交通港站与枢纽设计03-01交通流线设计

交通港站与枢纽设计TransportationTerminals交通与土木工程学院第3章交通流线分析与设计第3章交通流线分析与设计流线是交通港站、枢纽的设计灵魂。流线设计、组织是否合理，不但影响交通枢纽的作业效率和能力，也直接关系到客运、货运设备的运用及交通枢纽的服务质量和水平。TransportationTerminalsch2-3第3章交通流线分析与设计3.1交通流线的定义及描述3.2交通流线的种类及分析3.3交通流线的疏解3.4交通流线的设计与组织3.5交通流线的标识布置3.6案例分析3.1.1交通流线的定义什么是交通？什么是交通流？什么是交通流线？3.1交通流线的定义及描述1）交通运输的概念交通是运输和邮电的总称。运输是人和物借助交通工具的载运，产生有目的的空间位移。邮电则是邮政和电信的总称，邮政是信件和包裹的传递，电信是语言、符号和图象的传输。这是广义的交通概念。狭义交通概念是和运输紧密联系的。易经：上下相迭谓之交,往来不穷谓之通.行人、车船、货物和信息在空间上的移动、传递和输送的总称。的概念行人、车船、货物的流动。交通流的基本要素：速度、密度和流量2）交通流的概念3）交通流线的概念概念一：行人、车船、货物在研究范围内流动的轨迹称之为交通流线。概念二：行人、车船、货物在一定范围内集散活动，形成一定的流动过程和流动轨迹，称之为交通流线。概念三：流线是人和物在建筑中流动的行为轨迹,是建筑功能要求的体现。动线人流动线车流动线物流动线3.1.2交通流线的描述方法方法1流程图表示法将旅客(或货物、车辆等)的各种行为流程按照行动的先后顺序用流程图块和连接线表示方法2组织图表示法在交通枢纽平面布局图或立体枢纽布局图的基础上将各种旅客(或货物、车辆等)的行为轨迹用线条表示出来，线条箭头的方向代表流线的方向，线条的粗细代表流线的密度，不同的线条类型表示不同的流线种类方法1流程图表示法a）机场的国内出发流程b）机场的国内到达流程箭头=人车物的流动方向线条组粗=流动密度方法2组织图表示法两种交通流线描述方法对比项目表示法优点缺点适用环境流程图表示法清晰明了地表达了交通枢组的各组成部分之间的关系，体现了人流在交通枢纽中的行为流程未体现设施对旅客的影响，并且不容易分析冲突点，以及设施环境对人行走过程的影响用于分析旅客行为的逻辑顺序，便于按旅客的行为流程进行流线设计和流线组织组织图表示法直观地表现了设施的结构以及各流线，便于分析不同流线产生的冲突点绘制复杂，同样无法体现各种流线特点，设施对旅客的影响及设施环境对人行走过程的影响用于分析固定设施布置和相关参数对流线导向性作用及流线对固定设施布置的影响描述流线的角度不同使得这两种表示法各有其技术优点，将两者有机结合起来更有利于透彻地表达流线的相关特征。交通流线的定量描述上述两种流线的描述方法是定性的描述方法，此外，目前对流线的描述同样有利用流量、密度和速度基本参数进行定量描述的情况，以行人流线为例:在行人流基本参数的关系模型中，假设行人流状态是稳态均匀的，行人自由流速度主要受个体特性、出行目的和场所条件的影响。当行人密度逐渐增大时，行人的速度受到行人密度制约，速度、密度和流量呈现相互影响关系。可表示为式中:Q——行人流量，人/m.min;U——行人速度，m/min;K——行人密度，人/m2.Q=K*U3.2.1交通流线的种类3.2.2交通流线的分析3.2交通流线的种类与分析交通流线的组成要素——分类依据交通方式：公、铁、港、航、管道性质：客、货、交通工具流量：单位时间流向：单向、双向；进、出流距/流程：长、短流速：快、慢3.2.1交通流线的种类3.2.1交通流线的种类动线的分类一、按照交通方式分类按照交通的不同可分为：1）行人交通流线2）车船交通流线3）货物交通流线3.2.1交通流线的种类行人交通是以人的体力为基础的最基本的交通方式是各类交通方式发生的始端和末端的必然形式行人交通具有速度慢，一般不成队列，运动速度和方式一般不受限制，对安全间距要求不太严格等特点。对行走距离和安全较敏感。1）行人交通流线人流动线行人交通安全设施（道路）(1)人行道(2)人行横道(3)行人交通信号(4)安全岛(5)分隔设施(6)步行街1）行人交通流线在交通港站与枢纽中，行人交通流线通常根据客流性质、旅客旅行目的、办理手续等不同可以分为：普通旅客流线、特殊旅客流线、贵宾旅客流线、工作人员流线进站旅客流线、出站旅客流线……长途旅客流线、短途旅客流线、市郊旅客流线…国内旅客流线、国际旅客流线……上行旅客流线、下行旅客流线等1）行人交通流线2）车船交通流线(1)道路（公路、城市道路）交通流线。道路交通流线又可分为慢行交通流线和机动车交通流线。(2)有轨运输交通流线。有轨运输交通流线又可分为铁路、地铁、轻轨、磁浮、有轨电车等线路上运行的列车流线。(3)水路运输交通流线。水路运输交通流线包括各种船舶在航道、港口航行形成的流线。(4)航空运输交通流线。航空运输交通流线包括各种飞机、飞行器在航路、机场航行形成的流线。(5)专用道路交通流线。一些道路是专供某种车辆使用的，这样就形成了专用的交通运输流线。如行包交通流线、邮政交通流线等。指各种货物在货流中心、货运站等相同或不同运输方式之间转运、换装所形成的货物交通流线。如港口站由铁路卸车的货物到船舶装船的货物流线、到站货物经传送带输送到堆码场的货物流线等。3）货物交通流线二、按照流向分类3.2.1交通流线的种类按照流向的不同可分为单向交通流线（上行流线、下行流线）、双向交通流线两类。1）单向流线2）双向流线在交通港站中，通常按照交通对象的大致去向也将交通流线分为进站（港）流线、出站（港）流线、中转/换乘流线。1）进站（港）流线分散、随机2）出站（港）流线集中、规律3）中转/换乘流线三、按照流程分类按照流程的不同可分为长途交通流线、短途交通流线、市郊交通流线三类。1、长途流线：季节性波动明显2、短途流线3、市郊流线：波动不明显3.2.1交通流线的种类3.2.2交通流线的分析流线分析在交通港站与枢纽建设和优化的过程中起到关键性的作用流线分析的目标十分明确：为交通港站与枢纽的建设和优化提供技术支持，使其设施布置更加合理。1）交通流线分析的总体思路根据流线分析的目标对既定布局方案下的港站或枢纽进行区域划分，分区域统计各类流线的数量、流线的分类，分析流线的静态分布规律。根据港站或枢纽内不同功能区域存在的各种不同去向的客流，生成枢纽内部的行人流线，研究不间功能区域内的流线占用情况，识别枢纽中的瓶颈区域，达到对瓶颈区域进行局部优化的目的。为了达到流线分析的目标，在进行流线分析时，应当以流线分析的原则为约束，从流线分析的内容入手，细化流线分析步骤，将各种流线参数特征分析透彻。按照逻辑层、控制层、方法层三个层次综合控制流线分析。2）交通流线分析的逻辑框架交通流线分析的逻辑框架流线设计流线组织以客运枢纽为例：①确定客运枢纽流线类型②既定设施布置方案下的流线生成③流线瓶颈识别④流线瓶颈的原因分析与消除⑤流线的仿真分析3）交通流线分析的基本步骤①确定客运枢纽流线类型对于客运枢纽而言，主要是行人流线产生实体流线。为了合理设计和组织行人流线，从流线走向将行人流线的类型分为行人进站流线、行人出站流线和行人换乘流线。三种类型的流线描述了行人流在客运枢纽中的行为轨迹，而针对不同规模和不同服务功能的客运枢纽流线类型的细分还会略有不同。②既定设施布置方案下的流线生成直观形象地表示出行人流线在客运枢纽中的分布和走向，是流线生成的主要任务，也是行人流线瓶颈识别的基础。(1)将各个功能区域中各设施的出入口几何中心记作标记点;红色标记点代表进入标记点，蓝色标记点代表离开标记点。(2)采用有向线段链接标记点的方式，将各种类型的行人流线按照其行为轨迹在设施布置图中表示出来。(3)对各种有向线段进行区分，即用不同的颜色代表不同的流线类型，不同的线条粗细代表不同的流线流量。②既定设施布置方案下的流线生成链接标记点形成流线示意图③流线瓶颈识别流线瓶颈识别是指流线瓶颈区域的识别，是流线分析的关键步骤。流线瓶颈的识别方法通常有三种，即通行能力法、延误法和密度法。常利用计算机软件的仿真实现。③流线瓶颈识别通行能力法将出行路线划分成若干流线段单元，保证在流线在单元内道路的通行能力均衡。计算各流线段单元的通行能力，当通行设施设计通行能力小于实际通行能力时，即可确定设施瓶颈的位置。③流线瓶颈识别延误法延误是判新综合枢纽内行人流线顺畅程度的一个重要参数。从延误的大小还可间接地分析设施的服务能力和服务水平。所以，用延误作为指标进行流线瓶颈识别具有重要的意义。乘客在枢纽内产生延误一般表现为排队、拥挤和等待三种行为。③流线瓶颈识别密度法流线上的行人密度直接反映流线的拥挤程度，所以密度是衡量流线情况的一个有效指标。流线所占用的单位面积内行人越多，则流线越拥挤，设施的服务水平越低，当行人停下来在流线节点处排队时，流线密度最大，此密度称为阻塞密度。④流线瓶颈的原因分析与消除形成客运枢纽行人流线瓶颈的原因多种多样，但总的而言，可以将其按四种方法分类:(1)宏观原因与微观原因;(2)规划原因与设计原因;(3)常发因素与偶发因素;(4)人为原因与设施原因。瓶颈成因宏观vs微观+规划vs设计宏观原因一般由规划不当导致，与规划原因具有对应性;同样，微观原因与设计原因也是对应的。从宏观规划方面分析:枢纽结构不合理导致在某些区域人流过于集中，形成瓶颈;流线导向不清晰、不合理导致部分流线段拥挤，形成瓶颈。微观方面，设计不当也可能造成流线瓶颈，由于对未来几年的客流量增加没有做充分的考虑，对服务设施的服务能力和服务水平认识不到位，导致部分功能区域服务压力过大，形成瓶颈。常发因素vs偶发因素常发因素导致的流线瓶颈一般重复出现产生这类流线瓶颈的根本原因是瓶颈区域处的旅客流量达到或者超过了其通行能力，这类瓶颈周期性地出现，给枢纽整体服务水平带来的影响较大。偶发因素包括天气、施工等因素，一般具有不可预见性，其造成的影响也较小。设施因素vs人为因素产生交通瓶颈的设施原因指的是设施所提供的通行能力不能够满足高流量的流线通过。人为因素包括旅客对枢纽内部的各功能区域认知不够，信息不全，旅客在枢纽内部迁回，从而导致总体流线参数发生变化。人为因素相对与其他因素对枢纽内部流线瓶颈形成的影响相对较小。④流线瓶颈的原因分析与消除消除客运枢纽中流线瓶颈的两种方法:法1:通过改变设施的服务能力和服务水平来增加各个流线节点的通行能力和减少延误时间，以此来达到消除瓶颈的目的;法2：重新组织和设计流线的分布和走向，即研究流线和设施布置之间的关系，通过调整流线在设施布置中的分布来消除瓶颈区域。供需矛盾的平衡瓶颈消除⑤流线的仿真分析用于评价交通流线分析优化的效果。流线仿真分析的方法是在计算机上复现瓶颈区域的实际情况，对仿真瓶颈区域情况进行研究和计算。瓶颈区域是随着时间推进、流线流量增长造成的，其形成是个动态过程。在不同的时间段，各个流线的流量都是不同的，根据实际调查的情况，按时段设置至流线仿真模型中，实现流线流量随时间的变化，从而动态地研究瓶颈的产生、发展和消除过程。运用流线仿真分析的方法分析瓶颈时，由于仿真输出数据的全面性与动态性，基本上可以获得瓶颈研究必需的各种流线参数的定量数据:流量、速度、时间、影响范围等。⑤流线的仿真分析主体模型（Agent-based_model）的领域常用软件VissimLegion、Steps、AnyLogic、SimWalkOasysMassMotion以客运枢纽为例：①确定客运枢纽流线类型②既定设施布置方案下的流线生成③流线瓶颈识别④流线瓶颈的原因分析与消除⑤流线的仿真分析3）交通流线分析的基本步骤回顾3.3交通流线的疏解3.3.1交通流线间的关系3.3.2交通流线交叉的疏解一、交通流线之间的关系流线按照流动