书城经济北京交通发展研究报告2008
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第43章 基于运输效率理论对北京城市轨道交通换乘效率研究(4)

城市轨道交通枢纽的换乘距离过长主要指乘客在换乘过程中行走距离较长,这是我国目前城市轨道交通枢纽中比较突出、普遍的问题。西直门站是地铁2号线和13号线的换乘站,2号线站台在地下,13号线站台在高架,乘客从2号线换乘13号线需要从地下走到地面,再走到高架车站,至少要步行六七分钟,这和高效的轨道交通相比,车站之间的换乘相当浪费时间。再看复兴门换乘站,从苹果园往四惠方向,采用的上下站换乘,换乘距离较多,换乘时间不到2分钟,而从四惠往苹果园方向,则通过丁字型通道换乘,换乘距离相当的远,在高峰时段,换乘时间长达四五分钟,在通道中还存在坡形通道,极不方便携物乘客、年长年幼者换乘,再加上导向标志不太醒目,增加了市民的出行不便。

另外,由于种种原因,轨道交通车站内的乘客不能快速、有效地疏散,导致乘客在车站内的滞留和拥挤,使得换乘时间明显增加。这种现象在有多条线路相交的枢纽站尤为突出。这主要表现为换乘通道设计不合理及进出站用的检票机布置不当等。由于这两方面的原因造成市民换乘时间的增加,如现在正在进行施工的西直门换乘站地下通道工程,地铁2号线西北出入口的站外广场将被占用,因此,地铁13号线西直门站原南、北出入口也将封闭,与此同时,西环广场大楼南侧、西侧将开辟3个结合出入口,乘客在13号线和2号线之间换乘,得从这3个口出入,换乘时间增加2分多钟。

(二)换乘距离不平衡

一个完善的换乘枢纽设计,不仅仅要考虑技术性因素,往往还要考虑到人文的背景。如何“以人为本”,是设计中非常重要的环节,减少换乘距离的不平衡就是其中很需要注意的方面。一些枢纽车站单向通换乘道目的是减少客流在走行中的相互干扰,提高换乘速度和流量,却忽略了同方向来回换乘距离的不平衡,导致了两个方向的来回距离有较大的差异,即在换乘中,虽然去的方向换乘距离较短,但回来换乘的距离很长,造成该方向乘客在换乘时需要步行较长的时间。来回换乘距离的不等,还会产生部分乘客的逆向行走,引起管理上的混乱,导致其他的问题出现。

目前这种情况在城市轨道交通换乘枢纽的设计中仍然经常发生,如上海M7线的一些车站换乘设计,还没有引起有关方面的足够重视;复兴门地铁站,从1号线换乘环线要走将近1km,再加上通道内路况不适合行走,使得老年人在换乘通道内行走困难。这种现象的产生不仅仅是技术上和结构上的问题,而且也反映了设计理念上的问题。

(三)换乘站设置不合理

轨道交通枢纽车站换乘的形式主要有三种:通道换乘、平行换乘和相交换乘。通道换乘方式的换乘距离较长,占地不合理,一般作为弥补车站之间规划设计不合理的一种补救措施。目前在我国已建成的轨道交通车站换乘中较多采用通道换乘方式,这主要是因为两条线路在规划时没有充分考虑车站间的换乘。这种换乘方式由于乘客走行距离长,给换乘带来了极大的不方便,在许多地方已经造成了难以挽回的损失,造成的后果是既影响了轨道交通大容量、快速等特性的发挥,又不利于整个城市公交的效率提高,影响将是长远的。

根据2005年12月份的《关于市民对北京城市轨道交通发展的意见和期望的调查报告》中显示市民最不满意的换乘车站为复兴门、建国门站,从1号线换2号线距离过长,尤以复兴门为甚。这些大型换乘站采取的是丁字型换乘,虽然使客流单向流动,能有效减少无效客流,但是换乘距离过长,影响了整体的换乘效率。

二、换乘组织协调性问题分析

(一)常规公交的运送能力不足

轨道交通的客流量一般比较大,特别是在客流高峰期,需要足够运能的常规公交进行接运。若公交车数量不足或发车间隔过长等,都将难以满足轨道交通客流的需要。2004年北京将加大规划和建设大容量公共电汽车系统。其中包括专用车道、更大的公交车辆、车外售票、交叉路口优先、乘客信息和车队管理系统7项核心内容。每辆大容量公交车可以乘坐250~300人。除不久前已经开始运行的南中轴路大容量公交系统外,今年还将在中关村、朝阳路等地建设约120公里的大容量公交系统。

但和世界其他大城市公共交通占60%的比例相比,我们的公共交通只占交通总量的24%,与此同时,小汽车的出行比例还在增加。这在很大程度上不能满足轨道交通较大的客流需要。

(二)换乘设施面积不足

换乘设施面积不足,易造成乘客拥挤、环境质量差,严重影响换乘的舒适性和效率,破坏换乘组织的协调性。换乘设施包括电梯、楼梯、通道等一系列设备。东直门是首都东北大门,也是城区公交主要“集散地”之一。而该地区内交通站点零乱,人流、车流混行于两条约10米宽的狭窄路面上,交通秩序混乱,安全隐患严重。西直门交通枢纽总建筑面积29万平方米,2005年9月交付使用。西直门交通枢纽中、东区主要承担枢纽集散、换乘功能,该工程2001年年底开工,2003年9月实现了城铁通车。即将开工的西直门东区工程位于目前枢纽建筑的东北侧,总占地面积约13000平方米,是提供轨道换乘的开放式广场,承担着各种交通工具换乘的集散功能,是一座集国铁、城铁、地铁、公交和社会车辆换乘为一体的,以轨道交通换乘为主、地面公交换乘为辅的集多种交通体系和服务功能为一体的综合性立体交通枢纽。虽然改进过多次,有很大的改善,但是设施面积仍然满足不了高峰时段乘客换乘交通需求。

(三)换乘站内客流交叉干扰

换乘客流具有混合性、多向性和冲击性等特征。若进、出站客流方向混杂,对换乘客流的疏导不够,极易造成换乘客流交叉和相互冲击。

北京的换乘站客流50%以上都是换乘客流,换乘客流属于基础设施的无效客流。也就是说如果没有换乘客流,西直门等换乘站依然秩序井然,不会像现在这么乱,也远远不会出现政府所说的基础设施预留不足。而消灭无效客流的途径就是直通(同站台换乘也可算,因为只要多数的客流不移动,混乱就会明显减少)运行,而区分直通车和普通车主要就靠车颜色,这里不是说其他区分手段可以不要。

(第五节)轨道交通换乘效率评价体系

一、交通运输效率

(一)交通运输效率定义

交通运输可概括地划分为城市交通与城间交通两部分,本节着重对城市交通效率,尤其是对轨道交通换乘效率进行分析。交通运输是一个系统概念,因此,系统分析方法是研究交通运输效率的可行和有效方法。

中国地域辽阔,人均分布面广、密度相对大,地区、城乡差异等明显,经济发展水平相对较低,运输工具技术构成低,运输组织落后,而且中国的运输系统尚未完全成型,还处于继续构建之中,由此决定了对中国运输系统效率的研究应该从发展的角度出发,从三个方面来界定。运输系统配置效率——通过运输大系统中各种运输方式子系统的结构优化实现效率优化;运输工具技术经济效率——通过不断推进各种运输工具的更新换代,提升其技术经济水平,提高运输效率;运输组织效率——基于既定的运输方式配置和运输工具技术水平,通过有效的运输管理和运营组织,实现各种运输方式优势互补,提高运输系统效率。按照运输生产活动作用的三个层面,即宏观层、中观层、微观层,可将运输效率划分为宏观运输效率、中观运输效率和微观运输效率。

与本章研究相关的为中观运输效率,中观运输效率是在一定的经济机制的原则下,将运输资源配置到部门效率最高的运输方式上,保证现有的资源在各运输方式之间既得到优化配置,又使资源在配置状态既定的条件下,在各生产单位内部得到合理组织和利用,使之发挥尽可能大的作用。

将中观运输效率论和运输工具的经济效率、运输组织效率、换乘的特性四者相融合,结合客运轨道交通的特性,对城市轨道交通换乘效率进行界定。

(二)轨道交通换乘效率界定

轨道交通作为交通系统中的一个子系统,从其自身来讲也是一个子系统,与其他系统息息相关,是从中观层面上来讲的,因此其效率可以定义为轨道交通运输活动中所消耗的劳动量与所获得的劳动成果之间的比率,我们所研究的主要指地铁、城铁换乘效率。

从上述分析我们可以定义轨道交通换乘效率如下,轨道交通换乘中所消耗的劳动量与所获得的劳动成果之间的比值,忽略轨道交通在没有换乘活动中的劳动量消耗及劳动成果。在运输结构和运输工具技术水平既定的前提下,运输组织效率的高低是决定整个系统效率高低的关键。

因此,从运输组织效率角度来讲,本研究的具体对象为地铁之间及地铁与城铁之间换乘的效率,可微观量化至换乘时间、候车时间、运能、人均设施面积等具体指标。

二、轨道交通换乘效率综合评价体系

(一)与均一评价法的比较

影响轨道交通换乘效率的因素较多,对其评价是一个多指标综合评价问题。对于多指标综合评价问题,常采用的是均一评价方法,也就是在事先确定各评价指标权重的基础上,利用各指标值与相应权重的乘积之和作为评价对象优劣排序的依据,且不同的评价对象采用相同的权重分配方法。

因此,均一评价方法有两个明显的缺陷:

①权重较难确定并带有较强的主观性;

②对不同的评价对象来说指标之间的重要性具有较大的差异,权重的均一性将会导致评价的非公正性。

而非均一评价方法针对不同评价对象寻求最优的指标权重分配,以保证评价的客观公正。

(二)评价原则

在应用综合指标评价法对交通运输效率进行评价时,选择合适的分类指标来构筑指标体系非常关键。为保证评价效果,在构筑指标体系时应遵循以下原则。

①科学性:即每项指标的概念要科学,界限明确,简明适当,能反映被评价对象或目标的特点和性质。

②实用性:即每项指标的设置都必须有足够的基础数据支持,便于量化,计算简便可行,实施和考核方便,可操作性强。

③可比性:即可对某一事物在不同历史阶段的状况纵向比较,或对同一时期不同区域的被评价指标进行横向对比分析。

④关联性:指凡列入指标体系中的每一项指标要求从某一角度正确反映行业、地区或企业运输效率的内容及内在联系,使指标与指标间成为相互关联的有机整体。

⑤综合性:指评价指标体系要从衔接方案总体布局、衔接设施配置、功能和运营等方面,全面准确地反映衔接枢纽的总体水平,并具有结构清晰、层次分明、指标定义清楚、计算方法简单等特点。

⑥战略发展目标:指的是服从城市总体规划,符合城市用地发展方向,并与城市交通规划相吻合,以促进规划目标的实现和增加城市发展机会;符合国家铁道部、交通运输部、建设部、民航总局等专业性宏观发展规划及有关规定标准。

三、城市轨道交通换乘枢纽效率评价体系

在遵循上述原则的基础上,城市轨道交通换乘枢纽是一个比较复杂的系统,有多种客运衔接换乘的交通方式存在,是城市大交通的重要环节,而我们研究的主要是地铁与地铁、地铁与城铁之间的换乘,复杂性大大降低。因此,在结构模式上,考虑“目标准则指标”的层次分析模式,通过确立目标,选择标准,建立指标的多层递阶层次结构的综合评价方法,城市轨道交通换乘效率评价体系如图74所示。

(一)评价准则

城市轨道交通换乘枢纽要达到人车快速的集散换乘,必须具备以下条件:

①轨道交通方式之间换乘(地铁与地铁、地铁与城铁)的步行距离,应尽可能在乘客接受范围之内;

②公共交通(主要是指公交)的运输能力与轨道交通运输能力相适应;

③具有直接通道,保证乘客能对换乘方向一目了然;

④有便于残疾人换乘的设施;

⑤改善自行车停车、进出设施;

⑥具备最佳和最完善的乘客服务信息等。

(二)城市轨道交通换乘效率评价指标

1)运能匹配度指标

运能匹配度指标Y1用来衡量轨道交通与市内公共交通换乘系统两方面运能的协调性,是指市内公共交通为城市轨道交通提供集散客流的能力,用来判别衔接换乘客运设备的适应性,可用地铁、城铁密集到达时,轨道交通客流换乘公交的客流量与整个公交的客流量的比值表示。

(1)列车下车客流量

式中:Tr——列车密集到达的持续时间,min;

Tm——列车到达的平均间隔时间,min;

Jr——终到列车的编组车辆数;

Br——每节车辆的定员;

ηr——终到列车到达时的满载率;

pir——每趟途经列车的平均下车乘客数;

air——到达列车中,终到列车的比例。

就西直门早晚高峰时段而言,air=0,则式(71)变为:

(2)为轨道交通提供的公共交通(公交)的客运能力式中:Nbs、Nbi——公共汽车、电车始发与途经的线路数;

Bb——公共汽车、电车的额定载客人数(以标准车计算);

φi、φj——第i、j条线路的车型相对于标准车的换算系数;

ηbs、ηbi、ηbc——始发线路车辆的满载率、公共汽电车理论极限满载率和途经线路到达客运站时的实际满载率;

Tb——公共汽电车平均发车间隔时间,min。

(3)连接轨道交通的自行车停车场集散能力式中:PZ——自行车停车场的泊位数;

tZ——自行车平均停放时间,min。

(4)运能匹配度指标Y1式中:arc——轨道交通之间换乘旅客占总换乘人数的比例;

arb、arz——轨道交通换乘乘客中,换乘公共汽电车的客流比例、换乘自行车的客流比例;

βrr、βbr、βzr——轨道交通乘客换乘市内交通的客流中换乘轨道交通客流占全部轨道交通客流的比例、换乘公共汽电车客流占全部公共汽电车客流的比例、换乘自行车的客流占自行车客流总量的比例。

运能匹配度指标是城市轨道交通与公交之间的客运供求关系的表征,反映两者换乘的协调状况。理想的运能匹配度应是Y11时,两者的衔接状况良好;当Y11时,表明市内公交运输能力满足不了轨道交通客流的换乘需要,需采取在轨道交通客运高峰时段增加公交班次,缩短发车间隔,调集应急车辆等措施,恢复两者换乘的协调性。

2)换乘时间指标

换乘时间指标Y2用来描述轨道交通客运换乘系统的运行效率,是指乘客在两者搭乘过程中占用换乘设施的服务时间,是衡量换乘连续性、紧凑性、客运设施适应性、客流过程通畅性的一个定量指标。

式中:Qrb——轨道交通与常规公共交通之间的交换客流量,人次/h;

Trb——轨道交通与常规公共交通之间换乘步行时间,min;