高鐵客運(yùn)樞紐換乘行為分析與設(shè)施配置方法研究.pdf

1、高鐵客運(yùn)樞紐是高速鐵路系統(tǒng)的核心單元,是綜合客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的重要節(jié)點(diǎn)。如何通過(guò)科學(xué)的換乘設(shè)施配置,高效引導(dǎo)乘客順利完成換乘,成為擺在廣大高鐵客運(yùn)樞紐規(guī)劃、設(shè)計(jì)、管理者面前首要解決的問(wèn)題,由于高鐵客運(yùn)樞紐在我國(guó)屬于新興事物,相關(guān)理論研究成果也相對(duì)不足,難以有效指導(dǎo)我國(guó)高鐵客運(yùn)樞紐的建設(shè)工作。鑒于上述矛盾,論文依托“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目“城市綜合交通系統(tǒng)規(guī)劃與評(píng)價(jià)關(guān)鍵技術(shù)研究”,以降低高鐵客運(yùn)樞紐乘客換乘時(shí)間,提高換乘設(shè)施配置水平為目

2、的,系統(tǒng)分析了高鐵客運(yùn)樞紐乘客換乘行為特性,細(xì)致研究了乘客換乘時(shí)間量化分析方法,給出了高鐵客運(yùn)樞紐換乘設(shè)施配置方法,對(duì)加快我國(guó)高鐵客運(yùn)樞紐規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)與后評(píng)價(jià)的科學(xué)化進(jìn)程具有理論價(jià)值和實(shí)際意義。
　　論文對(duì)高鐵客運(yùn)樞紐換乘設(shè)施進(jìn)行了梳理,依據(jù)乘客在使用換乘設(shè)施時(shí)所呈現(xiàn)的行為差異,確立了乘客換乘行為特性度量指標(biāo),制定了研究所需數(shù)據(jù)的調(diào)查采集方案,選擇北京南站及哈爾濱西站內(nèi)乘客的換乘行為作為調(diào)查對(duì)象,對(duì)乘客的走行、設(shè)施選擇、排隊(duì)及

3、等候四類行為的特性指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。
　　利用統(tǒng)計(jì)分析方法,確定了高鐵客運(yùn)樞紐乘客的走行期望速度,建立了單向換乘通道及樓梯內(nèi)乘客流密度與乘客平均走行速度的線性關(guān)系模型,以此推導(dǎo)出乘客走行擁擠延誤的計(jì)算公式,分析了現(xiàn)有社會(huì)力模型的不足,建立了基于改進(jìn)社會(huì)力模型的高鐵樞紐乘客換乘走行行為模型,搭建了相應(yīng)的仿真平臺(tái),利用該平臺(tái)驗(yàn)證了擁擠延誤計(jì)算公式的適用性,并分析了換乘交叉沖突延誤的影響因素,利用仿真數(shù)據(jù)建立了交叉沖突延誤的非線性擬合計(jì)

4、算模型。
　　分析了乘客的行李攜帶情況、性別、年齡、扶梯入口的排隊(duì)人數(shù)及樓梯的高度對(duì)乘客樓梯扶梯選擇行為的影響,構(gòu)建了乘客選擇使用扶梯的概率模型,通過(guò)數(shù)值仿真的途徑,闡明了在樓梯與扶梯組合處乘客換乘時(shí)間的產(chǎn)生機(jī)理。
　　對(duì)高鐵客運(yùn)樞紐內(nèi)排隊(duì)系統(tǒng)的乘客到達(dá)規(guī)律及服務(wù)時(shí)間特性進(jìn)行了分析,在購(gòu)票排隊(duì)系統(tǒng)與安檢排隊(duì)系統(tǒng)中,乘客的到達(dá)可以看作是一個(gè)到達(dá)率不斷變化的泊松過(guò)程,服務(wù)時(shí)間服從負(fù)指數(shù)分布;在出站檢票排隊(duì)系統(tǒng)中,一列高速鐵路列車

5、出站總乘客數(shù)與乘客全部到達(dá)出站檢票口的時(shí)間呈對(duì)數(shù)關(guān)系,與乘客到達(dá)時(shí)刻的標(biāo)準(zhǔn)差呈線性關(guān)系,檢票時(shí)間服從負(fù)指數(shù)分布;采用到達(dá)率及服務(wù)率均隨時(shí)間變化的多路排隊(duì)等待制排隊(duì)模型,對(duì)乘客的排隊(duì)行為進(jìn)行刻畫,給出了乘客排隊(duì)服務(wù)時(shí)間的遞歸計(jì)算方法。
　　利用對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)擬合了高鐵候車廳內(nèi)提前購(gòu)票乘客的候車時(shí)間數(shù)據(jù),在對(duì)提前購(gòu)票乘客候車時(shí)間顯著性影響因素篩選的基礎(chǔ)上,建立了提前購(gòu)票乘客候車時(shí)間預(yù)測(cè)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型;將到達(dá)市內(nèi)交通換乘點(diǎn)的乘客流

6、看作是多個(gè)服從正態(tài)分布客流的疊加,建立了考慮換乘車輛運(yùn)載能力限制的乘客平均候車時(shí)間計(jì)算模型,通過(guò)數(shù)值仿真,分析了車輛到達(dá)間隔、換乘人數(shù)、車輛運(yùn)載能力及準(zhǔn)點(diǎn)率對(duì)乘客候車時(shí)間的影響。
　　界定了高鐵客運(yùn)樞紐乘客換乘服務(wù)水平的概念,采用基于乘客換乘“體驗(yàn)-響應(yīng)”的調(diào)查方法,獲取了乘客對(duì)換乘服務(wù)水平等級(jí)的評(píng)判數(shù)據(jù),利用連續(xù)類別評(píng)判法,以乘客的換乘時(shí)間為分級(jí)指標(biāo),給出了換乘服務(wù)水平等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)。
　　從換乘設(shè)施配置的概念、內(nèi)容、基本原

7、則及流程四個(gè)方面,闡明了換乘設(shè)施配置的內(nèi)涵,利用換乘時(shí)間分析方法,結(jié)合換乘服務(wù)水平等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),給出了高鐵客運(yùn)樞紐內(nèi)走行類設(shè)施、服務(wù)類設(shè)施及等待類設(shè)施的規(guī)模確定方法;以乘客的平均期望走行時(shí)間最小、乘客的平均交叉沖突延誤最小、高鐵樞紐造價(jià)最低為目標(biāo),考慮面積、形狀及布置位置三個(gè)方面約束,構(gòu)建了乘客換乘設(shè)施三維布局優(yōu)化模型,利用改進(jìn)的遺傳算法對(duì)模型進(jìn)行了求解;從運(yùn)能匹配及調(diào)度協(xié)調(diào)兩個(gè)方面,探討了換乘接駁類設(shè)施的運(yùn)營(yíng)組織方法。
　　論文