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摘要：换乘站作为城市轨道交通网络化发展的重要节点，其设施布局的合理性直接影响到整个线网的运行效率。本文综合考虑了换乘站的功能与作用，从换乘站的顺畅性、运行效率、设施供给方面选取具有代表性的因素，建立了可定量评价轨道交通换成设施布局合理性的3层指标体系，利用层次分析法进行权重打分，并结合BP神经网络建立了换乘站设施布局合理性评价模型。作者以重庆轨道交通两路口换乘站为例，进行了设施布局合理性分析，针对评价结果，提出了合理的改进建议。
关键词：城市轨道交通；换乘站；设施布局合理性；协调研究
随着城市轨道交通在我国的大量建设，轨道线网的设计已开始从单线规划向网络整体规划转变。换乘站是轨道线网中两条线路及两条线路以上相交而形成的结点，它为乘客提供了换乘的场所，方便乘客在各线路之间进行转换，从而提高整个线网的运送效率，所以，换乘站在整个线网中的地位非常重要。换乘站布局是否合理将直接影响到换乘站的换乘效率以及服务水平的高低，甚至影响整个轨道线网的运营效果。
国内外研究者早已从不同角度对轨道交通换乘站进行了研究。在城市轨道交通的客流分析和站内设施方面，Hankin等在研究铁路通行能力和车站设计的时候，最早得到了关于制定设计方案的理论依据，并对车站内的客流量作了定性分析，同时指出了车站的客流量对车站布局的影响。Setti等在研究枢纽中的客流流动规律时，运用仿真分析，发现通过改善影响交通行为的瓶颈部分，可以提高客流的换乘效率。徐蔚南等通过研究分析，提出关于轨道车站车门处客流密度-速度的数学模型，成功建立了出站台客流流动的数学模型。周静生运用“四阶段”法对换乘站的进出站客流量以及换乘客流量分别进行预测，以此来测算换乘站内部设施的规模，并根据乘客特性划分各类设施的服务水平。
1、轨道交通换乘站设施布局合理性评价模型及方法
轨道交通换乘站是方便乘客从一条线路换乘到另一条线路的场所，需要满足乘客“安全、舒适、便捷”等要求。一套合理的城市轨道交通换乘站布局合理性评价体系，有助于了解轨道换成站的发展状况以及存在的问题，制定城市轨道交通线网的规划方案。轨道交通换乘站布局合理性评价涉及的面广、内容多、因素多，所以单纯的线性结构难以描述其内在的联系。本文采用层次分析法建立了树状关系结构，在确定评价指标的过程中，充分考虑了综合性原则、可测性原则、可对比性原则，实用性原则和定量与定性相结合的原则。从换乘站在轨道交通线网重要性的角度出发，换乘站的设施首先要保证线路之间的顺利衔接，保证站内的设施布局能够保证乘客的顺利通行；同时，需要考虑乘客换乘时的便捷性，从而有效的吸引客流；最后，还要考虑乘客在换乘时所需要的良好服务设施水平。在本着充分提高换乘效率，减少乘客的无效乘距，提高服务水平和“以人为本”的指导思想下，通过参考大量的文献以及结合实地调查的基础上，建立了一套城市轨道交通换乘站设施布局合理性评价指标体系（如图1所示）。
图1城市轨道交通换乘站设施布局合理性评价体系
2、评价体系的建立
本文主要从能力匹配、布局配置合理等角度考虑换乘站设施协调性。换乘设施的能力指换乘站内各种换乘设施及其串联组合而成的步行通道的通过能力，可以采用换乘过程中的通畅性、便捷性等指标衡量，从而建立城市轨道交通换乘站设施协调性评价体系。
2.1、换乘顺畅度
换乘顺畅度用以评价整体换乘设施以及换乘路线的顺畅程度，其中，换乘路线是指乘客离开某种交通方式到达换乘地点进而前往目的地的具体走行路线，它的组织影响着换乘系统的运行效率。不顺畅度指标为各换乘路线上乘客等待时间与换乘时间比值的平均值。
2.2、换乘便捷性
换乘距离是指乘客从一个站台到另一站台的平均走行距离，反映了实际换乘的走行距离。在同样换乘距离下，不同站台之间是否存在高度差和有无自动辅助设施对乘客的换乘心理影响较大，因此考虑换乘过程中的心理影响因素。换乘便捷性评价指标采用换乘心理惩罚距离体现，换乘心理惩罚距离为实际换乘距离与换算系数的乘积。
2.3、饱和度
饱和度用以衡量1??h内换乘设施能力与需求的匹配性，其中换乘设施能力应满足高峰时段需求。饱和度指标体现为一批到达客流的实际疏散时间与发车间隔的比值。
2.4、设施利用均衡度
该指标反映了整个换乘路线中设施利用的均衡性。通过该指标的测定可以对换乘设施规模进行评价，识别换乘路线中设施能力是否匹配，从而检验设施利用是否均衡。设施利用均衡度指标为各设施饱和度的均方差与饱和度平均值的比值。
2.6、换乘安全性
换乘客流的不连续到达，必然在短时间内对换乘设施造成冲击，从而出现客流拥堵的情况，当拥堵人数较多时，会影响站台的其他功能，以至于在不同性质和不同方向的客流间形成干扰，降低了舒适度，同时带来安全隐患。换乘安全性指最大拥堵人数，拥堵人数越多，换乘安全性越低。表示为最远端乘客等待时间与端部设施疏散能力的比值。
结束语
综上所述，换乘站是轨道交通网络化发展迫切需要研究的问题，其中换乘站设施布局合理性也是一大重点。本文在国内外相关研究的基础上，建立了基于BP神经网络的城市轨道交通换乘站布局合理性评价模型。设计的三层BP神经网络模型作为换乘站设施布局合理性的测评工具，经训练后，网络仿真结果与实际乘客的感知状态识别达到96.7%，证明BP神经网络结果正确，在实际应用中可具体实施，准确性高，并以重庆两路口换乘站为例，验证了模型的可行性。本文在评价换乘站布局合理性时，只选取了具有代表性的几项指标，而指标体系方面还存在研究内容和空间，所以，为了更加全面的测评换乘站设施布局的合理性，应对指标体系进行更加深入的研究，以完善评价模型。
参考文献
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论文作者:孟帅
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/7
标签：设施论文; 合理性论文; 轨道交通论文; 布局论文; 乘客论文; 客流论文; 评价论文; 《基层建设》2017年第19期论文;