以人為本的軌道線網評價方法

蔡燕飛，廖燃焜

(1.深圳市城市規劃設計研究院有限公司，深圳 518000；2.深圳市交通運輸委員會，深圳 518000)

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以人為本的軌道線網評價方法

蔡燕飛1，廖燃焜2

(1.深圳市城市規劃設計研究院有限公司，深圳 518000；2.深圳市交通運輸委員會，深圳 518000)

隨著社會發展，出行者對于城市公共交通設施的服務要求越來越高。軌道交通城市公共交通的重要組成，需以提升服務作為發展目標。擬從滿足乘客需求的角度，結合案例調查結果分析能表征乘客需求特征的軌道交通規劃評價的關鍵指標，從而形成以人為本的軌道線網評價方法，以期在規劃階段切實提高軌道交通系統的服務性能。

以人為本；軌道線網規劃；評價方法

1 乘客需求分析

1.1 理論基礎

基于馬斯洛的需求理論，人的需求可分為五個層次，而乘客作為出行者，在交通出行過程中對交通服務的需求對應地也可以劃分為五個層次：可達性、可靠性、便捷性、舒適性及自由度。

可達性：對于某交通系統，乘客的可達表示為出行者可通過該交通方式實現從出發點到終點的位移變化。

可靠性：在可達的基礎上，交通系統的可靠性表現為對乘客服務過程中的安全性、與預期服務的相符程度，即能為乘客提供安全、符合其服務預期的服務。

便捷性：在可達、安全基礎上，交通系統的便捷性表現為乘客可快速識別路徑、便利地獲取服務，實現出行，主要與乘客在系統中的行走距離、換乘次數等有關。

舒適性：交通系統的舒適性表現為乘客在系統中的感官體驗，與乘坐時間、行走距離、擁擠程度等相關。

自由度：交通系統的自由度表現為在系統服務過程中滿足乘客各種突發性要求，如變換目的地、自主選擇路徑等。

圖1 乘客需求特性分析圖

1.2 需求層次

軌道交通是城市公共交通的重要組成，其服務具有公共屬性，軌道交通的系統目標是滿足大部分乘客公共出行需求，因此在乘客需求層次中，可達、可靠、便捷是對軌道交通系統的基本要求，而舒適則是體現軌道交通系統服務品質的更高層次，但由于軌道交通系統為大運量交通系統，其運行軌道及組織管理相對固定，難以滿足乘客需求特性中“自由”的要求。

1.3 服務鏈條

乘客在軌道交通系統中的服務鏈條始于乘客進入軌道車站入口，終于乘客離開軌道車站出口，通過對乘客在軌道交通系統中全過程的服務鏈條跟蹤分析，才能實現過程服務最優化。根據目前國內外軌道交通系統使用情況，乘客在軌道交通中的服務鏈條如圖2所示。

圖2 乘客服務鏈條圖

其中，進出站的服務主要由車站的布局設計、組織管理決定，在線網規劃階段，重點需研究乘客在車廂運行中、換乘過程的服務。

2 案例分析

以深圳市為例，現有軌道交通系統包含5條線路，其中老街站服務著名購物景點——東門，也是軌道1/3號線的換乘點；而龍華站是軌道4號線站點，其所在區域為主要居住點。根據老街站到龍華站的客流調查情況，我們試圖對乘客在軌道交通系統中的選擇判斷進行分析。

2.1 有效路徑集

從軌道線網圖可知，從老街站到龍華站在軌道網絡中存在三條路徑。

圖3 深圳市軌道線網示意圖

路徑A：老街站經3號線轉4號線至龍華站

路徑B：老街站經1號線轉4號線至龍華站

路徑C：老街站經3號線轉5號線再轉4號線至龍華站

2.2 路徑屬性

在以上三條有效路徑中，各條路徑表現的基本屬性如下。

路徑A：共14站，換乘一次，通道換乘：乘3號線12 min，在少年宮換4號線26 min，換乘時間7 min，共45 min；

路徑B：共17站，換乘一次，節點換乘；乘1號線12 min，在會展中心換4號線29 min，換乘時間9 min，共50 min；

路徑C：共18站，換乘兩次，均為通道換乘；乘3號線16 min，在布吉站換乘5號線22 min，換乘時間6 min，再在深圳北站換乘4號線11 min，換乘時間6 min，共61 min。

2.3 調查結果

若僅從路徑屬性來看，路徑A具有絕對優勢，但實際的調查結果顯示，三條路徑均被乘客使用，且所占比例相當。

圖4 調查結果圖

以上結果表明，乘客在路徑選擇中，除了行程時間(包括車廂內運行時間和換乘時間)、換乘次數、出行費用以外，還有其他因素影響。

通過對各條線路高峰斷面客流情況的分析，發現軌道4號線少年宮-上梅林段區間客流飽和度大于0.8，車廂擁擠，因此即使路徑C在行程時間較長、換乘便捷性較低的情況下，也有大量乘客采用該路徑。而對于A、B路徑，由于4號線會展中心-少年宮區段斷面客流飽和度在0.6～0.8范圍，因此選擇在會展中心站進入4號線，則車廂擁擠度尚較低，乘客可順利上車而不用多次等待，因此也有部分乘客將選擇路徑B。

從實際案例分析可知，隨著進入軌道線網的乘客數量增加，相同起終點的乘客在路徑選擇過程中將達到自平衡的過程，而經驗及實時信息的獲取將是實現這種自平衡的推動因素。

3 關鍵指標提取

3.1 行程時間

乘客行程時間表征出行服務的可達性，是乘客出行的最基本需求，也是影響乘客服務水平最基本的因素。在軌道線網規劃階段考慮的行程時間主要為乘客候車時間、列車運行時間以及換乘時間組成，其中列車運行時間及換乘時間由乘客在軌道交通系統中的出行路徑決定，而換乘次數又決定了候車次數，從而對候車時間產生影響。

乘客在軌道交通系統中行程時間主要由候車時間、列車運行時間以及換乘時間構成，以各線路所經站點為基礎，根據列車運行時刻表為及換乘站實時客流情況，對有效備選線路計算所需行程時間，公式如下

T=∑Ttrain+∑Tsta+∑Twait

其中Ttrain表示某站區之間的列車運行時間，Tsta乘客在換乘站內行走時間，Twait乘客候車時間。

3.2 換乘便捷性

換乘便捷性表征出行服務的便捷性，是乘客出行中等層次需求。換乘便捷性主要由換乘次數以及換乘的距離決定，換乘次數越多，距離越長，便捷性越低。因此，換乘便捷性參數與換乘次數、換乘距離成反比關系

其中，B為換乘便捷性參數，K為換乘次數，Li為第i次換乘的換乘距離。

3.3 車廂擁擠度

車廂擁擠度表征出行服務中的舒適性，是乘客出行更高層次需求。地鐵車廂的體積是確定的，車廂內擁擠程度主要由線路斷面客流量決定，客流量越大車廂越擁擠。由于乘客在出行過程中每經過一個站點，列車車廂中的乘客數量均發生變化，因此應以乘客旅程中所經歷的最大客流情況來定義其擁擠度，即

Ci=1/AiC=MAX{Ci}

其中，C為車廂擁擠度參數，Ci表示第i區間車廂擁擠度，Ai為第i區間乘客數量。

4 軌道線網評價方法

4.1 評價指標

從乘客在軌道交通系統中的行為過程來看，乘客主要通過路徑選擇的方式實現自身在軌道交通系統中得到最優的服務，而這種自發性的個體行為，最終將實現系統所有服務對象的最優服務，這與Wordrop原理提到的兩個最優均衡原則相符。本研究基于“以人為本”的理念，以乘客服務水平最優作為目標，該目標應貫穿于軌道交通系統的規劃、建設及運營各個階段。在軌道線網規劃評價中，除了傳統評價方法中提到的既有評價指標外，應增加以上體現乘客需求的評價指標，即綜合以上分析提取的行程時間、車廂擁擠度及換乘便捷性等三項關鍵指標。但由于不同乘客對以上三個關鍵參數的敏感度不同，因此在綜合指標評價中宜采用加權系數方式，公式如下

G=w1T+w2B+w3Cmin{Gi}

其中G表示綜合指標值，w為加權系數，各加權系數取值可根據乘客調查確定。

4.2 方法流程

在軌道線網規劃方法體系中，線網評價處于線網方案確定的最后環節，對線網方案的確定起關鍵作用。

圖5 軌道交通線網規劃方法基本框架示意圖

在既有軌道線網評價方法中，評價指標包括線網與城市發展的協調性、線網連通性、客流效益等方面內容，具體包括與城市發展的協調性包括與城市空間結構、重點發展地區、周邊城市關系的協調等；線網連通性包括線網密度、覆蓋率、換乘便捷性等；客流效益包括線網客流量、線路客運強度、斷面高峰客流等指標。

因此，綜合以上分析，本研究以乘客在軌道交通系統中的路徑選擇行為為基礎，模擬每個乘客在系統中的選擇過程：在備選線網方案下提取每對OD的路徑集，根據客流OD預測結果對每個乘客OD路徑選擇進行判斷并計算相應的參數反饋至路徑集屬性中，最終得到整個客流需求下線網方案的綜合指標，作為評價該軌道線網方案的最終依據。

圖6 以人為本的軌道線網評價方法流程圖

5 結 語

基于乘客需求特征的分析，結合案例調查結果，提取出能表征乘客需求特征的軌道交通規劃評價的關鍵指標，并模擬乘客在軌道交通系統中的服務過程，對乘客的路徑選擇及服務需求進行評價，從而形成以人為本的軌道線網評價方法。該方法在軌道線網規劃中的應用將改變以往在軌道線網規劃階段對乘客服務需求因素考慮的缺失，而該方法的系統實現也將是實現以人為本的軌道線網規劃的重要抓手。

[1] 毛保華.城市軌道交通規劃與設計[M].人民交通出版社，2013:111-142.

[2] 深圳市規劃和國土資源委員會.軌道二期工程開通后出行特征調查及分析[R].深圳，2012.

[3] 毛保華，等.軌道交通網絡化運營組織理論與關鍵技術[M].科學出版社，2011:5-14.

2016-08-05

蔡燕飛，女，中級工程師，從事軌道交通線網、線路詳細規劃及相關研究。

U492

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1008-3383(2017)05-0169-03