復合型軌道交通車站交通接駁需求預測方法
——以北京草橋站為例

廖 唱, 楊 超,2, 王 靜, 郭可佳

(1.北京城建設計發展集團股份有限公司, 北京 100161;2.北京城建交通設計研究院有限公司, 北京 100050)

收稿日期: 2023-05-09.

作者簡介: 廖唱(1987—), 女, 碩士研究生, 高級工程師, 研究方向為城市軌道交通規劃和客流預測等. E-mail:82772074@qq.com.

0 引言

根據軌道交通車站客流吸引范圍內的用地性質、客流特點等因素,將車站按用地性質分為:居住型車站、商業型車站、均衡型車站、大型公共建筑型車站(以景區、展覽館、體育館等為主)和樞紐型車站[1]. 其中,居住型、商業型、均衡型車站主要以服務通勤和生活類客流為主,城市大多數車站均屬于此類,在此定義為普通車站;而大型公共建筑型車站主要以服務游客、參觀者等為主;樞紐型車站主要以服務樞紐出行為主.

不同服務群體客流在出行特征和交通接駁需求上存在差異. 首先,在接駁方式上,對于通勤及生活類客流而言,大多數車站以直接吸引為主,非機動化接駁比例相對較高;對于旅游類客流而言,取決于站點與景區位置關系,距離越遠機動化接駁比例越高;對于樞紐類客流而言,與具體服務樞紐類型有關,綜合而言機動化接駁比例相對更高. 其次,在時間分布上,普通車站存在明顯的早晚高峰,大型公共建筑型車站與建筑體開放時間、游玩或參觀時間相關,存在明顯的到達高峰和離開高峰,樞紐類車站則與具體班次有關,一般而言全日分布相對均勻. 另外,在接駁設施布局原則上,對于普通車站而言,以直達快捷為主,接駁設施布置相對簡單;對于大型公共建筑型車站而言,以清晰導向和便捷為主,需要著重考慮接駁空間的開闊性和導向標志的完整性,并預留突發大客流的處理空間;對于樞紐類車站而言,以舒適方便為主,需要著重考慮分方式接駁的流線組織.

目前,交通接駁需求預測研究側重于3類:①對接駁預測思路、方法、模型的研究;②針對特定車站分方式接駁比例、接駁規模的預測,并進行接駁設施布局;③針對特定接駁方式深入展開接駁需求分析及預測. 缺乏針對服務不同客群軌道交通車站高峰時段的選擇、接駁方式的占比、接駁規模預測等的分析. 隨著城市軌道交通的建設與發展,軌道交通車站承擔的作用和功能也趨向于多元化和復合化,為了充分滿足多元復合化客流的出行需求,提供高質量的公共交通出行服務,有必要對復合型車站的交通接駁需求分析及預測方法進行進一步的研究與探討.

1 復合型車站接駁需求預測思路

1.1 普通車站接駁需求預測思路

一般而言,城市軌道交通普通車站接駁需求分析分為5個部分:軌道站點分類研究、分方式接駁比例、分方式接駁量預測、接駁設施規模預測、接駁設施用地布局[2]. ①通過對車站周邊居住人口及就業崗位、所屬區位、功能定位等分析確定軌道交通車站類型;②結合既有車站接駁特征及區域、交通上位規劃等預測各方式接駁比例;③根據車站客流預測結果并結合上階段分方式接駁比例,得到各方式的接駁客流量;④結合接駁客流量,計算其規模需求;⑤根據車站銜接客流方向確定各方式的設施用地布局. 具體如圖1所示.

圖1 軌道交通銜接需求預測思路

1.2 復合型車站接駁需求預測思路

對于復合型車站,與普通車站接駁需求預測思路存在4方面差異:①注重對不同服務客流類型的分析,結合不同類型客流需求進行接駁預測;②突出對于不同類型客流高峰時間段進出站量的預測;③著重對比不同類型客流分方式高峰時段疊加量,取各方式最大值作為接駁量;④結合不同類型客流出行特征進行接駁設施的布局.

需求預測流程主要有6個步驟,具體流程如圖 2所示.

1) 站點服務客流類型確定:結合車站的區位、線路功能等分析站點服務的客流類型,通勤生活類為普通客流,其他類型客流為特殊客流,不同類型客流需要予以區分.

2) 車站客流預測:分析不同類型客流的高峰時間段,計算高峰時間段(包含不同類型客流的高峰)的進出站量.

3) 分方式接駁比例預測:結合不同類型客流出行特征,預測其分方式接駁比例.

圖2 復合型車站交通銜接需求預測思路

4) 分方式接駁量預測:分別計算不同類型客流高峰時間段分方式接駁量,取各方式疊加后最大值作為方式接駁量.

5) 分方式接駁設施規模預測:結合分方式最大接駁量進行接駁設施規模的預測.

6) 分方式接駁設施用地布局:結合車站出入口、用地條件、客流出行特征、客流方向等確定不同方式的設施布局.

2 案例分析

2.1 草橋站概況

草橋站位于北京市西南三環玉泉營橋的東南角,馬草河東側、鎮國寺北側用地內,待2021年19號線開通后將成為地鐵10號線、19號線及大興機場大興機場線的三線換乘車站. 草橋站作為大興機場線1期的北端終點站,具有行李托運功能,是大興機場線1期與中心城軌網的唯一換乘站.

圖3 大興機場線線路示意圖

草橋站既有10號線共2個出入口A、B,C口和D口為預留出入口;大興機場線與19號線出入口在同一地塊,其中E口與I口更靠近大興機場線,F、G、H更靠近19號線,K口與J口為遠期預留口.

圖4 草橋站平面布置及出入口分布示意

2.2 草橋站交通接駁需求量預測

2.2.1 草橋站類型劃分

草橋站為大興機場線、19號線和10號線三線換乘站. 對于大興機場線而言,草橋站為樞紐型車站;對于19號線、10號線而言,草橋站為中心區居住型一般站. 由于大興機場線與19號線、10號線客流特征存在差異,因此在進行交通銜接設施規模預測時需要綜合考慮.

2.2.2 交通接駁設施規模預測思路

由于線路的性質、建設時序等決定草橋站交通銜接設施規模預測與普通車站存在以下差別:

1)大興機場線和19號線車站合建,10號線為既有車站,對于大興機場線和19號線為新建銜接設施,對于10號線為補充既有不足設施.

2)大興機場線作為機場專線,以航空客流為主,19號線和10號線以普通客流為主,兩者的接駁高峰時段、接駁方式比例均存在差異.

因此,結合草橋站特點,車站交通接駁需要分方式、分時段和分線路確定交通接駁設施及規模,具體預測思路如圖5所示.

圖5 草橋站交通接駁需求預測思路

1)草橋站客流輸入以北京交研院相應線路客流預測報告為來源,得到草橋站在大興機場線、19號線、10號線的初期、遠期高峰小時進出站量.

2)草橋站客流復合,分為航空客流(大興機場線)和普通客流(10號線與19號線). 因此,分別給出不同線路(對應不同類型客流)分方式接駁比例,結合現狀需求意愿調查交通方式構成比例、草橋站周邊交通現狀、北京城市總規中的交通服務指標要求,給出基于需求管理的接駁方式分擔比.

3)計算大興機場線和19號線各方式在不同高峰時段的交通接駁疊加量,并取最大值作為其接駁量.

4)統籌考慮既有設施的不足,對比10號線的既有設施,測算各方式的設施缺口.

5)結合各方式接駁設施規模,根據草橋站出入口、用地、交通條件等情況確定交通接駁設施布局方案.

2.2.3 研究年限的選擇

草橋站是大興機場線北延至麗澤站的北端終點站,承擔大部分通過大興機場線往返航站樓的客流(草橋站∶大興新城站=24∶1)[3]. 隨著麗澤站的開通,草橋站承擔客流占比會有所下降(麗澤站∶草橋站∶大興新城站=23∶24∶3)[4],但遠期大興機場吞吐量增加,草橋站客流量也同步增加,因此有必要對于大興機場線北延至麗澤站前及遠期草橋站作為大興機場線中間站的接駁客流進行對比,以確定草橋站交通接駁研究年限.

圖6 麗澤站與草橋站關系示意

根據《大興機場線軌道專線客流預測報告》[4],可得到麗澤站開通前草橋站作為大興機場線起點站,高峰小時外部接駁客流為1 313人次/h,草橋站作為新機場線中間站,高峰小時外部接駁客流為 2 064人次/h,因此最終選擇大興機場線客流預測遠期(2046年)作為草橋站交通接駁需求分析研究年.

2.2.4 草橋站客流預測

根據《大興機場線軌道專線客流預測報告》《北京市城市軌道交通19號線客流預測報告》[5],以及參照既有10號線運行特征,草橋站不同線路遠期全日及高峰時段客流量如表1所示.

2.2.5 分方式接駁需求量

由于草橋站涉及到大興機場線和普通線路,需要結合不同類型線路分析草橋站各方式接駁比例.

對于普通線路(M19、M10)而言,根據《軌道交通車站周邊精細化規劃設計案例與規劃設計導則》[6],按照草橋站站點的區位和類型、既有10號線站點接駁特征、車站周邊用地規劃情況,得到草橋站普通線路的接駁比例,如表2所示.

對于大興機場線而言,首先針對大興機場線草橋站做相應的出行意向調查,通過4 315份有效問卷得到基于出行意向的接駁比例. 但考慮到草橋站用地較為局促,且地塊區域連通性較差,高峰小時大規模車輛進出車站對周邊區域交通影響極大. 因此,提出基于需求管理的大興機場線草橋站交通出行接駁比例目標,具體如表3所示.

表1 草橋站遠期全日及高峰小時乘降量表

表2 M19、M10號線草橋站接駁比例 %

表3 大興機場線草橋站基于意向和基于管理接駁比例 %

2.2.6 各方式接駁高峰時段

大興機場線客流波動主要受大興機場航班班次安排及航班起降決定. 假定未來年基本航班班次與客流產生點基本不變的情況下,參考既有首都機場線東直門站、三元橋站全日客流量分布及大興機場線客流預測專題報告分析,擬合大興機場線草橋站全日客流分布如圖7所示. 可看出草橋站全日客流分布相對平均,高峰時段出現在晚高峰(17:00—18:00),高峰小時系數約11%.

對于19號線和10號線而言,線路以通勤出行為主,早晚高峰明顯,且早高峰(07:30—08:30)客流大于晚高峰,高峰小時系數約為15%.

結合草橋站不同類型線路早、晚高峰客流量及接駁比例,可得到不同接駁方式接駁高峰時段,具體如表4所示.

圖7 大興機場線草橋站遠期全日客流分時段比例示意

圖8 M19、M10草橋站遠期全日客流分時段比例示意圖

表4 草橋站各方式接駁高峰時段及客流量 人·h-1

由表4可看出,對于大興機場線和19號線而言,除出租汽車進出站量高峰時段出現在晚高峰外,其他方式高峰時段均出現在早高峰;對于10號線而言,各方式接駁高峰皆出現在早高峰.

2.3 草橋站交通接駁設施規模預測

一般城市軌道交通設施規模均以高峰時段或全日客流作為基數,通過常規計算公式,得到各方式設施規模的需求量,在此不作詳細說明. 草橋站作為大興機場線站點,將承擔樞紐類(航空)客流出行,航空客流多攜帶行李,機動化出行比例高,結合車站既有道路及用地條件,草橋站在交通接駁設施規模測算時即考慮了出租汽車、小汽車和網約車的上落客及停車蓄車問題.

其中,小汽車以早高峰客流作為基數,網約車和出租汽車以晚高峰客流作為基數,具體計算見式(1)(2)[7].

上/落客車位數=小汽車交通接駁高峰銜接量*上/落客比例/載客率/周轉率

(1)

停車(蓄車)位數=小汽車(出租汽車)交通接駁高峰銜接量*進入停車場比例/載客率/周轉率

(2)

式中,小汽車和出租汽車載客率取1.5～2.5;上落客周轉率取12～30;小汽車停車周轉率取2～5;出租汽車蓄車周轉率則更高,取5～10.

根據預測遠期各交通方式接駁量,確定草橋站站點接駁設施需求規模如表5所示.

表5 草橋站各方式接駁設施規模

2.4 草橋站交通接駁設施規劃方案

結合草橋站道路、用地及交通條件,根據草橋站交通接駁設施規模預測,草橋站交通接駁規劃方案主要包含:道路、步行系統、公交及巴士接駁設施、自行車停車場、出租汽車及小汽車上落客與停車[8].

與常規軌道交通車站相比,草橋站由于其樞紐功能,需要額外關注于機動車設施布局及流線組織. 受場地限制,草橋站出租汽車和小汽車采取上落客分離形式,其中地面落客,地下上客,出租汽車蓄車與上客一體,小汽車以停車上客為主,網約車設置專門的停車位,具體如圖9所示.

圖9 草橋站落客區規劃設計方案(a)及開通實施圖(b)

在交通組織方面,為了便于車輛的到達與離開,通過外部連接鎮國寺北街與南三環,內部新建道路(橋梁)4處,實現地塊各方向車流的進出及場地內部的單向循環. 具體如圖10所示.

圖10 草橋站新建道路(左圖)及外部交通組織(右圖)

3 結束語

隨著城市軌道交通線網規模的持續擴大,升級精細化管理水平成為軌道交通發展的主要方向. 考慮到不同類型客群出行特征和需求的差異性,提出復合型車站的交通接駁需求分析及預測方法,并以草橋站為例,說明此方法的應用與實踐. 基于服務客群及其出行特征進行相應的交通接駁需求分析及設施配套布局,有利于改善不同類型乘客的出行體驗,提升精細化服務水平,增強公共交通吸引力,為其他同類型軌道交通車站交通接駁需求分析及預測提供參考.