基于云模型的城市軌道交通站點(diǎn)接駁模式選擇

徐乃云, 于世軍

（1.蘇州市市政工程設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，江蘇 蘇州 215028；2.揚(yáng)州大學(xué)，江蘇 揚(yáng)州 225009）

城市軌道交通站點(diǎn)接駁模式是城市軌道交通站點(diǎn)接駁方式組合形式類型的劃分。研究城市軌道交通站點(diǎn)接駁模式，有利于城市軌道站點(diǎn)各種接駁方式的充分利用，避免資源浪費(fèi)；有利于提高城市軌道交通接駁體系服務(wù)水平，增強(qiáng)軌道交通吸引力；有利于城市的可持續(xù)發(fā)展。Dickins，S. J［1］對(duì)歐洲和北美51個(gè)城市的輕軌換乘設(shè)施的使用現(xiàn)狀以及可開發(fā)性進(jìn)行研究，總結(jié)出了影響換乘設(shè)施的因素以及設(shè)施的使用效益，并對(duì)換乘設(shè)施選址、配置和規(guī)模給出了建議。Bates，E. G［2］針對(duì)巴士、城際客運(yùn)及鐵路換乘情況進(jìn)行研究，建議需提高換乘設(shè)施效率來(lái)吸引乘客換乘，提出了對(duì)現(xiàn)有設(shè)施的優(yōu)化策略和方法。文獻(xiàn)［3］從分析國(guó)外交通銜接經(jīng)驗(yàn)入手，結(jié)合我國(guó)的交通特點(diǎn)和北京的交通銜接實(shí)踐，總結(jié)出交通銜接的特性以及分級(jí)分層次、以人為本的規(guī)劃理念。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合北京的城市和交通特征、軌道交通網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)、各銜接方式的功能定位，提出分年限、分區(qū)域、分優(yōu)先級(jí)的銜接設(shè)施設(shè)置原則。文獻(xiàn)［4］給出了現(xiàn)狀城市軌道交通站點(diǎn)接駁體系存在的問(wèn)題，有針對(duì)性地給出了城市軌道交通與其他交通合理銜接的建議。文獻(xiàn)［5］研究了城市軌道交通站點(diǎn)接駁方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容，對(duì)接駁設(shè)施的規(guī)模、布局給出了一些設(shè)計(jì)做法。

1 城市軌道交通站點(diǎn)接駁模式劃分

根據(jù)各種接駁方式承擔(dān)的作用，將城市軌道交通站點(diǎn)接駁模式劃分為以下4種主要模式：

（1）以常規(guī)公交為主體，自行車為輔助，出租車、小汽車為補(bǔ)充的接駁模式，如公交樞紐站的接駁模式。

（2）以小汽車為主體，常規(guī)公交、自行車為輔助，出租車為補(bǔ)充的接駁模式，如“P+R”站點(diǎn)的接駁模式。

（3）以步行、自行車等慢行交通方式為主體，常規(guī)公交為輔助，出租車為補(bǔ)充的接駁模式。

（4）接駁方式結(jié)構(gòu)中各種接駁方式都占據(jù)一定比例且相對(duì)均衡，體現(xiàn)不出明顯的主次關(guān)系。

2 城市軌道交通站點(diǎn)接駁模式判別方法

2.1 云模型基本概念

2.2 基于云模型的城市軌道交通站點(diǎn)接駁模式判別

以慢行交通方式為主的接駁模式與以機(jī)動(dòng)化接駁方式為主的接駁模式影響因素存在差異，本文主要研究以常規(guī)公交為主的接駁模式、以小汽車為主的接駁模式以及常規(guī)公交和小汽車相對(duì)均衡的接駁模式的判別方法。

選取城市軌道交通站點(diǎn)周邊路網(wǎng)飽和度、途徑公交線路條數(shù)、途徑軌道線路條數(shù)、商業(yè)用地面積、容積率5個(gè)指標(biāo)作為影響站點(diǎn)接駁模式的因素，如表1所示。由于上述5個(gè)方面分別依靠若干主要技術(shù)指標(biāo)來(lái)表達(dá)，很難一一比較。對(duì)5個(gè)因素采用1~9的標(biāo)度方法進(jìn)行標(biāo)度，將標(biāo)度的值在坐標(biāo)軸上標(biāo)出，得到5個(gè)頂點(diǎn)1、2、3、4、5，將5個(gè)定點(diǎn)進(jìn)行連線，即可得到如圖1所示的五邊形。其中標(biāo)度為9的正五邊形是理想狀態(tài)，通過(guò)站點(diǎn)實(shí)際的五邊形面積S與理想的五邊形面積S0的比值S/S0來(lái)選取站點(diǎn)接駁模式。當(dāng)比值較大時(shí)，偏向于選擇以常規(guī)公交為主的接駁模式；當(dāng)比值較小時(shí)，偏向于選擇以小汽車為主的接駁模式。

表1 城市軌道交通站點(diǎn)接駁模式影響因素

利用云模型進(jìn)行軌道交通站點(diǎn)接駁模式判別的流程見圖2。

圖1 站點(diǎn)周邊綜合效能模型

圖2 基于云模型的軌道交通站點(diǎn)接駁模式判別流程圖

3 城市軌道交通站點(diǎn)接駁模式判別標(biāo)準(zhǔn)云

首先根據(jù)通過(guò)專家法對(duì)3種主要接駁模式的上述5項(xiàng)因素給出區(qū)間，計(jì)算出3種主要接駁模式的S/S0值的最大值和最小值及Cmax和Cmin，利用式（1）~式（3）計(jì)算出接駁模式標(biāo)準(zhǔn)云的各項(xiàng)參數(shù)，利用Matlab繪制接駁模式標(biāo)準(zhǔn)云。然后對(duì)軌道交通站點(diǎn)5項(xiàng)因素進(jìn)行打分，畫出五邊形，計(jì)算出實(shí)際的S/S0，在標(biāo)準(zhǔn)云的坐標(biāo)軸上標(biāo)出該值，該值所對(duì)應(yīng)的模式及為該軌道交通站點(diǎn)的接駁模式［7］。

其中k值根據(jù)指標(biāo)的隨機(jī)性確定。利用專家法，得出軌道交通站點(diǎn)接駁模式選擇標(biāo)準(zhǔn)云的各項(xiàng)指標(biāo)見表2。計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)云的各項(xiàng)參數(shù)見表3，利用正向云模型得到軌道交通站點(diǎn)接駁模式選擇標(biāo)準(zhǔn)云見圖3。

表2 城市軌道交通站點(diǎn)不同接駁模式影響因素打分

表3 接駁模式判別標(biāo)準(zhǔn)云參數(shù)

圖3 不同接駁模式標(biāo)準(zhǔn)云圖

4 實(shí)例分析

下馬坊站是南京地鐵2號(hào)線的一個(gè)站點(diǎn)（圖4），鄰近站點(diǎn)為苜蓿園站和孝陵衛(wèi)站。下馬坊站位于寧杭公路北側(cè)，該地鐵站為地下2層島式車站，建筑面積9 586 m2。下馬坊站以西是南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，以東是南京理工大學(xué)，北面有君臨紫金商業(yè)街、中山陵風(fēng)景區(qū)，站點(diǎn)周邊具有多個(gè)住宅小區(qū)。

圖4 下馬坊站區(qū)位

研究范圍西至苜蓿園大街、東至勝利村路、南至后標(biāo)營(yíng)路、北至中山門大街。研究范圍內(nèi)主要道路飽和度見表4。

表4 下馬坊站周邊主要道路交通運(yùn)行情況

下馬坊地鐵站周邊有2個(gè)公交站點(diǎn)，一個(gè)為小衛(wèi)街站，該站途徑公交線路有17條線路，另一個(gè)為博愛(ài)站，該站途徑線路有2條市區(qū)公交線路以及鐘山景區(qū)游覽公交線路。對(duì)下馬坊站周邊交通設(shè)施及運(yùn)行狀態(tài)指標(biāo)利用專家法打分，結(jié)果見表5。

構(gòu)建下馬坊站5項(xiàng)指標(biāo)形成的五邊形（圖5），計(jì)算得到實(shí)際的五邊形與理想的五邊形的面積比值為0.53。將其代入標(biāo)準(zhǔn)云圖坐標(biāo)中，可知下馬坊地鐵站處于公交車與小汽車均衡發(fā)展的云中，且趨于公交為主的云，即下馬坊地鐵站應(yīng)以公交接駁方式為主，同時(shí)還需兼顧小汽車接駁。

表5 下馬坊站周邊接駁模式影響因素打分

圖5 下馬坊站周邊綜合效能模型

5 結(jié)語(yǔ)

本文利用云模型對(duì)軌道交通站點(diǎn)接駁模式選取進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)了定性概念與其定量數(shù)值之間的不確定性轉(zhuǎn)換。提出了城市軌道交通站點(diǎn)的4種接駁模式，篩選出影響城市軌道交通站點(diǎn)接駁模式選取的5個(gè)關(guān)鍵性指標(biāo)，構(gòu)造了城市軌道交通站點(diǎn)接駁模式選取的標(biāo)準(zhǔn)云。其中，城市軌道交通站點(diǎn)接駁模式、影響接駁模式選取的指標(biāo)可根據(jù)站點(diǎn)的實(shí)際情況進(jìn)行進(jìn)一步更為細(xì)致的劃分，各種接駁模式標(biāo)準(zhǔn)云對(duì)應(yīng)的各項(xiàng)指標(biāo)由專家法產(chǎn)生，也需根據(jù)具體情況考察驗(yàn)證。

［1］ LAN S J，Dickins. Park and Ride Facilities on Light Rail Transit Systems［J］. Transportation, 1991（18）:23-36.

［2］Bates Jr，E G. Study of Passenger Transfer Facilities［J］. Transportation Research Record，1978，662：23-25.

［3］ 王波，安栓莊，江永.北京軌道交通銜接理念及設(shè)施設(shè)置原則［J］.都市快軌交通，2009，22（5）：20-23.

［4］ 元銘，孫權(quán).城市軌道交通站與其他交通的合理銜接及規(guī)劃［J］.企業(yè)研究，2012（4）：168.

［5］ 周顯廣，陳明磊.軌道交通站點(diǎn)接駁方案設(shè)計(jì)［J］.交通世界(運(yùn)輸.車輛)，2012（5）：134-135.

［6］ 葉瓊，李紹穩(wěn)，張友華，等. 云模型及應(yīng)用綜述［J］.計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2011，32（12）：4198-4201.

［7］ 苗鑫，西寶.基于云理論的路網(wǎng)可靠性評(píng)估方法［J］.公路交通科技，2008，25（8）：132-136，141.