煙臺(tái)蓬萊國(guó)際機(jī)場(chǎng)陸側(cè)交通需求預(yù)測(cè)研究

方豪星，張 雷，梁志康，孫志杰，高 蘇

（1.中國(guó)建筑西南設(shè)計(jì)研究院有限公司 山東分院，山東 青島 266000；2.山東省交通科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250031）

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，航空出行正逐漸成為大眾交通出行方式，雖然新冠疫情對(duì)航空出行產(chǎn)生了顯著的影響，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看，航空客運(yùn)需求將會(huì)不斷增長(zhǎng)，各地機(jī)場(chǎng)正經(jīng)歷著新一輪的改擴(kuò)建。當(dāng)機(jī)場(chǎng)有了更多的跑道和更大容量的航站樓后，如果沒(méi)有規(guī)模相匹配的陸側(cè)交通系統(tǒng)，將會(huì)影響機(jī)場(chǎng)的正常運(yùn)行。陸側(cè)交通系統(tǒng)是機(jī)場(chǎng)建設(shè)的重要內(nèi)容，交通組織的流暢性和建設(shè)規(guī)模的適應(yīng)性將直接影響到旅客的乘坐體驗(yàn)以及機(jī)場(chǎng)建設(shè)運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)效用。

由于目前機(jī)場(chǎng)陸側(cè)交通需求預(yù)測(cè)沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各設(shè)計(jì)院及研究人員對(duì)機(jī)場(chǎng)陸側(cè)交通預(yù)測(cè)的方式不同，相互之間難以進(jìn)行參照，根據(jù)各設(shè)計(jì)院的工程經(jīng)驗(yàn)，預(yù)測(cè)的結(jié)果與實(shí)際需求存在偏差[1-2]。

1 預(yù)測(cè)思路

機(jī)場(chǎng)陸側(cè)交通需求預(yù)測(cè)是在機(jī)場(chǎng)總體規(guī)劃、綜合交通規(guī)劃或可行性研究基礎(chǔ)上進(jìn)行的，具體方法以上位規(guī)劃或可研中航空業(yè)務(wù)量預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過(guò)交通需求預(yù)測(cè)方法對(duì)交通方式劃分、客運(yùn)交通量、貨運(yùn)交通量、交通設(shè)施規(guī)模等進(jìn)行預(yù)測(cè)。

機(jī)場(chǎng)陸側(cè)交通需求預(yù)測(cè)主要包括客運(yùn)預(yù)測(cè)和貨運(yùn)預(yù)測(cè)，其中客運(yùn)預(yù)測(cè)包括進(jìn)場(chǎng)路規(guī)模預(yù)測(cè)、停車需求預(yù)測(cè)和車道邊需求預(yù)測(cè)。機(jī)場(chǎng)陸側(cè)交通需求預(yù)測(cè)見(jiàn)圖1。

圖1 交通需求預(yù)測(cè)框架

2 陸側(cè)客運(yùn)交通量預(yù)測(cè)

陸側(cè)客運(yùn)交通量預(yù)測(cè)主要用于確定道路設(shè)施規(guī)模，包括進(jìn)場(chǎng)路、進(jìn)離場(chǎng)匝道等。陸側(cè)客運(yùn)交通量包括旅客交通量和員工交通量，一般需分別考慮。

2.1 旅客交通量計(jì)算

旅客交通量可根據(jù)機(jī)場(chǎng)典型高峰小時(shí)旅客量、交通方式劃分比例、中轉(zhuǎn)率、迎送人員比例等計(jì)算得到。典型高峰小時(shí)旅客量、交通方式劃分比例、中轉(zhuǎn)率、迎送人員比例等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)源于上位規(guī)劃或可行性研究報(bào)告，其中，中轉(zhuǎn)率、迎送人員比例也可參考其它同類型機(jī)場(chǎng)取值。計(jì)算流程見(jiàn)圖2。

圖2 旅客交通量預(yù)測(cè)框架

高峰小時(shí)進(jìn)出機(jī)場(chǎng)總旅客數(shù)=各航站樓高峰小時(shí)旅客量-中轉(zhuǎn)旅客量+迎送人員。其中，中轉(zhuǎn)率一般在機(jī)場(chǎng)建設(shè)可研或總體規(guī)劃中提供，迎送人員取旅客量的一定比例。迎送人員常用值見(jiàn)表1。計(jì)算2040 年煙臺(tái)機(jī)場(chǎng)高峰小時(shí)進(jìn)出機(jī)場(chǎng)總旅客數(shù)為12 454 人次，見(jiàn)表2。根據(jù)每種車型的載客人數(shù)和車輛換算系數(shù)，計(jì)算得到煙臺(tái)機(jī)場(chǎng)高峰小時(shí)進(jìn)出機(jī)場(chǎng)車輛數(shù)，見(jiàn)表3。

表1 迎送人員比例取值參考

表2 煙臺(tái)機(jī)場(chǎng)2040 年高峰小時(shí)進(jìn)出機(jī)場(chǎng)總?cè)藬?shù)

表3 煙臺(tái)機(jī)場(chǎng)2040 年高峰小時(shí)進(jìn)出機(jī)場(chǎng)車輛數(shù)

2.2 工作人員交通量計(jì)算

工作人員交通量根據(jù)工作人員數(shù)量和工作人員出行方式比例等計(jì)算得到。根據(jù)多個(gè)機(jī)場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，機(jī)場(chǎng)工作人員數(shù)量與年旅客量值比例為0.05%～0.1%。煙臺(tái)機(jī)場(chǎng)員工人數(shù)取吞吐量的0.1%，特征日有60%員工上班，高峰小時(shí)與旅客的早出發(fā)高峰重疊，進(jìn)場(chǎng)率為10%，離場(chǎng)率為8%，據(jù)此得到員工進(jìn)離場(chǎng)人數(shù)見(jiàn)表4。根據(jù)員工出行方式劃分比例得到員工進(jìn)離場(chǎng)車輛見(jiàn)表5。

表4 煙臺(tái)機(jī)場(chǎng)2040 年高峰小時(shí)員工進(jìn)離場(chǎng)人數(shù)

表5 2040 年高峰小時(shí)員工進(jìn)離場(chǎng)車輛數(shù)

3 交通設(shè)施規(guī)模預(yù)測(cè)

3.1 主進(jìn)、離場(chǎng)路規(guī)模預(yù)測(cè)

在計(jì)算進(jìn)、離場(chǎng)路規(guī)模時(shí)要考慮機(jī)場(chǎng)遠(yuǎn)期需求，一次建成，減少因改擴(kuò)建對(duì)機(jī)場(chǎng)交通影響。要適當(dāng)放大參數(shù)取值，避免出現(xiàn)因參數(shù)取值較小導(dǎo)致道路擁擠，但也不應(yīng)盲目放大參數(shù)導(dǎo)致道路資源浪費(fèi)。

3.1.1 進(jìn)離場(chǎng)交通量計(jì)算

使用進(jìn)出場(chǎng)道路的人員主要包括機(jī)場(chǎng)旅客、迎送人員以及機(jī)場(chǎng)工作人員。同時(shí)，因迎送車輛都存在往返問(wèn)題，不同車型對(duì)機(jī)場(chǎng)進(jìn)出場(chǎng)道路的利用率也有差別。計(jì)算中引入道路交通量疊加系數(shù)[3]。

表6 機(jī)場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)路交通量疊加系數(shù)

機(jī)場(chǎng)進(jìn)離場(chǎng)道路交通量：

式中：q—機(jī)場(chǎng)道路單向交通量，pcu/h；ζi—第i 種車型交通疊加系數(shù)；qi—第i 種車型交通量，pcu/h；—方向不均勻系數(shù)，在0.5～0.55 的范圍內(nèi)進(jìn)行取值。

貨運(yùn)進(jìn)離場(chǎng)道路通常與客運(yùn)交通分離，機(jī)場(chǎng)會(huì)設(shè)置單獨(dú)的貨運(yùn)通道，貨運(yùn)進(jìn)離場(chǎng)道路車道數(shù)單獨(dú)計(jì)算。

3.1.2 設(shè)計(jì)通行能力取值

在計(jì)算機(jī)場(chǎng)路規(guī)模時(shí)，道路的設(shè)計(jì)通行能力取值較為關(guān)鍵。通常，計(jì)算某路段的設(shè)計(jì)通行能力，可根據(jù)一個(gè)車道的理想通行能力修正得到。對(duì)理想通行能力的修正應(yīng)包括車道數(shù)、車道寬度、自行車影響及交叉口影響四個(gè)方面。

式中：Na—單向路線設(shè)計(jì)通行能力，pcu/h；N0—理想通行能力，pcu/h；γ—自行車修正系數(shù)；η—車道寬影響修正系數(shù)；n'—車道修正系數(shù)；C—交叉口影響系數(shù)。

交叉口影響修正系數(shù)C，主要取決于交叉口控制及交叉口間距。

式中：S—交叉口間距，m；C0—綠信比。當(dāng)上式計(jì)算值＞1 時(shí)，C=1。

為了計(jì)算方便，也可采用《城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ 37—2012）（2016 年版）[4]規(guī)定的設(shè)計(jì)通行能力值。

3.1.3 進(jìn)離場(chǎng)路規(guī)模計(jì)算

在計(jì)算得出單向交通量q 和確定路段的設(shè)計(jì)通行能力Na后，可根據(jù)公式（5）計(jì)算出進(jìn)離場(chǎng)所需車道數(shù)：

由于進(jìn)離場(chǎng)交通量分布的不均衡性，計(jì)算得出的進(jìn)離場(chǎng)車道數(shù)可能存在差異，需選擇較大的車道數(shù)作為設(shè)計(jì)值，以滿足高峰時(shí)期進(jìn)離場(chǎng)交通需求。

3.2 車道邊規(guī)模預(yù)測(cè)

車道邊的規(guī)模預(yù)測(cè)影響因素包括：車道邊的使用模式（即各種類型車輛是否被允許使用車道邊）、不同類型車輛車位長(zhǎng)度及?？繒r(shí)間等。

車道邊計(jì)算以高峰小時(shí)旅客量以基礎(chǔ)，按照不同出行方式進(jìn)行比例劃分，考慮迎送比例、出行方式的載客數(shù)及相應(yīng)的?？繒r(shí)間、車位長(zhǎng)度、集中率等因素，求得車道邊實(shí)際需求長(zhǎng)度：

式中：L—車道邊長(zhǎng)度，m；Q—高峰小時(shí)人數(shù)；Si—第i 種車型的出行比例；δ—旅客集中率；Sm—迎送比例；Ci—第i 種車型載客數(shù)，人/車；li—第i 種車型車位長(zhǎng)度，m；Ti—第i 種車型?？繒r(shí)間，min。

3.3 停車設(shè)施規(guī)模預(yù)測(cè)

根據(jù)停車需求的不同，可以分為社會(huì)車輛停車場(chǎng)（私家車、網(wǎng)約車）、出租車蓄車場(chǎng)（近端、遠(yuǎn)端）、大巴車停車場(chǎng)（機(jī)場(chǎng)大巴、社會(huì)大巴）、貴賓停車場(chǎng)、員工停車場(chǎng)、非機(jī)動(dòng)停車場(chǎng)等。

停車場(chǎng)面積是各類車輛所需面積的總和，某一類車型停車面積：

式中：Q—高峰小時(shí)人數(shù)；R—軌道交通所占比例；Ii—進(jìn)港旅客搭乘第i 種車型進(jìn)入停車場(chǎng)比率；Ioi—出港旅客搭乘第i 種車型進(jìn)入停車場(chǎng)比率；Sm—迎送比例；Ci—第i 種車型載客數(shù)，人/車；Ti—第i種車型?？繒r(shí)間，min；Ai—第i 種車型每車停車面積，m2。

根據(jù)《城市停車規(guī)劃規(guī)范》（GB/T 51149—2016）[5]，機(jī)場(chǎng)類交通樞紐建筑每100 高峰乘客至少需配建3 個(gè)貴賓停車位。參考國(guó)內(nèi)大型機(jī)場(chǎng)的旅客吞吐量數(shù)據(jù)，其中貴賓旅客約占旅客吞吐量的4.5%，因此，可根據(jù)機(jī)場(chǎng)高峰日旅客吞吐量計(jì)算出貴賓停車區(qū)的面積。

4 貨運(yùn)交通量預(yù)測(cè)

4.1 預(yù)測(cè)流程

機(jī)場(chǎng)貨運(yùn)一般分為集裝箱車和貨車進(jìn)行地面運(yùn)輸以及不經(jīng)過(guò)陸側(cè)的空側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)。貨運(yùn)交通量預(yù)測(cè)以貨運(yùn)量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合空側(cè)中轉(zhuǎn)比例求得地面交通貨運(yùn)量，按照集裝箱車和貨車運(yùn)輸比例得到集裝箱車及貨車的交通量，經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)車轉(zhuǎn)換、高峰小時(shí)系數(shù)換算最終得到高峰小時(shí)標(biāo)準(zhǔn)車單向交通量，計(jì)算流程見(jiàn)圖3。

圖3 貨運(yùn)交通量預(yù)測(cè)框架

4.2 計(jì)算方法

（1）貨運(yùn)量：來(lái)源于可研資料。

（2）地面交通貨運(yùn)量=貨運(yùn)量×（1-空側(cè)中轉(zhuǎn)比例）。

（3）高峰日地面交通貨運(yùn)量=地面交通貨運(yùn)量×貨運(yùn)高峰日系數(shù)。

（4）集裝箱車高峰日交通貨運(yùn)量=高峰日地面交通貨運(yùn)量×集裝箱運(yùn)輸比例；

貨車高峰日交通貨運(yùn)量=高峰日地面交通貨運(yùn)量×貨車運(yùn)輸比例。

（5）集裝箱車高峰日交通量=集裝箱車高峰日交通貨運(yùn)量/集裝箱車載重；

貨車高峰日交通量=貨車高峰日交通貨運(yùn)量/貨車載重。

（6）集裝箱車高峰日標(biāo)準(zhǔn)車交通量=集裝箱車高峰日交通量×集裝箱車轉(zhuǎn)換當(dāng)量系數(shù)。

貨車高峰日標(biāo)準(zhǔn)車交通量=貨車高峰日交通量×貨車轉(zhuǎn)換當(dāng)量系數(shù)。

（7）高峰小時(shí)標(biāo)準(zhǔn)車交通量=貨運(yùn)高峰小時(shí)系數(shù)×（集裝箱車高峰日標(biāo)準(zhǔn)車交通量+貨車高峰日標(biāo)準(zhǔn)車交通量）。

（8）高峰小時(shí)標(biāo)準(zhǔn)車單向交通量=高峰小時(shí)標(biāo)準(zhǔn)車交通量×高峰小時(shí)單向系數(shù)。

表7 中煙臺(tái)機(jī)場(chǎng)遠(yuǎn)期年貨運(yùn)量43 萬(wàn)噸，考慮空側(cè)中轉(zhuǎn)率20%，高峰日系數(shù)0.003，貨車運(yùn)輸比例0.5，集裝箱車運(yùn)輸比例0.5，各種貨運(yùn)車輛轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)小汽車當(dāng)量參數(shù)分別為貨車2、集裝箱車4；貨運(yùn)交通高峰小時(shí)系數(shù)取高峰日交通量的12%。單向集中率系數(shù)為0.7。

表7 遠(yuǎn)期各貨運(yùn)區(qū)交通量預(yù)測(cè)

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)交通需求預(yù)測(cè)可以計(jì)算得到機(jī)場(chǎng)陸側(cè)主進(jìn)場(chǎng)路、車道邊、高架匝道、地面道路和停車場(chǎng)設(shè)施等規(guī)模。由于目前機(jī)場(chǎng)陸側(cè)交通需求預(yù)測(cè)沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)機(jī)場(chǎng)陸側(cè)交通預(yù)測(cè)的方式不同，預(yù)測(cè)的結(jié)果與實(shí)際需求往往存在偏差。