李輝,王東煒,趙湘育,嚴(yán)亞丹

(鄭州大學(xué) 土木工程學(xué)院，河南 鄭州 450001)

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不同類型軌道交通站點(diǎn)步行與電動(dòng)自行車接駁分析

李輝,王東煒,趙湘育,嚴(yán)亞丹

(鄭州大學(xué) 土木工程學(xué)院，河南 鄭州 450001)

摘要:明確軌道交通站點(diǎn)的合理接駁范圍可以有效提高其運(yùn)行效率和擴(kuò)大其吸引范圍。以鄭州市地鐵1號(hào)線為例，考慮周邊土地利用性質(zhì)、站點(diǎn)區(qū)位等因素，將其沿線站點(diǎn)分為6種類型。結(jié)合RP(Revealed Preference)問卷調(diào)查，統(tǒng)計(jì)分析不同類型站點(diǎn)出行目的和接駁交通方式特征。采用距離衰減模型，計(jì)算得到對(duì)應(yīng)于不同類型站點(diǎn)的步行接駁時(shí)間和距離，以及電動(dòng)自行車的接駁時(shí)間和距離。研究結(jié)果表明：各類型站點(diǎn)的步行和電動(dòng)自行車的接駁范圍有所區(qū)別，其對(duì)于步行和電動(dòng)自行車接駁時(shí)間的敏感度呈現(xiàn)一定的遞增或遞減性。且電動(dòng)自行車的接駁范圍為自行車接駁距離的2.6～4倍，接駁時(shí)間為其1.4～1.5倍。在進(jìn)行軌道交通接駁方式分析時(shí)宜將電動(dòng)自行車獨(dú)立于自行車交通方式進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：軌道交通；站點(diǎn)類型；步行和電動(dòng)自行車；接駁時(shí)間；接駁距離

城鎮(zhèn)化與機(jī)動(dòng)化快速發(fā)展，構(gòu)建以公交為導(dǎo)向的城市交通體系成為緩解城市交通問題的根本對(duì)策。軌道交通與其他交通方式的合理接駁，可以充分發(fā)揮每種交通方式的優(yōu)勢(shì)，擴(kuò)大站點(diǎn)服務(wù)范圍，提高軌道交通設(shè)施的利用效率，使公共交通系統(tǒng)整體效益最大化。因靈活性高、可達(dá)性好、綠色環(huán)保，步行和自行車成為城市軌道交通站點(diǎn)鼓勵(lì)的重要接駁方式，亦是緩解軌道交通“最后一公里”問題的主要方法。目前已有許多國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)軌道交通站點(diǎn)處的步行接駁閾值進(jìn)行了研究，常用方法可分為統(tǒng)計(jì)分析和建模計(jì)算。對(duì)北京、上海、悉尼等軌道交通的調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析得到，步行接駁時(shí)間為10～16.1 min，接駁距離為750～1 100 m[1-8]；Zhao等[9]提出端點(diǎn)站步行接駁平均距離為1 291 m，一般站為882 m，換乘站為682 m，高架車站的步行接駁平均距離為1 031 m，地下車站為1 214 m。建模主要包括純距離衰減模型和Logit模型。Ei-Geneidy等[4]運(yùn)用純距離衰減模型分析步行接駁客流，發(fā)現(xiàn)部分出行者的步行接駁距離在1 000 m左右，超出了交通規(guī)劃中設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)步行接駁距離400 m；張寧等[1]建立了多項(xiàng)Logit居民出行方式選擇模型，確定城市軌道交通最大步行接駁時(shí)間為16.5 min，接駁距離為904 m；秦觀明[10]構(gòu)建Logit模型確定最大步行吸引范圍為740 m；戴潔等[11]考慮步行環(huán)境、出行者特征等因素，構(gòu)建Logit模型以確定步行接駁時(shí)間和距離。總結(jié)可見，步行閾值的時(shí)間范圍主要為小于16.5 mim，距離為1 291 m之內(nèi)。自行車的接駁服務(wù)圈通常被設(shè)定為3 km[12]，北京和上海地鐵的實(shí)地調(diào)查結(jié)果為：自行車接駁時(shí)間13.63～25 min，接駁距離2.7～4 km[2,5]；Hochmair[13]分析亞特蘭大地區(qū)軌道交通站點(diǎn)的自行車接駁距離為1.6～3.2 km，洛杉磯地區(qū)的自行車平均騎行距離達(dá)到4.4 km。即已有研究得出的自行車接駁時(shí)間在25 min以內(nèi)，距離小于4.4 km。此外，況麗娟等[5]研究確定助力車或摩托車的接駁平均時(shí)間為16.14 min，距離為5.9～6.7 km。軌道交通線路連接城市多個(gè)區(qū)域，故存在多種不同類型的軌道交通站點(diǎn)。由于所處區(qū)位、周邊土地性質(zhì)、銜接設(shè)施配置等的差異，各類型軌道交通站點(diǎn)的接駁特征亦有所不同。然而已有研究忽視了不同類型站點(diǎn)的步行接駁距離和時(shí)間的差異。此外，與自行車相比，電動(dòng)自行車速度快、機(jī)動(dòng)性較好、適應(yīng)的出行距離遠(yuǎn)。在一些電動(dòng)自行車保有量較高，且超過自行車在交通出行方式結(jié)構(gòu)中所占比例的城市，如鄭州，已逐漸成為重要的軌道交通接駁交通方式。 由于制動(dòng)性能、適應(yīng)范圍、設(shè)施配置需求與自行車有所區(qū)別，不宜假設(shè)其與自行車特征相當(dāng)，應(yīng)對(duì)其接駁范圍和距離進(jìn)行深入研究，以期為軌道交通與非機(jī)動(dòng)車交通網(wǎng)絡(luò)的便利銜接提供重要參考依據(jù)。

1軌道交通站點(diǎn)分類與客流接駁特征

1.1　站點(diǎn)分類

城市軌道交通站點(diǎn)的分類方法主要有節(jié)點(diǎn)導(dǎo)向法和場(chǎng)所導(dǎo)向法。節(jié)點(diǎn)表征其交通功能，場(chǎng)所主要反映其駐留功能和城市功能。優(yōu)點(diǎn)在于判斷標(biāo)準(zhǔn)明確、分類清晰，適用于軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃層面，但是缺少考慮車站與城市的聯(lián)系，對(duì)站點(diǎn)地區(qū)的規(guī)劃與建設(shè)，尤其是土地利用開發(fā)的指導(dǎo)意義較弱；而場(chǎng)所導(dǎo)向法的判斷標(biāo)準(zhǔn)容易模糊或過細(xì)[10]。

結(jié)合節(jié)點(diǎn)導(dǎo)向法和場(chǎng)所導(dǎo)向法，考慮站點(diǎn)周邊的用地性質(zhì)、站點(diǎn)所處區(qū)位等因素，將鄭州市地鐵1號(hào)線的站點(diǎn)分為6類：綜合樞紐站、醫(yī)療區(qū)站、居住區(qū)站、辦公區(qū)站、商業(yè)中心區(qū)站和混合區(qū)站。各個(gè)類型站點(diǎn)的特征描述見表1。

表1　各類型站點(diǎn)特征描述

1.2　客流接駁特征

對(duì)鄭州市地鐵1號(hào)線沿線10個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行問卷調(diào)查，調(diào)查時(shí)間為2014-07-14~07-24，共回收有效問卷963份，主要內(nèi)容包括個(gè)人屬性和出行屬性。軌道交通出行者年齡主要分布在20～39歲；男女比例分別為59%和41%；管理技術(shù)人員選擇地鐵出行的比例較高；中等收入者(2 000～5 000元)所占比例為51%。

1.2.1出行目的

軌道交通出行目的主要包括上下班、上下學(xué)、公務(wù)、購(gòu)物、文娛體育、探親訪友等，站點(diǎn)功能定位和所處區(qū)位不同，各出行目的所占比例亦不同。綜合樞紐站以乘坐火車為出行目的所占比例最高，占20%；居住區(qū)站和商業(yè)中心區(qū)站的出行目的主要為購(gòu)物、上班和文娛體育；與其他站點(diǎn)相比，醫(yī)療區(qū)站以看病所占的比例最高，達(dá)到9%；辦公區(qū)站上班、公務(wù)出行所占比例較高，為48%；混合區(qū)站的公務(wù)、文娛體育出行比例較高，占到46%。

1.2.2接駁交通方式

軌道交通線路固定，呈現(xiàn)剛性布局特征，需與其他交通方式協(xié)調(diào)合作，以發(fā)揮其大運(yùn)量的優(yōu)勢(shì)。其接駁交通方式主要包括步行、公交(含常規(guī)公交、快速公交)、非機(jī)動(dòng)車(自行車、電動(dòng)自行車)、出租車、小汽車等，不同類型站點(diǎn)的接駁交通方式如圖1所示。

(a)綜合樞紐站；(b)居住區(qū)站；(c)商業(yè)中心區(qū)站；(d)醫(yī)療區(qū)站；(e)辦公區(qū)站；(f)混合區(qū)站圖1　不同類型站點(diǎn)的接駁交通方式Fig.1 Connection modes of different station types

2步行和電動(dòng)自行車接駁閾值

步行和常規(guī)公交是各類型站點(diǎn)的主要接駁交通方式。而與自行車相比，電動(dòng)自行車適應(yīng)的出行距離較遠(yuǎn)，接駁所占的比例明顯高于自行車接駁。出租車和私家車為綜合樞紐站的主要接駁交通方式；居住區(qū)站的私家車和電動(dòng)自行車接駁比例較高；商業(yè)中心區(qū)站的電動(dòng)自行車和出租車接駁比例較高；而醫(yī)療區(qū)站的出租車接駁比例較高；辦公區(qū)站則以私家車和出租車接駁為主；混合區(qū)站的快速公交、電動(dòng)自行車接駁比例較高。

根據(jù)不同類型站點(diǎn)的接駁交通方式，銜接規(guī)劃時(shí)需配置和布局不同規(guī)模的相應(yīng)設(shè)施。步行是軌道交通主要的接駁交通方式，營(yíng)造良好的步行環(huán)境可以增加站點(diǎn)對(duì)客流的吸引力。以小汽車為主要接駁方式的站點(diǎn)可在站點(diǎn)周邊建立小汽車停車場(chǎng)，形成“停車換乘”(P&R，Park & Ride)系統(tǒng)，對(duì)去往市中心的小汽車起到“截流”作用，緩解市中心的交通壓力。出租車為主要接駁方式的站點(diǎn)則需要建立出租車上下客停靠場(chǎng)地，減小出租車換乘對(duì)其他交通造成的影響。非機(jī)動(dòng)車接駁所占比例較大的站點(diǎn)可建立非機(jī)動(dòng)車停車場(chǎng)，吸引非機(jī)動(dòng)車接駁客流。

城市軌道交通站點(diǎn)對(duì)出行者的吸引力隨著距離的增加而衰減，即出行者的出發(fā)地和目的地距離站點(diǎn)越遠(yuǎn)，選擇軌道交通出行的概率越小。因此，可采用用純距離衰減函數(shù)對(duì)各交通方式的接駁范圍進(jìn)行描述。

常用距離衰減模式有3種，分別為一般模式、對(duì)數(shù)模式和指數(shù)模式。其中，指數(shù)模式的距離衰減模型適用廣泛，具體公式為[14]：

Ti=αeβdi

(1)

式中：Ti為距離長(zhǎng)度為di時(shí)的客流分布；α為常數(shù)；β為衰減指數(shù)。

β值涵蓋2個(gè)方面的意義：1)客流隨距離延伸的衰減幅度：β越高，客流對(duì)距離的敏感性越低，其衰減速度越低；2)交通方式的適用程度：β越高，該交通方式的適用距離越遠(yuǎn)[14]。本文采用調(diào)查數(shù)據(jù)主要為出行者所花費(fèi)的時(shí)間，故將式(1)中的距離di用時(shí)間ti代替。為便于對(duì)β進(jìn)行比較，式(1)中的α取值為1。

2.1　步行接駁時(shí)空范圍

已有軌道交通站點(diǎn)步行接駁范圍的影響因素調(diào)查結(jié)果表明，84%的被調(diào)查者認(rèn)為，出發(fā)地或目的地到軌道交通車站的距離是影響步行接駁距離的主要因素[2]，故采用純距離衰減模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合可行且合理。基于鄭州市各類型地鐵站點(diǎn)的共679份問卷調(diào)查數(shù)據(jù)，分別對(duì)不同類型站點(diǎn)獲取的接駁時(shí)間進(jìn)行累計(jì)頻數(shù)統(tǒng)計(jì)，進(jìn)而對(duì)所得的累計(jì)頻率統(tǒng)計(jì)進(jìn)行擬合，計(jì)算結(jié)果如表2和圖2所示。

表2　各類型站點(diǎn)步行接駁時(shí)間衰減函數(shù)

表2中各類型站點(diǎn)擬合的R2檢驗(yàn)值均在0.75以上，擬合度較好。模型中衰減指數(shù)β的排序?yàn)椋壕C合樞紐站(郊區(qū))<綜合樞紐站(市區(qū))<醫(yī)療區(qū)站<居住區(qū)站<辦公區(qū)站<商業(yè)中心區(qū)站<混合區(qū)站，表明從綜合樞紐站到混合區(qū)站，對(duì)時(shí)間的敏感性逐漸降低，即出行者對(duì)步行接駁時(shí)間的要求逐漸降低。且由圖2可知，從綜合樞紐站到混合區(qū)站，隨著步行時(shí)間的增加，客流量衰減的速度逐漸減小。即出行者對(duì)步行時(shí)間的要求逐漸降低，與β的變化趨勢(shì)保持一致。

綜合樞紐站的出行者大多攜帶行李重物，對(duì)步行接駁時(shí)間的要求最高。市區(qū)的綜合樞紐站點(diǎn)周邊用地開發(fā)成熟，功能種類豐富，不僅為火車站的集散客流服務(wù)，亦為周邊客流提供服務(wù)，范圍較大，增加了步行的接駁范圍；而郊區(qū)的周邊用地開發(fā)尚未成形，主要以火車站的集散客流為主，服務(wù)范圍較集中，即市區(qū)站點(diǎn)出行者的接駁時(shí)間大于郊區(qū)。醫(yī)療區(qū)站的乘客多以看病為出行目的，對(duì)步行接駁時(shí)間的要求也較高；居住區(qū)站和辦公區(qū)站的乘客多為通勤人員，對(duì)步行接駁時(shí)間要求適中；而商業(yè)中心區(qū)站乘客以上班和購(gòu)物為主，對(duì)步行接駁時(shí)間要求較低；混合區(qū)站的乘客多以公務(wù)、文娛體育為主，對(duì)步行接駁時(shí)間的要求最低。

李孟東等[3]結(jié)合我國(guó)居民的身高，推算出徒步行走的速度為4.5 km/h，以此推算步行接駁距離。由于出行者的步行距離大于出發(fā)點(diǎn)至車站的直線距離，為確定站點(diǎn)步行接駁距離，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。楊京帥[15]提出考慮路網(wǎng)布局形式的距離折減系數(shù)，以方格網(wǎng)道路為準(zhǔn)，折減系數(shù)為0.798。本文按照85%分位值，計(jì)算得到各類型站點(diǎn)的步行接駁時(shí)間和距離如表3所示。

各類型站點(diǎn)的步行接駁時(shí)間和距離有所區(qū)別，即進(jìn)行TOD片區(qū)規(guī)劃時(shí)，區(qū)域范圍和步行者的空間需求宜有所不同，從而為改善道路系統(tǒng)來構(gòu)筑更適宜于步行的環(huán)境提供依據(jù)。此外，表3中計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鄭州市地鐵1號(hào)線各站點(diǎn)出行者的步行接駁時(shí)間在15～24 min之間，步行接駁距離為912～1 426 m，比已有文獻(xiàn)中的研究結(jié)果偏大。主要是由于鄭州市軌道交通處于建設(shè)初期，僅有1條地鐵線路，銜接換乘設(shè)施的不完善，增加了出行者的步行接駁時(shí)間和距離。

2.2　電動(dòng)自行車接駁時(shí)空范圍

對(duì)鄭州市不同類型軌道交通站點(diǎn)進(jìn)行電動(dòng)自行車接駁范圍問卷調(diào)查，調(diào)查時(shí)間為2015-04-13~04-16，回收有效問卷共計(jì)317份，內(nèi)容主要包括電動(dòng)自行車接駁時(shí)間和距離。郊區(qū)綜合樞紐站選擇電動(dòng)自行車作為接駁交通方式的出行者極少，僅考慮位于市區(qū)的綜合樞紐站。對(duì)調(diào)查得到的接駁時(shí)間的累計(jì)頻率進(jìn)行擬合，得到不同類型站點(diǎn)電動(dòng)自行車接駁時(shí)間衰減曲線如圖3所示。

表3　各類型站點(diǎn)步行接駁時(shí)間和距離

表4為各類型站點(diǎn)電動(dòng)自行車接駁時(shí)間衰減函數(shù)。模型中衰減指數(shù)β的排序?yàn)椋恨k公區(qū)站<綜合樞紐站(市區(qū))<混合區(qū)站<商業(yè)中心區(qū)站<醫(yī)療區(qū)站<居住區(qū)站，表明從辦公區(qū)站到居住區(qū)站，對(duì)時(shí)間的敏感性逐漸降低，即出行者對(duì)電動(dòng)自行車接駁時(shí)間的要求逐漸降低。電動(dòng)自行車接駁時(shí)間敏感度排序區(qū)別于步行，主要由于出發(fā)地或目的地到站點(diǎn)間的距離是影響步行接駁范圍的主要因素[2]，而電動(dòng)自行車接駁范圍不僅與出發(fā)地或目的地至站點(diǎn)間的距離相關(guān)，還與站點(diǎn)區(qū)位、周邊交通設(shè)施、周邊停車設(shè)施等因素相關(guān)。

表4　各類型站點(diǎn)電動(dòng)自行車接駁時(shí)間衰減函數(shù)

辦公區(qū)站的乘客多為通勤人員，對(duì)電動(dòng)自行車接駁時(shí)間要求最高。居住區(qū)站的乘客亦為通勤人員，但站點(diǎn)位于線路的起點(diǎn)，對(duì)電動(dòng)自行車接駁時(shí)間要求最低。綜合樞紐站(市區(qū))和混合區(qū)站位于市區(qū)，周邊可選擇的其它接駁交通方式較多，對(duì)電動(dòng)自行車接駁時(shí)間要求降低。商業(yè)中心區(qū)站和醫(yī)療區(qū)站亦位于市區(qū)，且周邊非機(jī)動(dòng)車停車設(shè)施比較完善，吸引距離更遠(yuǎn)的電動(dòng)自行車出行者，對(duì)電動(dòng)自行車接駁時(shí)間要求降低。

電動(dòng)自行車接駁時(shí)間取85%分位值，并以25 km/h[5]的平均速度推算接駁距離，同樣考慮路網(wǎng)布局形式的距離折減系數(shù)0.798[15]，得到各類型站點(diǎn)電動(dòng)自行車接駁時(shí)間和距離如表5所示。不同類型站點(diǎn)的電動(dòng)自行車接駁時(shí)間和距離不同，可為站點(diǎn)銜接設(shè)施配置時(shí)的非機(jī)動(dòng)車用地規(guī)模和停車設(shè)施規(guī)模測(cè)算提供參考依據(jù)。電動(dòng)自行車的接駁時(shí)間為20～35 min，距離為6.5～11.6 km，為已有研究中自行車接駁時(shí)間的1.4～1.5倍，接駁距離的2.6～4倍。較自行車而言，電動(dòng)自行車的接駁在更大程度上延伸了軌道交通的服務(wù)范圍。

表5　各類型站點(diǎn)電動(dòng)自行車接駁時(shí)間和距離

3結(jié)論

1)明確軌道交通站點(diǎn)步行和電動(dòng)自行車的合理接駁范圍，可為站點(diǎn)周邊用地布局、接駁交通設(shè)施配置和規(guī)模預(yù)測(cè)，以及與步行和非機(jī)動(dòng)車交通網(wǎng)絡(luò)的銜接等奠定基礎(chǔ)。

2)考慮所處區(qū)位、周邊土地利用性質(zhì)等因素，對(duì)不同類型站點(diǎn)的客流接駁交通方式特征進(jìn)行了分析。

3)采用距離衰減模型，研究各類型軌道交通站點(diǎn)的步行和電動(dòng)自行車接駁范圍。結(jié)果表明：①?gòu)木C合樞紐站、醫(yī)療區(qū)站、居住區(qū)站、辦公區(qū)站、商業(yè)中心區(qū)站到混合區(qū)站，出行者對(duì)步行接駁時(shí)間的要求逐漸降低；而從辦公區(qū)站、綜合樞紐站、混合區(qū)站、商業(yè)中心區(qū)站、醫(yī)療區(qū)站到居住區(qū)站，電動(dòng)自行車接駁時(shí)間的敏感性逐漸降低。②與自行車相比，電動(dòng)自行車的接駁時(shí)間和距離更大，對(duì)站點(diǎn)的直接吸引范圍的延伸更遠(yuǎn)。在軌道交通站點(diǎn)接駁時(shí)間和距離分析時(shí)，宜將其獨(dú)立于自行車交通方式進(jìn)行分析研究。計(jì)算模型重點(diǎn)考慮了出行時(shí)間和距離約束，未來將進(jìn)一步結(jié)合站點(diǎn)密度等因素，研究探討各類型軌道交通站點(diǎn)的接駁時(shí)空范圍。

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(編輯陽麗霞)

Access analysis for pedestrian and electric bicycle to different types of rail transit stations

LI Hui, WANG Dongwei, ZHAO Xiangyu, YAN Yadan

(School of Civil Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China)

Abstract：Reasonable feeder range of urban rail transit stations can improve their operational efficiency and expand attraction scope.Firstly， the paper classifies the stations of Zhengzhou Metro Line 1 as 6 categories based on land use, site of stations and other factors.Then the characteristics of trip purpose and connection modes of different station types are studied by using Revealed Preference Survey.Finally the distance decay model is used to analyze accessing time and distance of pedestrian and electric bicycle to different station types.Results show that: feeder range of pedestrian and electric bicycle is distinguishing depending on station types, and the accessing time sensitivity of pedestrian and electric bicycle represents increasing or decreasing property based on station types.The accessing distance of electric bicycles is 2.6 to 4 times of bicycles’, and accessing time is 1.4 to 1.5 times of bicycles’.Hence, electric bicycle should be discussed separately while analyzing the connection mode of rail transit.

Key words：rail transit; station types; pedestrian and electric bicycle; accessing time; accessing distance

通訊作者：嚴(yán)亞丹(1986-)，女，河南周口人，副教授，從事交通規(guī)劃與管理研究；E-mail: wenhee@163.com

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51278468，51408552)

收稿日期：2015-05-11

中圖分類號(hào)：U491.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1672-7029(2015)06-1493-07