枢纽型机场陆侧交通需求预测与交通组织方案研究

DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2020.01.004

CHINA MUNICIPAL ENGINEERING

Ｎｏ．１　（Ｓｅｒｉａｌ　Ｎｏ．２０８）

Ｆｅｂ．　２０２０

枢纽型机场陆侧交通需求预测与交通组织方案研究

曹 凌 峰

（天津市市政工程设计研究院，天津300051）

摘要：随着海口市美兰国际机场航空业务量飞速增长，机场2号航站楼的扩建工程即将拉开序幕，而场内、外地面交通组织及机场对外交通规划作为机场交通枢纽的重要组成部分，在整个航空枢纽体系中起到举足轻重的作用。根据机场规划旅客、货运吞吐量，预测陆侧高峰时段的交通需求，并基于该预测结果提出合理的陆侧交通组织方案及通道规模，以确保整个航空枢纽高效、便捷地运营。关键词：枢纽机场；陆侧交通；交通需求预测；换乘方案

中图分类号：U491.1 文献标识码：A 文章编号：1004-4655（2020）01-0012-04

根据《海口市城市总体规划（2011-2020）》，海口美兰机场将建设成国内大型枢纽机场及亚太地区现代化的大型国际机场。未来海口地区航空客流量仍将保持平稳的增长速度，预计2025 年该地区航空客流量将达到3 500万人次。扩建海口美兰机场是适应地区航空业务量增长的必然选择。

2009年1月，中国民用航空局、海南省对海口美兰国际机场总体规划进行批复。总规提出：海口美兰机场的定位为全国民用机场体系中的枢纽机场。其枢纽功能定位：立足海岛，对接珠三角，辐射南部沿海地区，连接三沙的空中桥梁；国际旅游岛的门户机场；通往东南亚地区的中转机场

[1-2]

出港和到港，其目的地有出港层、到港层、停车场及商业综合体。其他配套设施系统的交通目的主要在各功能区之间的联系及与外部道路系统间的交通转换。预测年限同机场总体规划年限一致。技术路线图见图1。

航空客流

进出

机场的客流

通勤客流商业综合体客流换乘客流

乘坐飞机的旅客迎送人员机场工作人员综合商业体客流以长途客车、铁路等其他方式为目的的非航空客

流人员临空经济区内利用机场综合交通枢纽设施进行中 转出行的人

全天的人流量高峰小时系数高峰小时交通车道边规模静态交通设施规模全天的人流量

交通方式划分。

1 陆侧交通需求预测

航站区的陆侧交通功能、需求预测与一般城市互通有很大区别，其交通量的大小受空侧吞吐量能力的影响，其交通出行方式的合理确定需结合所在城市的交通规划，并参考国内相当规模的机场。1.1 预测年限及技术路线

空侧和陆侧两大系统组成整个机场航站区，与进出航站区的旅客交通行为有关的配套设施分布在陆侧。从旅客系统分析有2个主要的交通目的，即

收稿日期：2019-10-29

作者简介：曹凌峰（1981—），男，高级工程师，本科，主要从事道路工程设计工作。

图1 技术路线图

1.2 交通方式划分预测

美兰国际机场现状客运交通方式结构中，私家车所占比例最高，其次为出租车、机场巴士。这反映出机场客流对时间性、舒适性要求高的出行特征。未来，随着轨道交通、城际铁路等方式的陆续引入，其快捷舒适的特性将改变机场客流出行格局，私家车、出租车、机场巴士比例将呈下降趋势，而轨道交通、城际铁路分担比例将大幅上升。

1）国外机场交通方式结构。国外部分大型国际机场旅客交通方式结构汇总见表1。

12

曹凌峰：枢纽型机场陆侧交通需求预测与交通组织方案研究

2020年第1期

表1 国外部分大型国际机场旅客交通方式结构汇总 %

机场名称私家车出租车机场巴士轨道交通

其他阿姆斯特丹机场54125254布鲁塞尔机场5520—25—法兰克福机场40.620.45.327.95.8日内瓦机场35211034—伦敦希斯罗机场462013201慕尼黑机场438742—巴黎戴高乐机场5414923—苏黎世机场

29

8

29

34

—

由表1可见，私家车方式是综合交通系统的主要交通工具，为30%~55%；其次是轨道交通，为20%~42%，尤其在慕尼黑机场，轨道交通比例超过40%。机场巴士的比例相对较低，在所列表中的8个国际机场中仅有3个超过10%，与轨道交通等其他方式相比，机场巴士的快速性、便捷性不能满足旅客需求。

2）国内机场交通方式结构。国内涵盖轨道、高铁等快捷交通方式的机场不多，旅客交通方式结构数据还较为缺乏，列举几个机场的交通方式结构见图2和表2。

50%私家车/例40出租车比30式公交车方20轨道交通通交10其他

0

场机场场都机机场白云上海虹桥机上海浦东北京首广州图2 机场现状客流交通方式表2 调研城市机场客流方式结构表

交通型式比例/%私家车+出租车

50~70公交车12~40轨道交通

10~30

整体来看，私家车与出租车仍占据50%以上的客流比例，机场巴士的比例也较高，在通行轨道交通的机场中，轨道交通的构成比例均超过10%。

3）机场航空旅客交通方式结构。从2015年起，美兰国际机场主要交通方式有轨道交通、城际铁路、小汽车、出租车、大巴（含机场巴士、常规公交、旅游巴士）、长途车等。通过对《海口市总体规划》以及《海口市公共交通规划》中海口市规划末年经济、交通数据的分析，并参考国外多座大型机场以及对国内4座大型机场现状客流交通方式

调研结果，对美兰国际机场未来的客流交通结构进行预测。海口与调研城市数据对比见表3。

表3 海口与调研城市数据对比

城市人口/万旅游业比机场轨道/人GDP/亿元

机场公交

例/%总线路车/条海口2501 39020.02/43北京2 145 19 5007.41/1814上海2 41521 3987.52/178广州

1 193

15 420

6.1

1/9

12

注：海口为2020年预测值，其余城市为现状值

根据上述分析及全国其他机场的调研，最终确定美兰国际机场未来客流交通结构预测，见表4。

表4 客流交通结构预测表 %

年份旅客乘车比例

出租车私家车中型车大型车轨道交通

202525261027122040

20

15

25

25

15

1.3 客流及车流预测

根据美兰国际机场的可研资料，机场2025年年吞吐量为3 000万人，2040年为6 200万人，结合预测资料，得到2025年及2040年全方式到达（或发送）量。根据客流的预测结果，按不同的旅客乘车比例，0.1的高峰系数，得到车流预测结果，见表5。

表5 客流及车流预测结果

旅客乘高峰小时高峰小时高峰小时年份车辆分类车比例旅客量/进出机场交通

单向旅客

/%（pcu·h-1）旅客数量/组成

交通量/

（pcu·h-1

）/%（pcu·h-1）

出租车25—1 460

私家车

26503 0372025

中型车10394大型车2712 384

11 801

2020355轨道交通12100合计1001005 247出租车20—1 679私家车

15502 5192040

中型车25201 417大型车2517 766

16 713

20472轨道交通15100合计

100

100

6 087

1.4 各流线交通量预测

航站区楼前道路的交通流线与一般城市道路和立交桥有很大不同。根据前期的调研及交通分析，机场旅客出行可选择的道路交通方式主要有：巴士、公交、出租车、社会车和轨道交通。进、出港旅客进入停车场需求量预测见表6~表7。

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（机场巴士和旅游公司巴士）曹凌峰：枢纽型机场陆侧交通需求预测与交通组织方案研究

2020年第1期

表6 进港旅客进入停车场需求量预测

进出机进港旅客人数

进港旅客进入年份

类别场总旅

停车场客/人集中率/%人数/人比率/%人数/人国内

9 418605 651442 4862025国际、地区

1 47360884443合计10 1—6 535—2 875国内

13 740608 244504 1222040国际、地区

2 972601 783502合计

16 712

—

10 027

—

5 014

表7 出港旅客进入停车场需求量预测

进出机出港旅客进入年份

类别场总人

出港旅客人数

停车场数/人集中率/%人数/人比率/%人数/人国内

9 418605 651201 1302025国际、地区

1 4736088420177合计10 1—6 535—1 307国内

13 740608 244201 92040国际、地区

2 972601 78320357合计

16 712

—

10 027

—

2 005

根据各种交通方式的不同流程，得到2040年各车种高峰小时流量。2 路侧交通组织方案2.1 枢纽核心区总体布局模式

枢纽核心区总体布局的重点是协调机场运营的相互关系，布置好机场各功能区。美兰国际机场根据前期国际招标方案采用T1和T2航站楼（以下简称“T1、T2”）平行对立的布置形式，整个站前各种设施均布置在2座航站楼之间。根据规划，机场汇集高速铁路、轨道交通、长途巴士及空港巴士等各种交通方式。核心区总体布局应以方便旅客和机场运营高效为原则，总体布局如下3）。

T2

停

商业/办公/餐出车

饮/娱乐租

交通中心GTC出租

停车T1

图3 各功能区总体布局模式

14

1）为实现各种交通方式与航空航站楼之间的便捷换乘，设置综合交通中心，机场通过集成在其内部的其他市内交通方式与城市交通网络相联系。交通中心位于场地，结合现状高铁美兰站设置，同时服务T1、T2。

2）综合交通中心外围辅以商业、办公、餐饮、娱乐设施，充分利用航站楼与交通中心之间人流主要换乘通道的商业价值。

3）在航站楼前分别设置出租车蓄车场、社会停车楼等。T1、T2、交通中心采用连廊衔接，实现多个换乘层面。

将上述各功能区有机整合在一起，是枢纽核心区总体布局的最终目标。追求交通设施、功能区的一体化是当今枢纽机场的最大特征[3-4]。2.2 枢纽核心区交通组织模式

通过前文对道路交通量的预测，并以旅客出行便捷为出发点，枢纽专用进、出道路规划为高架道路，专门用于疏散枢纽的客流，地面交通系统服务地区交通，两套系统是分离的；进场路交通组织采用东进东回、西进西回的交通组织模式，使交通组织形式简洁、方便，易于组织管理。同时，枢纽道路系统具有良好的互通性，使旅客有多种选择。整个枢纽交通组织采用单向循环系统，避免车辆拥挤。具体交通组织模式如下[5]。

1）西进场车流是市区与T1、T2之间的主流向，应保证其便捷性，宜采用相互分离的定向交通流，2个航站楼的交通成环，确保主流向互不干扰。

2）东进场车流是与T1、T2之间的次要流向，满足其通达性即可，采用环形交通，串联2座航站楼。

3）场区内地面道路采用单向循环交通模式，串联地面各个设施，简化流向。3 路侧交通系统规模的确定

根据交通量分配结果及交通组织模式，初步拟

定路侧交通系统的总体方案。根据CJJ 152—2010力的比值，对互通立交主线及匝道的服务水平进行分级，见表8。本次美兰国际机场路侧交通系统按规范中A1类立交设计。方案组成复杂，包含不同形式的匝道、分合流区和交织区，而服务水平是衡量交通设施运行质量好坏的定性指标。互通立交的拥堵主要是由于分、合流区和交织区通行能力不

（见图《城市道路交叉设计规程》中按照交通量与通行能曹凌峰：枢纽型机场陆侧交通需求预测与交通组织方案研究

2020年第1期

够，因此匝道通行能力不是互通立交通行能力的主要因素。立交服务水平标准见表8。

表8 立交服务水平标准

(交通量/通行能力)比率ac

等级

交通运行特征

车速/（km·h-1）10080

60

50

40

3020Ⅰ

Ⅰ1 自由流，行车自由度大0.330.290.260.24—

—

—Ⅰ2 自由流，行车自由度适中0.560.500.430.400.37——

Ⅱ1

接近自由流，变换车道或

超车自由度受到一定

0.760.690.620.580.550.51—

ⅡⅡ2

行车自由度受限，车速

有所下降

0.910.820.750.710.670.630.59

Ⅲ—

饱和车流，行车没有自

由度1.00Ⅳ— 拥塞状况，强制车流

无意义

为更好了解系统的运行状况及服务水平，本文采用计算机仿真法，在正确建立符合交通系统真实情况的仿真模型的基础上，设计仿真实验，真实再现实际车流运行状况，利用仿真的重复性、实时性、延续性及易控制等特点，有效进行路侧交通系统通行能力的复核。

不同路段交通量分配见图4。

序号（pcu交通量·h-1）1

5 12522 92733 95448888

12

520610769121

291376294

3

682 04411

5

9248101 52711557121 07913

2 991

图4 交通量分配结果

根据交通量分配结果及断面布置形式对各匝道服务水平进行分析，见图5。

序号服务水平1B2C3C4B8

12

5A6B1

2913

10773

B46

8C11

5

9A10C11B12B13

C

图5 服务水平分析图

采用VISSIM对整个枢纽进行交通仿真，不同时段道路交通密度分析与速度分析见图6~图7。

T2

T2

T1T1T2

T2

1~16T1

T1

32~1299

图6 不同时段道路交通密度分析图（pcu/km）

T2

T2

T1T1

T2T2

0~30T1T1

40~5060

图7 不同时段道路通行速度分析图（km/h）

根据以上交通仿真的结果分析，系统运行状况良好，从路段交通密度、通行速度结果来看，枢纽具备高效、便捷的特点。4 结语

陆侧交通组织在大型枢纽机场占据重要地位，需研究的问题很多。本文对海口美兰国际机场路侧交通需求预测及交通组织方案进行研究和总结，提出陆侧交通需求的一般步骤及陆侧交通系统规模确定的方法，其交通组织理念和构思有一定普遍性，可为其他枢纽机场陆侧交通预测提供参考。

参考文献：

[1] 刘武君.虹桥国际机场规划[M].上海:上海科技出版社,2016.[2] 海口市城市总体规划（2011-2020）[R].

[3] 裴玉龙,张亚平.道路交通仿真系统[M].北京:人民交通出版社,

2004.

[4] 陆化普.交通规划理论与方法[M].北京:清华大学出版社,1998.[5] 陆锡明.综合交通规划[M].上海:同济大学出版社,2003.

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ABSTRACTS

China)

Abstract: To study the working characteristics of large section inclined pile arch base, a 3D elastic-plastic finite element model is established by using the large-scale finite element software ABAQUS, and the stress influence of elastic modulus, section form & geological conditions on the foundation of the arch base is analyzed. The analysis shows that: as the elastic modulus of the foundation concrete material increases, its axial force, bending moment & maximum tensile stress at the top of the pile increase, but the axial & radial displacements of the pile top decrease; the influence of the top displacement is large; different section forms have a greater impact on the stress distribution & displacement of the pile top; under different geological conditions, there is little difference between the arch foundation's stress & axial force, the bending moment of the pile body changes greatly, and the displacement changes little. The research results can provide reference for the design of similar bridge arch bases.

Key words: arch bridge; inclined pile; arch base; large section;

bearing capacity

Study on Demand Forecast & Traffic Organization Plan of Hub-Type Airport Landside

Traffic

90

CAO Ling-feng

(Tianjin Municipal Engineering Design & Research Institute, Tianjin 300051, China)Abstract: With the rapid growth of aviation traffic of Meilan International Airport in Haikou, the expansion project of the airport terminal 2 is about to be kicked off. As an important part of airport transportation hub, on-site & off-site traffic organization and airport external traffic planning play a pivotal role in the whole aviation hub system. According to the airport's planned passenger & freight throughput, the traffic demand in the peak period of landside is predicted, and based on the prediction results, a reasonable landside traffic organization scheme & channel scale are proposed to ensure the efficient & convenient operation of the entire aviation hub.

Key words: hub-type airport; landside traffic; traffic demand forecast;

transfer scheme

Stress Simulation Study on Stress Absorbing Layer Based on Response Surface Method

SU Yu, ZHOU Yue, YIN Jian-qiang

(China Municipal Engineering Northwest Design & Research Institute Co., Ltd., Nanjing 210000,

China)

Abstract: To study the early failure of the stress absorption layer of the white to black pavement, the ABAQUS finite element analysis