城市轨道交通换乘站换乘效率综合评价及优化研究 ——以武汉市中南路站为例

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近年来,城市化进程的快速发展推动了城市轨道交通的建设。截至2020年1月底,我国已有33个城市已建设或正式运行城市轨道交通。随着轨道线网的长度和数量日益增长,换乘站的数量也快速增加,换乘效率的好坏是乘客最注重的因素之一,换乘效率低是使用过程中不可忽视的问题。目前,传统轨道交通换乘效率的研究主要集中在单一专业领域(交通领域/建筑领域)——交通领域往往注重定量效率计算,而建筑领域注重空间环境对换乘效率的影响,缺乏定量与定性的综合研究。本文将两者结合起来综合考虑,提出换乘效率的综合评价,建立换乘效率定量与定性影响因素之间的内在联系。并以武汉市中南路站为研究对象,借助Any Logic仿真平台,对其进行换乘效率综合评价,指出换乘现状存在的问题并提出优化方案。以期为换乘效率的研究和中南路站的工程实践提供理论参考与数据支持。本文首先对换乘站的组织方式和站内乘客进行分析,阐述换乘站的6种组织形式和乘客的换乘流线与行为特征。基于上述分析,综合考虑数学模型(社会力模型和元胞自动机模型)的特性与三种常用微观行人仿真软件的技术性能,认为Any Logic平台能充分考虑行人自身因素、人群之间的相互作用,并具有开放的体系结构、支持二次开发,因此选取Any Logic软件作为本文的技术支撑平台。然后,构建轨道交通换乘效率综合评价指标。分析建筑设计与交通运输两个专业的相关文献,初步筛选出评价指标,并辅以对乘客和专家的问卷发放,确定换乘效率的综合评价指标。用yaaph软件计算指标的权重同时进行一致性检验,并对有不同量纲的指标进行无量纲化处理,构建指标的评分标准。选取武汉市中南路换乘站作为评价案例,对中南路站进行现场调研,包括问卷发放与现场实测数据采集。计算问卷数据,得到定性指标的分值;同时在Any Logic平台中进行建模与仿真,仿真结果与现场的实测数据综合计算,得到定量指标的分值。最后综合定性与定量指标的分值,得到中南路站的综合换乘效率评价得分为74.88分,指出现存问题——列车到达时间间隔长、换换乘密度大、人流速度慢、站内的空间环境与设施安全不满足乘客需求。最后,基于换乘效率综合评价指标,提出以提升换乘站轨道交通综合效率为目的的设计导则。基于设计导则与中南路现状的评价结果,对中南路换乘站对站内设施与环境进行优化,提出两个优化设计方案——优化方案1在现状的基础上进行设施的增加与流线的调整,优化方案2将通过调整设施位置与方向,对站内流线进行整体优化。在Any Logic平台上建模仿真,对两个优化方案进行换乘效率的评价,方案1得分83.15,方案2得分85.59。与现状评价结果74.88分进行对比,两个优化方案对比现状都有提升,且优化方案2的换乘效率更佳。
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