论文总字数：45362字

摘 要

铁路综合客运枢纽作为区域交通的关键环节，其运行效率至关重要。行人流是枢纽内的基本要素，高效的行人流线设计是提高铁路综合客运枢纽服务水平、运行效率和经济效益的有效途径。论文基于铁路综合客运枢纽属性特征及行人交通特性，提出空间布局与行人流线相协调的设计方法。

论文分析了枢纽的概念内涵，并基于功能空间理论，进行枢纽的构成分析。将枢纽分为站房空间、衔接交通场站空间、换乘空间与服务空间。并分析了行人交通特性、活动链和换乘需求。

而后整合梳理了铁路综合客运枢纽内部功能空间，研究不同衔接交通场站空间之间的衔接重要度，构建衔接重要度评价模型，并采用专家询问法和层次分析法对各影响因素的权重进行标定；基于Depthmap软件对枢纽换乘空间的组织形态进行探讨，得到枢纽内部基于换乘空间的衔接交通场站空间组合布局。

建立双层规划模型，以最小化旅客的换乘距离阻抗和交通冲突为目标，优化铁路客运枢纽中功能空间组合和换乘流线的设计。为实现换乘效用的最大化，在BPR换乘阻抗模型的基础上，构建了以枢纽内换乘阻抗最小化为目标的上层模型；基于Vissim行人仿真技术，建立以枢纽内交通冲突最小化为目标的下层模型，提出铁路综合客运枢纽旅客流线优化的定量分析方法。

最后，将该理论方法应用于无锡站北广场铁路综合客运枢纽，进行理论的实践与检验。

关键词：铁路综合客运枢纽；换乘空间；空间句法；Vissim仿真；行人流线优化

Research on Pedestrian Traffic Organization Design of Railway Integrated Passenger Hub

21113216 Liu Shanshan

Supervised by Professor Guo Xiucheng

Abstract

As an important node of regional transportation, the operation efficiency of railway integrated passenger hub is significantly important. The pedestrian flow is the fundamental element in the hub, and the high-efficiency pedestrians streamline design is an effective way to improve the service level, operation efficiency and economic benefit of railway integrated passenger hub. Based on the analysis of characteristics of railway integrated passenger transport hub and pedestrian traffic characteristics, the paper proposes a design method of coordination between spatial layout and pedestrian flow.

This paper analyzes the concept connotation, and carries on the analysis of the hub's composition based on the function space theory. The hub divides into the function space of the railway station space, the traffic space, the transfer space and the service space. Meanwhile the paper analyzes the pedestrian traffic characteristics, transfer chain, transfer demand.

Then combine the internal function space of the railway integrated passenger hub, research the importance of cohesion between different traffic spaces, to construct the evaluation model of cohesion importance, and use the expert scoring method to calibrate the weights of the influencing factors; the structure of the transfer space of hub based on DEPTHMAP software is discussed, and the traffic space combination layout based on the transfer space is obtained.

The Bi-level programming model is established to minimize the passenger transfer distance impedance and traffic conflict as the goal, to optimize the layout of the functional facilities and the design of the transfer streamline in the railway passenger terminal. To maximize the transfer utility, on the basis of BPR transfer impedance model, the upper model of minimizing transfer impedance in hub is constructed. Based on the VISSIM pedestrian simulation technology, the paper establishes a model of minimizing traffic conflict in the hub, and proposes the quantitative analysis method of passenger streamline optimization in railway integrated passenger hub.

Finally, the theoretical method was applied to the North Square Railway integrated passenger hub in Wuxi station, and the theory practice and test are carried out.

Key words：railway integrated passenger hub; transfer space; spatial syntax; Vissim; pedestrian streamline optimization

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1 铁路综合客运枢纽系统分析 1

1.2.2 铁路综合客运枢纽行人特性分析 2

1.2.3 铁路综合客运枢纽交通设施布局方法 2

1.2.4 铁路综合客运枢纽行人流线优化 2

1.2.5 研究现状综述 3

1.3 主要研究内容 3

1.4 技术路线 4

第二章 铁路综合客运枢纽系统及行人流线分析 6

2.1 铁路综合客运枢纽系统分析 6

2.1.1 铁路综合客运枢纽内涵 6

2.1.2 铁路综合客运枢纽空间构成分析 6

2.2 行人流线基本内涵 7

2.2.1 行人流线的定义及分类 7

2.2.2 铁路综合客运枢纽流线优化目标 8

2.3 行人流线的交通特性分析 9

2.3.1 行人路径选择影响因素 9

2.3.2 流线设施行人步速特性分析 9

2.4 行人流线设计需求分析 13

2.4.1 不同换乘流线旅客出行链分析 13

2.4.2 不同换乘流线的旅客需求分析 16

第三章 基于空间句法的枢纽内部空间组合关系研究 18

3.1 空间句法理论与应用范围 18

3.1.1 空间句法理论及量化分析 18

3.1.2 空间句法变量解析及应用范围 18

3.2 功能空间组合设计方法 19

3.2.1 功能空间衔接重要度研究 19

3.2.2 基于Depthmap的换乘空间组织形态优化设计 22

第四章 铁路综合客运枢纽行人流线优化研究 25

4.1 枢纽站内行人流线阻抗研究 25

4.1.1 流线阻抗的影响因素 25

4.1.2 基于换乘效用的BPR换乘阻抗函数 26

4.1.3 节点上的冲突阻抗分析 28

4.2 基于换乘网络的枢纽双层优化模型 32

4.2.1 换乘路径选择模型 32

4.2.2 双层规划模型 33

4.3 枢纽站内旅客流线的优化方法 34

4.3.1 铁路综合客运枢纽行人流线优化原则 34

4.3.2 流线流向的优化 34

4.3.3 流线流量的优化 35

第五章 无锡北广场铁路综合客运枢纽案例分析 37

5.1 无锡北广场铁路综合客运枢纽概况介绍 37

5.2 无锡北广场铁路综合客运枢纽交通空间组合关系分析 37

5.2.1 功能衔接紧密度排序 37

5.2.2 无锡北广场铁路综合客运枢纽换乘空间组织形态优化 39

5.3 无锡北广场铁路综合客运枢纽旅客交通流线优化 42

第六章 结论与展望 44

6.1 主要研究成果 44

6.2 主要创新点 44

6.3 研究展望 45

致 谢 46

参考文献 47

附录 50

绪论

研究背景及意义

我国高速铁路不断发展，依托高铁站建设的铁路主导型枢纽逐渐成为最重要的一类综合客运枢纽。它是区域综合运输网的中枢环节，对区域运输系统的整体服务水平、运行效率和承载力都起关键作用。它不仅要满足旅客集散与换乘的安全性要求，还要满足便捷性、高效性和舒适性等要求。其将铁路运输、城市交通、行人流集于一体，故合理的行人流线、完善的换乘引导是提高枢纽运行效率的关键。

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