石家莊市地鐵1號線客流時空特征分析

耿立艷，胡 瑞，張占福 GENG Liyan,HU Rui,ZHANG Zhanfu

（1.石家莊鐵道大學(xué) 經(jīng)濟管理學(xué)院，河北 石家莊 050043；2.石家莊鐵道大學(xué) 四方學(xué)院，河北 石家莊 051132）

(1.School of Economics and Management,Shijiazhuang Tiedao University,Shijiazhuang 050043,China;2.Sifang College,Shijiazhuang Tiedao University,Shijiazhuang 051132,China)

城市地鐵的建設(shè)對于緩解城市交通擁堵、推動城市發(fā)展起到重要作用。對城市地鐵線路客流的時空特征進(jìn)行分析不僅有助于已建成地鐵線路的運營與管理，而且是后續(xù)線路的規(guī)劃與設(shè)計的基礎(chǔ)。國內(nèi)外學(xué)者已對地鐵客流領(lǐng)域進(jìn)行了一定研究，國外研究主要集中在客流預(yù)測、個體行為等方面[1-3]。國內(nèi)研究主要是基于城市地鐵網(wǎng)絡(luò)或單條地鐵線路的客流特征研究[4-9]。

石家莊地鐵1號線作為石家莊市開通的首條地鐵線路，貫通了石家莊市東西主軸線，將石家莊東站、白佛、北國商城、新百廣場、西王等主要客流集散點連接起來，對于緩解石家莊市城市交通擁堵、推動城市發(fā)展具有重要作用。本文利用客流調(diào)查數(shù)據(jù)，對石家莊市地鐵1號線客流的時空特征進(jìn)行分析，目的在于了解地鐵1號線的運行狀況，為后期制定更合理的列車運行方案、其他線路車站的設(shè)計方案、車站內(nèi)公共設(shè)施及服務(wù)人員的分配計劃，同時，為不同時間段發(fā)車間隔的優(yōu)化、運營計劃的調(diào)整、客運服務(wù)質(zhì)量的改善提供依據(jù)。

1 客流時間特征分析

1.1 全線周內(nèi)日客流分布

市民的出行通常是以一周為一個周期，這種規(guī)律性將反映到一周內(nèi)每日客流總量的變化上。從石家莊地鐵1號線一周內(nèi)日客流量變動情況可知，一周內(nèi)不管是進(jìn)站還是出站，地鐵客流量均是在周五時達(dá)到最高峰；周一至周四每天的客流量相差不多，但總體呈下降趨勢；周末兩天客流量達(dá)到最小；客流量從周五到周六顯著減少；一周之內(nèi)，僅周五和周六的出站客流量略大于進(jìn)站客流量，其余幾天均為進(jìn)站客流量大于出站客流量。

據(jù)調(diào)查，全國許多城市一周內(nèi)的地鐵客流變化趨勢均與石家莊地鐵1號線客流具有相似的規(guī)律，表現(xiàn)為輪槽型客流曲線[10]，即客流量變化周期為一周；周一至周五客流量基本持平；周六日客流量也基本持平；工作日客流量普遍大于雙休日客流量。

出現(xiàn)以上客流分布規(guī)律的原因是，周末有一部分人會選擇不出門，周一至周五人們會有規(guī)律地乘坐地鐵出門；周五達(dá)到一周客流的最高峰是由于一部分人在一周工作結(jié)束后選擇出門購物、娛樂或是周一至周四均在同一個地方（比如單位或者學(xué)校）、周五回家，均造成了周五客流量的顯著增加。

1.2 車站周內(nèi)日客流分布

影響不同車站一周內(nèi)日客流分布的因素主要是車站所屬區(qū)域的土地利用性質(zhì)、人口規(guī)模、其他交通方式的方便程度等。

圖1至圖4分別為談固站、北宋站、火炬廣場站和留村站的一周內(nèi)日客流分布曲線。從圖可知，四條曲線的變動趨勢與全線一周內(nèi)日客流分布曲線相似，即周一至周四客流量相對平穩(wěn)，基本無上下浮動，周五的進(jìn)站客流量和出站客流量均明顯增加，周六、日客流量又下降至低于周一至周四客流量。石家莊地鐵1號線貫穿整個石家莊的東西方向，而這四個站的客流量曲線與全線的客流量曲線變動趨勢相似，這表明進(jìn)出這四個站點乘客的主要目的是通勤。另外，這四個站一周內(nèi)每天的進(jìn)站客流量與出站客流量基本持平，表明這四個站點周圍的用地性質(zhì)具有綜合功能，不僅有居住、辦公、商業(yè)功能，還提供購物、娛樂、休閑等功能，比如，談固站附近有萬達(dá)廣場、家樂福等大型購物休閑娛樂場所，有榮國花園、瑞城等高檔居民小區(qū)，還有嘉和廣場等辦公場所，它們對客流的吸引程度和輸出程度基本相同。

圖1 談固站一周日客流分布

圖2 北宋站一周日客流分布

圖3 火炬廣場站一周日客流分布

圖4 留村站一周日客流分布

圖5和圖6分別為石家莊東站和朝暉橋站一周日客流分布曲線。這兩個站點客流的共同特征是一周內(nèi)每天進(jìn)站客流量大于出站客流量，表明這兩個站對客流的輸出程度大于對客流的吸引程度。究其原因，與這兩個站點周圍的用地性質(zhì)和交通方便性有關(guān)。石家莊東站地處偏僻，屬于石家莊郊區(qū)范圍，周圍經(jīng)濟狀況和交通情況與市中心有一定差距，有更多的市民往市中心方向流動；而且此地有石家莊東火車站，乘坐火車來石家莊的旅客會選擇站點方便的地鐵，致使石家莊東站的進(jìn)站人數(shù)大于出站人數(shù)。朝暉橋站的客流曲線變動趨勢與全線一周日客流曲線相似，說明朝暉橋站周圍的用地也是多功能的，其進(jìn)站客流大于出站客流的原因在于朝暉橋站正好處于東二環(huán)與中山路的交叉口處，客流量大，一部分乘客先乘坐公交或其他交通工具然后轉(zhuǎn)乘地鐵。

圖7和圖8分別為洨河大道站和南村站一周日客流分布曲線圖。從兩個圖可以看出，這兩個站點的客流曲線與石家莊東站和朝暉橋站不同，且這兩個站點的日客流量比較少，均未超過1 500人次。周一和周五兩次達(dá)到周峰值，周日的進(jìn)、出站人數(shù)相對較少，造成這種情況的原因需進(jìn)一步調(diào)查。

圖5 石家莊東站一周日客流分布

圖6 朝暉橋站一周日客流分布

圖7 洨河大道站一周日客流分布

圖8 南村站一周日客流分布

圖9為白佛站一周日客流分布曲線圖。從圖9可以看出，周一至周六的客流變動趨勢均與全線一周日客流變動趨勢相似，僅周日的出站人數(shù)有所減少而進(jìn)站人數(shù)突增，甚至比周一至周五的進(jìn)站人數(shù)都大。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因主要是周日是返城高峰期，且白佛站旁邊就是白佛客運站，是石家莊公路主要樞紐客運站。另外，會發(fā)現(xiàn)在周五時出站客流量的增加與周日進(jìn)站客流量的增加曲線幾乎平行，是由于人們選擇在周五乘坐大巴返鄉(xiāng)、周日又原路返城造成的。

圖9 白佛站一周日客流分布

1.3 站點日內(nèi)小時客流分布

站點日內(nèi)小時客流為地鐵規(guī)劃每日行車安排和車輛配備提供依據(jù)，其特征受到隨著城市整體節(jié)奏變化的影響，不僅與居民每日出行時間規(guī)律有關(guān)，還與車輛上下行、站點所在城市區(qū)域的交通特點及周邊用地性質(zhì)有關(guān)。根據(jù)客流量的升降規(guī)律，地鐵車站客流可分成五種不同峰值類型：單峰型、雙峰型、全峰型、突峰型和無峰型[11]。

單峰型：車站客流量有明顯的潮汐特征，周邊用地性質(zhì)單一，客流在特定時間段分布集中，且表現(xiàn)為早進(jìn)站高峰、晚出站高峰或者早出站高峰、晚進(jìn)站高峰。石家莊地鐵1號線上，符合這種類型的站點包括兩端和中間區(qū)域的站點，兩端一般為居住型用地、中間為商業(yè)型用地，用地性質(zhì)都很單一。在兩端一般會有一個早進(jìn)站高峰和一個晚出站高峰，早上居民進(jìn)站乘地鐵去工作、上學(xué)，晚上出站回家，比如西王站；而中間區(qū)域恰好相反，比如博物院站。

雙峰型：車站周邊用地功能具有綜合性，不僅提供居住、辦公、商業(yè)的功能，還提供購物、娛樂、休閑等功能，車站客流在特定時間段分布集中，且為配對的早、晚進(jìn)出站高峰。石家莊地鐵1號線上，具有這種特征的站點有體育場站、北宋站、談固站等。比如，北宋站附近有藍(lán)天商廈、奧特萊斯等大型辦公寫字樓，有河紡小區(qū)、河紡北大院等社區(qū)，還有奧特萊斯、建華百貨等大型購物廣場，用地性質(zhì)具有綜合性。

全峰型：車站客流分布無明顯低谷，雙向上下行客流全天都很大，車站日內(nèi)小時客流進(jìn)出量均呈現(xiàn)高峰。這種車站所處位置應(yīng)屬于高度開發(fā)的成熟地區(qū)，或是位于公共建筑、公用設(shè)施高度集中的地區(qū)以及重要的交通樞紐集散中心。石家莊地鐵1號線上目前還沒有這樣的站點。

突峰型：車站客流出現(xiàn)峰值大多是偶然的，可能是由于車站位于劇院、體育場、博物院等大型公用設(shè)施附近，在這些場地舉辦大型活動或大型比賽期間會出現(xiàn)一個持續(xù)時間較短的突變的上、下車高峰。石家莊地鐵1號線上，容易出現(xiàn)這種類型客流的站點有體育場站和博物院站。以體育場站為例，西邊是河北體育館，經(jīng)常舉辦各種大型比賽，有的參賽隊伍會選擇地鐵出行，從而使相應(yīng)時間段進(jìn)、出站客流量激增，形成突峰。

無峰型：與全峰型相反，即客流在一天內(nèi)無明顯的上下車高峰。石家莊地鐵1號線上目前不存在這樣的站點。

綜上，單峰型和雙峰型是比較常見的兩種特征。以體育場站為例，分析石家莊地鐵1號線日內(nèi)小時客流分布特征。體育場站在工作日、雙休日、節(jié)假日的運營時間為6:20～22:26。體育場站屬于雙峰型車站，在8:00～9:00點時間段為早高峰，出站人數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過進(jìn)站人數(shù)，說明體育場站對客流的吸引程度大于輸出程度；18:00～19:00點又形成了一個晚高峰，仍然是出站人數(shù)大于進(jìn)站人數(shù)；早高峰出現(xiàn)的時間段比較集中，客流的出站集中在固定的時間區(qū)間，而晚高峰出現(xiàn)的時間段跨度比較大，客流進(jìn)、出站時間相對分散，這就造成晚高峰的峰值比早高峰的峰值小很多。體育場站周圍有河北醫(yī)科大學(xué)、河北師大附小等幾個學(xué)校，有天客隆等購物中心，有體育大廈、新聞大廈等寫字樓，有裕彤國際體育中心、奧林匹克運動廣場等娛樂場所，各種功能一應(yīng)俱全，用地性質(zhì)具有綜合性，符合雙峰型站點的特征。

2 客流空間特征分析

2.1 進(jìn)出站客流空間分布

從九個主要站點一周進(jìn)、出站平均客流量可知，不同車站之間的客流量相差較大，但各自的進(jìn)、出站客流量基本一致，符合雙向型客流分布的特征。其中，留村站、談固站、北宋站作為石家莊地鐵1號線上客流集中分布的站點，客流量很大，承擔(dān)著每日兩萬人次左右的吞吐量；朝暉橋站、火炬廣場站次之；洨河大道站、南村站、石家莊東站、白佛站的客流量比較少。九個站點客流量分布不均勻，越靠近市中心客流量越大，呈現(xiàn)出兩頭低、中間高的趨勢，這就造成車站的利用率不均衡。

2.2 站點間客流空間分布

表1為站點的OD矩陣表，其中，1～20代表由東向西20個站點。由表1可知，在被調(diào)查乘客中，從留村站上車的乘客比重最大，為11.2%；目的地為體育場站的乘客比重最大，為10.7%。這表明20個站點中，留村站對客流的輸出能力最強，體育場站對客流的吸引程度最強。

表1 OD矩陣表

2.3 早高峰客流分布

早高峰期間客流分布特征分析有助于更合理的規(guī)劃地鐵、改進(jìn)早高峰期間的各站點基礎(chǔ)設(shè)施的容量、疏導(dǎo)早高峰期間的客流，避免因為人多擁擠而造成安全事故。

圖10為九個主要站點早高峰期間的客流分布曲線圖，由圖10可以看出，在早高峰期間，體育場站、北國商城站、烈士陵園站、和平醫(yī)院站和時光街站的進(jìn)、出站客流量相差不大，其余幾個站的進(jìn)、出站客流量相差較大，特別是西王站，進(jìn)站客流量是出站客流量的近五倍，可見，西王站在早高峰期間以客流輸出為主。另外，以烈士陵園站、和平醫(yī)院站為界限，可將11個站點劃為兩部分，右邊4個站點的進(jìn)站客流量均大于出站客流量，左邊7個站的進(jìn)站客流量均小于出站客流量。這種現(xiàn)象是由地鐵站周邊的用地性質(zhì)決定的，右邊的站點離市中心相對較遠(yuǎn)，用地性質(zhì)多為住宅，而左邊的站逐漸靠近市中心，用地性質(zhì)多為商業(yè)用地，是工作娛樂場所聚集區(qū)域。而且地鐵1號線為貫穿石家莊市區(qū)的東西走向，功能以通勤為主，早高峰正好是市民離家去工作的時間段，因此，曲線呈現(xiàn)出以上特征。

圖10 早高峰期間客流分布

3 結(jié)論

石家莊地鐵1號線車站站點設(shè)計滿足石家莊城市總體規(guī)劃、交通線網(wǎng)規(guī)劃及市政道路規(guī)劃要求，優(yōu)先考慮了路口設(shè)置，并兼顧市政過街功能，出口設(shè)置于路口的四個象限，最大限度地吸引客流，并合理組織人流、車流與其他地鐵線路、鐵路、公交的換乘，便于乘客組織和疏散。

石家莊地鐵1號線乘客主要由通勤人員構(gòu)成，客流量較大的站點主要是北國商城、新百廣場、談固、留村、西王和平安大街六個站，地鐵應(yīng)該做好這幾個站點乘客的疏導(dǎo)工作，并加強對各種基礎(chǔ)設(shè)施、服務(wù)設(shè)施的維護(hù)檢修，使乘客有序、安全地乘坐地鐵；適當(dāng)增加公共設(shè)施數(shù)量，比如，增加地鐵內(nèi)把手的數(shù)量和自動售票機的數(shù)量，以滿足客流高峰時期的需求；使用單程票的乘客大都是從自動售票機處購票，可以適當(dāng)減少客服中心工作人員的數(shù)量，節(jié)省人力資本。

從客流時間分布特征來看，日內(nèi)客流的特征為：站點每天出現(xiàn)客流的早高峰和晚高峰，早、晚高峰之間的客流量相對較少且趨于平穩(wěn)；周一至周四客流量基本持平，周五是一周內(nèi)客流量的最高峰，周六、日客流量基本持平，工作日客流量大于雙休日客流量。

從客流空間分布特征來看，不同車站每天的客流量相差較大，越靠近市中心的站點客流量越大，客流量在整條線路上呈現(xiàn)出兩頭低、中間高的現(xiàn)象；不同車站之間的一周內(nèi)的日客流量相差較大，導(dǎo)致不同車站的利用率相差較大，各車站的進(jìn)、出站客流量基本一致，屬于雙向型客流分布。

根據(jù)以上的客流特征，提出以下建議，以改善地鐵運營效率，提高乘客的滿意度：（1）加快地鐵的客流預(yù)測模型研究，分析市中心與郊區(qū)的特點，建立科學(xué)、適當(dāng)?shù)仡A(yù)測方法和模型。（2）在今后的城市規(guī)劃建設(shè)中，可將商業(yè)與住房結(jié)合在一起考慮，縮小人員的流動范圍，盡量減少高峰期和平時的差異，提高地鐵的運營效率，降低車站利用率的不均衡性。（3）改進(jìn)車輛編組和發(fā)車間隔的靈活性，通過調(diào)整車輛編組和發(fā)車間隔來適應(yīng)不同時間段的客流量。