不同類型軌道交通站點步行與電動自行車接駁分析

李輝,王東煒,趙湘育,嚴亞丹

(鄭州大學 土木工程學院，河南 鄭州 450001)

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不同類型軌道交通站點步行與電動自行車接駁分析

李輝,王東煒,趙湘育,嚴亞丹

(鄭州大學 土木工程學院，河南 鄭州 450001)

摘要:明確軌道交通站點的合理接駁范圍可以有效提高其運行效率和擴大其吸引范圍。以鄭州市地鐵1號線為例，考慮周邊土地利用性質、站點區位等因素，將其沿線站點分為6種類型。結合RP(Revealed Preference)問卷調查，統計分析不同類型站點出行目的和接駁交通方式特征。采用距離衰減模型，計算得到對應于不同類型站點的步行接駁時間和距離，以及電動自行車的接駁時間和距離。研究結果表明：各類型站點的步行和電動自行車的接駁范圍有所區別，其對于步行和電動自行車接駁時間的敏感度呈現一定的遞增或遞減性。且電動自行車的接駁范圍為自行車接駁距離的2.6～4倍，接駁時間為其1.4～1.5倍。在進行軌道交通接駁方式分析時宜將電動自行車獨立于自行車交通方式進行探討。

關鍵詞：軌道交通；站點類型；步行和電動自行車；接駁時間；接駁距離

城鎮化與機動化快速發展，構建以公交為導向的城市交通體系成為緩解城市交通問題的根本對策。軌道交通與其他交通方式的合理接駁，可以充分發揮每種交通方式的優勢，擴大站點服務范圍，提高軌道交通設施的利用效率，使公共交通系統整體效益最大化。因靈活性高、可達性好、綠色環保，步行和自行車成為城市軌道交通站點鼓勵的重要接駁方式，亦是緩解軌道交通“最后一公里”問題的主要方法。目前已有許多國內外學者對軌道交通站點處的步行接駁閾值進行了研究，常用方法可分為統計分析和建模計算。對北京、上海、悉尼等軌道交通的調查數據統計分析得到，步行接駁時間為10～16.1 min，接駁距離為750～1 100 m[1-8]；Zhao等[9]提出端點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]運用純距離衰減模型分析步行接駁客流，發現部分出行者的步行接駁距離在1 000 m左右，超出了交通規劃中設定的標準步行接駁距離400 m；張寧等[1]建立了多項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間為16.5 min，接駁距離為904 m；秦觀明[10]構建Logit模型確定最大步行吸引范圍為740 m；戴潔等[11]考慮步行環境、出行者特征等因素，構建Logit模型以確定步行接駁時間和距離。總結可見，步行閾值的時間范圍主要為小于16.5 mim，距離為1 291 m之內。自行車的接駁服務圈通常被設定為3 km[12]，北京和上海地鐵的實地調查結果為：自行車接駁時間13.63～25 min，接駁距離2.7～4 km[2,5]；Hochmair[13]分析亞特蘭大地區軌道交通站點的自行車接駁距離為1.6～3.2 km，洛杉磯地區的自行車平均騎行距離達到4.4 km。即已有研究得出的自行車接駁時間在25 min以內，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區域，故存在多種不同類型的軌道交通站點。由于所處區位、周邊土地性質、銜接設施配置等的差異，各類型軌道交通站點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的步行接駁距離和時間的差異。此外，與自行車相比，電動自行車速度快、機動性較好、適應的出行距離遠。在一些電動自行車保有量較高，且超過自行車在交通出行方式結構中所占比例的城市，如鄭州，已逐漸成為重要的軌道交通接駁交通方式。 由于制動性能、適應范圍、設施配置需求與自行車有所區別，不宜假設其與自行車特征相當，應對其接駁范圍和距離進行深入研究，以期為軌道交通與非機動車交通網絡的便利銜接提供重要參考依據。

1軌道交通站點分類與客流接駁特征

1.1　站點分類

城市軌道交通站點的分類方法主要有節點導向法和場所導向法。節點表征其交通功能，場所主要反映其駐留功能和城市功能。優點在于判斷標準明確、分類清晰，適用于軌道交通線網規劃層面，但是缺少考慮車站與城市的聯系，對站點地區的規劃與建設，尤其是土地利用開發的指導意義較弱；而場所導向法的判斷標準容易模糊或過細[10]。

結合節點導向法和場所導向法，考慮站點周邊的用地性質、站點所處區位等因素，將鄭州市地鐵1號線的站點分為6類：綜合樞紐站、醫療區站、居住區站、辦公區站、商業中心區站和混合區站。各個類型站點的特征描述見表1。

表1　各類型站點特征描述

1.2　客流接駁特征

對鄭州市地鐵1號線沿線10個站點進行問卷調查，調查時間為2014-07-14~07-24，共回收有效問卷963份，主要內容包括個人屬性和出行屬性。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、公務、購物、文娛體育、探親訪友等，站點功能定位和所處區位不同，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%；居住區站和商業中心區站的出行目的主要為購物、上班和文娛體育；與其他站點相比，醫療區站以看病所占的比例最高，達到9%；辦公區站上班、公務出行所占比例較高，為48%；混合區站的公務、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，呈現剛性布局特征，需與其他交通方式協調合作，以發揮其大運量的優勢。其接駁交通方式主要包括步行、公交(含常規公交、快速公交)、非機動車(自行車、電動自行車)、出租車、小汽車等，不同類型站點的接駁交通方式如圖1所示。

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

2步行和電動自行車接駁閾值

步行和常規公交是各類型站點的主要接駁交通方式。而與自行車相比，電動自行車適應的出行距離較遠，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；居住區站的私家車和電動自行車接駁比例較高；商業中心區站的電動自行車和出租車接駁比例較高；而醫療區站的出租車接駁比例較高；辦公區站則以私家車和出租車接駁為主；混合區站的快速公交、電動自行車接駁比例較高。

根據不同類型站點的接駁交通方式，銜接規劃時需配置和布局不同規模的相應設施。步行是軌道交通主要的接駁交通方式，營造良好的步行環境可以增加站點對客流的吸引力。以小汽車為主要接駁方式的站點可在站點周邊建立小汽車停車場，形成“停車換乘”(P&R，Park & Ride)系統，對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則需要建立出租車上下客停靠場地，減小出租車換乘對其他交通造成的影響。非機動車接駁所占比例較大的站點可建立非機動車停車場，吸引非機動車接駁客流。

城市軌道交通站點對出行者的吸引力隨著距離的增加而衰減，即出行者的出發地和目的地距離站點越遠，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對各交通方式的接駁范圍進行描述。

常用距離衰減模式有3種，分別為一般模式、對數模式和指數模式。其中，指數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為距離長度為di時的客流分布；α為常數；β為衰減指數。

β值涵蓋2個方面的意義：1)客流隨距離延伸的衰減幅度：β越高，客流對距離的敏感性越低，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[14]。本文采用調查數據主要為出行者所花費的時間，故將式(1)中的距離di用時間ti代替。為便于對β進行比較，式(1)中的α取值為1。

2.1　步行接駁時空范圍

已有軌道交通站點步行接駁范圍的影響因素調查結果表明，84%的被調查者認為，出發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數據進行擬合可行且合理。基于鄭州市各類型地鐵站點的共679份問卷調查數據，分別對不同類型站點獲取的接駁時間進行累計頻數統計，進而對所得的累計頻率統計進行擬合，計算結果如表2和圖2所示。

表2　各類型站點步行接駁時間衰減函數

表2中各類型站點擬合的R2檢驗值均在0.75以上，擬合度較好。模型中衰減指數β的排序為：綜合樞紐站(郊區)<綜合樞紐站(市區)<醫療區站<居住區站<辦公區站<商業中心區站<混合區站，表明從綜合樞紐站到混合區站，對時間的敏感性逐漸降低，即出行者對步行接駁時間的要求逐漸降低。且由圖2可知，從綜合樞紐站到混合區站，隨著步行時間的增加，客流量衰減的速度逐漸減小。即出行者對步行時間的要求逐漸降低，與β的變化趨勢保持一致。

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

李孟東等[3]結合我國居民的身高，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點至車站的直線距離，為確定站點步行接駁距離，對數據進行修正。楊京帥[15]提出考慮路網布局形式的距離折減系數，以方格網道路為準，折減系數為0.798。本文按照85%分位值，計算得到各類型站點的步行接駁時間和距離如表3所示。

各類型站點的步行接駁時間和距離有所區別，即進行TOD片區規劃時，區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來構筑更適宜于步行的環境提供依據。此外，表3中計算結果發現，鄭州市地鐵1號線各站點出行者的步行接駁時間在15～24 min之間，步行接駁距離為912～1 426 m，比已有文獻中的研究結果偏大。主要是由于鄭州市軌道交通處于建設初期，僅有1條地鐵線路，銜接換乘設施的不完善，增加了出行者的步行接駁時間和距離。

2.2　電動自行車接駁時空范圍

對鄭州市不同類型軌道交通站點進行電動自行車接駁范圍問卷調查，調查時間為2015-04-13~04-16，回收有效問卷共計317份，內容主要包括電動自行車接駁時間和距離。郊區綜合樞紐站選擇電動自行車作為接駁交通方式的出行者極少，僅考慮位于市區的綜合樞紐站。對調查得到的接駁時間的累計頻率進行擬合，得到不同類型站點電動自行車接駁時間衰減曲線如圖3所示。

表3　各類型站點步行接駁時間和距離

表4為各類型站點電動自行車接駁時間衰減函數。模型中衰減指數β的排序為：辦公區站<綜合樞紐站(市區)<混合區站<商業中心區站<醫療區站<居住區站，表明從辦公區站到居住區站，對時間的敏感性逐漸降低，即出行者對電動自行車接駁時間的要求逐漸降低。電動自行車接駁時間敏感度排序區別于步行，主要由于出發地或目的地到站點間的距離是影響步行接駁范圍的主要因素[2]，而電動自行車接駁范圍不僅與出發地或目的地至站點間的距離相關，還與站點區位、周邊交通設施、周邊停車設施等因素相關。

表4　各類型站點電動自行車接駁時間衰減函數

辦公區站的乘客多為通勤人員，對電動自行車接駁時間要求最高。居住區站的乘客亦為通勤人員，但站點位于線路的起點，對電動自行車接駁時間要求最低。綜合樞紐站(市區)和混合區站位于市區，周邊可選擇的其它接駁交通方式較多，對電動自行車接駁時間要求降低。商業中心區站和醫療區站亦位于市區，且周邊非機動車停車設施比較完善，吸引距離更遠的電動自行車出行者，對電動自行車接駁時間要求降低。

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

表5　各類型站點電動自行車接駁時間和距離

3結論

1)明確軌道交通站點步行和電動自行車的合理接駁范圍，可為站點周邊用地布局、接駁交通設施配置和規模預測，以及與步行和非機動車交通網絡的銜接等奠定基礎。

2)考慮所處區位、周邊土地利用性質等因素，對不同類型站點的客流接駁交通方式特征進行了分析。

3)采用距離衰減模型，研究各類型軌道交通站點的步行和電動自行車接駁范圍。結果表明：①從綜合樞紐站、醫療區站、居住區站、辦公區站、商業中心區站到混合區站，出行者對步行接駁時間的要求逐漸降低；而從辦公區站、綜合樞紐站、混合區站、商業中心區站、醫療區站到居住區站，電動自行車接駁時間的敏感性逐漸降低。②與自行車相比，電動自行車的接駁時間和距離更大，對站點的直接吸引范圍的延伸更遠。在軌道交通站點接駁時間和距離分析時，宜將其獨立于自行車交通方式進行分析研究。計算模型重點考慮了出行時間和距離約束，未來將進一步結合站點密度等因素，研究探討各類型軌道交通站點的接駁時空范圍。

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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：嚴亞丹(1986-)，女，河南周口人，副教授，從事交通規劃與管理研究；E-mail: wenhee@163.com

基金項目：國家自然科學基金資助項目(51278468，51408552)

收稿日期：2015-05-11

中圖分類號：U491.1

文獻標志碼：A

文章編號：1672-7029(2015)06-1493-07