交通枢纽规划与设计

一、交通枢纽定义

在两条或者两条以上运输线路的交汇、衔接处形成的，具有运输组织、中转、装卸、仓储、信息服务以及其他服务功能的综合性设施。

二、主要功能

1.运输对象（人）：旅客换乘、餐饮、住宿、娱乐等；货物的存储、包装、处理及各种手续；

2.运输工具（车）：停放、给养、维护和调度；

3.运输网络（路）：连接运输线路，形成运输网络。

三、交通枢纽的分类

（1）按交通运输方式分：单式交通枢纽和复式交通枢纽。

（2）按地理位置分：①陆路交通枢纽；②滨海交通枢纽；③内河交通枢纽。

（3）按运输方式组合分：①铁路—公路枢纽；②水路—公路枢纽；③水路—铁路—公路枢纽；④综合交通枢纽。

（4）按交通干线与站场空间分布形态分类：①终端式枢纽；②伸长式枢纽；

③辐射形枢纽；④辐射环形枢纽；⑤辐射半环形枢纽。

（5）按交通网络上的位置分：已定型、半定型和全定型。

四、我国交通枢纽相关规划

1992年，交通部组织编制了《全国公路主枢纽布局规划》，确定了全国45

个公路主枢纽的布局方案。

2007年8月，交通部公布了《国家公路运输枢纽布局规划》，共确定179个国家公路运输枢纽，其中12个为组合枢纽，共计196个城市。

2007年11月，国家颁布《综合交通网中长期发展规划》将综合交通枢纽分为全国性综合交通枢纽、区域性综合交通枢纽和地区性综合交通枢纽三个层次。

根据全国性综合交通枢纽的基本定位，规划全国性综合交通枢纽（节点城市）42个。

五、运输线路

1.骨干线路：全国运输网的骨干和大动脉；

（1）国道主干线（122830）；

（2）公路主骨架(“五纵七横”)；

（3）国家高速公路网（7918）；

2.一般线路：沟通省内各地和部分跨省的干线；

3.开发线路：是骨干线路向边疆地区和新开发区的延长；

4.给养线路：具有重要给养性，同主干线或一般干线直接相连；

5.腹地线路：是为广泛沟通区内各地相互联系的地方线路；

6.企业线路：企业线路是为工矿企业和乡镇、国营农场内部生产服务的交通线路；

7.国防专用线路：为国防要地和军事设施服务的专用交通线路。

六、综合运输体系结构：串联结构；并联结构；混联结构。

七、“三主一支持”：公路主骨架、水运主通道、港站主枢纽和交通支持体系。

八、五种运输方式：铁路、公路、水运、航空和管道。

九、机场分类：

按服务对象分，机场可分为军用机场、民用机场和军民合用机场，民用机场又分为商业运输机场、通用航空机场以及用于科研、生产、教学和运动的机场。

大型民航运输机场又称为“航空港”

。

机场等级用数字+字母表示，数字1～4代表飞行场地是长度；字母A～E代表翼展和轮距。

十一、.水运港口基础设施包括：港口水域设施、港口陆上设施和航标三部分。十二、管道运输设施：专用管道、泵站、储油（气）库等。

第二章交通枢纽相关因素分析

一、辐射范围定义

所谓辐射范围（该术语通常为铁路、公路等部门所采用）或腹地（通常为水运部门所采用），就是交通线或港站的服务地区，或称为以港站为中心的经济区。

二、现状辐射范围和设计辐射范围

现状辐射范围：现有交通站场或交通线已形成的吸引范围，它主要由经济地理勘察来决定。

设计辐射范围：新建及改建交通线和其站场的未来辐射范围。

三、区域经济水平与枢纽港站

1.影响港口货运量的经济要素；

2.影响汽车客、货运站场运输需求的社会经济因素；

经济水平：指经济发展的总体规模以及程度。

相关指标：国内生产总值、社会总产值、工农业总产值、国民收入等。

五、运输结构：指运输部门内外部相互联系的各个方面和环节的有机比例和构成，大体上可分为宏观、中观和微观三个层次。

六、运输结构评价标准

（1）运输结构合理化的目的性标准

①适应度M

M=S/D（S为运力；D为运输需求）

适应度的取值范围应定在1.35-1.45为宜。

②货运弹性系数

弹性系数：时期内相互联系的两个经济指标增长速度的比率，它是衡量一个经济变量的增长幅度对另一个经济变量增长幅度的依存关系。

Ek=（△Yk/Yk）/(△X/X)

Eh=（△Yh/Yh）/(△X/X)

全国总的货运弹性系数将保持1左右。其中，铁路、水运和公路约分别为0.9，1.0和1.2。

（2）运输结构效益标准

（3）运输结构内部协调性标准

（4）运输结构的外部适应性标准

七、货运站交通基础数据的调查内容：货车车型、货物品种、额定载重、实际载重及货车起迄点等。

八、货运站适应性分析

货运站的适应性：年换算货物吞吐量与年换算货物吞吐能力的比例关系。

从定量的角度出发，比值α接近1说明原有货运站的规模越能适应货物运输的需求。

分析表明：

当α<1时，说明原有的货运站的规模适应当前货物运输的需求。

当α=1时，说明原有规模与需求相当。

当α>1时原有的站场规模不适应当前货运需求，要对原有的站场进行扩建或者在合适地点新建货运站。

第三章综合运输需求预测

一、区域社会经济发展影响因素分析交通枢纽规划与设计

1.预测者：预测的主体；

2.预测对象：根据目的选取预测对象；

3.信息：对预测对象的认识和了解；

4.预测理论、方法和手段：软件、模型等；

5.预测结果：数据、图表等。

四、社会经济预测方法及常用模型

1.经济预测方法的分类

（1）按经济预测方法的性质不同可分为定性经济预测和定量经济预测

①定性经济预测：凭经验判断，其方法主要包括：专家评估法；判断预测法；市场调查法；类推法等。

②定量经济预测：数学模型，其方法主要有时间序列分析法和回归分析法等。

（2）按预测的时间长短分类

长期经济预测、中期经济预测和短期经济预测。

2.几种常用经济预测方法

（1）德尔菲法；

（2）主观概率法；

（3）时间序列分析预测法：

趋势外推法：线性趋势外推法、曲线趋势外推法和对数趋势外推法。

移动平均法：一次、二次、三次移动平均法，加权移动平均法。

指数平滑法等：加权移动平均法的基础上发展起来的,也是对移动平均法的改进。

（4）回归分析预测法：线性回归、非线性回归；

（5）投入产出预测法。

五、交通需求预测分为四个阶段进行：交通产生预测；交通分布预测；交通方式分担预测；交通分配预测。

六、综合运输需求预测方法：增长率法；乘车系数法；产值系数法（运输强度法）；弹性系数法；灰色预测模型。

第四章交通枢纽规模的确定一、技术等级

1.汽车客运站按设施、设备及日旅客发送量分为：等级站，一级～五级；等外站，简易站、招呼站。《汽车客运站级别划分和建设要求》（JT200-2004）

2.汽车货运站按年换算货物吞吐量分为：一级～四级。《汽车货运站（场）级别划分和建设要求》（JT/T402-1999）

3.火车站：

单项业务为主的客运站或货运站、编组站：特级、一级、二级；

担当货物列车解编技术作业的综合业务的车站：特级、一级～五级；

《铁路车站等级核定办法（草案）》

4.机场：数字+字母

第一位数字代表飞行场地是长度：1～4；

第二位字母代表字母是翼展和轮距：A～E；

二、建筑等级

1.汽车客运站的建筑等级根据车站的年平均日旅客发送量划分为：一级～四级。《汽车客运站建筑设计规范》（JGJ60-99）

2.铁路旅客车站的建筑规模，根据旅客最高聚集人数，按下表划分为：特大型、大型、中型、小型共四级。《铁路旅客车站建筑设计规范》（GB50226—95）

三、公路枢纽组织量：指通过公路枢纽信息服务系统进行处理并调配的各种运输方式货运量和客运发送量，它是反映公路枢纽在交通运输中所起作用的一个定量指标。

四、适站量：是指进入公路客、货场站的旅客发送量和货运作业量。

五、公路客运适站量：指从公路客运站内发送的旅客量。它包括公路正常客运适站量和铁路转移旅客适站量两个部分。

六、公路货运适站量：是指进入公路货运站场进行处理的货运量。包括到站、发送、中转货运量。

七、最高聚集人数：设计年度中旅客发送量偏高期间内、每天最大同时在站人数的平均值，并非指一年中客流高峰日内客流最高时刻聚集在车站的旅客人数。

最高聚集人数计算：

（1）按设计年度的平均日旅客发送量乘以相应的百分比计算。

旅客最高聚集人数可通过下式计算：

D=α×F

式中：D—旅客最高聚集人数，人；

F—设计年度平均日旅客发送量，人次；

α—计算百分比，其大小可按下表选取：

设计年度平均日旅客发送量D(人次)计算百分比

α(%)

设计年度平均日旅

客发送量D(人次)

计算百分比α

(%)

≤150008300～200020～15 10000～1500010～8100～30030～20 5000～1000012～10<10050～30 2000～500015～12

（2）按同期发车数量计算

根据同期发车数量，旅客最高聚集人数可通过下式计算：

D=kpM式中：D—汽车站的最高聚集人数;

M—设计年度车站一次最大发车数量(即发车位数)，辆；

p—客车平均定员人数，人/辆；

k—综合系数，一般取1.5～2.5。

第五章交通枢纽港站布局规划

一、布局规划的主要内容：对交通枢纽港站的数量、地理位置、规模和与其它枢纽的相互关系进行优化和调整。

二、布局规划方法概述

交通枢纽港站的布局，通常采用定量计算与定性分析相结合的方法。

1.数学物理模型：重心法、微分法、成本分析法等。

2.运筹学、物流学：混合整数规划、运输规划、CFLP法等方法。

3.枢纽港站优化布局模型：交通规划理论与前两者相结合。

三、一元交通枢纽港站布局：在规划的枢纽服务范围内只设置一个站点的布局问题。

四、重心法原理：将运输系统中的交通发生点和吸引点看成是分布在某一平面范围内的物体系统，各点的交通发生、吸引量分别看成该点的重量，物体系统的重心就是枢纽港站设置的最佳点，用求几何重心的方法来确定交通枢纽港站的最佳位置。

五：整数规划及混合整数规划:

整数规划：规划中的变量（部分或全部）为整数时，称为整数规划。

混合整数规划：变量部分为整数的整数规划。

六、交通枢纽选址主要有两种方法：

途径流量最大法：或叫“流量决定法”，该法主要用于全定型的客运交通枢纽的选址；

交通成本最小法：又叫“成本决定法”，该法主要用于半定型客运枢纽和货运交通枢纽的选址。

第六章汽车客运站设计

一、汽车按客运站分类

（1）按车站规模分为：①等级站；②简易车站；③招呼站。

（2）按车站位置和特点分为：①枢纽站；②口岸站；③停靠站；④港湾站。

（3）按车站服务方式分为：①公用型车站；②自用型车站。

二、汽车客运站工艺流线：旅客、行包和营运客车在站内的集散、流动过程所产生的流动线路。包括：旅客流线、行包流线和车辆流线。

三、站台平面布置

（1）一字式

适用条件：候车厅、站台、调度车道三者处于平行状态，适合矩形基地。

特点：构造简单，通用性好；

缺点：当有效发车位较多时，平面将被拉成较长带形。

（2）锯齿式

特点：出车方便，调车通道相对可略狭一些，且每一有效发车位有一三角地带可供旅客暂时逗留，以免旅客逗留在长向通道而影响交通。

（3）弧形扇面式

弧形扇面式为弧形和大夹角扇面二种形式之总称。

特点：扇面形站台造型美观大方，视角开阔，进出车方便。

缺点：调度、站务不易掌握整个站台动态，一般需设监控设施；调车通道面积较大；行包装卸廊相应的也应做成扇面形。

（4）分列式

特点：垂直于候车厅设置站台，可以大大缩短站台长度；可按营运线路走向划分成二个发车区；站台要求长、宽大致相当，便于站台伸入场地布置；站台不影响候车厅靠站台一侧的采光。

缺点：对检票口的设置不利，在大客流量情况时，应注意解决检票口设置数量问题。

第七章交通港站规划方案综合评价

一、布局方案的评价步骤：

（1）明确评价的目的和评价内容；

（2）确定影响系统评价的因素；

（3）确定评价的指标体系；

（4）制定合适的评价准则；

（5）确定可行的评价方法；

（6）进行系统的单项评价；

（7）进行系统的综合评价。

二、评价指标体系：

（1）港站规模的适应性：港站的规划能力对实际需求的适应程度。

指标：港站规模适应性＝港站实际吞吐量预测值／港站设计吞吐量

（2）港站发展余地：交通枢纽的客货运港站向周围扩展的可能性大小。

指标：港站的发展余地＝港站规划用地量／上层规划用地量

（3）港站的服务范围：每个公路交通枢纽港站的发生、吸引范围；

指标：当量半径；

（4）港站与其它运输方式交通枢纽的协调程度：公路港站布局与其它运输方式的交通枢纽（包括市内和对外交通）相互协调的程度。

指标：换乘所需时间、环节的多少来衡量及不同交通枢纽的吞吐能力相互匹配。

（5）港站与交通运输主骨架的协调程度：客货运枢纽港站布局与公路主骨架、水运主通道和铁路主干线等的协调程度。

指标：客货运枢纽港站到主骨架道路的垂直距离。

（6）港站与城市总体规划的协调程度：与城市的土地利用、产业布局、市内道路网等的协调程度。

指标：

客运枢纽：方便居民出行，用与城市规划居住用地协调程度来衡量。

货运枢纽：便于吸引货源，用与城市规划工业、仓储、商贸用地的协调程度来衡量。

三、综合评价定性与定量相结合的系统评价方法中，目前常用的主要有：层次分析法、灰色关联系数法、模糊综合评价法三种。

计算题

1.已知某地公路、铁路和水路三种运输方式当前的市场占有率为[0.51，0.34，0.15]，假定未来各种运输方式运量按下表概率转移。应用马尔可夫过程分析可预测公路、铁路和水陆三种运输方式未来期的分担率。

三种运输方式转移概率表现状未来公路运输铁路运输水路运输

公路运输0.610.250.14

铁路运输0.430.320.25

水路运输0.420.340.24

解：将上述情况表达为初始状态和转移矩阵的形式，为S(0)=[0.51，0.34，0.15]

0.610.250.14

P=0.430.320.34

0.420.340.24

S(1)=S(0)·P=[0.51，0.34，0.15]

0.61,0.25,0.14

=0.43,0.32,0.34=[0.5203，0.2873，0.1924]

0.42,0.34,0.24

因此公路、铁路、水运三种运输方式未来期的分担率分别为0.5203，0.2873，0.1924。

2.通过铁路与公路运费（含装卸费）比较，日用工业品的公、铁最佳里程分界点的距离为80km，由此得到日用工业品的转移率：60km为1.0，60～180km （按120km计）为0.7，180～260（按220km计）为0.2。

据预测某火车站的日用工业品的到发量为534万t，其中60km以内占11.2%，60～180km占27.9%，180～260占12.9%。

根据数理统计和因素分析法并结合专家咨询得到：运距在60km以内适站率为5%,60～180km适站率为11%,，180～260适站率为14%。

计算铁路转移货物（日用工业品类）的适站量。

解：由已知日用工业品的公、铁最佳里程分界点的距离为60km，得D=60km 又60～180km（按120km计）为0.7，即当X=140km时R=0.7

带入下式：1X≤60

R=

Dmax/(Dmax-60)-X/(Dmax-60)X≥60

得Dmax=260km，即X≥260时，R=0

火车站的日用工业品的到发量为534万t，按比例计算：

运距（km）≤6060～180180～260≥260

比例（%）11.227.912.9

发送量ti（t）

转移率R10.70.2

适站率di（%）51114

转移适站量Y（t）Y=t1R1d1+t2R2d2+t3R3d3+t4R4d4=2.99+11.47+1.93+0.00=16.39

3.设规划区域内有5个交通发生点（吸引），各点的坐标位置、发生量（吸引量）以及运输费率如表所示，确定需设置港站的坐标。

交通发生点（吸引点）j 发生量（吸引

量）Wj（担）

运输费率Cj

（美元/担英里）

坐标

xj yj

120000.05038 230000.05082 325000.07525 410000.075 515000.07588解：利用重心法数学模型来确定需设置港站位置。具体求解过程用下表来表示。

j xj yj Wj Cj Wj Cj Wj Cj xj Wj Cj yj

13820000.050100.00300.00800.00

28230000.050150.001200.00300.00

32525000.075187.50375.00937.50

410000.07575.00450.00300.00

58815000.075112.50900.00900.00

合计625.003225.003237.50由表由可以得出需设置港站的位置坐标为：

x=ΣWjCjxj/ΣWjCj=3225.00/625.00=5.16

y=ΣWjCjyj/ΣWjCj=3237.50/625.00=5.18

4.若有4个交通吸引点P1、P2、P3、P4，现已有两个货运站F1、F2为其提供服务。由于吸引点需求的不断增加，需再设一个货运站场。可提供的备选点是F3、F4。试在其中选择一最佳站场位置。根据资料分析得出的各站场到各吸引点的总费用见下表：

从至P1P2P3P4适站量（t）F18.007.807.707.807000

F27.657.507.357.155500

F37.157.057.187.65

12500

F47.087.207.507.45

吸引量（t）400080007000600025000

解：（1）若新的站场设在F3，则根据运输问题的解法，得出所有适站量的分配如下表所示。

则站场设在F3处的全部费用至少为：

C3=7.15×4000+7.05×8000＋7.70×6500＋7.18×500＋7.8×500＋7.15×5500=181865（万元）

（2）若站场设于F4，相同解法，见下表：7.08

则站场设在F3处的全部费用至少为：

C4=7.15×4000+7.05×8000＋7.70×7000＋7.15×5500＋7.65×500= 182870（万元）

C4-C3=182870－181865=1005(万元）