深圳地铁运营对轨道交通客流预测的启示
摘 要: 研究目的: 深圳市轨道交通一期工程运营以来,客流处于全国最好的水平,部分车站的客流已经接近设计水平。若运营中出现客流超出运输能力的情况,会对地铁公司的正常运营带来很大的风险,为规避运营风险,需对实际客流较之设计客流进行校验,对可能导致客流断面激增的因素进行预估。
研究结论: 本文以深圳市轨道交通运营的统计数据和设计资料为基础,重新审视其设计时的客流预测结果,系统地定性分析了客流高断面超出设计水平的影响因素,得出深圳地铁客流将在网络化以后将进入快速增长阶段的结论,建议地铁公司应适当增加车辆配置以应对客流的快速增长。
关键词: 轨道交通; 客流预测; 影响因素
常规的客流预测工作与工程实施所需的客流预测是有所区别的: 前者关注的重点是客流发展趋势,表现为客流增长率保持在一个定量水平; 工程实施的客流则要与实际客流相符合,在运营过程中,客流除了常规增长,还会产生阶梯形态的增长。不同梯度上的客流在量上可能差异不大,但会对工程规模造成很大差异。虽然我国轨道交通在近几年呈现出迅猛的发展态势,但由于轨道交通的建设周期长,实际投入运营的轨道交通的年限都比较短,上规模的轨道交通主要以北京、上海和广州为代表,对客流预测工作可借鉴的经验还比较少。
从深圳市轨道交通一期工程的运营情况来看,无论是运营伊始的客流水平,还是客流的增长水平,都属于我国轨道交通目前运营的最好水平,目前的客运强度已经达到 1. 9 万人次/km。本文力求以发展的视角,以深圳市轨道交通运营的统计数据和设计资料为基础,重新审视其设计时的客流预测结果,并结合深圳市城市规划、现时的地面交通状况和公共交通现状,系统地定性分析客流高断面超出设计水平的影响因素,对已经产生或潜在产生的客流误差进行适当调整,指导地铁公司调整车辆配置,对地铁公司的运营工作的顺利进行具有非常重要的意义。
1 客流断面校验技术路线与结果
1. 1 深圳市轨道交通客流断面校验技术路线
深圳市轨道交通客流断面校验的技术路线如图1所示。

1. 2 客流断面校验结果
在不考虑其他因素影响作用的情况下,根据2007 年 ~ 2009 年深圳地铁 1 号线与 4 号线的运营统计数据拟合出 2012 年的客流结果对比 1、4 号线设计文件的估算结果,如图 2 所示,可以看出,按照设计估算的客流结论,2012 年 1、4 号线的客流应到达71. 5 万人 /d 的水平,但实际客流运营统计数据拟合的结果约为 45. 8 万人/d,其中 1 号线的两笔拟合数据分别是 48. 0 万人/d 与 40. 8 万人/d,两者结果基本一致。

从客流拟合的结果可以看出,罗湖站、科学馆站、香蜜湖站、竹子林站、侨城东站、华侨城站实际运营的客流与设计预测的客流基本吻合; 由于华强路和购物公园等商业区逐步建成与发展,大剧院站、华强路站、购物中心站、车公庙站的客流已经大大超出设计时的预测水平; 国贸站、老街站、会展中心站以及 4 号线的各站,客流水平低于设计时的预测水平。
2 高断面超出预期的因素分析
2. 1 出行时段集中对高断面的影响
2. 1. 1 季节性、节假日出行集中
深圳市轨道交通客流量在不同月份存在一定的波动水平。受天气气候影响,7 月份的轨道客流量处于全年最高水平,占全年客运量的 9. 3%; 由于深圳外来人口比例较大,因此 2 月份的轨道客流水平处于全年最低水平,占全年客运量的 6. 7%。如图 3 所示。

2. 1. 2 周期性出行集中
据统计,目前轨道客流双休日高于工作日客流,且周六略高于周日,分别占一周总量的 15. 7%、15. 6%。工作日客流高峰出现于周五,日客流量占周客流量的比例为 14. 3%,周四客流量最小,占一周客量的13. 3% ,如图 4 所示。

从一周工作日统计数据( 见图 5) 来看,轨道客流量早晚高峰差异较大,其中早高峰为 8: 00 ~ 9: 00,晚高峰为 18: 00 ~ 19: 00,高峰时间均比常规公交晚约1 h。而晚高峰远大于早高峰,分别占全日客流的13% 、10% 。从高峰小时占全日客流的比重来看,轨道早高峰比常规公交( 约 11%) 小 1%,而晚高峰则比常规公交高约 2%。

常规预测方法下得出的客流预测结果的全日客流量以及高峰小时客流量是在年均的理想状态模型下得出的结果,当客流处于高水平月份、休息日、高峰时段的三高状态下或是上述条件以组合形式出现的时候,客流强度将比预测水平上升 10% ~15%,势必对地铁公司的正常运营造成一定的压力和干扰。
2. 2 客流培育期成熟后对高断面的影响
深圳市呈峡谷型布局,轨道交通更具有适应性; 由于人们收入水平较高,公交客票价格较高,使人们对于轨道交通更容易接受; 城市道路交通拥堵较为严重,居民更容易倾向于准时高效的轨道交通方式。这些因素都使深圳市的轨道交通从运营开始就处于我国城市轨道交通客流的较高水平,客流培育期较之其它城市要短一些,增长水平要高一些。
从统计数据可以看到,上海轨道交通 1 号线在开通 7 年后开始迅速增长。2000 年 ~2005 年间,上海轨道交通 1 号线客流年均增长率达到 23. 7%,远大于同期的预测年均增长率 2. 5% ( 上海综交所) 及 5. 3%( 日本协力) ; 广州地铁 1 号线在正式运营 4 年后开始迅速增长。2003 年 ~ 2006 年的客流年增长率达到20% ~ 25% ,远高于同期的预测年均增长率 6. 4% ; 深圳市客流总体处于较高的增长态势( 2005 年 15. 8 万人次/d,2006 年 24. 6 万人次/d,2007 年 32. 2 万人次/d,2008 年 37. 1 万人次 / d,2009 年 35. 0 万人次 / d,预计2010 年将达到 41. 8 万人次 / d) ,如图 6 所示,客运量年增长 21. 5%,客运强度达到 1. 9 万人次/km,培育期的客流增长率远远高于预测时的 5. 9%,甚至比上海、广州更加好。

当前运营统计数据表明,“高断面区间集合”客流在客流承担率上做出很大贡献,目前的客流水平已经高出预测时的客流水平。经历了 5 年多的客流培育期以后,客流增长率还会有上升趋势,“高断面区间集合”客流增长率将达到全线平均水平的 1. 3 ~1. 5 倍。
2. 3 轨道网络化效应对高断面的影响
深圳地铁 1 号线、4 号线与上海轨道交通 1、2 号线比较相似,都属于城市轨道交通网络中南北向和东西向最为主要的骨干线路,城市轨道网络化进程也比较类似,不同的是上海的城市形态属于中心向外发散,深圳市属于峡谷型城市形态,这使得深圳地铁 1 号线在城市轨道交通网中的骨干作用更为突出,并且深圳的公交车票价水平较高,与地铁的票价差较上海较小。
深圳市在 2012 年之前将另有 7 条线路建成并投入运营,如表 1 所示,使届时的轨道交通网络化水平有很大提高,轨道交通的辐射区域将覆盖深圳市东南至西南的大部分区域,为轨道交通提供了大量客源。

参照上海轨道交通 1、2 号线的客流量变化趋势,可以预见深圳地铁二期工程投入运营以后的深圳地铁轨道交通客流除了在客流增长率会有所上升以外,主要是对换乘站的客流产生很大压力,换乘站高断面可能出现陡增的情况。
2. 4 珠江三角洲城际轨道交通线网建设对高断面的影响
根据国家“十二五”规划建议,城际轨道交通是我国“十二五”期间重点发展的交通运输方式之一。到2020 年,预测珠江三角洲城际轨道交通线网城际轨道交通的分担率为 35% ~ 40%。广深交通走廊内形成4 条8 线轨道交通线路格局。规划有穗莞深城际、深惠城际、珠深城际、虎龙城际计四条城际线,如图 7 所示。

穗莞深城际沿途与城市 6、10、13、1、5、2、15、7、3号线及深珠城际、惠深城际、广深港客专共 12 条线路衔接,并衔接了深圳机场、前海湾及福田交通枢纽。
深惠城际沿线与穗莞深城际、虎龙城际、广深铁路、广深港高速 ,城市 7、9、13、3、5、12 号线 衔接,连接了福田、布吉等重要交通枢纽。
深珠城际在跨珠江口后,在赤湾登陆,接入前海湾交通枢纽。
虎龙城际在回龙镇进入深圳市境内,沿途与地铁12、3、16、14 号线及惠深城际等 5 线衔接。
根据北京地铁 4 号线 2010 年运营后的经验,由于与京津城际在北京南站衔接,2009 年 9 月开通后,2010 年即产生了高峰时段的客流超负荷运行,更在“五一”期间接受了最高日客流逼近百万人次的考验。中秋、国庆“两节”期间,地铁 4 号线遭遇大客流,地铁运营部门对北京南站、动物园站、中关村站、北宫门站等客流较大的重点车站还采取限流措施疏导乘客,制定了应急预案,以保障运营安全。
因此,珠江三角洲城际轨道交通线网建设,尤其是2012 年广深港客专开通后,将成为深圳地铁客流增加的重要影响因素,也将极大地增加深圳地铁客流的换乘量,为临近断面带来极大压力。
2. 5 旅游客流对高断面的影响
深圳市是我国为一个海、陆、空具备的大型口岸城市,稳坐我国最重要的门户地位。旅游业已成为深圳市经济的重要支柱和重要增长点,在第三产业的主导地位也越来越显著。从统计数据显示,深圳市 2009 年全年旅游住宿设施接待过夜游客 2 840. 31 万人次,比上年增长 6. 8%。其中海外游客 896. 36 万人次,增长3. 1% ; 国内游客 1 943. 95 万人次,增长 8. 6% 。在过夜海外游客中,外国游客 146. 38 万人次,; 港澳同胞706. 15 万人次; 台湾同胞 43. 83 万人次。
深圳地铁 1 号线、4 号线服务范围内主要具有旅游功能的区域为世界之窗和会展中心。世界之窗景区占地 48 万 m2,按世界地域结构和游览活动内容分为世界广场、亚洲区、大洋洲区、欧洲区、非洲区、美洲区、世界雕塑园和国际街八大区域,接待超过 3150 万人次的游客。深圳会展中心地处城市中心区,是深圳市最大的单体建筑,占地 22 万 m2,总建筑面积 28 万 m2。自 2004 年开馆以来,已成功举办近 300 场展览,1 350多场会议,共接待观众达 2 000 多万人次。2008 年在深圳会展中心共举办 75 场展览,500 多场次会议,年展览面积达 180 万 m2,居全国同行第三。
由于旅游客流有季节性、突发性、集中性的特点,旅游区覆盖站点设计施工采用预测的平均概念下的全日、高峰小时客流作为设计依据,难免会出现间歇性运力不足的现象,为降低运营风险,应予以考虑提高高峰小时客流的预测水平。
2. 6 深圳过境客流对高断面的影响
深圳市过境客运交通是指香港与深圳以及香港与内地间的客运交通。深圳与香港间目前有 5 处公路通道,2 处铁路通道。罗湖口岸衔接广深( 京九) 与香港的九广东铁,铁路客车直通香港。皇岗口岸衔接深圳地铁 4 号线和香港九广东铁之落马洲支线,列车不过境,旅客通过换乘方式通关。广深港香港段通道自深圳段福田站引出,直通西九龙,西九龙至新广州站,全程只需40 min,较现时的行车时间缩短一半,实现穗莞深港城际间的快速直通。规划从穗莞深城际轨道交通的前海湾站引出,跨过深圳湾,至香港机场,与香港地铁机场快线之机场站衔接。并在上白泥修建支线与西铁线联络,以直达九龙。
2007 年深港过境客流量约为 44 万人次 / d,年均增长率约为 6%。随着 CEPA 的签署以及深港合作发展,深港过境客流量将加速增长,预计 2020 年前的年均增长率将保持 8%左右的水平。2030 年深港过境客流量的增长则有较大的不确定性,本次研究假定现有的过境政策基本不变,预计 2020 年 ~ 2030 年过境客流量的年均增长率逐步降低至 3% ~ 4%。2030 年以后年均增长率逐步降低至 1% ~ 2%。在城市过境客运交通中,深圳居民的过境交通需求约占总过境需求的 30%,如表 2 所示。

1 号线的罗湖站和 4 号线的皇岗口岸站是面向香港地区的接轨站,过境客流将直接影响这两个车站的客流量; 分布在平均运距内的车站的高断面也将受到很大影响; 从而产生全线范围内的客流量影响,但影响随着车站距离的递增呈减弱趋势。
2. 7 服务水平提高对高断面的影响
城市公共交通的服务水平代表了城市发展的文明程度,提高乘客服务水平,打造地铁的优质服务品牌是各地铁运营企业的共同目标。随着客流量的快速提升,对发车间隔和车辆编组提出了更高要求,同时发车间隔的缩短与乘车舒适度的提高也使地铁吸引更多的客流,两者相辅相成,互相促进。
3 结论
地铁是一种安全便捷、大容量、全天候的城市公共交通基础设施。符合我国的国情和国家的产业政策,也符合深圳城市发展的要求,是“十二五”期间重点发展的交通领域。随着城市的发展,深圳城市的地面交通压力将越来越大,效率呈下降趋势。2012 年深圳轨道交通线网络化运营后,将导致地面客流向地铁的转移。
综合各方面因素分析,预测深圳地铁客流将进入一个快速增长的阶段,地铁公司应适当增加车辆配置以规避可能面临的运营风险。
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