葉 斌, 王 鈳, 郜俊成, 錢(qián) 軍, 梁樹(shù)敏
(1.南京市規(guī)劃和自然資源局,江蘇 南京 210008; 2.南京市城市與交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份有限公司軌道與公共交通規(guī)劃院,江蘇 南京 210008; 3.南京市江北新區(qū)樞紐經(jīng)濟(jì)發(fā)展管理辦公室,江蘇 南京 211800; 4.河海大學(xué)土木與交通學(xué)院,江蘇 南京 210024)
進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),中國(guó)迎來(lái)了高速鐵路建設(shè)的熱潮?!笆濉逼陂g,我國(guó)高鐵運(yùn)營(yíng)里程突破3 萬(wàn)公里,高鐵通達(dá)城市超過(guò)300 個(gè)。隨著高速鐵路加快推進(jìn)、綜合客運(yùn)樞紐功能進(jìn)一步完善、運(yùn)行模式更加豐富多元、樞紐間協(xié)同機(jī)制不斷健全,新時(shí)代的到來(lái)對(duì)特大型高鐵綜合樞紐的發(fā)展提出了新要求。
《綜合運(yùn)輸服務(wù)“十四五”發(fā)展規(guī)劃》[1]提出:要不斷提升綜合交通樞紐銜接換乘水平、集疏運(yùn)能力、轉(zhuǎn)運(yùn)效率、運(yùn)營(yíng)管理效能,推動(dòng)打造現(xiàn)代化綜合交通樞紐服務(wù)體系。
在新的綜合客運(yùn)樞紐中,需要提升各層級(jí)綜合交通樞紐的銜接水平,加強(qiáng)各層級(jí)綜合交通樞紐與周邊城市之間、城市內(nèi)部城際、市際、市郊間的快捷聯(lián)結(jié)體系。
推動(dòng)綜合客運(yùn)樞紐站城一體化發(fā)展,引導(dǎo)城市軌道交通與公交系統(tǒng)有機(jī)銜接,加強(qiáng)與城市公交線網(wǎng)之間無(wú)縫對(duì)接;強(qiáng)化公交系統(tǒng)對(duì)中心城區(qū)以及周邊區(qū)域服務(wù)功能的補(bǔ)充作用[2]。
綜合客運(yùn)樞紐是交通方式之間和區(qū)域之間大規(guī)??土鹘M織換乘的大型交通站場(chǎng),是提高客運(yùn)效率和服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵,具有支撐空間布局、引導(dǎo)資源集聚的關(guān)鍵作用[3]。目前,我國(guó)已建成了眾多大型綜合鐵路客運(yùn)樞紐,如北京南站、上海虹橋站、廣州南站等。這些樞紐不僅承載著大量的鐵路客運(yùn)任務(wù),還成為城市交通的重要節(jié)點(diǎn)。
目前大型綜合鐵路客運(yùn)樞紐發(fā)展現(xiàn)狀主要是以下三點(diǎn):
(1)設(shè)施建設(shè)不斷完善。樞紐內(nèi)部設(shè)有高標(biāo)準(zhǔn)的候車(chē)大廳、售票廳、行李寄存處等服務(wù)設(shè)施,為旅客提供便利的出行環(huán)境。
(2)線路聯(lián)通不斷加強(qiáng)。越來(lái)越多的高鐵線路與綜合客運(yùn)樞紐相連,實(shí)現(xiàn)了不同城市間的快速交通。
(3)公交交通不斷完善。地鐵、公交等城市交通與樞紐進(jìn)行無(wú)縫對(duì)接,提供便利的換乘條件。
“十四五”以來(lái),各地建設(shè)綜合客運(yùn)樞紐的熱情持續(xù)高漲,期間將重點(diǎn)建設(shè)百余座城市的綜合客運(yùn)樞紐,優(yōu)化提升20 余個(gè)國(guó)際性綜合交通樞紐的城市服務(wù)功能,加快推進(jìn)80 個(gè)左右的全國(guó)性綜合交通樞紐城市建設(shè),但目前我國(guó)高鐵綜合客運(yùn)樞紐普遍存在以下的問(wèn)題。
1.2.1 換乘問(wèn)題
(1) 與周邊區(qū)域一體化銜接度差。
我國(guó)大型樞紐車(chē)站建設(shè)正處于初期階段,大量樞紐車(chē)站周邊已經(jīng)初步形成了一片城區(qū),原有的城市規(guī)劃及交通規(guī)劃沒(méi)有充分考慮到該區(qū)域內(nèi)的樞紐交通的形成,在規(guī)劃布局、設(shè)施配置等方面都缺少了對(duì)其的支撐。由于城市規(guī)模、人口密度等原因,導(dǎo)致部分樞紐車(chē)站與周邊之間存在明顯的換乘流線復(fù)雜、交通組織困難、以及周邊銜接不暢等問(wèn)題。
(2) 公共交通體系不完善。
樞紐站作為交通一體化的核心區(qū)域,其與周邊區(qū)域之間呈一種緊密聯(lián)系。然而,目前我國(guó)在樞紐站建設(shè)中,僅僅注重樞紐節(jié)點(diǎn)間的相互聯(lián)系,忽視了區(qū)域間的聯(lián)系。在此情況下,很難有效提高樞紐區(qū)的整體運(yùn)營(yíng)效率。
1.2.2 布局問(wèn)題
(1) 樞紐點(diǎn)線能力不協(xié)調(diào)。
隨著鐵路網(wǎng)的發(fā)展,從最初1~2 條發(fā)展到了輻射狀,多個(gè)城市形成了“米”字形高鐵網(wǎng)絡(luò)。與此同時(shí),隨著高鐵建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,車(chē)站之間容量不協(xié)調(diào)問(wèn)題日益凸顯。部分鐵路樞紐節(jié)點(diǎn)存在建設(shè)項(xiàng)目難以實(shí)施、拆遷費(fèi)用高昂、站點(diǎn)預(yù)留空間不足、改擴(kuò)建條件較差等問(wèn)題,無(wú)法滿(mǎn)足新線路開(kāi)通和客流增加的需求。
(2) 對(duì)外客運(yùn)通道不足,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏低。
目前我國(guó)地區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)尤其是高鐵網(wǎng)絡(luò)布局不均衡、不充分,截至2018 年末,我國(guó)還有61 個(gè)人口超過(guò)50 萬(wàn)的城市沒(méi)有高鐵。由于時(shí)間節(jié)點(diǎn)的限制,一些樞紐的外部高鐵通道技術(shù)水平并不高,與城市群、都市圈的快速發(fā)展需求不符。例如:重慶、武漢、合肥、福州、廈門(mén)的高鐵樞紐。
在城市化成熟階段,特大型高鐵綜合客運(yùn)樞紐與城市發(fā)展融為一體,其與周?chē)鷧^(qū)域的公共服務(wù)、購(gòu)物、休閑娛樂(lè)等多種城市功能在樞紐及其周?chē)鷧^(qū)域得到了充分的融合,其多樣性的特點(diǎn)使其城市空間呈現(xiàn)出“公共”的特性[4]。目前,我國(guó)部分鐵路客運(yùn)樞紐仍以運(yùn)輸為主,輔以三產(chǎn)服務(wù),離城市職能中心的定位尚有很大的距離。在城市化過(guò)程中,特大型高鐵綜合客運(yùn)樞紐要與周?chē)鷧^(qū)域的規(guī)劃和用地發(fā)展相結(jié)合,使其與周?chē)陌l(fā)展融合在一起[5]。在未來(lái)的城鎮(zhèn)化發(fā)展階段,城市的內(nèi)涵發(fā)展和高質(zhì)量發(fā)展是其主要內(nèi)容,因此,特大型高鐵綜合客運(yùn)樞紐需要將城市的發(fā)展質(zhì)量、功能定位合理,從而提升城市的綜合發(fā)展功能。
2.1.1 集群協(xié)同
樞紐集群協(xié)同要求提升國(guó)際性綜合交通樞紐集群互聯(lián)互通水平和輻射能級(jí),同一城市同一類(lèi)型多綜合樞紐之間相互分工、協(xié)同服務(wù)。南京北站綜合交通樞紐的打造,滬渝蓉沿江高鐵、寧淮城際的建設(shè),將有效提升南京對(duì)蘇北、皖北、魯南等地區(qū)的輻射能力,將打通南京向東北通往環(huán)渤海方向的徑路,推動(dòng)南京實(shí)現(xiàn)“米”字型鐵路網(wǎng)結(jié)構(gòu)[6],提升南京國(guó)際性綜合交通樞紐城市的地位,有效促進(jìn)南京與都市圈各城市1 小時(shí)通達(dá)、建設(shè)高品質(zhì)宜居生活圈目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。形成北站與江北核心區(qū)、江南主城、都市圈成員市及地區(qū)等主要腹地的快速聯(lián)系軸,建成服務(wù)都市圈核心圈層的綜合交通樞紐。
2.1.2 銜接一體化
綜合交通樞紐區(qū)域由于客流量具有短時(shí)大規(guī)模高集聚的特點(diǎn),容易成為城市交通擁堵的“高發(fā)區(qū)”和出行服務(wù)的“洼地”。銜接一體化是從“樞紐-城市-交通”三位一體的視角,增強(qiáng)“城市-交通”的匹配度,將樞紐地區(qū)的交通出行環(huán)境中的各種設(shè)施進(jìn)行整合,從而提升城市的出行服務(wù)質(zhì)量和效率[7]。建設(shè)一個(gè)多網(wǎng)融合的、集約高效的、便捷的綜合運(yùn)輸系統(tǒng)。南京北站作為特大型高鐵綜合客運(yùn)樞紐是南京三大主站之一,圍繞CTC(CTC 即交通換乘中心)城市交通換乘中心,打造融合高速鐵路、軌道交通、公路客運(yùn)、出租車(chē)、社會(huì)車(chē)等多種交通方式的綜合交通樞紐[8]。按照“零距離”換乘要求,推動(dòng)統(tǒng)一規(guī)劃、同步建設(shè)和一體化運(yùn)營(yíng),實(shí)現(xiàn)樞紐區(qū)域城市空間與綜合交通協(xié)同共生。
交通需求預(yù)測(cè)是城市綜合客運(yùn)樞紐劃和設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ),是綜合客運(yùn)樞紐研究的關(guān)鍵問(wèn)題之一,也是特大型高鐵綜合客運(yùn)樞紐規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要支撐。李文勇等[9]提出考慮長(zhǎng)期自相關(guān)引起的異方差性對(duì)ARIMA 模型(ARIMA 即自回歸積分滑動(dòng)平均模型)進(jìn)行改進(jìn),具有更小的平均絕對(duì)百分誤差和均方根誤差,在低流量時(shí)刻能提供更為精確的置信區(qū)間。楊金龍[10]提出首先開(kāi)展機(jī)動(dòng)車(chē)流量流向調(diào)查,借助TransCAD 軟件,采用OD(Origin-Destination,即交通起止點(diǎn))反推技術(shù),獲得現(xiàn)狀OD 數(shù)據(jù)。從而基于近年來(lái)區(qū)域經(jīng)濟(jì)、人口及機(jī)動(dòng)車(chē)增長(zhǎng)規(guī)律,預(yù)測(cè)未來(lái)OD。何寧等[11]提出對(duì)交通設(shè)施層面規(guī)劃的需求預(yù)測(cè)進(jìn)行細(xì)化,探討適合我國(guó)城市一體化綜合交通樞紐規(guī)劃與設(shè)計(jì)的思路與方法。陶思宇等[12]提出了基于“站城融合”理念細(xì)分需求構(gòu)成,對(duì)樞紐需求預(yù)測(cè)的四階段法進(jìn)行改進(jìn)。
目前,在鐵路客運(yùn)需求預(yù)測(cè)方面的研究主要集中在客運(yùn)總需求的預(yù)測(cè)和具體線路客運(yùn)需求的預(yù)測(cè)上,關(guān)于鐵路樞紐客運(yùn)需求的預(yù)測(cè)研究較少,且預(yù)測(cè)方法有一定的局限性:①只考慮城市的外部需求,未考慮到城市的內(nèi)部和外部的需求,導(dǎo)致預(yù)測(cè)結(jié)果不全面。②單一點(diǎn)預(yù)測(cè)的思想有“各自為政,只以點(diǎn)論點(diǎn)”的局限性,造成單一樞紐的預(yù)測(cè)結(jié)果盲目地偏大,各個(gè)樞紐之和大大超過(guò)城市的實(shí)際需要;③采用時(shí)序分析方法,必須建立在歷史資料的基礎(chǔ)上,對(duì)新的鐵路樞紐旅客需求量的預(yù)測(cè)并不適合。
南京北站片區(qū)集疏運(yùn)交通需求預(yù)測(cè)可分為集疏運(yùn)需求預(yù)測(cè)、片區(qū)需求預(yù)測(cè)及過(guò)境交通需求預(yù)測(cè)三部分[13],最終結(jié)果是集疏運(yùn)交通量、經(jīng)濟(jì)區(qū)交通量和背景交通量的總和。各部分均采用“四階段”交通預(yù)測(cè)方法,建立交通需求預(yù)測(cè)模型。在出行生成階段,根據(jù)現(xiàn)狀數(shù)據(jù),綜合考慮班次增加、出行需求增加等因素,采用彈性系數(shù)法、出行次數(shù)及綜合法進(jìn)行預(yù)測(cè)。以劃分率經(jīng)驗(yàn)?zāi)P蜑楦鹘煌ǚ绞叫枨箢A(yù)測(cè)的基本模型,以多元選擇模型為方式劃分基本方法。在樞紐吸發(fā)量預(yù)測(cè)結(jié)果以及根據(jù)場(chǎng)站綜合體、周邊地區(qū)用地方案預(yù)測(cè)的用地開(kāi)發(fā)需求基礎(chǔ)上,基于城市交通模型對(duì)樞紐各種集散方式旅客需求進(jìn)行預(yù)測(cè)。以全面的接駁方式預(yù)測(cè)作為基礎(chǔ),在充分考慮多條城市軌道交通接駁的條件下開(kāi)展預(yù)測(cè),確保銜接一體化在各層次、各功能區(qū)的統(tǒng)一。如圖1 所示。
圖1 需求預(yù)測(cè)框架Fig.1 Demand forecasting framework
2.2.1 總量及分布預(yù)測(cè)
對(duì)于區(qū)域的出行總量,本次提出了基于區(qū)域引力的空間需求預(yù)測(cè)模型,引力模型是應(yīng)用用比較廣泛的空間相互作用模型,是分析和預(yù)測(cè)空間相互作用形式的數(shù)學(xué)方程[14]:
式中Vij為區(qū)域i與區(qū)域j的出行量(人次/天);Tij為區(qū)域i與區(qū)域j的引力;kij為修正系數(shù),利用現(xiàn)狀區(qū)域間交通需求規(guī)模、區(qū)域引力的計(jì)算值擬合獲得;Qi為 區(qū) 域i的 質(zhì) 量;dij為 區(qū) 域i與 區(qū) 域j的 時(shí) 間距離(h);Gi為區(qū)域i的地區(qū)生產(chǎn)總值因子;Ri為區(qū)域i的常住人口因子;xn(n=1,2,…,n)表示通過(guò)某種方式到達(dá)目的地的時(shí)間(h);α,β,γ為系數(shù)。
根據(jù)預(yù)測(cè),南京北站綜合客運(yùn)樞紐高峰小時(shí)吸引量為3380 人次/小時(shí),生成量為4082 人次/小時(shí),如表1 所示。
表1 交通客流分布預(yù)測(cè)結(jié)果(單位:人/小時(shí))Tab.1 Traffic flow distribution prediction results (Unit:person/h)
通過(guò)區(qū)域引力模型獲得各區(qū)域的出行總量,實(shí)際上也獲得了對(duì)外出行分布。本方法不僅適用于樞紐與其他城市區(qū)域之間出行預(yù)測(cè),還適用于外部城市相互之間出行(過(guò)境交通)預(yù)測(cè)。
2.2.2 方式分擔(dān)預(yù)測(cè)
對(duì)外出行方式主要有城市軌道交通、小汽車(chē)、網(wǎng)約車(chē)、出租車(chē)、常規(guī)公交、客運(yùn)巴士、慢行與非機(jī)動(dòng)車(chē)等,利用Logit 模型進(jìn)行方式劃分,獲得鐵路方式客運(yùn)需求總量。如表2、表3、表4 所示。
表2 南京北站綜合客運(yùn)樞紐日發(fā)送量(單位:人次/天)Tab.2 Daily delivery volume of comprehensive passenger transport hub of Nanjingbei Railway Station (Unit:person-times/d)
表3 2035年南京北站各交通方式換乘量預(yù)測(cè)表(單位:人/天)Tab.3 Forecast of transfer volume by mode of transportation at Nanjingbei Railway Station in 2035 (Unit:person/d)
式中pi為從出發(fā)地至目的地出行總量中方式i分擔(dān)比例;n為方式總量;ui為方式i的成本效用;uj為方式j(luò)的成本效用,與出行距離、費(fèi)用、舒適度等相關(guān)。
這一研究思路改變了以往樞紐傳統(tǒng)的單點(diǎn)預(yù)測(cè)方式,將不同區(qū)域間的影響充分地展現(xiàn)出來(lái),實(shí)現(xiàn)對(duì)各接駁方式的客流特征進(jìn)行全面預(yù)測(cè)。特別是城市軌道交通多線換乘規(guī)模及分布研究,為城市軌道交通在鐵路樞紐空間內(nèi)的布局和預(yù)留工程提供精準(zhǔn)的指導(dǎo)。
根據(jù)《南京江北新區(qū)國(guó)土空間總體規(guī)劃(2020~2035 年)》,北站高鐵新城是地區(qū)級(jí)中心,通過(guò)緯三路快速路、軌道4 號(hào)線與18 號(hào)線可以便捷地聯(lián)系江北中心。與其他主要地區(qū)的直線距離如表5 所示。
表5 南京北站與主要地區(qū)之間直線距離Tab.5 Straight-line distance between Nanjingbei Railway Station and major areas
在南京北站及各軌道站點(diǎn)(9 個(gè)站點(diǎn))周邊400~800 m 范圍內(nèi)采用TOD 發(fā)展理念[15-16],集聚商務(wù)辦公、商業(yè)金融、文體休閑、創(chuàng)新研發(fā)、社區(qū)生活等多元城市功能,提出三大產(chǎn)業(yè)發(fā)展導(dǎo)向,形成各類(lèi)公共服務(wù)中心,提升各片區(qū)區(qū)位價(jià)值,并帶動(dòng)北站地區(qū)快速發(fā)展。如圖2 所示。
圖2 TOD 發(fā)展理念Fig.2 TOD development concept
南京北站是南京唯一集高速鐵路、城際鐵路和普速鐵路為一體的綜合客運(yùn)樞紐。
南京北站將引入北沿江高鐵,寧淮城際鐵路、寧滁蚌城際鐵路、京滬鐵路、寧啟鐵路。如圖3 所示。
南京北站與南京南站、南京站作為南京鐵路樞紐的三大主客站,各有側(cè)重。南京北站主要辦理寧滁合、寧蚌、寧通、寧淮的部分城際客車(chē)始發(fā)終到以及合肥揚(yáng)州方向(滬渝蓉沿江方向)、徐州揚(yáng)州方向、合肥淮安方向途經(jīng)客車(chē)通過(guò)作業(yè),少量辦理滬寧城際、京滬高速鐵路跨線客車(chē)始發(fā)終到作業(yè)。如表6 所示。
表6 發(fā)車(chē)數(shù)對(duì)比Tab.6 Comparison of the number of departures
南京南站:京滬、寧杭方向及寧安方向,兼顧合武渝蓉方向。如圖4 所示。
圖4 發(fā)車(chē)數(shù)雷達(dá)圖Fig.4 Radar chart of the number of departures
南京北站:揚(yáng)泰通方向及合武渝蓉方向,兼顧寧淮方向。如圖4 所示。
南京北站綜合集疏運(yùn)體系規(guī)劃布局“一橫兩縱”H 型快速路骨架,形成快速集散為主、地面主次干路為備、樞紐內(nèi)部環(huán)路為支撐的多層級(jí)道路集疏運(yùn)系統(tǒng)。如圖5 所示。
圖5 道路集疏運(yùn)規(guī)劃Fig.5 Road collection and transportation planning
中橫線-北站快速路:南京北站綜合客運(yùn)樞紐重要的集疏運(yùn)通道,承擔(dān)強(qiáng)化南京北站道路集疏運(yùn)功能及剝離南京北站樞紐經(jīng)濟(jì)區(qū)快速到發(fā)功能。
西快線-寧連高速公路集散道和緯三路西延:寧連高速是國(guó)家公路網(wǎng)的重要組成,是江北新區(qū)快速路系統(tǒng)的重要組成部分,同時(shí)也是馬鞍機(jī)場(chǎng)和南京北站集疏運(yùn)系統(tǒng)的重要組成。
東快線-浦六路:北站地區(qū)的輔助聯(lián)絡(luò)通道,串聯(lián)寧連高速公路、北站快速路、江北大道的聯(lián)絡(luò)線。此外,浦六路過(guò)江北大道向南銜接建寧路過(guò)江通道。
以上各線路實(shí)施后,能夠高效服務(wù)與周邊城市、重要城鎮(zhèn)的通勤聯(lián)系。
根據(jù)南京北站區(qū)位特點(diǎn),本著以人為本、高效暢達(dá)、集約綠色、和諧可持續(xù)的理念,統(tǒng)籌軌道、公交、機(jī)動(dòng)車(chē)、出租車(chē)、長(zhǎng)途車(chē)等各類(lèi)交通,構(gòu)建軌道集疏運(yùn)為主,道路集疏運(yùn)為輔的綜合交通樞紐集疏運(yùn)體系,實(shí)現(xiàn)樞紐地區(qū)交通與市域內(nèi)其他組團(tuán)、樞紐的快速聯(lián)系,打造“高標(biāo)準(zhǔn)、高水平、全融合”的綜合交通樞紐。
軌道集疏運(yùn)方面,規(guī)劃引入5 條線路,呈綜合式交叉,方便各方向客流疏散。采取快線與普線組合運(yùn)營(yíng)方式,服務(wù)不同地域?qū)ο?。如圖6 所示。
圖6 軌道集疏運(yùn)規(guī)劃Fig.6 Track collection and distribution planning
道路集疏運(yùn)方面,規(guī)劃布局“一橫兩縱”快速路骨架,形成快速集散為主,地面主次干路為備、樞紐內(nèi)部環(huán)路為支撐的多層級(jí)道路集疏運(yùn)系統(tǒng)。
實(shí)施后,南京北站綜合交通樞紐將形成層次分明、布局合理、換乘便捷、功能完善的集疏運(yùn)體系,對(duì)于南京建設(shè)國(guó)際性綜合交通樞紐城市具有重要戰(zhàn)略意義。
特大型高鐵綜合客運(yùn)樞紐高鐵南京北站將實(shí)現(xiàn)區(qū)域服務(wù)、高快一體、集約高效的發(fā)展目標(biāo),實(shí)現(xiàn)樞紐對(duì)外、對(duì)內(nèi)多種交通方式銜接順暢,樞紐與城市高度融合。
南京北站將進(jìn)一步完善“米”字形高鐵網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建南北縱向大通道,并通過(guò)長(zhǎng)江大橋、上元門(mén)過(guò)江通道與南京站、南京南站實(shí)現(xiàn)南京環(huán)形鐵路樞紐的全向貫通運(yùn)行。將有力促進(jìn)形成以省會(huì)南京為中心的全省1.5 h 高鐵交通圈,對(duì)打造“軌道上的江蘇”、助力交通強(qiáng)省建設(shè)具有重要意義。