基于功能基的综合交通枢纽逆向布局优化模型研究

规划合理、功能完善的综合交通枢纽有助于实现交通体系的网络化、换乘衔接的一体化，还能起到提高客运交通网络的运营效率、合理调整公共交通线网布局、科学引导客运走向、规范商业业态发展、优化物流集散模式和人防等重要作用。. 课题拟从枢纽的布局设计视角，解析需求-功能-结构三者之间的映射机理，实现功能与结构元素之间的量化描述与检索，并借鉴逆向工程原理，进行以功能为导向的枢纽概念布局研究；在此基础上，借助生长型设计方法，实现设施基元的合理匹配与协调，构建综合交通枢纽功能布局的精细模型，把对工业产品的实物反求扩展到对交通设计思维反求的高度，形成系统性较强的综合交通枢纽功能布局优化理论方法，为交通建筑的规划设计工作提供新的思路。. 课题研究成果对于优化枢纽设施资源，指导枢纽的功能布局设计，促进城市客运交通体系的发展具有重要意义。

作为公共交通网络的重要节点，交通枢纽布局的优劣直接影响枢纽的换乘效率。交通枢纽除了承担作为普通建筑物的基本功能，更重要的是承担着交通功能，因此对于交通枢纽的规划和设计不同于其他的建筑。从交通枢纽的乘客行为特性入手，分析交通枢纽的功能需求不同于一般建筑的特点，形成针对交通枢纽的布局模型，对于提高枢纽的运营效率具有重要的意义。.本研究首先从换乘乘客的交通特性入手，建立不同的换乘设施处换乘客流的速度、密度、流量三参数之间的关系模型。特别是针对枢纽内影响换乘效率的交织客流进行了界定和分类，构建了乘客交织行为微观参数体系，提出了指标检测与量化方法；分析了各项行为指标的相关关系；探讨了交织客流的演化规律及其基本特性。其次，从枢纽设施适配性的角度，展开枢纽运行有效性、输入冗余率、输出亏空率以及换乘功能侧重等分析，解析枢纽的需求-功能-结构三者之间的关系，实现功能与结构元素之间的量化描述与检索。借鉴逆向工程原理，将枢纽的整体功能及结构设施分解为对应着相应元素集的若干个功能元素及设施基元，通过建立功能元素与设施基元的映射关系，实现基于功能特征的目标设施基元检索。在此基础上，进行以功能为导向的枢纽布局模型研究。最后，研究枢纽设施的多种布局形式以及乘客客流流线的关系，提出了枢纽换乘流线瓶颈识别方法。综合考虑换乘设施状况、换乘枢纽经济性及不同交通方式之间的换乘特点基础上，建立了基于向量夹角余弦多目标决策的枢纽布局优化模型。基于DOTNET Framework4.0 C#，开发“交通枢纽效能评价辅助决策系统”，为城市客运枢纽布局方案的效率排序、问题诊断和优化建议等方面提供决策支持和技术指导。.项目的研究成果对于优化枢纽设施资源，指导我国大城市交通枢纽的规划、布局、管理具有现实意义，为交通建筑的规划设计工作提供新的思路。