复合型轨道交通车站交通接驳需求预测方法——以北京草桥站为例

廖 唱, 杨 超,2, 王 静, 郭可佳

(1.北京城建设计发展集团股份有限公司, 北京 100161;2.北京城建交通设计研究院有限公司, 北京 100050)

收稿日期: 2023-05-09.

作者简介: 廖唱(1987—), 女, 硕士研究生, 高级工程师, 研究方向为城市轨道交通规划和客流预测等. E-mail:82772074@qq.com.

0 引言

根据轨道交通车站客流吸引范围内的用地性质、客流特点等因素,将车站按用地性质分为:居住型车站、商业型车站、均衡型车站、大型公共建筑型车站(以景区、展览馆、体育馆等为主)和枢纽型车站[1]. 其中,居住型、商业型、均衡型车站主要以服务通勤和生活类客流为主,城市大多数车站均属于此类,在此定义为普通车站;而大型公共建筑型车站主要以服务游客、参观者等为主;枢纽型车站主要以服务枢纽出行为主.

不同服务群体客流在出行特征和交通接驳需求上存在差异. 首先,在接驳方式上,对于通勤及生活类客流而言,大多数车站以直接吸引为主,非机动化接驳比例相对较高;对于旅游类客流而言,取决于站点与景区位置关系,距离越远机动化接驳比例越高;对于枢纽类客流而言,与具体服务枢纽类型有关,综合而言机动化接驳比例相对更高. 其次,在时间分布上,普通车站存在明显的早晚高峰,大型公共建筑型车站与建筑体开放时间、游玩或参观时间相关,存在明显的到达高峰和离开高峰,枢纽类车站则与具体班次有关,一般而言全日分布相对均匀. 另外,在接驳设施布局原则上,对于普通车站而言,以直达快捷为主,接驳设施布置相对简单;对于大型公共建筑型车站而言,以清晰导向和便捷为主,需要着重考虑接驳空间的开阔性和导向标志的完整性,并预留突发大客流的处理空间;对于枢纽类车站而言,以舒适方便为主,需要着重考虑分方式接驳的流线组织.

目前,交通接驳需求预测研究侧重于3类:①对接驳预测思路、方法、模型的研究;②针对特定车站分方式接驳比例、接驳规模的预测,并进行接驳设施布局;③针对特定接驳方式深入展开接驳需求分析及预测. 缺乏针对服务不同客群轨道交通车站高峰时段的选择、接驳方式的占比、接驳规模预测等的分析. 随着城市轨道交通的建设与发展,轨道交通车站承担的作用和功能也趋向于多元化和复合化,为了充分满足多元复合化客流的出行需求,提供高质量的公共交通出行服务,有必要对复合型车站的交通接驳需求分析及预测方法进行进一步的研究与探讨.

1 复合型车站接驳需求预测思路

1.1 普通车站接驳需求预测思路

一般而言,城市轨道交通普通车站接驳需求分析分为5个部分:轨道站点分类研究、分方式接驳比例、分方式接驳量预测、接驳设施规模预测、接驳设施用地布局[2]. ①通过对车站周边居住人口及就业岗位、所属区位、功能定位等分析确定轨道交通车站类型;②结合既有车站接驳特征及区域、交通上位规划等预测各方式接驳比例;③根据车站客流预测结果并结合上阶段分方式接驳比例,得到各方式的接驳客流量;④结合接驳客流量,计算其规模需求;⑤根据车站衔接客流方向确定各方式的设施用地布局. 具体如图1所示.

图1 轨道交通衔接需求预测思路

1.2 复合型车站接驳需求预测思路

对于复合型车站,与普通车站接驳需求预测思路存在4方面差异:①注重对不同服务客流类型的分析,结合不同类型客流需求进行接驳预测;②突出对于不同类型客流高峰时间段进出站量的预测;③着重对比不同类型客流分方式高峰时段叠加量,取各方式最大值作为接驳量;④结合不同类型客流出行特征进行接驳设施的布局.

需求预测流程主要有6个步骤,具体流程如图 2所示.

1) 站点服务客流类型确定:结合车站的区位、线路功能等分析站点服务的客流类型,通勤生活类为普通客流,其他类型客流为特殊客流,不同类型客流需要予以区分.

2) 车站客流预测:分析不同类型客流的高峰时间段,计算高峰时间段(包含不同类型客流的高峰)的进出站量.

3) 分方式接驳比例预测:结合不同类型客流出行特征,预测其分方式接驳比例.

图2 复合型车站交通衔接需求预测思路

4) 分方式接驳量预测:分别计算不同类型客流高峰时间段分方式接驳量,取各方式叠加后最大值作为方式接驳量.

5) 分方式接驳设施规模预测:结合分方式最大接驳量进行接驳设施规模的预测.

6) 分方式接驳设施用地布局:结合车站出入口、用地条件、客流出行特征、客流方向等确定不同方式的设施布局.

2 案例分析

2.1 草桥站概况

草桥站位于北京市西南三环玉泉营桥的东南角,马草河东侧、镇国寺北侧用地内,待2021年19号线开通后将成为地铁10号线、19号线及大兴机场大兴机场线的三线换乘车站. 草桥站作为大兴机场线1期的北端终点站,具有行李托运功能,是大兴机场线1期与中心城轨网的唯一换乘站.

图3 大兴机场线线路示意图

草桥站既有10号线共2个出入口A、B,C口和D口为预留出入口;大兴机场线与19号线出入口在同一地块,其中E口与I口更靠近大兴机场线,F、G、H更靠近19号线,K口与J口为远期预留口.

图4 草桥站平面布置及出入口分布示意

2.2 草桥站交通接驳需求量预测

2.2.1 草桥站类型划分

草桥站为大兴机场线、19号线和10号线三线换乘站. 对于大兴机场线而言,草桥站为枢纽型车站;对于19号线、10号线而言,草桥站为中心区居住型一般站. 由于大兴机场线与19号线、10号线客流特征存在差异,因此在进行交通衔接设施规模预测时需要综合考虑.

2.2.2 交通接驳设施规模预测思路

由于线路的性质、建设时序等决定草桥站交通衔接设施规模预测与普通车站存在以下差别:

1)大兴机场线和19号线车站合建,10号线为既有车站,对于大兴机场线和19号线为新建衔接设施,对于10号线为补充既有不足设施.

2)大兴机场线作为机场专线,以航空客流为主,19号线和10号线以普通客流为主,两者的接驳高峰时段、接驳方式比例均存在差异.

因此,结合草桥站特点,车站交通接驳需要分方式、分时段和分线路确定交通接驳设施及规模,具体预测思路如图5所示.

图5 草桥站交通接驳需求预测思路

1)草桥站客流输入以北京交研院相应线路客流预测报告为来源,得到草桥站在大兴机场线、19号线、10号线的初期、远期高峰小时进出站量.

2)草桥站客流复合,分为航空客流(大兴机场线)和普通客流(10号线与19号线). 因此,分别给出不同线路(对应不同类型客流)分方式接驳比例,结合现状需求意愿调查交通方式构成比例、草桥站周边交通现状、北京城市总规中的交通服务指标要求,给出基于需求管理的接驳方式分担比.

3)计算大兴机场线和19号线各方式在不同高峰时段的交通接驳叠加量,并取最大值作为其接驳量.

4)统筹考虑既有设施的不足,对比10号线的既有设施,测算各方式的设施缺口.

5)结合各方式接驳设施规模,根据草桥站出入口、用地、交通条件等情况确定交通接驳设施布局方案.

2.2.3 研究年限的选择

草桥站是大兴机场线北延至丽泽站的北端终点站,承担大部分通过大兴机场线往返航站楼的客流(草桥站∶大兴新城站=24∶1)[3]. 随着丽泽站的开通,草桥站承担客流占比会有所下降(丽泽站∶草桥站∶大兴新城站=23∶24∶3)[4],但远期大兴机场吞吐量增加,草桥站客流量也同步增加,因此有必要对于大兴机场线北延至丽泽站前及远期草桥站作为大兴机场线中间站的接驳客流进行对比,以确定草桥站交通接驳研究年限.

图6 丽泽站与草桥站关系示意

根据《大兴机场线轨道专线客流预测报告》[4],可得到丽泽站开通前草桥站作为大兴机场线起点站,高峰小时外部接驳客流为1 313人次/h,草桥站作为新机场线中间站,高峰小时外部接驳客流为 2 064人次/h,因此最终选择大兴机场线客流预测远期(2046年)作为草桥站交通接驳需求分析研究年.

2.2.4 草桥站客流预测

根据《大兴机场线轨道专线客流预测报告》《北京市城市轨道交通19号线客流预测报告》[5],以及参照既有10号线运行特征,草桥站不同线路远期全日及高峰时段客流量如表1所示.

2.2.5 分方式接驳需求量

由于草桥站涉及到大兴机场线和普通线路,需要结合不同类型线路分析草桥站各方式接驳比例.

对于普通线路(M19、M10)而言,根据《轨道交通车站周边精细化规划设计案例与规划设计导则》[6],按照草桥站站点的区位和类型、既有10号线站点接驳特征、车站周边用地规划情况,得到草桥站普通线路的接驳比例,如表2所示.

对于大兴机场线而言,首先针对大兴机场线草桥站做相应的出行意向调查,通过4 315份有效问卷得到基于出行意向的接驳比例. 但考虑到草桥站用地较为局促,且地块区域连通性较差,高峰小时大规模车辆进出车站对周边区域交通影响极大. 因此,提出基于需求管理的大兴机场线草桥站交通出行接驳比例目标,具体如表3所示.

表1 草桥站远期全日及高峰小时乘降量表

表2 M19、M10号线草桥站接驳比例 %

表3 大兴机场线草桥站基于意向和基于管理接驳比例 %

2.2.6 各方式接驳高峰时段

大兴机场线客流波动主要受大兴机场航班班次安排及航班起降决定. 假定未来年基本航班班次与客流产生点基本不变的情况下,参考既有首都机场线东直门站、三元桥站全日客流量分布及大兴机场线客流预测专题报告分析,拟合大兴机场线草桥站全日客流分布如图7所示. 可看出草桥站全日客流分布相对平均,高峰时段出现在晚高峰(17:00—18:00),高峰小时系数约11%.

对于19号线和10号线而言,线路以通勤出行为主,早晚高峰明显,且早高峰(07:30—08:30)客流大于晚高峰,高峰小时系数约为15%.

结合草桥站不同类型线路早、晚高峰客流量及接驳比例,可得到不同接驳方式接驳高峰时段,具体如表4所示.

图7 大兴机场线草桥站远期全日客流分时段比例示意

图8 M19、M10草桥站远期全日客流分时段比例示意图

表4 草桥站各方式接驳高峰时段及客流量 人·h-1

由表4可看出,对于大兴机场线和19号线而言,除出租汽车进出站量高峰时段出现在晚高峰外,其他方式高峰时段均出现在早高峰;对于10号线而言,各方式接驳高峰皆出现在早高峰.

2.3 草桥站交通接驳设施规模预测

一般城市轨道交通设施规模均以高峰时段或全日客流作为基数,通过常规计算公式,得到各方式设施规模的需求量,在此不作详细说明. 草桥站作为大兴机场线站点,将承担枢纽类(航空)客流出行,航空客流多携带行李,机动化出行比例高,结合车站既有道路及用地条件,草桥站在交通接驳设施规模测算时即考虑了出租汽车、小汽车和网约车的上落客及停车蓄车问题.

其中,小汽车以早高峰客流作为基数,网约车和出租汽车以晚高峰客流作为基数,具体计算见式(1)(2)[7].

上/落客车位数=小汽车交通接驳高峰衔接量*上/落客比例/载客率/周转率

(1)

停车(蓄车)位数=小汽车(出租汽车)交通接驳高峰衔接量*进入停车场比例/载客率/周转率

(2)

式中,小汽车和出租汽车载客率取1.5～2.5;上落客周转率取12～30;小汽车停车周转率取2～5;出租汽车蓄车周转率则更高,取5～10.

根据预测远期各交通方式接驳量,确定草桥站站点接驳设施需求规模如表5所示.

表5 草桥站各方式接驳设施规模

2.4 草桥站交通接驳设施规划方案

结合草桥站道路、用地及交通条件,根据草桥站交通接驳设施规模预测,草桥站交通接驳规划方案主要包含:道路、步行系统、公交及巴士接驳设施、自行车停车场、出租汽车及小汽车上落客与停车[8].

与常规轨道交通车站相比,草桥站由于其枢纽功能,需要额外关注于机动车设施布局及流线组织. 受场地限制,草桥站出租汽车和小汽车采取上落客分离形式,其中地面落客,地下上客,出租汽车蓄车与上客一体,小汽车以停车上客为主,网约车设置专门的停车位,具体如图9所示.

图9 草桥站落客区规划设计方案(a)及开通实施图(b)

在交通组织方面,为了便于车辆的到达与离开,通过外部连接镇国寺北街与南三环,内部新建道路(桥梁)4处,实现地块各方向车流的进出及场地内部的单向循环. 具体如图10所示.

图10 草桥站新建道路(左图)及外部交通组织(右图)

3 结束语

随着城市轨道交通线网规模的持续扩大,升级精细化管理水平成为轨道交通发展的主要方向. 考虑到不同类型客群出行特征和需求的差异性,提出复合型车站的交通接驳需求分析及预测方法,并以草桥站为例,说明此方法的应用与实践. 基于服务客群及其出行特征进行相应的交通接驳需求分析及设施配套布局,有利于改善不同类型乘客的出行体验,提升精细化服务水平,增强公共交通吸引力,为其他同类型轨道交通车站交通接驳需求分析及预测提供参考.