基于灰色关联度评价法的航空枢纽陆侧立交系统功效研究

容量与运量匹配度
效率性
通行能力与容量匹配度 周转率
服务机 场枢纽 的互通 式立体 交叉系 统功效 评价指 标体系
安全性 方便性
临时等候区长度 加 / 减速车道长度
冲突点数 平顺度
外围拥堵系数 干扰系数
平均步行距离
图 1 陆侧互通立交系统评价指标体系
平顺度描述平顺性。平顺度主要通过速度均方差表 示，可构造平顺度关于速度均方差的函数 y=e-αx， y 为平顺度，x 为速度均方差，取 α=0.03。均方差 越小，平顺度越接近 1，表明交通流越稳定。 1.2 冲突点数
第 5 期（总第 206 期） 2019 年 10 月
CHINA MUNICIPAL ENGINEERING
DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2019.05.006
Ｎｏ．５ （Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．２０６） Ｏｃｔ． ２０１９
基于灰色关联度评价法的航空枢纽陆侧立交系统 功效研究
机场陆侧互通立交作为陆侧交通系统中重要的 组成部分，有别于传统的立交系统，不仅是物理
收稿日期：2019-04-16 第一作者简介：刘亚帝（1988—），男，工程师，硕士，主 要从事交通规划与道路设计。
构造在传统立交基础上加入车道边、停车场和蓄车 区的连接通道等部分，更是功能上的一种转变和加 强，其中包括人、车流的交织，车辆从行驶到静止 状态的转换等。因此，对于其整体功效的评估也要 区别于传统的立交系统。
用发动机制动持续 t 秒时间的行v0t-
1 2
α1t2
（1）
式中 ：S1 为发动机制动的行驶距离，m ；v0 为初
速度，m/s；t 为发动机制动器作用时间，s，取 3 s；
α1 为发动机制动的减速度，m/s2。
用制动器时的减速行驶距离按式（2）计算。
22
S2= 21α2（v22 -v12）
刘 亚 帝，白 子 建，柯 水 平
（天津市市政工程设计研究院 , 天津 300051）
摘要：为评价不同航空枢纽陆侧立交系统功效的优劣，以人和车作为２个主体，从效率性、安全性和方便性３个
层面建立综合评价指标体系，并采用灰色关联度评价方法对服务机场枢纽的互通式立体交叉系统功效构建综合评
价模型。模型结果显示，可用于大型航空枢纽互通立交设计方案的优劣性对比与评价。
从效率性、安全性、方便性３个层面出发，综 合考虑人流和车流两大部分，建立如下指标体系， 见图 1。 1.1 平顺度
平顺性是指车辆运行过程中，保持某一稳定状 态行驶的连续性，可表征交通流的运行状况，用
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刘亚帝，白子建，柯水平：基于灰色关联度评价法的航空枢纽陆侧立交系统功效研究
2019 年第 5 期
互通式立交的功能是消除不同方向上交通流的 冲突，使车辆有序、快速、安全地行驶。机场的陆 侧立交系统为实现对到、离不同功能层区的车辆分 流，保障不同流向车流稳定、高效行进。机场立交 系统包含车道边 [2]。在传统的立交上，车辆都是动 态行进，而机场立交系统因为车道边的存在，为上 客或下客，车辆需即停即离，出现车辆由动态行驶 向静止转换或由静止向动态行驶转换的现象。这一 动、静转换过程及其中的加、减速过程都是机场立 交系统独特功能的体现 ；且由于车道边与航站楼对 接，是人、车接驳场所，又出现人流和车流交织的 现象。这些都是机场陆侧立交系统功效评价指标体 系需考虑的因素。
边的整体运行产生不同影响，也是需考虑的问题。
如将公交巴士置于车道边内侧，出租车置于外侧，
考虑到公交巴士到达频率较低，内侧车道边单位
时间内的车辆较少，车辆与由内侧车道边经人行
道到达外侧车道边的行人之间产生较少的相互干
扰。
用干扰系数表征由不同车型车道边的内、外设
置顺序造成人、车流的相互影响程度，用外围拥挤
行人与车流的交织不仅影响彼此的运行速度， 而且存在交通安全隐患。将人行道与车道边停靠车 道的交织数定义为冲突点数，用来表征行人流与车 流之间的相互影响程度。 1.3 加、减速路段长度
考虑到车辆在车道边需要停靠上、下客。 因此， 由立交匝道驶入车道边或由驶离车道边进入立交匝 道，需设置合理的减速或加速路段长度，以保障车 辆安全、和缓地行驶。以减速车道为例说明，加速 车道同理。将减速路段分为两部分，第一部分为由 匝道平均行驶速度过渡到安全行驶速度（30 km/h） 路段，第二部分为由安全行驶速度过渡到行驶速度 为 0（车辆驶入车道边如果不进入第一个车位，也 是低速行驶以寻求车位，均作速度为 0 的近似处理） 路段。每一部分在减速的过程中，都分为两个阶段： 发动机制动减速和制动器减速，所需减速距离根据 下列公式求出。
（2）
式 中 ：S2 为 制 动 器 减 速 的 行 驶 距 离，m ；α2 为 制 动器减速度，m/s2 ；v2 为最终车速，m/s ；v1 为初
速度，m/s。
1.4 内侧干扰系数和外围拥挤系数
将运送频次高、运量需求大的出租车车位还
是将运送频次低、运量需求相对较少但具有大运
量的公交、巴士车位置于车道边内侧，会对车道
关键词：航空枢纽；互通立交系统；指标体系；灰色关联度评价
中图分类号：U412.35
文献标识码：A
文章编号：1004-4655（2019）05-0021-04
航空枢纽由空侧系统、航站楼系统及陆侧交通 系统３部分组成。其中，陆侧交通系统功能是为旅 客提供进出机场的通道，是将航空运输与其他交通 方式融合的纽带，是旅客的陆侧集散通道，影响着 整个机场系统的运行效率。
系数表征由不同车型车道边的内、外设置顺序造成
陆侧立交系统为出入航站楼的旅客与车辆提供 接驳，是驶向或驶离不同功能层区的重要交通转换 节点。车道边是陆侧立交系统组成部分，为到离港 车辆提供上、下客的临时停车场所。一般城市立交 系统上正常车辆状态均为动态行进中，而机场立交 系统中车道边的车辆状态包括由动态行驶向静止转 换或由静止向动态行驶转换。另外，由于车道边与 航站楼对接，是人、车接驳的场所，存在人流和车 流交织的现象。因此，对于服务大型航空枢纽的陆 侧立交系统功效的评估显得尤为重要，可为陆侧交 通系统的布局设计和机场的整体系统布局设计提供 相关指导 [1]。 1 陆侧互通立交系统功效评价指标体系和评价方法