城市轨道交通客流特征与规律分析

第37卷第4期铁道运输与经济RAILWAYTRANSPORTANDECONOMY85城市轨道交通城市轨道交通摘 要：通过对国内外既有线路的客流统计，阐述轨道交通客流的特征，为我国大城市轨道交通客流预测结果的合理性判断提供依据。从全网客流、客流时空分布、平均运距、换乘客流等方面，分析轨道交通的客流特征。结果表明，由于沿线土地利用的差异性，线路各个断面的客流存在不均衡现象；轨道交通运量高峰小时系数基本呈下降趋势，断面客流高峰小时系数值明显大于运量高峰小时系数值；通常轨道交通市区线的平均运距为线路全长的1/4～1/3，郊区线的平均运距为线路全长的1/2～1/1.5；随着网络规模的扩大，换乘客流大幅增加，基本占全网客运量的30%～40%甚至更高，其中郊区线的换乘比例大于市区线，环线的换乘比例明显较高。关键词：轨道交通；客流特征；时空分布；平均运距；换乘客流Abstract:ThroughthepassengerflowstatisticsofexistingrailwaylinesinChinaandforeigncountries,thispaperexpoundsthecharacteristicsofpassengerflowofrailtransit,whichprovidesreferencesforreasonablyjudgingtheresultofpassengerflowforecastforrailtransitinlargecitiesofChina.Fromaspectsofpassengerflowofwholerailwaynetwork,spacedistributionofpassengerflow,averagetransportdistanceandtransferpassengerflow,thepaperanalyzesthecharacteristicsofpassengerflowofrailtransit.Theresultshows:becauseofthedifferenceinlandusealongtheline,thepassengerflowappearsunbalancestatusoneachsectionoftheline;thepeakhourfactor(PHF)oftrafficvolumeofrailtransitbasicallypresentdecreasetrend,andthePHFvalueofpassengerflowonthesectionwasobviouslylargerthanthatoftrafficvolume;generally,theaveragetransportdistanceofurbanlinesforrailtransitoccupies1/4~1/3oftotallinelength,whilethedistanceofsuburblinesoccupies1/1.5~1/2ofthetotallinelength;followingwithexpansionofrailwaynetworkscale,transferpassengerflowwasgreatlyincreased,whichbasicallyoccupied30%~40%orevenmoreofpassengertransportvolumeofwholerailwaynetwork,inwhich,thetransferproportionofsuburblinearelargerthanthatofurbanline,andtheproportionoflooplineisobviouslyhigher.KeyWords:RailTransit;CharacteristicsofPassengerFlow;SpaceDistribution;AverageTransportDistance;TransferPassengerFlow文章编号：1003-1421(2015)06-0085-07中图分类号：U121；U231.+92文献标识码：A城市轨道交通客流特征与规律分析AnalysisonCharacteristicsandPrincipleofPassengerFlowofUrbanRailTransit马超群1，王玉萍2MAChao-qun1,WANGYu-ping2（1. 长安大学 公路学院，陕西 西安  710064；2. 西安建筑科技大学 土木工程学院，陕西 西安  710055）(1.SchoolofHighway,Chang’anUniversity,Xi’an710064,Shaanxi,China;2.SchoolofCivilEngineering,Xi’anUniversityofArchitectureandTechnology,Xi’an710055,Shaanxi,China)第37卷第4期铁道运输与经济86城市轨道交通城市轨道交通1概述在城市轨道交通项目的规划与设计中，有很多重要问题的判断和决策都需要通过客流预测提供数据支持。随着我国城市轨道交通的快速发展，客流预测工作也越来越受到重视，在城市轨道交通工程前期工作中，客流预测已经单列为一项专题研究。多年来，经过我国交通界专家学者的研究，已经逐步建立起一套完整的轨道交通客流预测模型和方法体系，但还需要不断积累和完善[1]。但是，由于轨道交通客流受很多因素影响，在客流预测中存在很多不确定性因素，客流预测准确性仍然需要进一步提高[2-3]。因此，通过国内外城市轨道交通相关客流指标，分析轨道交通客流成长规律与特征，为宏观判断我国大城市轨道交通客流预测的合理性提供依据[4-5]。国外一些轨道交通发展比较成熟的城市，轨道交通客流基本处于一种稳定的状态，其客流特征可以为我国城市轨道交通的发展状态和远期客流预测提供借鉴。国外轨道交通客流情况如表1[6-7]所示。从表1中可以看出，城市轨道交通的人均线路长度指标在20～40km/百万人的线网，其客运强度基本在1.5万人次/(km·d)以上；人均线路长度指标在40km/百万人以上的线网，其客运强度基本低于1.0万人次/(km·d)。2客流时空分布特征分析2.1  断面客流特征分布城市轨道交通是典型的点线型交通方式，客流的集散来自于沿线各车站，由于沿线各车站周边区域用地性质、开发强度的异质性，导致各车站乘降客流在时空分布上的差异性，从而决定了线路在各区间的客流断面存在不均衡现象[8]。以北京城市轨道交通线网为例分析不同位置线路的断面客流分布特征。2.1.1  穿越城市中心区的直径线城市轨道交通直径线重点满足城市中心区交通、支持城市外围区域的发展。对于“摊大饼式”的大城市，客流的向心性特征十分明显，具体表现为城市中心区与外围区域之间的出行交换量很大，通常以通勤出行为典型代表。穿越城市中心区的轨道交通直径线全日站间OD与客流断面如图1所示，向心客流与离心客流呈现均衡，在列车运行的起始段(多处于城市外围区域)，在向心客流的推动下，各区间的客流得到逐渐的堆积累加，在中心区达到最大；在列车运行方向的末尾段，离心客流起主导作用，各区间的客流得到逐渐的削减疏散。因此，直径线的全日断面客流量呈中间大、两端小的“纺锤形”分布[9]。直径线早高峰站间OD与客流断面如图2所示，全线客流均以向心客流为主，沿列车运行方向一般在城市中心区边缘地带形成客流高断面，如果线路存在换乘站，则容易在进城方向的第1或第2个换乘站处形成客流高断面，穿过中心市区后客流断面下降很快。北京地铁5号线是贯穿旧城区的南北直径线，为一类骨架线路，线路位于城市中轴线东侧，南北表 1 国外城市轨道交通客流情况城市人口/百万人线路条数/条线网长度/km人均线路长度/(km/百万人)日均客运量/(万人次/d)客运强度/(万人次/(km·d))纽约8.22639848.5397.31.00伦敦8.51241548.8298.60.72巴黎9.61621322.2367.11.72莫斯科8.61127532.0898.63.27首尔10.3828727.9452.11.58柏林3.4914642.9126.00.86东京8.51329234.4726.02.49马德里3.61328378.6178.10.63大阪2.77105.839.2268.52.54注：仅统计城市轨道交通系统。城市轨道交通客流特征与规律分析 马超群 等第37卷第4期铁道运输与经济87城市轨道交通城市轨道交通向连接主城的中心与北部的北苑边缘集团，中间服务于亚运村等高密度居住区、老城中心王府井商业圈的“商业银街”东单大街，南部服务于方庄大型居住区，是一条典型的穿越城市中心区的直径线路。北京地铁5号线的全日客流断面呈典型的“纺锤形”，如图3所示；早高峰的客流断面呈偏峰形态的向心客流，如图4所示；晚高峰的客流断面分布基本与早高峰呈逆向形态。2.1.2  呈现放射线形式的郊区线路郊区线路多为放射线形式，线路一端位于大型对外交通枢纽附近或城市中心地区，另一端多位于城市外围郊区新城。这类线路主要解决郊区与主城区之间的通勤交通，线路的一个运行方向承担向心客流，另一个方向则承担离心客流，郊区线全日站间OD与客流断面如图5所示，向心客流与离心客流呈现均衡，全日客流断面呈典型的渐变型，在市区端形成客流高断面，客流朝郊区方向逐渐缩小。郊区线早高峰站间OD与客流断面如图6所示，向心客流与离心客流极不平衡，导致2个方向客流量差异很大，如北京八通线早高峰时段进城方向客流断面是出城方向客流断面的10倍之多，但2个方向的客流仍然都在市区端形成高断面，逐渐向外递减。北京八通线是一条典型的郊区线路，主要承担通州区与主城区之间的通勤客流。由于八通线与1号线在四惠东站和四惠站形成2处换乘。因此，线路的客流高断面没有出现在市区末稍端，而是在第1个换乘站四惠东站前形成了客流高断面，如图7所示。八通线双桥站以东沿线区域用地性质以居住为主，双桥站以西和市中心则是该线乘客的主要就业地区，因而该线路潮汐现象明显，早高峰是明显的向心客流，而晚高峰是明显的离心客流，这图 1 直径线全日站间 OD 与客流断面示意图中心市区段外围段外围段图 2 直径线早高峰站间 OD 与客流断面示意图中心市区段外围段外围段图 3 北京地铁 5 号线全日客流断面图 4 北京地铁 5 号线早高峰客流断面图 5 郊区线全日站间 OD 与客流断面示意图市区郊区图 6 郊区线早高峰站间 OD 与客流断面示意图市区郊区城市轨道交通客流特征与规律分析 马超群 等20000015000010000050000050000100000150000200000下行上行天通苑北天通苑天通苑南立水桥立水桥南北苑路北大屯路东惠新西街北口惠新西街南口和平西桥和平里北街雍和宫北新桥张自忠路东四灯市口东单崇文门磁器口天坛东门蒲黄榆刘家窑宋家庄客流量/(人次/d)300002000010000010000200003000040000下行上行天通苑北天通苑天通苑南立水桥立水桥南北苑路北大屯路东惠新西街北口惠新西街南口和平西桥和平里北街雍和宫北新桥张自忠路东四灯市口东单崇文门磁器口天坛东门蒲黄榆刘家窑宋家庄客流量/(人次/h)第37卷第4期铁道运输与经济88城市轨道交通城市轨道交通是由于沿线地区就业与居住比例极不平衡所致[10]，北京地铁八通线早高峰客流断面如图8所示。峰小时系数定义为高峰时段客流量与全天客流量的比值。根据选取不同的客流指标，如全线客运量、各断面客流量、各车站乘降客流量等，高峰小时系数含义也各有不同。运量高峰小时系数为高峰时段全线客运量与全天全线客运量的比值；断面高峰小时系数为某一区间高峰小时断面客流量与该区间全日断面客流量的比值，一般研究高峰小时单向最大客流断面，即在高峰小时期间线路某一个方向(上行或下行)的断面客流量最大的区间。从目前的统计数据来看[12-13]，北京城市轨道交通工作日全网客运量早高峰小时系数