郑州地铁5号线规划方案的科学评价

丛大鹏

摘 要：本文对郑州正在建设的地铁五号环线进行合理性的判断，就设站方案来建立模型。地铁建设的合理性是由多个方面对其进行影响才能得到最终结论，就地铁建成前后能带来的主要价值确定不同的指标数据的统计、线性拟合、公式求算等方法来进行分析。

关键字：A、B类指标；层次分析法；matlab AutoCAD

本文针对地铁建设以及对其主要价值，建立较科学的评价模型，达到对设站方案的合理性进行判断的目的。

1 根据五个指标对合理性影响程度的深浅分为A、B两类指标

A类指标——只要一个指标不合理即整个体系就被判定不合理，合理为1，不合理为0。

1.1 站点数量 A1

通过计算可预测五号线建成后各个线路客流量情况为：一号线日均35万人左右，二号线日均20万人左右，五号线日均45万人左右，地铁全网客流量100万人左右。将站点密度与客流量进行线性拟合，结果如图所示：

经查询得郑州各个地铁线路长度、设站数量以及客流量，从而计算得到站点密度，结果表示如下表格：

由站点密度以及客流量之间线性拟合回归方程可以计算出5号线站点密度理论值如下：C2=0.4259+0.008263*45 =0.797735

从而得到5号线设站数量的理论值 n = C2*40.4

考虑分析的偏差，所以5号线设站最佳数量的取值范围在31～33座。

故对于该项指标，地铁5号线车站设立为32座，在最佳数量的取值范围之内，从而可以认为该指标判定为合理。

即A1=1

1.2 地铁和公交换乘系数 A2

根据《中华人民共和国城市道路交通规划设计规范》规定，地铁换乘系数合理取值范围一线城市应在1.5以下。根据32个站点各自的公交站数及可以换乘的公交线路并通过公式得到了地铁5号线和公交车之间的换乘系数，公式如下：

换乘点数C=换乘站的数量Z*通过换乘站的线路数S

换乘系数α=换乘点数C/线路总数L

得到C=208 L=141 α=1.4752

所以α=1.4752<1.5，故对于此项指标，判断结果为合理。

即A2=1

1.3 地铁站客流量A3

地铁五号线建成后客流量可做如下估算：一号线日均35万人左右，二号线日均20万人左右，五号线日均45万人左右，地铁全网客流量100万人左右。近期某月一号线峰值出现在早高峰，为单程29667人次/小时，单程日均191040人次。据此推算出五号线高峰时期单程峰值F计算结果如下：

F=350000/2*（29667/191040）=27176人次/小时。

由假设一中提到的各站点人数均等，故站点高峰时期接待人数R为：

R=27176/32=849.2人次/小时，即850人次/小时。

考虑估测的误差，取高峰时期接待人数在850±50范围内。

在考虑其规定范围是（400，1200），故对于此项指标，地铁站选择合理。

即A3=1

B类——可以允许指标在一定程度上达不到合理的标准。

1.4 地铁站间距 B1

根据地铁设计规范《GB 50157-2003》规定：地铁环线站距常为800～1500m。

由规划中5号线各个站点之间的距离筛选，里程数大于1.5km的相邻站点数量或小于800m的比例为0.15625，故认为对于该项指标，其合理程度B1=84.375%

1.5 地铁站对周围居民生活的影响 B2

以地铁站为圆心，500米作为半径画圆，在这个圆所覆盖的面积内，人口流动大、商业密集，楼房、商业、交通、小型产业等一系列配套设施都得到了价值资源的提高和财富的增值。

根据各地铁站点的“千步效应”所做出的模拟图，重合的面积比例为2.31%，未重合的面积比例B2=97.69%

2 对B类指标进行层次分析法分析，从而算出权重。

B类指标为两者：

其一是相邻站点间距离：在地铁5号线32个站点中，有5个相邻站点间距大于1.5km，站点间距满足规范的比例为84.38%

其二是对周围居民出行影响：对周围居民出行影响，重合率越大，站点利用率越低，不利于居民的出行，分析得到，未重合的面积比例为97.69%

通过层次分析法（AHP）分析可得 ΣPiωi=0.912284785

3 建立有關于合理性的模型

由以上分析得：

A1、A2、A3为零一变量；

B1=P1*ω1，B2=P2*ω2；

建立一个关于合理性的模型并将上述各项指标带入后，计算过程及结果如下：

M=A1*A2*A3*（B1+B2）=0.912309049

4 结果分析

1.在硬性要求方面它均一一满足，整体上来看是比较合理的。

2.对于没有硬性规定的量而言：

（1）站点的规划对其周围居民的出行十分有利，这将在很大程度上有利于缓解交通压力，达到郑州市政府提出的地铁建设近期及中期的目的。

（2）相邻站点间距离规划合理程度相对来说不高，但考虑到实际工程中地质、水文等一系列相关因素的影响，也认为其规划达到合理的水平。

参考文献

[1] GBT 50546-2009，城市轨道交通线网规划编制标准，2009

[2] GB 50157-2003，地铁设计规范，2003

[3] 费业泰，误差理论与数据处理（第五版），北京：机械工业出版社，2004.6

[4] 邓吉，城市轨道交通可研阶段局部方案比选评价方法的研究

[5] 沈要光，城市地铁线路方案比选问题的研究