市功能交通生成量预测中，应结合相关规划，根据用地类型的出行生成率，采用类比生成率法，推算出待建项目的出行产生量和吸引量，计算表达式为

式中：Q为拟建项目的出行量或吸引量，人次/h；R为同类建设项目的出行生成率或吸引率，人次/(h · m2)；Area(i) 为拟建城市第i(i= 1，2，…，n) 个建设项目面积，m2；ζ为扣减系数。

2.3 背景交通需求预测

出行生成量预测采用出行产生模型是以家庭为出行主体的交叉分类分析方法，即把发生交通出行的个体进行类别划分，根据调查计算各个类别的个体的各种出行目的出行产生率，背景交通生成量预测公式为

式中：Ti为i区出行的产生量，人次/h；rc为c类的平均出行产生率，人次/(h · m2)；Qci为i区c类的总人口；n为交叉分类的总分类数。

式中：A(i) 为交通小区i的吸引量，人次/h；αj(i) 为用地性质j的交通吸引率，一般各交通小区相同用地性质的吸引率不变，人次/(h · m2)；areaj(i) 为交通小区i中用地性质j的建筑面积，m2。

“站城融合”新型铁路综合交通枢纽交通功能和城市功能新产生交通量的总和即为其新增交通量，这种方法区别于以往铁路客运枢纽交通生成量计算，其后续步骤仍按照四阶段法进行交通需求预测，该方法对客流的种类考虑更为全面，得到的枢纽交通生成量更加接近实际，从而使预测结果愈加准确精细，进而增加结果的可信度与可靠性。

3 案例分析

3.1 沙坪坝“站城融合”新型铁路综合交通枢纽交通需求预测分析

沙坪坝“站城融合”新型铁路综合交通枢纽(以下简称“沙坪坝综合交通枢纽”) 是原沙坪坝站于 2012年经过大规模拆迁改造而形成的，原沙坪坝站是襄渝铁路 (襄阳—重庆) 的重要站点，是《重庆中长期铁路规划》中构建“三主两辅”客运枢纽体系的重要组成部分。沙坪坝铁路综合交通枢纽位于重庆市主城区沙坪坝区域中心，东临三峡广场商圈，北接江北机场，商业发达，人流密集。因此，沙坪坝综合交通枢纽的客流预测对道路网规划、片区发展尤为重要。

沙坪坝综合枢纽周边道路形成了“两环七射”的路网结构，二环范围内含 3 个单向循环交通，分别为一环、华宇支路单循环、小龙坎单循环。其中一环即三峡广场单循环，由站东路、小龙坎新街、三角碑、南开中学下穿道、天陈路师院段组成，道路长度约 2.2 km[7]；华宇支路单循环为一环内的一个小单向循环，沙坪坝现状路网结构如图2所示。

图2 沙坪坝现状路网结构图Fig.2 Existing network in Shapingba

3.2 沙坪坝综合交通枢纽交通需求预测

（1）城市功能诱增的交通量。根据商业开发的主要影响因素如附近的交通情况、区位、周围竞争性商圈等，结合相关模型，对综合交通枢纽的城市功能体量的预测，可得到各商业设施的建筑体量大小。结合沙坪坝综合交通枢纽不同用地类型的高峰小时交通发生吸引率和公式 ⑵ 可计算得到城市功能诱增的交通量，沙坪坝各类型物业体量预测结果及交通发生吸引率如表1 所示。

表1 沙坪坝各类型物业开发面积预测结果及交通发生吸引率Tab.1 Forecast results of various types of property volume and traf fi c generation attraction rate

根据沙坪坝各类型物业体量预测结果及交通发生吸引率，可得高峰时段城市功能不同商业的高峰小时新增交通量，沙坪坝综合枢纽上盖物业高峰小时交通生成量如表2 所示。

表2 沙坪坝综合枢纽上盖物业高峰小时交通生成量pcu/h Tab.2 Shapingba integrated hub superstructure property peak hour traf fi c generation

表3 轨道交通与其他交通方式换乘比例Tab.3 Ratio of rail transit to other modes of transportation

（2）交通功能产生的交通量。沙坪坝综合交通枢纽车站内部客流主要以铁路客流和轨道客流为主，根据成渝城际铁路追踪时间间隔，近期可计算出 2020年沙坪坝综合枢纽旅客日发送量为4 130 人/h[8]。轨道交通与其他交通方式换乘比例如表3 所示，根据公式 ⑴ 可计算出 2020年枢纽交通功能产生和吸引交通量分别为 11 604.5 人/h。

（3）背景交通生成量预测。背景交通生成量预测结果综合考虑规划年各交通小区的人口和人均出行次数变化，并结合土地利用结构调整和经济社会发展预测，利用上述模型计算得预测年各交通小区出行发生量与吸引量， 2020年各交通小区出行发生量与吸引量如表4 所示。

表4 2020年各交通小区出行发生量与吸引量Tab.4 Traf fi c and the number of trips in each traf fi c area in 2020

（4）沙坪坝综合交通枢纽交通分布和方式划分。运用四阶段法模型进行交通分布和方式划分，利用 TransCAD 进行交通分配，可以得到 2020年背景路段饱和度图如图3 所示。

图3 2020年背景路段饱和度图Fig.3 Sectional saturation map of 2020

3.3 沙坪坝综合交通枢纽交通需求预测结果分析

（1）沙坪坝综合交通枢纽主要路段服务水平。根据 TransCAD 分配结果，可以得出 2020年各个路段的流量及饱和度值，2020年主要路段服务水平如表5 所示。

表5 2020年沙坪坝综合交通枢纽主要路段服务水平Tab.5 Service level of main roads in 2020

由表5 可得，在“站城融合”背景下新型铁路综合交通枢纽交通需求预测过程中，对枢纽城市功能开发产生的交通流预测是十分有必要的。就沙坪坝综合交通枢纽而言，若未考虑城市功能新增的客流需求，最大将对站南路的道路饱和度预测结果产生 0.12 的偏差，相对误差最大则达到了 27.8%。由此可见，在进行四阶段法建模时，引入城市功能产生的客流预测能有效降低预测得误差。

（2）引入城市功能前后主要路段服务水平对比。为直观反映城市功能产生的交通量对道路的影响程度，对城市功能叠加前后主要路段服务水平的变化进行对比分析，引入城市功能前后主要路段服务水平对比如表6 所示。

表6 引入城市功能前后主要路段服务水平对比Tab.6 Comparison of service levels of main road sections after the introduction of urban functions

由表6 可得，在考虑城市功能开发产生的交通量后，关键路段(如站北路、站西路、站东路下穿道、东连接道、西连接道等路段)的服务水平由城市功能叠加前的B，C/C，A/B，B/B，B/C下降到了城市功能叠加后的的C，C/D，B/C，C/C，C/C等。其中，站东路和天陈路北段的路段流量都已经达到饱和，同时枢纽周边的其他相关路段的服务水平受到不同程度的影响。因此，应对枢纽周边路段采取扩容扩建及道路分流等交通组织措施，及时对枢纽周边的交通组织进行调整，使之与综合交通枢纽的规划相适应。

综上分析，新增城市功能产生的交通流预测兼顾了枢纽城市功能开发与周边道路规划、交通组织设计的相互影响，对于“站城融合”背景下的新型铁路综合交通枢纽及其配套工程协同开发具有重要意义。

4 结束语

客运枢纽的综合化是经济社会发展到一定程度下客运需求变化的客观要求[9]，由于“站城融合”的新型铁路综合交通枢纽多处在复杂的城市环境中，交通需求预测不合理会导致道路规划与实际不符，若再进行改建扩建将会提升造价和施工难度，而且还会严重影响居民的出行生活。在传统四阶段交通需求预测模型基础上，新增对综合交通枢纽城市功能产生客流的研究，符合“站城融合”的新型铁路综合交通枢纽发展趋势，是对客运枢纽发展演变的适应，可以为“站城融合”的新型铁路综合交通枢纽的建设提供参考。