城市轨道交通客流特征及规律研究.docx

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城市轨道交通客流特征及规律研究

城市轨道交通客流特征及规律研究

摘要

我国城市轨道交通已进入高速发展时期，作为缓解城市交通拥堵问题的重要手段，城市轨道交通越来越受到各政府部门的重视。

在城市轨道交通领域内，客流是城市轨道交通规划、设计、建设、运营等各个环节的基本依据，客流预测是决定轨道交通线网规划、工程项目建设时序、轨道交通系统规模和系统运营效益等轨道交通重大决策问题的基础，客流预测的合理性对城市轨道交通规划、建设和运营都有着十分重要的作用。

然而，从国内已运营城市轨道交通的实际情况看，普遍存在实际客流与预测客流差异较大，线路客流严重不均衡的局面。

有的线路的实际客流提前达到或远远超过预测客流，有的却仅是预测客流的15-20%，这些都给实际运营造成了很大困难。

因此，非常有必要在轨道交通开通运营后，对实际客流进行细致分析，找出实际客流与预测结果偏差较大的原因，并为实际工作提供改进建议。

通过分析挖掘客流的发展规律及特征，对城市轨道交通的健康可持续发展具有重大意义。

关键词：

城市轨道交通，客流，特征，规律

ABSTRACT

Urbanrailtransitofourcountyhasenteredaperiodofrapiddevelopmentasanimportantmeanstoalleviateurbantrafficcongestionproblems,urbanrailtransitmoreandmoretheattentionofvariousgovernmentdepartments.Withinthefieldofurbanrailtransit,thepassengeristhefundamentalbasisofallaspectsoftheurbanrailtransportationplanning,design,construction,operation,passengerflowforecastistodeterminetherailtransitnetworkplanning,constructionprojectsandthetiming,sizeoftherailtransitsystemandoperationalefficiencymajorrailtransportationdecision-makingproblemsbasedonreasonablepassengerforecastshaveaveryimportantroleinurbanrailtransitplanning,constructionandoperation.However,fromthedomesticoperationsoftheactualsituationofurbanrailtransit,theprevalenceofactualpassengerflowforecastpassengerroutepassengerseriousimbalancesituation.Somelinesofthepassengerinadvanceisfarmorethantheforecastpassengertraffic,butsomeonly15-20%oftheforecastpassenger,whichgavetheactualoperationcausedgreatdifficulties.Therefore,itisnecessaryintheopeningandoperationofrailtraffic,theactualpassengerdetailedanalysis,findoutthereasonsofthedeviationofactualpassengerflowandthepredictedresults,andprovidesuggestionsforimprovementtotheactualwork.Byanalyzingthemininglawofdevelopmentandcharacteristicsofthepassenger,healthysustainabledevelopmentofurbanrailtransportisofgreatsignificance.

KEYWORDS：

Urbanrailtransit，Passengerflow，Feature，Low

1.前言

在我国，城市轨道交通发展己经进入高速发展期，截止到2010年末，我国轨道交通已有49条线路，通车运营里程超过1400km，北京、上海、广州等特大城市都规划并建成了城市轨道交通网络系统。

还有29个城市，总计近百条、2000km的线路正在建设中，其平均建设速度超过200km/年。

全国共有47个城市进行了城市轨道交通规划，规划里程超过10000km。

城市轨道交通在城市综合客运的骨干地位已经基本得到认同。

但随着城市轨道交通的持续迅猛发展，一些新的问题逐渐出现，特别是实际客流与预测客流差距较大，需要对城市轨道交通运营后的实际情况进行评估。

作为城市轨道交通规划、设计、建设等各环节的基本依据，客流和客流预测无疑具有重要地位。

客流预测的结果对城市轨道交通重大决策问题，如线网规划、工建设时序、系统规模和系统运营效益等具有基础性作用。

直接关系到城市轨道交通选型、能力、票价政策、运营成本和经济效益评价等诸多方面，客流预测合理性对城市轨道交通规划、建设和运营各环节都有十分重要的作用。

然而，目前我国的城市轨道交通新线投入运营后，普遍存在实际客流与预测客流差异较大的问题，某些线路的实际客流总量不到预测值的20%，某些线路初始客流就远远超过预测结果，还有某些线路的客流严重不均衡，高峰时异常拥挤，低谷时又过于稀少。

预期客流与实际客流存在较大的差异，使得巨额造价修建的城市轨道交通系统不能充分发挥作用，严重影响城市轨道交通系统运营的经济效益和社会效益。

因此，有必要对城市轨道交通客流的特征及成长规律进行分析研究，从而找出预期客流与实际客流出现差异的原因所在，这对以后的城市轨道线路规划及建设有着重要意义。

因为只有依靠合理的客流预测才能够建设合理的城市轨道交通网络，才能使城市轨道交通系统运营的经济效益和社会效益得以充分实现，从而使城市轨道交通得到良性可持续发展。

2．城市轨道交通客流概述

2.1城市轨道交通客流的内涵

城市轨道交通的客流是指人们为了实现各种出行需要，选用城市轨道交通方式，在一定时间和空间范围内做有目的的移动。

或者是指在单位时间内，轨道线路上乘客流动人数和流动方向的总和。

其内涵包括了乘客在时间和空间上的位移和位移数量，该位移具有方向和起止特征，则乘客的流动人数、出行时间、运行距离及流动方向构成了城市轨道交通客流的四要素。

客流可以依照时间分布特征、空间分布特征和来源进行分类。

先简单介绍各分类客流的基本概念。

（l）基本客流，指城市轨道线路既有客流与按正常增长率而增加的客流的总和。

（2）转移客流，指因为城市轨道交通具有快速、准时、舒适、整洁等优点，使得原来选择公交、自行车出行的客流转移到城市轨道交通出行。

（3）诱增客流，指因为地铁线路运营后促进了沿线土地的开发、经济的发展、商业的繁荣以及住宅形成所诱发的新增客流。

（4）车站客流，指在城市轨道交通车站上、下车换乘的客流。

（5）断面客流，指通过城市轨道交通线路各区间的客流。

（6）车站客流量，是指在规定时间内地铁车站上、下车和换乘的客流量，以及经由不同出入口、收费区的进出站客流量和分方向的换乘的客流量。

一般包括全日、高峰小时和超高峰期车站客流量。

（7）断面客流量，是指在单位时间内通过城市轨道交通线路某一地点的客流量。

顾名思义，某一断面客流量就是通过该断面所在区间的客流量。

同时，断面客流量有上行和下行之分。

（8）最大断面客流量，是指在单位时间内通过城市轨道交通线路各个断面客流量的最大值称为最大断面流量。

一般而言，上下行方向的最大断面不在同一个断面上。

（9）高峰小时断面量，是指在以小时为单位计算断面客流量时，全日分时的最大断面流量不相等，其最大值称为高峰小时最大断面客流量。

城市轨道交通系统的高峰小时一般出现在早晨和傍晚，称之为早高峰小时和晚高峰小时。

另外，超高峰期是指在高峰小时内存在于一个上、下车客流特别集中的时段，一般约为10-20min。

高峰小时断面量可为城市地铁修建，车辆类型选择、列车编组及行车密度确定等决策提供基本依据;同时，车站高峰小时客流量和超高峰期客流量可为车站规模的确定以及站台和售检票等辅助设备容量和能力的设计提供依据。

2.2城市轨道交通客流的影响因素

目前影响城市轨道交通客流的因素有很多，其包括经济性和非经济性因素，按影响时间分一般包括民期、短期、季节性以及临时性因素。

通过分析可知，其主要影响因素包括以下几种:

（l）城市发展导向和土地开发

土地利用与客流的关系是“源”和“流”的关系，城市各个区域的功能布局决定了出行活动、出行流量以及出行方向。

城市发展导向及土地开发都伴随着客流的大幅增长。

城市轨道交通建设包含两重意义:

一方面是为满足沿线建成区域既有客流的交通需求;另一方面是为引导城市沿轴线发展，促进沿线土地开发，支持城市空间发展规划。

通常在城市轨道交通的建设或某一路段的建设侧重于后者的情况下，其客流量的大小将取决于城市总体规划和地区规划及其交通建设实施情况，但客流量主要还是受市区人口疏散力度以沿线土地开发性质和强度变化的影响。

（2）人口规模和经济总量的增长

城市中的出行量尤其是木论文研究的城市轨道交通乘客出行量与人口规模、出行率也有着密切的联系。

因此，除要分析常住人口、暂住人口和流动人口之外，还应分析人口的年龄、职业、居住等其他参数的特征。

据调查资料显示，不同人群的出行率不同，而且城市人口总量和经济发展规模还为城市轨道交通的大力发展提供了持续的客流来源和坚实的经济基础。

（3）城市居民日均出行频率和出行总量

2007年上海市民日均出行总量约达4600万人次，居民口均出行频率2.47（按常住人口计算），其出行水平己接近发达国家。

（4）城市公共交通和轨道交通所占比例居民出行方式、出行习惯和公共交通所承担的出行比例等都会对客流产生较大影响。

与国外发达国公共交通所占60%-70%相比，我国公共交通所承担比例不高。

例如，大中城市一般不超过20%，上海达23%以上。

另外，我国城市轨道交通占公共交通的比例约占20%，这与规模相似的国外大城市60%相比，存在巨大的上升空间。

（5）票价

票价对客流的影响以及乘客收入水平对客流的影响是综合产生作用的结果。

这是因为城市轨道交通的客源一般来自中、低收入的人群，其对票价较为敏感。

一般来说，提高票价将导致客流量降低。

城市轨道交通作为一项公益性项目，票价水平很难适用目前这种成本加利润的制定原则，因此需要根据乘客的承受能力和系统服务的特点、水平及优势特点，同时与常规公交之间保持合理的比价关系，使乘客的出行效益和出行费用相互匹配，努力寻求票价水平和客流之问的平衡点，从而达到提高其票务收入的目标。

此外，随着人们生活水平的提高和收入的增加，在出行方式多样化选择的情况下，服务水平成为了决定客流量大小及影响客流潜在需求的关键因素。

（6）设施建设和建设标准

城市轨道交通的制式和敷设方式（与造价有关），系统规模和列车编组及配车数量，建一设标准和配线等都直接决定了其造价与运营成本。

同时，设施的建设标准决定了工程造价和运营设施保障水平，更是为乘客的舒适度奠定了良好的基础。

（7）网络规模及结构

将城市轨道交通某条线路上的若干个车站作为服务于客流的窗口，这种车站的分布对城市地域的覆盖范围非常有限，因此使得乘客出行的可达性较差，客流吸引力较低。

因此，一方面随着城市轨道交通网络运营规模的不断扩大，车站分布的地域覆盖范围也不断扩展，最终提高了系统的可达性和客流吸引力，使得各条城市轨道交通线的客流量都逐步增加。

另一方而，随着网络规模的扩大，若其编织过密或者网络构架结构不合理，都将造成城市轨道交通线路问的相互分流，并最终导致部分线路客流成下降趋势。

（8）网络运输能力配置

交通供给和交通需求之间动态平衡决定了客流的最终规模。

一方面，在交通供给水平比较低的条件下，势必造成部分客流需求被抑制。

然而城市轨道交通交通供给水平由其运输能力配置来决定，在运输能力不足时，会导致出现列车运行间隔较长、候车时间增加、列车超员、拥挤等现象，并致使服务水平降低，甚至使得部分客流转移至其它交通方式而限制城市轨道交通客流量的增长。

倘若运能配置适当，则可使其优势得到充分发挥，增加乘客使用城市轨道交通的出行效益和舒适性，这也定将增加城市轨道及交通系统的整体吸引力和客流量。

（9）交通衔接配套

与其它交通方式之间建立合理的衔接关系，有利于城市轨道交通的客流增长。

城市轨道交通与其它交通方式之间，应该形成以城市轨道交通为骨干、各种方式合理分工、相互补充的协作关系，建立和完善以城市轨道交通车站为中心、各种交通方式换乘方便的综合交通体系，可以为城市轨道交通积聚和疏散大量客流，增加城市轨道交通的间接吸引客流量。

（10）交通运输政策

城市交通一般以公共交通为主，个体交通为辅的交通运输政策，优先发展公共交通、大力发展城市轨道交通、控制白行车与私人汽车的发展，这对引导市民出行利用公共交通与城市轨道交通方式有着非常重要的意义。

对客流也有着重要的影响。

（11）季节性因素

每年l、2、6三个月是客流量相对较低的月份。

（12）短期影响因素

如天气、节假日、大型活动等都会对全网客流或局部造成一定的影响。

极端恶劣天气一般对当天的客流影响较大。

2.3客流不确定性分析

客流量是城市轨道交通设计的基础资料，对城市轨道交通设计起着非常重要的作用，然而城市轨道交通客流受到多种因素的影响，其值表现为某种时空不确定性。

以下从城市建设与规划的同步性、路网建设、运营组织管理及气候条件等四方面进行分析。

（1）城市建设超前或落后于城市规划。

城市建设与规划不同步将导致城市人口、出行方式等预测参数的较大范围的变动，从而使客流表现出一定的不确定性。

当城市建设超前于城市规划时，居民出行强度增加，反之，则出行强度相对较低，这就导致了客流难以把握而出现不确定性情况。

（2）路网及公交配套的完善程度。

这主要包括城市轨道交通路网自身完善程度及与常规公交的衔接程度。

目前我国正处于私家车向公共交通过渡的阶段，随着城市轨道交通路网建设的不断完善，而城市轨道交通路网自身建设的完善，可提高系统服务质量，从而吸引不同程度的客流;另一方面，城市轨道交通还需考虑与常规公交的衔接，这可使得公共交通出行比例将不断增加。

这些都使城市轨道交通客流量随其完善程度呈现出某种不确定性。

（3）运营组织管理。

在一定的城市轨道交通运输设备条件下，其运输能力、服务质量等都取决于运营组织管理策略。

通过优化合理的城市轨道交通运营组织管理策略不仅可实行其高效、经济、安全、便利的目标，同时也能吸引更多的客流，因此这些运营组织策略将使得客流量发生一定变化。

首先，在票价方面。

不同城市根据交通结构特点使用的城市轨道交通票价不一，香港地铁相比大陆尤其是北京地铁的票价高出很多，在经济效益驱使下一旦票价进行调整势必影响城市轨道交通客流量。

其次，换乘组织。

一方面是换乘配合组织，对城市轨道交通内部各线路、车站之间的换乘进行优化可缩短乘客整个旅行时间，吸引客流。

反之，可能导致原有客流的流失;另一方面是换乘方式组织，换乘方式（站台换乘，站厅换乘、通道换乘）关系到乘客换乘时间长短，是乘客选择城市轨道交通的一项参考指标。

（4）气候条件及季节变化。

首先，城市轨道交通是受气候条件影响最少的交通方式。

当气候条件发生变化（如骤雨、狂风、暴雪等恶劣气候）时势必影响出行者对原有交通方式的选择，那么城市轨道交通客流量将难以估计，原预测客流值不再适用;其次，客流本身随季节的变化而发生变化。

在不同年份随国家政策、大型活动等不确定因素的变化，城市轨道交通客流也表现为一定的不确定性。

综上所述，导致实际客流与预测客流偏差较大的原因不仅受客流自身的这种不确定性影响。

另一方面也受其预测技术的限制，其所存在的四方面的不足也导致了实际客流和预测客流偏大较大。

3.城市轨道交通客流特征

3.1城市轨道交通客流时间特征

3.1.1全年各月客流变化特征

全年中各月存在天气情况，重大节假日分布等特征的差异性，致使客流年中各个月份中的分布特征有所差异。

通过对典型城一市的客流特征的总结可以得到城市轨道交通客流按月份分布的差异性特征。

在我国，同一年内上半年的客流量一般比下半年低，1、2、6月份的客流量与其他月份相比较低，但在7月份之后，客流量开始明显持续走高，直到年底。

全年最大月度客流量基本发生在10月份，年中最高日客流基本上是“十一”期间创下的;一年中的最小客流基本发生在春节期间。

“五一”和“十一”的长假期间客流量增加较明显，比日常增加20%-40%的客流量。

3.1.2一周内各日客流特征

城市轨道交通线路主要是以通勤、通学客流为主，双休日客流有所减少，而连接商业网点、旅游景点的轨道交通线路双休日客流增加。

另外，星期一与节假日后的早高峰小时客流、星期五与节假日的晚高峰小时客流，都会比其他工作日早、晚高峰小时客流量大。

3.1.3一天内小时客流特征

城市轨道交通小时客流分布可以归纳为单向峰型、双向峰型、全峰型、突峰型、无峰型等五种。

各峰型示意图如图1所示。

（1）单向峰型:

轨道交通线路所处的交通走廊具有明显的潮汐特征或车站周边地区用地功能性质单一时,车站客流分布集中,有早、晚错开的一个上车高峰和一个下车高峰。

（2）双向峰型:

车站位于综合功能用地区位时,客流分布与其它交通方式的客流分布一致,有两个配对的早、晚上下车高峰。

（3）全峰型:

轨道交通线路位于用地已高度开发的交通走廊或车站位于公共建筑和公用设施高度集中的地区时,客流分布无明显的低谷,双向上下车客流全天都很大。

（4）突峰型:

车站位于体育场、影剧院等大型公用设施附近,演出或体育比赛结束时有一个持续时间较短的突变的上车高峰。

一段时间后,其他部分车站可能有一个突变的下车高峰。

（5）无峰型:

当轨道交通本身的运能比较小或车站位于用地还没有完全开发的地区时,客流无明显的上下车高峰,双向上下车客流全天都较小。

图1一天内各小时客流分布曲线

3.2城市轨道交通客流空间特征

3.2.1方向上的客流分布特征

一般线路都有上下行两个方向。

两个方向的客流量在同一时间分组内是不相等的，其中有双向型和单向型。

双向型的上下行运量大致相等，市区线路属于双向型较多;单向型的上下行的运量数值差别很大，通向郊区或工业区的线路多属于单向型的。

3.2.2断面上的客流特征

一般线路上各车站的上下车人数是不等的，因此车辆途经各断面时的通过量也不相等，如将一条线路各断面的通过量按上行或下行的前后次序组成一个数列，（城市轨道交通沿线土地利用对其客流的影响）这个数列就近似动态地显示出断面上的客流，从而看出客流在不同时间内在断面上的分布特点和演变规律.

线路各断面上的客流分布是有一定特点的，但对整条线路归纳起来，主要有以下几种类型。

（l）均等型。

环线布置或是位于用地已高度开发的线路，各车站的上下车客流大致相等，沿线客流比较稳定，不存在客流明显突增的路段。

（2）中间突增型。

当城市轨道交通线路途经高密度开发区、大型的对外交通枢纽或是车站利用常规公交线路扩大辐射范围时，线路客流存在突增的路段，位于该区域车站的上下车客流明显激增。

（3）两端萎缩型。

当城市轨道交通线路的两端位于尚未完全开发的城市边缘或郊区时，线路两端的车站客流会小于中间路段的客流。

（4）逐渐缩小型。

当城市轨道交通线路两端的车站位于城市中心地区或大型对外交通枢纽时，随着线路向外延伸，客流会逐渐缩小。

3.3城市轨道交通客流构成特征

3.3.1城市轨道交通客流构成

根据多年来对乘客的随机抽样调查分析，城市轨道交通的乘客主要构成为青壮年。

年龄段在21-40岁的乘客约占到总客流的70%以上;41-50岁的乘客约占到10%以下，其余的山20岁以卜和50岁以下的构成。

乘坐城市轨道交通的主要目的:

上学的占11%;因公办事的占31%;上下班的占37%;其余的20%左右主要是访亲观光、私人购物和其他。

上下班和上学的两部分乘客达到总客流量的50%左右。

由于抽样调查不能涵盖所有的乘客，与实际客流的偏差必然存在，但多次的抽样表明上述比例变化不大。

3.3.2不同客流构成线路的客流特性

当城市轨道交通线路主要服务对象既有上下班客流，又有购物及观光的客流时，其在工作日及节假日其客流比例均较高，而城市轨道交通线路主要服务对象为上下班的通勤客流，一般情况下其在工作日的客流量较高，而在节假日反而客流量会减少。

例如上海市城市轨道交通l、2、3号线，其中1、2号线为前者情况，3号线为后者情况。

3.4城市轨道交通网络化客流特征

随着城市轨道交通线路的增加以及服务范围的扩大，更多的人们选择了城市轨道交通的出行方式，人们可以通过“一票制”享受城市轨道交通线路间的换乘。

在这成网规模下的城市轨道交通系统，，客流特征一也发生了一定的变化，主要体现在以下几个方面:

（l）网络化后客流量增大，换乘客流量较高，换乘客流量超过了本线客流，

（2）网络化后全网的平均运距增加，但单线的平均运距减小。

（3）网络化后线路的高峰小时最大断面流量发生在换乘点前后，第一换乘站点距离起点站越远，最大断面值越大。

市区线路一般在较大规模的枢纽站出现断面客流下降，而郊区线路一般在第一个换乘站出现客流断面的最高值，随后呈下降趋势。

（4）网络化后新增线路会带来全网客运量的增加，其中交叉线或本线延伸会使得既有线路客流的突增，如图2便是延伸线开通后的客流断面变化趋势，但是平行线的分流作用会造成某条线路的客流量突减。

（5）网络化后新线开通运营的客流培育期较短，即使新增线路位于开发强度不高的地段其进站客流量较少但其换乘客流却较大。

例如北京地铁5号线，其进站客流还没有达到顶测初期规模，但是通过其他线路的换乘客流却远超出预测值，2007年11月，5号线的运营客流己经达到每日42万人次，换乘客流就以高达18万人次。

（6）网络化后市区线的客流强度较高，郊区线的客流强度较低。

图2延伸线开通客流断面变化趋势

4.城市轨道交通客流的一般规律

客流是城市轨道交通投资决策的基础，也是衡量建设项目经济成本、预测建设项目投入运营后经济效益的关键指标。

城市轨道交通的客流是动态变化的，其客流特征及变化规律是客流预测的参考依据，是城市轨道交通的行车组织及客运组织的基础。

因此，很好地掌握客流特征及其在城市轨道交通这特殊时空下的变化规律对城市轨道交通挖掘客流潜力，提高客流强度，提升运营效率具有重要的意义。

由于城市规模、经济、社会等属性存在差异，因此人们的出行特征也具有一定的差异性，但是总体变化规律具有相似之处。

本节分析了一些国内外城市轨道交通发展较为成熟的典型城市的客流发展规律，对比其各自的客流特征及变化规律，总结出城市轨道交通客流发展的一般性规律，为今后的城市轨道交通建设及运营组织提供可参考的依据。

4.1城市轨道交通客流成长规律

对于一条城市轨道交通线路，决策者最希望了解的信息就是其客运量的发展趋势。

影响全日客运量发展趋势