雄安城際站、小里站交通預測及交通組織分析

由婷婷，朱曉東，高佳寧，孟維偉

（中國市政工程華北設計研究總院有限公司，天津市700074）

0 引 言

根據《河北雄安新區總體規劃》[1]、《河北雄安新區起步區控制性規劃》（以下簡稱“起步區控規”）和《河北雄安新區啟動區控制性詳細規劃》（以下簡稱“啟動區控詳規”），雄安新區設置雄安城際站和小里站。雄安城際站和小里站處在雄安新區東西軸上，分別位于啟動區、起步區西部組團的核心區域，是踐行“交通一體化、站城一體”理念的示范區。圖1 為起步區控制性規劃圖。

圖1 起步區控制性規劃圖

雄安城際站的項目規劃范圍為雄安新區啟動區的核心區域。雄安城際站作為雄安新區的主客站，承擔著聯系京津冀的重要功能。雄安城際站及周邊地區將同步設計、一體開發，是踐行“站城一體”理念的示范區和活力門戶。

小里站位于起步區西一組團的中心城區，是宜居宜業、功能協調、特色鮮明的城市副中心。根據上位規劃，該區融合綜合交通樞紐、創新智慧產業，結合周邊區域同步設計、一體開發，踐行“站城一體”的開發理念，構建起步區的創新高地。

在雄安新區管委會組織開展的雄安城際站及小里站周邊建筑設計方案征集研究中，該項目在起步區控規、啟動區控詳規和城市設計研究的基礎上，構建雄安城際站及小里站區域范圍交通模型，為城際站樞紐區各類交通容量預估提供理論基礎，同時，根據各類交通需求，進行交通流線的組織及交通設施的布局。

本文研究的主要內容：

（1）根據雄安新區上位規劃對雄安新區起步區的土地利用、路網結構進行梳理，為交通預測模型提供數據基礎。

（2）采用交通規劃四階段法對起步區道路網進行預測，支撐車站樞紐區各類交通容量預估，合理組織交通流線，合理布局交通設施。

（3）通過模型預測結果與交通流線布局的互饋結果，進一步應用預測模型對流線布局進行檢驗分析。研究成果將為實現站城一體、打造復合功能、塑造特色公共空間、構建未來高標準啟動區門戶空間形象奠定理論基礎。

1 交通模型建立

本次道路交通流量預測采用傳統的四階段法[2-4]建立預測交通模型，考慮較為不利的交通情況，采用人口高限進行模型測試。采用情景分析法進行方式劃分：分別取25%和10%作為小汽車分擔率，以滿足《河北雄安新區規劃綱要》對起步區遠期綠色交通出行比例達到90%的要求。

道路網絡系統以《河北雄安新區起步區控制性規劃》中的“起步區骨干道路系統規劃圖”為準，構建城市快速路、組團連接道路（主干路）、單元集散道路（次干路）和支路4 級道路體系，形成級配合理、功能完善的城市道路系統。規劃路網密度為10~15 km/km2，組團連接道路和單元集散道路密度為5 km/km2左右。

本次道路交通流量預測，主要對啟動區內規劃的“四橫四縱”骨干道路網系統進行交通流量預測。其中，雄安城際站區域交通組織研究范圍內規劃的東西軸北側路、南北干路及E2 路均為啟動區內主干路，其他為次干路。結合用地條件，將其整體布置為窄密路網的道路結構，道路間距約150 m。

第一組團內、第二組團內規劃形成“五縱五橫”的干路系統，其中，小里站區域交通組織研究范圍內規劃的東西軸北側路、西一組團南北干路為主干路，其他為次干路。結合用地條件，將其整體布置為窄密路網的道路結構，道路間距約150 m。

本次道路交通流量預測，依據城市總體規劃用地布局發展進行交通小區劃分，將雄安起步區內5+1 組團劃分為538 個交通小區[5]，如圖2 所示。

圖2 交通預測模型中交通小區分布圖

根據“起步區用地規劃圖”和各控制單元的人口數和崗位數，起步區規劃總人口數為100 萬人，可承載人口數為130~150 萬人，其中本地就業人口為90~100 萬人，外來就業人口按照20~30 萬人計算，總就業人口為120 萬人左右，總崗位數約為120 萬個。小區劃分及各組團人口數、崗位數分布如圖3 所示。

圖3 小區劃分及各控制單元人口、崗位分布圖

由圖3 可知，雄安新區起步區規劃的崗位/ 人口比值偏高，以人口約束進行出行分布。如果按照崗位約束進行出行分布，出行量會有所增加，因此，本次流量預測以人口高限作為約束條件。

建模流程如圖4 所示。

圖4 建模流程圖

2 交通需求預測

2.1 出行生成預測

2.1.1 樞紐生成量預測

依據《雄安城際站及小里站周邊建筑設計方案征集任務書》提供的客流預測數據進行預測。

雄安城際站規劃年度（2035 年）發送量1 392 萬人次，最高聚集人數3 000 人。城市交通接駁客流量（單向）為：日均5.5~6.0 萬人次，高峰小時1.0~1.3 萬人次，其中小汽車接駁比例占總接駁比例的10%，約為1 200 人次。

小里站規劃年度（2035 年）發送量300 萬人次，最高聚集人數600 人。城市交通接駁客流量（單向）為：日均 4.0~4.5 萬人次，高峰小時 0.7~1.0 萬人次，其中小汽車接駁比例占總接駁比例的10%，約為800 人次。

2.1.2 背景交通量預測

（1）產生量預測

建立出行生成模型通常有回歸分析法和交叉分類法。其原理都是通過分析研究影響交通發生和吸引的主要因素，建立主要因素與交通量的關系。

出行產生量模型表達式為：

式中：Pi為 i 區的出行產生量，人次；Rik為 i 區第 k 種出行目的的出行率，次/（人·d）；Tik為i 區第k 種出行目的人口數，人。

（2）吸引量預測

出行吸引量模型表達式為：

式中：Ai為 i 區的出行吸引量，人次；Rik為 i 區第 k 種出行目的的吸引率，次 /（工作崗位數·d）；Tik為 i 區第k 種出行目的工作崗位數，個。

由于不同區位、不同交通可達性的出行吸引量有顯著差異，因此按不同用地性質和出行特征進行交叉分類，最終得到分區位、分目的出行吸引模型。

2.2 出行分布預測

出行分布預測有增長系數法、重力模型法。重力模型通過引入交通區之間的阻抗，反映土地使用和交通設施的變化對出行分布的影響。考慮到遠景規劃中雄安新區的用地發展，本文采用重力模型法。

出行分布模型的表達式為：

式中：Tij為起迄點小區 i 至 j 的出行量，人次；Pi為起點小區i 的出行產生量，人次；Aj為迄點小區j 的出行吸引量，人次；rij為起迄點小區i 至j 的出行阻抗，本次建模采用出行時間，h；F（rij）為阻抗函數。

本模型采用Gamma 函數，可避免其他阻抗函數如負指數函數出現短距離出行比重數值過大的情況。具體形式如下：

式中：a、b、c 為需要標定的模型參數；t 為出行時間，h；F（t）為時間阻抗函數。

根據交通小區出行產生量、吸引量及出行分布模型，計算得到全方式出行OD，將其合并為大區OD，根據OD 得到出行期望線，如圖5 所示。

圖5 2035 年全方式期望線圖

由圖5 可以看出，預測年出行空間分布主要聚集在東西組團的溝通聯系上，由于東西向OD 較大，必然會給各組團間的聯系道路造成壓力。此外，重要的城市功能中心、交通樞紐等是公共交通出行的重要客流集散點，客流集散規模較大。最大的OD 發生在雄安城際站所在的啟動區與小里站所在的第一組團之間的溝通聯系上。

2.3 交通方式劃分預測

交通方式劃分采用情景分析法：分別采用25%、10%的小汽車分擔率，以滿足《河北雄安新區規劃綱要》“起步區遠期綠色交通出行比例達到90%”的要求。

2.4 交通分配預測

本文采用隨機用戶平衡分配模型，按規劃方案在TransCAD 軟件中對路網屬性進行設置。

根據現有路網描述，將預測得到的OD，按一定規則分配到路網中的各條道路上，求出路網中各路段的交通量和所產生的OD 費用矩陣，并對城市交通網絡的使用狀況作出分析評價，在確定基本路網和車輛分布OD 矩陣后，進行交通分配。TransCAD軟件中網絡平衡狀態是通過多次流量轉移迭代實現的，滿足下述任何要求之一即停止迭代。

（1）迭代次數：5 000 次。

（2）迭代精度：前后兩次分配流量誤差小于0.1%。

路段性能函數采用 BPR 函數 t=tf[1+α（v/c）β]，其中：t 表示路段的出行時間，h；tf表示路段自由流出行時間，h；v 表示路段流量，pcu/h；c 表示路段通行能力，pcu/h；α、β 為系數。

3 交通需求預測結果及分析

基于交通需求預測結果和交通組織方案，利用TransCAD 軟件對樞紐周邊道路進行測試評價[6-8]。

3.1 路網飽和度

根據《雄安城際站及小里站周邊建筑設計方案征集任務書》要求，小汽車交通分擔率近、中期為25%，遠期為10%，雄安新區起步區路網飽和度分配結果如圖6、圖7 所示。

圖6 起步區路網飽和度（分擔率25%）

圖7 起步區路網飽和度（分擔率10%）

從圖6、圖7 可以看出：小汽車分擔率為25%時，各組團間連接段交通流量較大，部分方向飽和度超過1，雄安城際站、小里站周邊道路網主、次干路飽和度大于0.8；小汽車分擔率為10%時，路網通暢，雄安城際站、小里站周邊道路網主、次干路飽和度為0.6~0.8。因此，規劃雄安城際站和小里站在將來的運營階段，其背景路網運行狀態良好。

3.2 交通組織分析

交通組織研究范圍內路網密集，地塊被道路分隔為若干個長方形小街區，整體呈現高路網密度和小路網間距，形成較為規整的棋盤式路網布局。區域內的干路系統較為發達，支路系統密度較大，兩者相互配合、統一組織。另外，路網間距較小，有利于形成配對良好的干道單向交通組織和支路系統的內部單向循環系統。同時，單向交通有利于簡化交叉口組織，提高道路通行能力及車輛運行速度，降低交通事故率，有效挖掘區域潛力，提高系統收益。

3.2.1 干路單行交通組織

依據雄安城際站、小里站周邊交通組織方案，從便于交通組織的角度出發，采取東西軸單行方案。測試結果如圖8、圖9 所示。

圖8 東西軸單行方案路網運行結果（分擔率25%）

圖9 東西軸單行方案路網運行結果（分擔率10%）

從圖8、圖9 可以看出，東西軸采用單行方案后，有利于緩解東西大道的交通壓力。按小汽車分擔率25%考慮時，飽和度由0.7 小幅下降至0.65；按小汽車分擔率10%考慮時，飽和度由0.6 小幅下降至0.5。同時，該方案也有利于雄安城際站、小里站周邊道路網交通組織，且對周邊路網影響不大。因此，經模型測試，東西大道單行方案具有可實施性，推薦采用。

3.2.2 地面交通組織

（1）雄安城際站

本次方案征集階段，雄安城際站周邊地上道路網擬利用棋盤狀的支路網構建單行路系統。這樣既有利于減輕主干路的交通壓力，提高路網交通運行效率，也符合城市交通發展政策。具體交通組織方案見圖10。

圖10 雄安城際站周邊地上道路網單行交通組織方案

根據該交通組織方案，利用TransCAD 軟件對樞紐周邊道路進行測試。周邊道路網運行結果如圖11、圖12 所示。

圖11 雄安城際站周邊地上道路網運行結果（分擔率25%）

圖12 雄安城際站周邊地上道路網運行結果（分擔率10%）

由圖11、圖12 可知，東西軸單行且雄安城際站周邊地上支路網單行后，對雄安城際站周邊道路網影響較小。經測試：支路網單行、小汽車分擔率25%的地面道路飽和度數值為0.7~0.9；支路網單行、小汽車分擔率10%的地面道路網通暢，飽和度數值不大于0.6，路網運行狀態良好。

（2）小里站

本次方案征集階段，小里站周邊地面道路不進行特殊的交通組織。根據此原則，利用TransCAD 軟件對樞紐周邊道路進行測試，周邊道路網運行結果如圖8、圖9 所示。

由圖8、圖9 可知，東西軸單行對小里站周邊道路網影響較小，方案實施后，經測試，地面道路網通暢，飽和度數值不大于0.6，路網運行狀態良好。

3.2.3 地下交通組織

通過地下環路為高強度開發組團的地下車庫提供額外的進出通道，緩解地面交通壓力。同時，借助地下環路為雄安城際站的到發交通組織提供便利。

（1）雄安城際站

對雄安城際站具體交通組織方案進行測試：周邊地下道路網通暢，道路飽和度絕大部分小于0.8，路網運行狀態良好，如圖13 所示。

圖13 雄安城際站周邊地下道路網運行結果（小客車流量）（單位：pcu/ 高峰小時）

（2）小里站

對小里站具體交通組織方案進行測試：地下道路網通暢，道路飽和度絕大部分小于0.8，路網運行狀態良好，如圖14 所示。

4 結 論

通過上述研究，結論如下：

（1）交通組織研究范圍內，路網的建設規模適宜，能夠支撐雄安城際站、小里站樞紐區周邊的交通需求。

（2）交通組織研究范圍內，將東西軸及雄安城際站周邊部分支路設置為單向交通，具有可實施性。東西軸單行線長度較長，穿越范圍較廣，可以有效簡化交叉口組織，提高運行效率。雄安城際站周邊區域路網呈棋盤狀，且支路密度較大，與東西軸相互配合設置單向交通，有利于形成良好的內部單向循環系統。

圖14 小里站周邊地下道路網運行結果（小客車流量）（單位：pcu/ 高峰小時）

（3）地下環路交通組織能有效緩解車站區域交通組織研究范圍內的地面交通壓力，實現雄安城際站、小里站地上地下分流，加強總部區與金融島、創新島與科創小鎮之間的相互聯系。