高鐵客運樞紐換乘行為分析與設施配置方法研究.pdf

1、高鐵客運樞紐是高速鐵路系統(tǒng)的核心單元,是綜合客運網(wǎng)絡的重要節(jié)點。如何通過科學的換乘設施配置,高效引導乘客順利完成換乘,成為擺在廣大高鐵客運樞紐規(guī)劃、設計、管理者面前首要解決的問題,由于高鐵客運樞紐在我國屬于新興事物,相關理論研究成果也相對不足,難以有效指導我國高鐵客運樞紐的建設工作。鑒于上述矛盾,論文依托“十一五”國家科技支撐計劃重點項目“城市綜合交通系統(tǒng)規(guī)劃與評價關鍵技術研究”,以降低高鐵客運樞紐乘客換乘時間,提高換乘設施配置水平為目

2、的,系統(tǒng)分析了高鐵客運樞紐乘客換乘行為特性,細致研究了乘客換乘時間量化分析方法,給出了高鐵客運樞紐換乘設施配置方法,對加快我國高鐵客運樞紐規(guī)劃、設計、建設與后評價的科學化進程具有理論價值和實際意義。
　　論文對高鐵客運樞紐換乘設施進行了梳理,依據(jù)乘客在使用換乘設施時所呈現(xiàn)的行為差異,確立了乘客換乘行為特性度量指標,制定了研究所需數(shù)據(jù)的調查采集方案,選擇北京南站及哈爾濱西站內乘客的換乘行為作為調查對象,對乘客的走行、設施選擇、排隊及

3、等候四類行為的特性指標數(shù)據(jù)進行采集。
　　利用統(tǒng)計分析方法,確定了高鐵客運樞紐乘客的走行期望速度,建立了單向換乘通道及樓梯內乘客流密度與乘客平均走行速度的線性關系模型,以此推導出乘客走行擁擠延誤的計算公式,分析了現(xiàn)有社會力模型的不足,建立了基于改進社會力模型的高鐵樞紐乘客換乘走行行為模型,搭建了相應的仿真平臺,利用該平臺驗證了擁擠延誤計算公式的適用性,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

4、算模型。
　　分析了乘客的行李攜帶情況、性別、年齡、扶梯入口的排隊人數(shù)及樓梯的高度對乘客樓梯扶梯選擇行為的影響,構建了乘客選擇使用扶梯的概率模型,通過數(shù)值仿真的途徑,闡明了在樓梯與扶梯組合處乘客換乘時間的產(chǎn)生機理。
　　對高鐵客運樞紐內排隊系統(tǒng)的乘客到達規(guī)律及服務時間特性進行了分析,在購票排隊系統(tǒng)與安檢排隊系統(tǒng)中,乘客的到達可以看作是一個到達率不斷變化的泊松過程,服務時間服從負指數(shù)分布;在出站檢票排隊系統(tǒng)中,一列高速鐵路列車

5、出站總乘客數(shù)與乘客全部到達出站檢票口的時間呈對數(shù)關系,與乘客到達時刻的標準差呈線性關系,檢票時間服從負指數(shù)分布;采用到達率及服務率均隨時間變化的多路排隊等待制排隊模型,對乘客的排隊行為進行刻畫,給出了乘客排隊服務時間的遞歸計算方法。
　　利用對數(shù)正態(tài)分布函數(shù)擬合了高鐵候車廳內提前購票乘客的候車時間數(shù)據(jù),在對提前購票乘客候車時間顯著性影響因素篩選的基礎上,建立了提前購票乘客候車時間預測的BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型;將到達市內交通換乘點的乘客流

6、看作是多個服從正態(tài)分布客流的疊加,建立了考慮換乘車輛運載能力限制的乘客平均候車時間計算模型,通過數(shù)值仿真,分析了車輛到達間隔、換乘人數(shù)、車輛運載能力及準點率對乘客候車時間的影響。
　　界定了高鐵客運樞紐乘客換乘服務水平的概念,采用基于乘客換乘“體驗-響應”的調查方法,獲取了乘客對換乘服務水平等級的評判數(shù)據(jù),利用連續(xù)類別評判法,以乘客的換乘時間為分級指標,給出了換乘服務水平等級劃分標準。
　　從換乘設施配置的概念、內容、基本原

7、則及流程四個方面,闡明了換乘設施配置的內涵,利用換乘時間分析方法,結合換乘服務水平等級劃分標準,給出了高鐵客運樞紐內走行類設施、服務類設施及等待類設施的規(guī)模確定方法;以乘客的平均期望走行時間最小、乘客的平均交叉沖突延誤最小、高鐵樞紐造價最低為目標,考慮面積、形狀及布置位置三個方面約束,構建了乘客換乘設施三維布局優(yōu)化模型,利用改進的遺傳算法對模型進行了求解;從運能匹配及調度協(xié)調兩個方面,探討了換乘接駁類設施的運營組織方法。
　　論文