城市軌道交通客流形成機理及時空分布特性研究

楊曉燕

（廣州市地下鐵道總公司，廣東 廣州 511431）

0 引言

在全社會倡導“以人為本”的今天，為了在城市軌道交通系統中更好地貫徹和體現這種理念，有必要對其客流特性進行認識和把握，以期對系統的設計和運營能夠有一些指導意義，避免系統建設的盲目性。

1 城市軌道交通客流形成機理

一般而言，新建軌道交通的客流包括兩部分：轉移客流量和誘增客流量。其中轉移客流量指的是由于軌道交通所具有的快速、準時、安全、方便、票價不貴等優點，而從其它交通方式轉移過來的客流量，這部分流量通常被稱為是模式競爭而后的流量。轉移流量最大的可能來源于那部分本來選擇常規公交以及自行車出行的出行者；而且，相對于小汽車的出行，軌道交通的出行成本較低(含出行時間)，出行距離越大，這種優勢尤為明顯，因此，還有一部分客流量會從小汽車方式(主要以出租車為主)轉移過來。對于誘增客流量則主要指的是快速軌道交通線路的建設促進沿線土地的開發、人口的集聚，使區域之間的可達性提高，服務水平提高，居民的出行強度增加而誘增的客流量，最直接的體現是居民可能會選擇“住在郊區，工作休閑在市中心”的生活方式。

城市客流主要取決于城市土地利用的空間布局和城市經濟的發展水平，在供應滿足的條件下，當一個城市的土地利用布局規劃確定以后，從某種意義上講，城市客流的產生和分布就客觀存在了(當然不能否認交通政策在其中的作用)。同時，由于軌道交通作為一種大運量、快速的城市客運工具，它的存在直接的改變了軌道線路沿線的可達性，縮小了出行者出行時間(相對)，因此居民也愿意居住在軌道線路經過的區域，從而導致該區域房價會上漲。但是，這種影響是相互的，反過來，軌道交通對城市的土地利用空間布局產生一定的影響，如加快城市郊區化進程和提高軌道線路沿線土地的開發強度等，從而影響軌道客流的產生與分布。

城市的客運交通結構和城市客流的流量流向是由城市的規模大小、平均出行距離、城市所能提供的交通設施的服務水平、出行者的時間價值以及相關的交通政策等因素綜合決定的。對軌道交通而言，它的客流量要上去，就必須要求其它交通方式尤其是常規公交要與它做好配合，使其換乘方便，這是一種協調與競爭的關系。當然，在人們選擇城市交通方式時，往往會考慮各種交通方式的屬性(出行時間、安全、實際運價、速度、舒適、服務、環境影響)，然后做出合理的選擇。

2 城市軌道交通客流的時空的分布特性

2.1 城市軌道交通客流的時間分布特性

軌道交通客流的時間分布，是和城市居民出行時間的規律性分不開的。隨著城市生活節奏的變化，軌道交通小時客流量在一天內呈駝峰形分布，有兩個高峰期，上午上班上學形成早高峰，下午下班放學形成晚高峰，其他時間段則是客流平峰期。軌道交通分時斷面客流量的一系列數據，就反映了小時客流量在一天內的分布變化規律。

在不同的軌道交通線路上，或者一條線路上不同的路段和集散點，其客流高峰比率是有所差異的，一般市中心商業區和對外交通樞紐的高峰比率較低，因為通勤和通學客流比例較低，客流在時間分布上相對比較均衡；而郊區線路、通往市區外圍的居住區和工業區路段，主要服務于上下班客流，因此其客流高峰比率較高。

由于客流量在一天之內起伏變化，從運能運量合理匹配和運營經濟性考慮，就要求軌道交通在一天內的不同時段配置不同的運輸能力，即根據分時斷面客流量確定合理的全日行車計劃和車輛配備計劃。

軌道交通一般以調整行車密度的方式來配置不同運能，從而適應客流量在一天之內的起伏變化，匹配高峰和平峰的客流需求差異。因此，當客流隨時間起伏變化比較大時，采用“列車短編組”和“行車高密度”的系統配置方式，更能體現運營經濟性和服務至上的宗旨；高峰時以較小的行車間隔、較高的行車密度，來滿足高峰客流的需求；由于采用短編組，平峰時的行車間隔較短，縮短乘客候車時間，保證系統的服務水平，同時還可以提高列車平均滿載率，降低單位乘客的平均運輸成本。

從軌道交通系統對客流時間特性的適應性來看，“小編組、高密度”非常具有現實意義。同時“小編組、高密度”也符合軌道交通發展趨勢，它體現了管理出效益、科技是第一生產力的思想，修編的地鐵設計新規范，就反映了這一思想。

車站的乘降客流量，高峰時段與平峰時段同樣存在比較大的差異。位于市中心區和商業區的車站，其乘降客流的性質決定了其高峰與平峰的差異比較小，相對于市區外圍的車站來說，乘降客流量在一天內的分布比較均衡。

在車站周邊土地開發利用屬于綜合性質的情況下，車站在高峰時段的上客量和下客量差異不大，而且上客量和下客量都呈現兩個比較對稱的高峰(早高峰和晚高峰)。

2.2 城市軌道交通客流的空間分布特性

2.2.1 區間斷面客流在全線上的分布

各區間的斷面客流量，是根據車站在一個方向的上下車人數累計計算而來的，是站間客流量在各個區間的疊加。

對于穿越城市中心區的軌道交通直徑線，在列車運行方向的起始段，一般各車站的上車人數大于下車人數，因此各區間的斷面客流量逐漸加大，在中心區達到最大，此后在列車運行方向的末尾段，各車站上車人數小于下車人數，各區間斷面客流量逐漸減小。因此一般直徑線各區間的斷面客流量，在全線上呈中間大、兩端小的“橄欖形”分布。

對于由城市中心區通往市區外圍的軌道交通半徑線，相當于直徑線的一部分，一般中心區一段的區間斷面客流量比較大，而外圍區一段的區間斷面客流量比較小，呈“水滴形”分布。

對于城市軌道交通環行線，由于沿線土地開發程度和性質相對比較均衡，因此一般各區間的斷面客流量在全線的分布也比較均衡。

當各區間斷面客流量在全線分布不均衡時，為了使系統運輸能力與不同路段的運量需求相適應，提高小斷面路段的列車滿載率，需要采用長短交路結合的行車組織方式，長短交路的設置應考慮以下因素：①短交路折返站應設在區間斷面客流量落差比較大的車站，并應具備設置折返配線的工程條件，配線形式應滿足折返能力的需要；②短交路不宜太短，

因為短途乘客會選擇長交路列車，而長途乘客不愿選擇短交路列車，因此短交路過短會造成長交路負荷過重，而短交路列車滿載率較低，或者造成乘客不必要的換車，增加在站臺的滯留時間；③長短交路的列車比例要考慮列車滿載率的均衡性，同時要避免短交路范圍以外的行車間隔過大，一般高峰時不應超過6min，平峰時不應超過10min。

2.2.2 車站乘降客流在方向上的分布

1）上下行方向在車站乘降客流的潮汐現象中，也會表現出客流在上下行方向分布的不均衡性。一般情況下，城市中心區工作崗位數大于居住人口數，客流以吸引為主；二市區外圍的居住人口大于工作崗位數，客流以產生為主。因此，在市區外圍路段的一些車站上，進城方向的乘降客流量在早高峰時比較大，出城方向的乘降客流量在晚高峰時比較大。

2）進出站方向

進站乘客會就近選擇出入口進站乘車，出站乘客會根據導向標識選擇最便捷的路徑去往各自的目的地。因此，車站所處的位置、以及與公交站點和交叉路口的相對位置關系等，決定了車站乘降客流量在不同出入口方向上的分布數量。

3 結束語

總之，隨著大城市人口的增長，城市必然從城市中心地區向郊區衛星城鎮發展。如何在軌道交通規劃中預測其客流規模和選擇最為合適的軌道交通類型作為城市交通干線也成為值得討論的問題。

［1］楊超，楊耀.城市軌道交通誘增客流量預測分析[J].城市軌道交通研究，2006(4).

［2］張知青，吳強，徐瑞華.城市軌道交通系統故障時的客流動態分布仿真研究[J].城市軌道交通研究，2006(4).