（交通运输规划与管理专业论文）铁路枢纽中客运站点布局问题的研究.pdf

西南交通大学硕士学位论文第1 页 于两要 我国在铁路枢纽客运站布局的规划设计研究方面，对客运站在铁路枢纽范围内的 总体布局规划以及与其它交通方式之衔接布局等问题缺乏系统全面分析，因此在集城 市交通方式与铁路客运站于一体的综合客运枢纽站成为集散城市客运与城际客运的重 要交通工具的新形势下，研究枢纽内客运站布局规划问题，能够进一步完善和深化铁 路枢纽客运站的布局规划设计理论，并能够在实践中为客运站布局规划设计及客运组 织提供理论依据，对于加强今后客运站的建设、旅客运输组织，提高旅客运输效率具 有重要的理论意义与现实意义。 客运站布局问题既要从总体上考虑客运站在枢纽中的布置形式又要从局部上考虑 客运站与城市交通的综合站场布局方式。 本文首先将客运站看作枢纽范围内的一个交通功能点，结合枢纽的不同布置图型及 特点对枢纽的客运站布局方式进行分析，对比了布局规划传统方法的优缺点，提出新 时期铁路枢纽内客运站布局规划思路与方法，为下文的研究奠定了基础。 接下来通过分析客运站布局的主要影响因素，建立了基于客运站建设投资费用、客 运站运营费用、通过能力占用费用及旅客出行总费用四者之和最小为目标的混合整数 规划模型，通过对模型的求解和实际的调整得到客运站布局方案的评价优选集，并通 过算例演示。 然后在分析了客运专线的特殊性以及客运专线的弓l 入对枢纽客运站布局规划的影 响的基础上，建立了铁路枢纽客运站布局规划方案的评价指标体系，应用层次分析法 确定各项指标的权重，并应用熵技术对所得的权重进行了修正，进一步确定了指标权 重的准确性，然后采用多层次模糊评价模型对方案进行了综合评选。 最后以成都枢纽为背景，按照前面两章的方法与步骤对其在客运专线引入情况下 的客运站布局规划进行了综合评价，获得了新的较为可行的客运站布局规划方案，并 将客运站看作城市范围内的一个交通设旄，结合城市交通分析了新成都站站场布局方 案，主要设施配置，站区规划等具体问题。 关键词：铁路枢纽；客运站；布局规划；客运专线；综合评价 西南交通大学硕士学位论文 第1 i 页 a b s t r a c t c o n s i d e r i n gs t u d i e sa b o u tl a y o u tp l a n n i n ga n dd e s i g n i n go fr a i l w a yt e r m i n a lp a s s e n g e r s t a t i o ni nc h i n a ，i s s u e ss u c ha st h eo v e r a l ll a y o u tp l a n n i n ga n di n t e r f a c e 、历t l lo t h e rm o d e lo f t r a n s p o r t a t i o no fp a s s e n g e rs t a t i o nw i t h i nt h er a n g eo fr a i l w a yt e r m i n a li sl a c ko fs y s t e m a t i c a n dc o m p r e h e n s i v ea n a l y s i s s o ，u n d e rt h en e wc i r c u m s t a n c e so fc o n c e n t r a t i n gu r b a nt r a n s p o r tm o d ea n dr a i l w a y p a s s e n g e rs t a t i o ni n t oa i li n t e g r a t e dr a i l w a yt r a n s f e rh u bw h i c hi su s e da sai m p o r t a n tm e a n s o ft r a n s p o r tf o ru r b a np a s s e n g e r sa n di n t e r c i t yp a s s e n g e r s ，t os t u d yt h el a y o u tp l a n n i n g p r o b l e m so f r a i l w a yt e r m i n a lp a s s e n g e rs t a t i o n ，w ea r ea b l et of u r t h e ri m p r o v i n ga n dd e e p e n t h et h e o r yo fl a y o u tp l a n n i n ga n dd e s i g n i n go fi t ，t h e nw ec a na l s op r o v i d et h e o r e t i c a lb a s i s f o r t h e p l a n n i n ga n dd e s i g n i n g a n dp a s s e n g e r o r g a n i z a t i o n o fp a s s e n g e rs t a t i o ni n p r a c t i c e t h e s e h a s i m p o r t a n t t h e o r e t i c a l s i g n i f i c a n c e a n d p r a c t i c a lm e a n i n g f o r s t r e n g t h e n i n gt h ef u t u r es t a t i o nb u i l d i n ga n dp a s s e n g e rt r a n s p o r to r g a n i z a t i o n ，a sw e l la s i m p r o v i n gt h ee f f i c i e n c yo fp a s s e n g e rt r a n s p o r t a t i o n n o to n l yt h ep o s i t i o no fs t a t i o ni nr a i l w a yt e r m i n a li st a k e ni n t oa c c o u n t ，b u ta l s ot h e j u n c t i o nf o r mo fr a i l w a ys t a t i o na n du r b a nt r a n s i ts y s t e ms h o u l db ec o n s i d e r e d f i r s t l y ，s t a t i o nc a nb er e g a r d e da sat r a n s p o r t i n gs i t e i nd i f f e r e n tt y p eo fr a i l w a y t e r m i n a l ，a n dt h el a y o u tf o r mo f m a j o rs t a t i o ni ss t u d i e d a f t e rc o m p a r i n gt h ea d v a n t a g e sa n d d i s a d v a n t a g e so ft r a d i t i o n a ll a y o u tp l a n n i n gm e t h o d s ，p u t t i n gf o r w a r dp l a n n i n gm e t h o da n d t h o u g h tu n d e rn e wd e s i g n i n gc o n c e p to fs t a t i o nl a y o u t ，t h ea u t h o rc l a r i f i e st h er e s e a r c h d i r e c t i o no f t h i sp a p e r n e x t ，b a s e do nt h ea n a l y s i so ft h em a i ni n f l u e n c ef a c t o r so f p a s s e n g e rs t a t i o nl a y o u t ， t h ep a p e rb u i l d sm i x e d - i n t e g e rp r o g r a m m i n gm o d e l 、析t l lt h eo b j e c tf u n c t i o no fo b t a i n i n gt h e m i n i m u mc o s ti n c l u d i n gs t a t i o ni n v e s t m e n tc o s t ，s t a t i o no p e r a t i n gc o s t ，c a p a c i t y o c c u p a n c y c o s t sa n dp a s s e n g e rt r a v e lc o s t ，t h e nt h em o d e li ss o l v e da n da d j u s t e da c t u a l l yi no r d e rt og e t t h el a y o u ts c h e m es e l e c t i o ns e t sf o re v a l u a t i n g a tl a s tt h em o d e li sd e m o n s t r a t e dt h r o u g h n u m e r i c a le x a m p l e t h e n ，b a s e do nt h ea n a l y s i so ft h ep a r t i c u l a r i t yo ft h ed e d i c a t e dp a s s e n g e rl i n ea n dt h e e f f e c t st ot h er a i l w a yt e r m i n a ls t a t i o nl a y o u tp l a n n i n gw h e ni n t r o d u c i n gp a s s e n g e rd e d i c a t e d l i n e ，t h ep a p e re s t a b l i s h e das y n t h e t i ce v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mo ft h ep a s s e n g e rs t a t i o n s l a y o u ts c h e m e s s u b s e q u e n t l y ，d e t e r m i n i n gt h ew e i g h to ft h ei n d e xw i t ha n a l y t i c a lh i e r a r c h y p r o c e s sm e t h o d ，a n du s i n ge n 仃o p yt e c h n i q u e st oa m e n dt h ew e i g h ts oa s t of u r t h e re n s u r et h ea c c u r a c y o ft h e m ，s o 嬲f u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o ni ns e l e c t i n gt h es c h e m e s 西南交通大学硕士学位论文 第1 i i 页 f i n a l l y ，u s i n gc h e n g d ur a i l w a yt e r m i n a la st h eb a c k g r o u n d ，c o n d u c t i n gac o m p r e h e n s i v e e v a l u a t i o no fi t s p a s s e n g e rs t a t i o nl a y o u tp l a n n i n gf o ri n t r o d u c t i o no fd e d i c a t e dp a s s e n g e rl i n ei n a c c o r d a n c ew i t ht h em e t h o d sa n ds t e p so fp r e v i o u st w oc h a p t e r s 。s oa st oo b t a i na m o r ef e a s i b l en e w p l a n n i n gs c h e m eo ft h et e r m i n a ll a y o u t t h e nt a k i n gt h ep a s s e n g e rs t a t i o na sa t r a n s p o r tf a c i l i t i e s w i t ht h er a n g eo fc i t y ，a n a l y z i n gs p e c i f i ci s s u e so ft h en e w c h e n g d us t a t i o ns u c ha st h ey a r d l a y o u tp r o g r a m ，m a i nf a c i l i t yc o n f i g u r a t i o na n ds t a t i o na r e a p l a n n i n 2 k e ) 帅r d s ：r a i l w a yt e r m i n a l ；p a s s e n g e rs t a t i o n ；l a y o u tp l a n n i n g ；d e d i c a t e d p a 5 s e n g e rl i n e ； c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n 西南交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授 权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 保密口，在年解密后适用本授权书； 2 不保密使用本授权书。 ( 请在以上方框内打“寸) 学位论文作者签名：吴聃指导学位论文作者签名：炙彳j指导 日期：勿肌f - 7y 考寻 仓f i 肜形 、， 孙 2 签 ： 师 期 老 日 西南交通大学硕士学位论文主要工作( 贡献) 声明 本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： l 、在分析了铁路枢纽以及客运站的相关概念、客运站布局的影响因素、铁路枢纽 中客运站布局形式的基础上，提出了新的设计理念下铁路枢纽客运站布局规划研究的 思路和步骤。 2 、在前面章节分析比较了传统布局规划方法优缺点的基础上，建立了基于客运站 建设投资费用、客运站运营费用、通过能力占用费用及旅客出行总费用四者之和最小 为目标的混合整数规划模型，并通过算例进行了演示。 3 、通过对相关文献的归纳总结，采用定性与定量相结合的方法的从社会影响、铁 路枢纽总体适应度、与城市规划协调程度和费用等因素出发，选取了1 4 项指标，建立 铁路枢纽客运站布局方案比选层次指标体系。选用层次分析法确定各项指标相对总目 标的权重，并利用熵技术对权重进行了修正，进一步保证了数据的准确性，然后模糊 综合评价对备选方案进行综合比选。 4 、通过成都枢纽客运站布局的实例分析，证明前文所建立的评价体系以及评价方 法具有较强的实用价值。从微观层面对客运站的布局进行了阐述，具体以新成都站为 例，分析了客运专线引入站的站场布置方案、站区规划以及与其他交通方式的协调等 具体到某个客运站的问题。 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成 果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰 写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。 本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。 学位论文作者签名： 7 - - 4 日期加肌衫罗 西南交通大学硕士学位论文第1 页 第1 章绪论 1 1 课题的研究背景及意义 铁路是国民经济的大动脉，我国的国情决定了其在交通运输体系中的骨干地位是其 他运输方式无法替代的。 随着我国经济和城市化进程的发展，区域经济一体化和区域经济结构的调整，以 大城市为中心的城市居民活动范围不断扩大，必然对旅客运输服务从质上和量上提出 更高的要求。 过去我国铁路客运建设重视提高线路通过能力，忽视枢纽及车站等点的通过能力， 导致客运能力不足，难以满足运输市场需求。许多大城市铁路枢纽运输能力紧张，运 输效率、服务水平与发达国家相比较低；尤其是铁路枢纽内主要客运站数量不足，既 有客运站布局规划不尽合理，主要客运站之间缺少直径线连通等问题给旅客换乘带来 了极大不便。 铁路客运专线、高速铁路的建设在我国已全面展开，这些新线的引入将会使原有 的铁路枢纽运输结构、运输组织方式以及运行径路产生很大的变化。铁路枢纽内的客 运站作为铁路客运基础设施，其布局形式影响枢纽客运通过能力的发挥，客运站与城 市交通方式的衔接方式影响城际客流与城市客流的集散效率以及旅客换乘便利程度。 我国在铁路客运站布局的规划设计研究方面，有的比较注重建筑方案和工程层面 的研究，或者针对单一的换乘问题、规模问题进行研究，对客运站在铁路枢纽范围内 的总体布局规划以及与其它交通方式之衔接布局等问题缺乏系统全面分析，因此在集 城市交通方式与铁路客运站于一体的综合客运枢纽站成为集散城市客运与城际客运的 重要交通工具的新形势下，研究枢纽内客运站布局规划问题，能够进一步完善和深化 铁路枢纽客运站的布局规划设计理论，并能够在实践中为客运站布局规划设计及客运 组织提供理论依据，对于加强今后客运站的建设、旅客运输组织，提高旅客运输效率 具有重要的理论意义与现实意义。 铁路运输枢纽中客运站点的布局问题，是一个大的系统问题，对于当今市场经济 下的我国铁路运输市场，这个问题处理得当，将会使各种运输方式的优势得以淋漓尽 致的发挥，从而有利于铁路运输枢纽的规划，以达到点线能力协调的目的，进而提高 整个运输业的能力，实现缩短旅客旅行时间、降低运输成本、提高劳动生产率及完成 各项运输任务的目标。 西南交通大学硕士学位论文第2 页 1 2 国内外现状分析 1 2 1 国外铁路枢纽客运站 铁路运输在国外已有很长的使用历史，在不同地理区位的国家，铁路客运方式具 有不同的侧重。 国外的很多综合客运站都比较重视以人为本的设计理念，本着枢纽站布局应优化 城市总体规划、方便乘客换乘、促进所在城市的发展的原则，建设立体布局、各种交 通方式换乘二体化的综合客运枢纽站。 据不完全统计，全世界服务于2 0 0 万以上人口的大城市铁路枢纽有3 2 处，服务于 5 0 0 万人口的大城市铁路枢纽有1 2 处，在其发展过程中，有如下共同特点【l2 】。 ( 1 ) 铁路客运站多为尽头式伸入到城市中心区边缘且被城市包围不少国家将铁路 客运站设在市内繁华的居民区或商业区内，有的伸向市区广场，缓解了市内使用汽车 所造成的能源紧张和交通拥挤的矛盾。如英国伦敦枢纽内，有1 5 个铁路客运站伸入市 区，居民只需步行2 3k m 就能到达火车站，巴黎也是如此。表1 1 列举了部分国外 大城市客运站设置的情况。 ( 2 ) 引入枢纽的铁路干线数量多，许多国家服务于特大城市的铁路枢纽布置图形 复杂，枢纽结构分为放射环形或放射半环形等形式。这样的布置保证了枢纽引入线间 的联系，便于组织旅客列车运行和客货分流。 ( 3 ) 铁路市郊客运站逐步向地下发展，并和地铁连成一体。市郊客运站采取分散 布局，多为尽头式的专线。同时与汽车站、水运码头和航空港有着密切联系。 ( 4 ) 枢纽客运设备在改造时，与城市总体规划及其他运输方式密切配合，客运设 备布置的趋势是： 特大城市铁路枢纽，修建穿过中心地区地下直径线的增多了。有的在直径线上 还修建1 - 2 处大型客运站，在城市其他区域，布置若干辅助客运站，以满足较大的客 运量要求； 改建尽头式客运站为通过式客运站，以增加枢纽内客运站的通过能力和枢纽内 部分工的灵活性： 当深入城市中心区的尽头式客运站能力饱和而又无扩建的可能时，分出近郊客 运作业，以减轻车站咽喉负荷； 把占地较多又与城市无直接关系的客运机务段、客运车辆段、客车整备所移出 市区范围，置于郊区。 表1 1 国外铁路枢纽内客运站的分布情况【3 】 西南交通大学硕士学位论文第3 页 文献 4 】中概述了纽约、巴黎、伦敦、东京等各个国家的铁路枢纽发展概况，从引 入铁路枢纽的线路、枢纽内的车站分布与作业、铁路枢纽地区的城市交通等各方面介 绍了国外铁路枢纽的建设。 在铁路枢纽中站场布局与选址理论方面，国外目前主要进行了枢纽的静态选址、动 态选址等方向的研究。关于静态选址，国外己经形成了许多可行的模型与方法，文献 1 3 q b 归纳起来为三类：应用连续型模型选址、应用离散型模型选址和应用综合评价法 选址。关于动态选址，文献b 2 提出一种两阶段启发式方法来解决离散动态选址问题。 文献 1 3 1 等提出两种方法即最小化预期机会成本和最小化最大损失，来研究站址数目不 确定的动态选址问题。 在客运站的布置方案设计方面，文献 5 1 - 1 0 1 分别对欧洲大型铁路客运站的案例进 行了研究，分别介绍法国里尔高速铁路车站、法兰克福铁路客运站、德国斯图加特车 站、英国国王十字车站的建设与改建过程中的一些新的设计理念，展示了当代铁路客 运站综合体的特点；介绍了如何进行改建以符合城市合理充分利用土地的要求，为我 国客运站改扩建工作提供了良好的借鉴和启示。 1 2 2 国内铁路枢纽客运站 我国大型铁路枢纽均位于大城市所在地，由于各枢纽的布置图形、铁路引入线数 目、客运量大小、所在城市性质、规模均不相同，铁路客运站设置方案也各不相同【1 41 5 1 ， 但是，也有许多共同之处。 ( 1 ) 枢纽客运站数量少，运量集中，旅客拥挤，不能满足客运要求。我国几个大 西南交通大学硕士学位论文第4 页 城市枢纽引入线路及客运站设置数量见表1 2 。 由下表1 2 可知，有大量客流产生的京、津、沪、宁、沈等大城市，一般每1 5 3 条引入线才设一处客运站；按城市总人口记，每3 0 0 - - - 6 0 0 万人口设一处客运站；而 国外大城市，一般每1 - - - 2 条引入线，每百万人口就设一处客运站。总的来说，我国与 国外一些城市相比，铁路客运站数量偏少。 ( 2 ) 进入枢纽客运站的进路数少。国外一些大型客运站，有比较多的车站进路， 每一个引入方向有1 - - - - 2 股道，许多车站是4 线进路，甚至多达8 线进路。而我国一些 大型客运站的进路只有2 - - 3 股，大大影响了车站的接发车能力。 ( 3 ) 铁路枢纽的规划和扩建考虑市郊运输不够，与城市规划结合得不够紧密。 ( 4 ) 铁路线路进入城市后，平交道口多，对城市交通产生严重干扰。随着市区范 围的扩展，铁路伸入市区，造成城市布局的困难。加之，在改造和扩建枢纽的同时， 又忽视了这一矛盾的解决，造成铁路分割并阻隔了城市，导致城市交通不畅，反过来 又影响铁路能力的正常发挥及行车安全。 表1 2 国内大型铁路枢纽内客运站分布数量【3 】 在铁路枢纽中站场布局与选址理论方面，国内的研究成果体现如下：文献 1 4 】以旅 客出行分布和出行时间为基础，建立了铁路客运站设置优化模型，但是此论文是基于 普通铁路枢纽进行研究的，文中约束条件未进行具体化，也未给出在现场应用的例子。 文献【1 9 】对公路客运站布局和站址选择应使旅客集中、疏散的费用与客运站建设、经营 费用之和最小，以能力、发到量均衡为约束条件，给出了模型的求解方法，但是没有 提供算例支持。文献 2 0 1 通过分析影响专线客运站布局的诸因素，根据其对枢纽的影响 程度的大小，制定一套合理的指标体系，研究指标量化的方法和分析指标权重，将方 案中的所有指标进行总体比较，选择出最优方案。文献 2 1 2 2 1 e p 较为系统地概述了交 通枢纽场站布局方法，比较了交通枢纽场站布局的重心法、微分法、成本分析法、混 西南交通大学硕士学位论文第5 页 合整数规划法、运输规划模型法等数学模型与效益成本分析法的优缺点，侧重于以公 路交通枢纽的优化布局为目标，综合考虑综合交通枢纽的选址和布局问题。文献 4 2 】 论述了公路枢纽客运站布局规划的原则、方法和步骤，对站场位置和规模的确定进行 了分析，并对布局方案评价方法进行了较深入的分析和研究。在对评价指标进行定量 化描述的基础上，应用多级模糊综合评判结合层次分析法对各种布局方案进行评价和 选优，给出了应用实例。 在客运站的布置方案设计方面，我国的铁路枢纽客运站也是随着经济和铁路的发 展而发展起来的，目前我国客运站的建设已进入跨越式发展阶段，铁路客站的设计从 功能需求、站型选择、总体布局、建筑特征、结构特色、服务设施、环保措施和细部 设计等方面着手，特别是在铁路车站建设中贯彻以人为本的设计理念，全面落实“功 能性、系统性、先进性、文化性、经济性 的要求。表现在南京站、泰州站、扬州站、 北京南站以及规划在建和拟建的新广州站、武汉站、上海虹桥站以及多条客运专线上 的客运站。 文献【1 6 卜【1 8 给我们介绍了上海南站的“零换乘 体系和内部空间的处理，以及 香港九龙站的与城市一体化发展的车站综合体，向我们展示了新时期客运站站场布置 的新特点，新理念。 1 3 论文研究目标和主要内容 1 3 1 研究目标 论文从多方面讨论铁路枢纽内客运站布局的合理性问题。首先将客运站看作枢纽 范围内的一个交通功能点，结合枢纽特征对客运站相互之间的位置形式进行分析，并 利用研究成果分析成都铁路枢纽内的客运站点规划，接下来运用多目标评价的方法对 规划方案进行进一步优选，为实际规划提供参考。最后将客运站看作城市范围内的一 个交通设施，结合城市交通分析综合客运枢纽站站场布局方式。 1 3 2 主要研究内容 论文以客运专线条件下的铁路枢纽客运站作为研究对象，针对其特点进行布局规 划方法及其应用的研究，主要研究内容如下： 1 、绪论。阐述论文研究的背景和意义，综述国内外铁路枢纽客运站布局规划的研 究现状，对比国内外该领域研究的不同侧重点及存在的缺陷，结合研究发展方向以确 定本论文的研究方向。 2 、界定铁路枢纽及客运站的相关概念，分析客运站布局的影响因素、布局原则以 西南交通大学硕士学位论文第6 页 及铁路枢纽中客运站的布局形式，提出本文客运站布局规划研究的思路与方法，这部 分是后续客运站布局规划研究的理论基础。 3 、在分析铁路枢纽客运站布局规划主要影响因素的基础上，借鉴已有相关系统布 局规划理论，对传统模型进行改进，建立基于多项费用最小的混合整数优化模型，应 用建立的布局理论模型进行实例演示。 4 、分析客运专线引入对铁路枢纽客运系统的影响，归纳总结相关文献，建立布局 方案比选的评价指标体系，对有关指标法作量化处理，并选取合理的评价方法进行系 统评价。 5 、通过成都枢纽客运站布局的实例分析，证明前文所建立的评价体系具有较强的 实用价值。对新成都站的站场布置方案、主要设施配置方案、站区规划等内容进行分 析阐述。 6 、结论。归纳本文主要研究成果，指明未来的研究方向。 1 4 论文的研究方法及技术路线 本文以运用系统规划的思想，采取理论分析与例证研究结合、定性分析与定量分 析并重的研究方法，对铁路枢纽客运系统现状及需求分析，结合客运专线的特点，改 进传统布局模型，构建基于多项费用最小的布局优化理论模型，建立多层次模糊评价 的综合评价模型对布局方案进行综合评选，力求做到系统与局部结合，理论与实践结 合，经验归纳与论分析结合，对客运专线引入后的铁路枢纽客运站宏观布局进行深入 的研究。具体的技术路线如图1 1 所示。 西南交通大学硕士学位论文第7 页 研究的背景与意义 基本概念与理论基础 广一一一一一 l l 客运 站布 局原 则及 影响 因素 铁路 枢纽 中客 运站 布局 形式 客运 站布 局规 划常 用方 法 客运 站布 局规 划的 思路 与方 法 = 茎善藿蚕毒；希丐磊曩露蔓莉一一一一一 理 论 依 据 建 业 模 型 模 型 应 用 客运专线引入铁路枢纽客运站布局 客运 专线 引入 理论 分析 布局 方案 综合 优选 一1 i i i l 建立评价体系 确定指标权重 一r 葳磊露恙翥新菥一 一一一1 l i i 新成都站站场布局研究 站场 方案 选择 站区 规划 设计 车站 主要 设施 配置 方案 图1 - 1 论文的技术路线图 1 六 他运 输方 式协 调布 局 i，l 西南交通大学硕士学位论文第8 页 第2 章铁路枢纽内客运站点布局规划概述 2 1 铁路枢纽与客运站概述 2 1 1 铁路枢纽的概念 在铁路干、支线的交汇点或终端地区，由各种铁路线路、专业车站以及其他为运 输服务的有关设备组成的综合体称为铁路枢纽。铁路枢纽是连接铁路干、支线的中枢， 是为城市、工业区或港埠区服务以及与国民经济各部门联系的重要纽带，也是交通运 输枢纽的主要组成部分。 铁路枢纽是客、货流从一条铁路线路转运到另一条铁路线路的中转地区，也是城 市、工业区客货到发和联运的地区。它除办理枢纽内各车站的有关作业外，在货物运 转方面还办理无改编中转和有改编中转列车的作业以及枢纽地区小运转列车的作业， 在客运作业方面办理通过、管内和市郊旅游列车有关的作业，在货运业务方面办理各 种货物的承运、装卸、发送、保管等作业，此外还要供应运输能力，进行机车车辆的 检修等作业【2 】。 为了适应铁路跨越式发展的新形势，并且能够高效快速完成铁路客货运生产任务， 铁路枢纽总体布局规划要求做到点线能力协调、列车径路顺直、客运站、编组站布局 分工合理。 2 1 2 铁路枢纽分类 铁路枢纽按其在铁路网上的地位和作用可分为以下几类f 2 】： 1 、路网性铁路枢纽 凡承担的客、货运量和车流组织任务涉及整个铁路网的枢纽都属于路网性铁路枢 纽。 这种枢纽一般都位于几条铁路干线交叉或衔接的大城市，办理大量的跨局通过车 流和地方车流。设有较多的专业车站，其设备的规模和能力都很大，如沈阳、北京、 郑州、徐州、武汉、上海等枢纽。 2 、区域性铁路枢纽 凡承担的客、货运量和车流组织主要为定的区域范围服务的枢纽都属于区域性 铁枢纽。 这种枢纽一般都位于干线和支线的交叉或衔接的大、中型城市，办理管内的通过 车流和地方车流，设备规模不大，如太原、蚌埠、柳州等枢纽。 3 、地方性铁路枢纽 凡承担的运量和车流组织主要为某一工业区或港湾等地方的作业服务的枢纽都属 西南交通大学硕士学位论文第9 页 地方性铁路枢纽。 这种枢纽一般都位于大工业企业和水陆联运地区，办理大量的货物装卸和小运转 作业，如大同、秦皇岛等枢纽。 铁路枢纽按枢纽范围内的专业车站和铁路线路在总图结构上的特点可分为一站式 枢纽、三角形枢纽、十字形枢纽、顺列式枢纽、并列式枢纽、环形枢纽、尽端式枢纽 和混合式枢纽等八种类型。 2 1 3 客运站概念及功能定位 铁路客运站是铁路旅客运输的基本生产单位。它的主要任务是组织旅客安全、迅 速、方便地上、下车，便利旅客办理一切旅行手续，提供旅客舒适的候车条件和优质 服务，保证铁路与市内交通联系便捷，使旅客迅速集、疏等。客运站的布局与设计问 题解决得恰当与否，直接影响旅客运输的效率和服务质量。 铁路客运站主要实现城市内出发客流的聚集和城市外到达客流的疏散，因此是一 种对外的交通运输枢纽，满足旅客城际间的出行换乘需求，实现城市内交通与城市外 运输的无缝衔接，是城市交通运输系统中对外重要的节点。 由于铁路客运站具有较强的客流集散能力，因此在客运专线、城际铁路引入和城 市轨道交通快速发展的条件下，铁路客运站成为城市客运交通整合优化的关键点，许 多新建的高速客运站正成为城市的综合交通换乘型枢纽，成为衔接城市各种交通方式、 节省居民出行时耗、优化城市布局和促进城市经济发展的重要途径。 2 1 4 客运站与铁路枢纽的布局关系 客运站是构成铁路枢纽的实体单元，在运输组织中客运站以点的形式吸引疏散枢 纽客流，起到枢纽内外集散旅客的作用；同时铁路枢纽承载着客运站全部车流，起到 吞吐车流量的作用。客运站与铁路枢纽的关系如图2 1 所示： 图2 1 客运站与铁路枢纽布局关系 城市内旅客运输 城市间旅客运输 西南交通大学硕士学位论文第1 0 页 m 进行客运站布局规划时，需考虑它与铁路枢纽之间的关系。在客运发展初期，客 运站一般选择设置在客流密集的地区，主要只受地形地质及城市经济政策等因素影响， 形成一站型、三角形、十字型等等典型形式，此时还并未产生铁路枢纽的概念。但随 着经济的持续快速发展，多个客运站的建设并存在城市区域内，开始相互影响相互制 约，便诞生了铁路枢纽，要求枢纽内的各客运站合理分布与分工，当原有客运站在数 量规模以及布局方面都已不能适应需求时，就需改扩建或新建客运站，但客运站的重 新布局规划都只能在既有枢纽布局的基础上进行，必须服从于枢纽的总体布局规划， 根据枢纽所在城市的发展规划、枢纽各衔接方向、枢纽在路网中的地位及枢纽客流性 质来进行，以保证枢纽布局的协调性和合理性。 2 2 铁路枢纽中客运站布局形式 2 2 1 铁路枢纽中客运站点布局原则 交通运输枢纽中客运站点的布局应遵循集中与分散相结合的原则，并结合我国交 通换乘模式的要求，综合考虑城市规划、方便旅客集散及各种运输方式自身的特点， 以及地形、地质条件和环保等因素的影响。 铁路客运站在枢纽内的布局，应方便旅客乘降，配合城市规划，与各铁路线路引 入方向有便捷的通路，并与市区主要干道以及办理客运业务的车站间有便利的交通联 系。 一般情况下，在中、小城市的交通运输枢纽中，设置一个客运站，即可满足要求， 其位置尽可能地设在靠近城市居民区，并与城市交通运输系统有方便联系，且有利于 客运站今后发展的地带。 在大城市或特大城市的交通运输枢纽中，当客流量大客流性质复杂、城区分散、 既有客运站无发展余地时，可考虑设置两个或两个以上的客运站，其中一个为各衔接 方向共用，其位置距市中心约3 4k m ，既方便市内交通，又有发展余地的地区；另一 个客运站的位置应考虑各自客流的吸引范围，设在有利于客运分流、旅客就近乘降、 疏解城市交通的城市另一隅，或在枢纽内符合以上条件且有一定数量旅客列车通过的 中间站上，加强客运设备，改建成第二客运站。当枢纽内设置两个或两个以上的客运 站时，客运站的分工可根据具体情况采取如下方案：按衔接线路分别办理始发、终到 旅客列车；按办理始发、终到和通过旅客列车分工；按办理快、慢车分工；按办理长 途、市郊旅客列车分工。在办理始发、终到旅客列车的客运站上，应设置客车整备所， 其位置应设在靠近客运站且与客运站纵列的市郊或市区边缘1 3 引。 西南交通大学硕士学位论文第1 1 页 _i nm mm m mm m 2 2 2 铁路枢纽中客运站布局形式 铁路枢纽是随着枢纽内各种客货运设施的设置逐步发展形成的。由于各铁路枢纽 的线路、车站及其他有关设备的数量不同，更重要的是受各铁路枢纽地区的自然地形、 地貌及既有市政设施和布局等因素的影响和制约，使各种线路、车站、设备在枢纽内 的配置也各异，因此形成了不同的枢纽布局类型。根据枢纽的几何形状，可以归纳为： 一站枢纽、三角形枢纽、十字形枢纽、延伸形枢纽平行并列式枢纽、环形枢纽、混合 形枢纽等几种主要布置图形。枢纽布置图的类型与枢纽内主要客运站的相互位置关系 互相影响。为了合理布置客运站，提高枢纽的客运通过能力，对不同类型的铁路枢纽 的客运站布局方式进行了分析。主要有以下五种形式： ( 1 ) 主要客运站集中设置在一站枢纽 一站枢纽是指由一个客货综合车站，或客运站与编组站相距较近，共同形成的小 型枢纽。一站枢纽虽然衔接三个以上方向，但枢纽的规模都不大，一般设置在具有较 大客流的干线上，位于城市市区外围或市区内。如图2 2 所示。 图2 2 一站铁路枢纽【2 j 这种客运站集中设置的优点是：减少基建投资和运营费用，便于旅客和行包的中 转、换乘：其缺点是：不利于城市各角落的旅客乘降，并加重城市交通的负担，随着 客流量的增长，客运设备的能力易于出现紧张饱和局面。适用于客流量小的小型枢纽 城市。 ( 2 ) 主要客运站顺列设置在顺列延伸型铁路枢纽的干线通道上 顺列延伸型铁路枢纽是由于受地形条件的限制或者城市发展的制约形成的。顺列 延伸型铁路枢纽的特点是：各铁路干线在枢纽的两端衔接，枢纽内只有一条干线通道， 客运站、编组站及枢纽的其他设施，都顺序排列在这条干线通道上。顺列延伸型铁路 枢纽示意图如图2 3 所示。 西南交通大学硕士学位论文第1 2 页 c 图2 3 顺列延伸型铁路枢纽【2 】 在顺列延伸型枢纽中，主要客运站顺列设置在干线通道上靠近城市中心的适当位 置。在两站之间的枢纽干线上，不仅要走行旅客列车，而且还要通过货物列车，再加 上枢纽内小运转列车取送、单机走行，这段线路通过能力受到限制，是顺列延伸形枢 纽的主要问题。 这种布置形式比较适合于城市发展相对分散、城市工业区和市区位于铁路干线沿 线两侧或大型城市受江河分隔，常见的情况是顺列延伸型铁路枢纽扩建时，采取在枢 纽内修建迂回线，使枢纽内具有平行的通路，从而可能发展成并列式铁路枢纽。文献 【3 4 】中分析了广州枢纽和兰州枢纽作为顺列延伸形枢纽的一些特点。 ( 3 ) 两个主要客运站设置在环形枢纽的环线上 几条铁路干线在枢纽地区汇集时，用环线把它们及有关设施联结成一个整体，成 为环形枢纽。环形铁路枢纽布置图形如图2 4 所示。 图2 - 4 环形铁路枢纽布置图【2 】 1 一编组站；2 - 客运站；3 一货运站；仁客、货共站；5 一工业站；仁中间站 环线有利于枢纽内各专业车站的布置，环形枢纽的客运站一般设置在枢纽环线上， 可以减少各干线之间折角列车的走行公里，可以提高枢纽的通过能力，加强枢纽的机 西南交通大学硕士学位论文第1 3 页 动灵活性，还可以减轻铁路对城市的干扰。 哈尔滨枢纽为环形枢纽，如图2 5 所示。哈尔滨枢纽主要有哈尔滨，哈尔滨东两 个客运站，另外滨江和香坊也担当部分客运业务。两站布置在枢纽环线上，哈尔滨站 靠近市区，是枢纽内旅客乘降的主要车站，由于哈尔滨站没有客运整备设备，枢纽内 始发、终到旅客列车大部分安排由哈尔滨东站始发、终到，通过哈尔滨站到、发，供 旅客就近上下车。 图2 5 哈尔滨铁路枢纽示意图( 蚓 环形铁路枢纽衔接方向多，客货运量大，主要客运站设置在环线上，可以减少各 干线之间折角列车的走行公里，提高枢纽的通过能力，旅客列车开行组织比较机动灵 活，同时可方便始发、终到列车的旅客乘降，减轻城市交通的负担。 ( 4 ) 两主要客运站设置在环形枢纽的直径线上 设有直径线的环形枢纽，客运站通常设置在直径线上。客运站设置在直径线上可 将尽头式旅客站改建成通过式客运站，还可以缩短通过枢纽的旅客列车的行程，方便 旅客换乘。 沈阳枢纽为环形枢纽，如图2 - 6 所示。沈阳枢纽主要有沈阳和沈阳北两个客运站， 沿原哈大线正线顺列布置。在修建了西南环和西北环线后，哈大线货物列车基本上经 环线走行。贯穿枢纽的这条直径线主要用于旅客列车和枢纽小运转列车走行。 西南交通大学硕士学位论文第1 4 页 n oi mn nm 北京铁路枢纽也是环形枢纽，核心区形成内环( 北京北京南广安门一北京西) 和外环( 丰台、丰西东南环双桥东北环西北环丰沙丰台、丰西) 二重环线， 通过环线连接京广、京山、京包、京原、京九、京承、京秦、京通、丰沙等9 条 铁路干线。它是以特大型客运站北京站、北京西站和路网性编组站丰台西站为主， 辅之以北京南站、北京北站等客运站和枢纽辅助编组站丰台站、双桥站，以及广 安门、大红门、百子湾、石景山南站等货运站组成的中国最大的铁路枢纽。 客运站布置在环形枢纽直径线上使各站之间列车在枢纽内的运行交叉干扰少，旅 客列车进出枢纽比较顺直便捷，迂回走行少，提高枢纽客运能力。对于始发、终到旅 客上、下车，靠近市区出行便利，同时在这种布局形式下，旅客列车开行组织比较机 动灵活，中转旅客换乘方便。这种布置形式比较适合于枢纽衔接方向多，客运量大， 以始发、终到为主的大城市铁路枢纽。 ( s ) 两主要客运站分别设置在三角形枢纽的两条干线边上 三角形铁路枢纽是由三条及以上的干线，从三个方向引入枢纽而形成的。三角形 铁路枢纽布置图形见图2 ，7 。 在三角形铁路枢纽中，一般各衔接方向都有较大的客、货运量交流，主要客运站 布置在三角形的两条干线边上，枢纽内大部分始发、终到及列车通过作业由主要客运 站担当。为避免某些方向枢纽通过旅客列车在枢纽内折角迂回到发，而在枢纽内适当 地点设置辅助客运站，主要承担某两方向间通过枢纽列车的到发作业。这种类型的有 西南交通大学硕士学位论文第1 5 页 m mmm m m 天津枢纽。 图2 7 三角形铁路枢纽布置斟2 j ( 6 ) 主要客运站设置在几个深入枢纽的干线尽端 将枢纽各衔接线路分别引入枢纽中的几个尽头式客运站中，客运站分别承担几条 干线上旅客列车的到发作业。 北京枢纽在未修建北京站与北京西站之间的直径线时基本上属于这种布置形式。 北京站为尽头式客运站，主要有京沪、京哈、京承、大秦、京原等干线引入该站，由 该站办理各条干线上的始发、终到列车作业。北京西站主要衔接京广、京九、京包等 干线。 这种布置方式下，旅客列车进出枢纽的径路顺直便捷，迂回走行少，列车交叉干 扰少，枢纽客运能力大。对于始发、终到旅客上、下车，靠近市区出行便利。同时旅 客列车进出枢纽比较顺直便捷，迂回走行少。但这种布局形式产生的中转旅客换乘非 常不便，旅客值得利用城市交通工具，由一站转至另一站，增加了城市交通的负担。 此种布置形式产生的另一个问题是中转行包问题，即在枢纽内存在着跨越两个车站衔 接方向的行包需要中转，由此而产生行包在枢纽内重复装卸，延缓了中转