北京軌道交通網絡化客流特征分析與啟示

劉劍鋒 羅 銘 馬毅林 王 靜 孫福亮 陳 鋒

(北京交通發展研究中心 北京 100073)

近年來，北京軌道交通線網規模的不斷擴大，軌道交通網絡化客流特征已日趨明顯，軌道交通線網客流分布特征也將隨著線路的增加呈現新的特點。分析、認清與總結當前北京軌道交通網絡化客流特征規律，對于今后進一步提高軌道交通規劃設計與運營管理水平具有重要作用。

1 客流成長規律

2000年以來，北京市軌道交通線網規模經歷了從2條線、線路長度58 km，到15條線、線路長度372 km的發展歷程。近10年來，隨著線網規模的擴大，特別是2007年10月5號線開通后，客流的網絡化趨勢初顯端倪，線網客運量迅速增長，日客運量從2000年的119萬人次增長至2011年的700萬人次以上。

2000—2011年間，各線路日客運量增長變化趨勢見圖1，概括地說，客流成長可大致分為3個階段:

1)2000—2004年，八通線開通前，線網日均客運量在130萬人次/日以內，客流較為穩定，變化不大;

2)2005—2007年，5號線開通前，線網日均客流量在200萬人次/日以內，八通線、13號線在線路開通后的三四年時間內，客流增長緩慢，經歷了較長的客流培育期，與此同時，1號線和2號線由于換乘客流影響呈現出較小幅度的增長;

3)2007—2011年，5、10、4 號線先后投入運營，日均客運量從400萬人次/日增長至700萬人次/日，為北京軌道交通客流的高速增長時期。

客運量年均增長率排前兩位的分別是13號線和八通線，年均增長率分別為23.3%和21.7%，但是這兩條具有郊區線特征的線路在開通后的前3年客流增幅卻十分緩慢，經歷了較長時間的客流培育期。5、10、4號線的客流年均增長率都在10% ～20%，且從開通時客流一直保持較大幅度增長，沒有經歷培育期。1、2號線的年均客運增長率較低，均低于10%，而從圖1可以看出，2000—2003年之間，這兩條線的客流規模也比較穩定，2003年之后，這兩條線所增加的客流更多的來自換乘客流。

圖1 北京軌道交通線路客運量成長曲線

2 客流時間分布特征

軌道交通客流的時間分布與居民出行的時間分布規律有著密切的關系。軌道交通的運能、線位、沿線土地的用地性質和規模都是影響軌道交通客流時段分布的主要因素。

2.1 線網客流時間分布特征

對進站客流時間分布進行統計發現(見圖2)，工作日客流早晚高峰明顯，早高峰出現在7∶30—8∶30，早高峰小時系數(早高峰小時進站量占全日進站量的比值)為12.13%;晚高峰出現在 17∶30—18∶30，晚高峰小時系數為10.55%，早高峰2個小時(7∶00—9∶00)和晚高峰2個小時(17∶00—19∶00)客運量占全天的比例為51.21%，還要注意，2011年北京有30多個高峰時段常態限流車站，因此早晚高峰時段客運量占全天的比例可能還要更高，這些都充分說明北京市軌道交通主要服務通勤出行的特點十分明顯。周末客流分布較為均衡，無明顯早晚高峰。

圖2 線網進站客流時間分布

2.2 線路客流時間分布特征

從形態上看，工作日所有線路客運量小時時間分布特征與線網類似，均為駝峰形分布(見圖3)，所有線路早高峰進站客運量均比晚高峰客運量大。

圖3 線路進站客流時間分布形態

雖然各線路均呈駝峰形分布，但具體出現的高峰時段和高峰小時系數(高峰小時客運量占全日的比值)還是有明顯差別的。

1)從出現時段上分析，早高峰小時最大進站高峰出現在8∶00—9∶00 的有:1、2、5、10 號線;早高峰小時最大進站高峰出現在7∶30—8∶30的有:4號線-大興線，8，13，15號線，昌平線，亦莊線，八通線。這些趨勢表明，越往外圍的線路，如郊區線，進站高峰時段出現得越早。

2)從早高峰小時系數上分析，小于13%的有:1號線、4號線-大興線、15號線、房山線、八通線;大于13%的有:2、5、10、8、13 號線，昌平線，亦莊線。這些趨勢表明:早高峰系數較高的線路中大量車站位于郊區和大型居住區，客流分布具有明顯的早晚高峰特征，早高峰以進站客流為主，部分車站的早高峰小時系數達到30%以上，由此拉高了整條線路的早高峰小時系數。

2.3 車站上、下車客流時間分布特征

各車站的客流時間分布要按進站、出站分別統計，一般市中心商業區和對外交通樞紐的高峰系數比較低，客流在時間分布上相對均衡;而郊區線路、通往中心城周邊邊緣組團的線路正好相反。從形態上看，目前北京372 km軌道線網，共217座車站，可分為7類。

1)居住類。這類車站早高峰時段以進站客流量為主，晚高峰時段以出站客流量為主，客流全日時間分布的不均衡性十分明顯，多數位于近郊區和邊緣組團，周邊用地以居住類為主。

2)辦公類。這類車站早高峰以出站客流量為主，晚高峰以進站客流量為主，時間分布趨勢與居住主導類正好相反，多數位于金融街、CBD、中關村、上地、亦莊等大型就業崗位集中的區域。

3)場站類。這類車站客流全日時間分布較為均勻，客流隨時間呈抖動趨勢，這與該類車站所服務的樞紐中其他方式(列車、航班、長途客車)的發車時刻密切相關。

4)混合類。這類車站周邊多數為混合用地性質，客流全日進出站時間分布均有兩個明顯的早晚高峰，如果從時間分布趨勢上細分，又可分為居住主導類、辦公主導類和居住+辦公類。

5)商業中心類。這類車站多數位于大型商業中心或體育娛樂中心周邊，客流全日時間分布較為均衡，但進、出站高峰出現時段差異較為明顯，上午9∶00之后以出站客流為主，下午15∶00后以進站客流為主。

6)樞紐節點類。這類車站服務于北京市大型公交樞紐，客流全日進出站時間分布均有2個高峰。

7)其他類。不具備以上6類進出站時間分布特征的車站。

目前，北京市7類車站空間分布如圖4所示。

圖4 不同類型軌道交通車站分布

從空間分布上看，居住類和居住主導類主要分布在四環以外區域的邊緣組團和郊區新城，而辦公類、辦公主導類、商業類則主要分布在四環以內區域。各類車站所占比例如圖5所示。

圖5 不同類型軌道交通車站數目統計

目前，北京軌道交通217座車站中，居住與居住主導類所占比例最高，占比44.4%;其次為辦公和辦公主導類，所占比例為28.4%。

2.4 換乘車站分方向換乘客流時間分布特征

各換乘車站的客流時間分布要分方向分析，統計北京目前24座換乘車站，換乘客流的時間分布特征有3 類，見圖6、表1。

圖6 換乘車站分方向換乘客流時間分布形態

表1 北京換乘車站時間分布特征分類

雙峰類車站兩方向換乘客流沒有明顯的方向性;高低峰類車站兩方向換乘客流有較明顯的方向性;單峰類車站兩方向換乘客流有明顯的方向性，多數位于郊區線與中心城線網的換乘節點。

城市空間功能布局、軌道交通站點周邊用地性質、居民出行特征等因素決定了軌道交通的時間分布特征。上述分析表明，在軌道交通規劃設計、客流預測和運營組織中要著重注意如下幾點:

1)由于部分車站采取高峰時段限流的措施及部分線路區間高峰時段車廂過于擁擠的影響，導致軌道交通的吸引力下降。目前，通過軌道刷卡數據或人工調查統計的軌道高峰小時系數很可能低于實際的情況，因此在軌道客流預測及運營組織中應注意留有余地。

2)由于車站類型不同，車站的高峰小時與線路高峰小時不一定出現在同一時段(如早高峰)，在規劃設計中要特別注意:不能一概用線路高峰時段的車站上下車客流作為確定車站規模的依據。

3)不同類型換乘車站的分方向換乘客流時間分布存在明顯的不同，對客流不均衡性明顯的車站，如早高峰時段某一方向換乘流量大，而晚高峰很可能出現在另一方向，因此在規劃設計和運營組織時，為適應這種客流特征，應盡可能考慮均衡換乘設施的利用。

3 客流空間分布特征

3.1 車站進出站客流空間分布

北京軌道交通全日和高峰時段進站客流空間分布均呈現出明顯的不均衡性，如圖7所示。其中，全日進站量低于1萬人次的車站共有59個，而高于5萬人次的車站共有15個，進站量前20位的車站大部分集中于三環以內和13號線西北端的居住區。

圖7 進站客流空間分布

3.2 全日換乘量空間分布

全網每日換乘量達235萬人次，換乘量的分布極不均衡(見圖8)，在全網24個換乘車站中，換乘量超過15萬人次，并且早高峰小時換乘量超過2萬人次的車站包括西直門站、復興門站、建國門站、國貿站、東單站。早高峰換乘量最大的西直門站換乘量達3.4萬人次/h，而多數換乘站高峰小時換乘量均在1萬～1.8萬人次，甚至不到1萬人次;換乘設施能力不足，換乘距離過遠嚴重影響地鐵服務水平。

圖8 全網換乘量分布

3.3 斷面流量分布

圖9 某工作日早高峰小時線網斷面流量分布

圖9為2012年4月某工作日早高峰小時軌道交通線網斷面流量分布，各線路雙向客流最大斷面位置及流量標注在圖中相應位置。1、5、13號線和八通線等放射線進城方向均處于滿負荷狀態，客流累積至第一個換乘站處開始降低，乘軌道交通進入四環內的客流量達到出四環的4.4倍。斷面客流表現出明顯的向心性和潮汐性，同一線路不同方向的斷面流量不均衡性明顯，放射線不均衡性大于環線，郊區線不均衡性大于市區線，換乘站越少、越集中的線路斷面流量不均衡性越明顯。

3.4 出行距離和平均運距

2012年某工作日軌道交通線網平均乘距為17.3 km，對各條線路的日平均運距及其占線路長度的比例進行統計(見圖10)發現，各條線路平均運距差別很大，平均運距一般為線路長度的25%～35%。環線客流以換乘為主，平均運距偏短;放射線長距離出行特征明顯，平均運距較長。各線路平均運距最大的是15號線，為15.6 km，其次為昌平線和13號線。平均運距占線路長度比例最大的是昌平線，為58%，其次為八通線。平均運距與軌道交通在線網中的線位以及換乘站的數量有直接關系:郊區線平均運距高于市區線，放射線高于環線;放射線末端車站客流長距離出行特征明顯，平均運距較長;一般情況下，換乘站越多平均運距越小，中心城區的換乘站對客流發揮分流作用。

圖10 某工作日各線路平均運距及占線路長度比例

圖11所示為軌道和公交出行距離的時間分布圖，北京地鐵全部客流中乘距16～30 km的占59.1%，而10 km以內行程的占20.6%，這表明地鐵服務于長距離出行的功能正在回歸其應有的正確定位。

圖11 2012年軌道與公交出行距離分布

4 客流服務水平

4.1 滿載率

近幾年正值軌道交通客流快速增長期，對地鐵客流增長估計不足，多條干線出現運能缺口。2012年某工作日滿載率均超過100% 的有6條線路:昌平線、13號線、5號線、1號線、八通線和10號線，最大斷面滿載率位居前三位的線路是昌平線、13號線和5號線(見圖12)，都是連接北部居住區與中心城的線路。

圖12 軌道各線路滿載率情況

4.2 交通銜接方式構成

軌道進出站交通銜接方式構成中，步行占據絕對主導地位，步行占比達到60%以上，此外是公交和自行車比例相對較大。早高峰進出站銜接方式構成中，進站步行所占比例(61%)要低于出站步行比例(80%)19個百分點，而進站公交比例(25%)高出了出站公交比例(12%)13個百分點，這主要由于北京市比較大型的上車站點多集中于郊區新城和外圍邊緣組團，乘客較分散地居住于軌道周邊，因此做好這些區域的公交銜接尤為重要。

圖13 軌道交通車站交通銜接方式構成

盡管在整個軌道網絡進出站客流中，通過公交換乘到達或駛離車站的客流所占比例低于步行，但是在部分站點，公交換乘客流占據相當的比例。圖14為公共汽車換乘軌道的比例分布，在軌道進站客流中，超過40%的客流通過公交到達的進站口有30個，占比14%。其中有10個位于五環外，10個位于三環到五環之間，二、三環之間有7個，二環內有3個。

超過40%的客流通過公交駛離的出站口有13個，占所有車站數量的6%。其中有4個位于五環外，6個位于四、五環之間，三、四環之間有1個，二環內有3個。

由表2可知，在位于線路末端的19個車站中，乘客使用公交換乘的比例明顯高于全網水平:進站公交換乘大于40%的有10個，達53%;出站公交換乘大于40%的有5個，占比26%。

表2 進出站公交換乘比例分布

5 結語

近年來，北京市在優先發展公共交通方面做了大量工作，經過近10年的發展，軌道交通網絡已初具規模，公共客運的骨干作用日漸突出。當前突出的問題是:線網覆蓋面不足，多條線路無法應對高峰大客流沖擊，擁擠度高，換乘不便，這些問題抑制了部分交通需求并導致其轉向其他交通方式，均有待盡早解決。因此，在快速建設軌道交通的同時要注重對其客流成長規律和經驗進行總結，以及對客流分布及相關特征開展研究，以此提高軌道交通的吸引力、最大限度地挖掘公共交通的潛力，促使軌道交通為居民出行發揮更大的效用，實現交通與城市的和諧發展。

圖14 公共汽車換乘軌道比例分布

［1］鄭麗娟.基于城市軌道交通網絡運營的客流分布預測研究［D］.上海:同濟大學，2008.

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