TOD建設對地鐵客流的影響研究

付國平　王子儀

摘要：為提升客流強度各項舉措的可行性，構建TOD（Transit Oriented Development）建設對地鐵客流影響的解析模型，以杭州地鐵6號線杭富段受降南單元為研究對象進行分析。結果表明：在TOD建設完成且交通配套設施完善的情況下，研究區(qū)域內的交通可達性提升均在兩倍以上，對地鐵出行吸引力的提升起正向效果；地鐵出行需求增長一倍。通過深入研究TOD建設對強度、混合度和可達性等關鍵因素的影響和對交通配套設施的完善對彈性客流選擇地鐵出行傾向的分析，在保障運營成本的基礎上吸引更多的乘客，進而獲得更多的經(jīng)濟效益。

關鍵詞：地鐵；TOD建設；出行需求；評價

TOD的概念最早由美國建筑師和規(guī)劃師Peter Calthorpe于二十世紀八十年代末提出。Rgervero和Kocklman在TOD開發(fā)模式的基礎上分別進一步提出了“社區(qū)公交”概念和“3D”原則，理論體系的完善為后期TOD模式開發(fā)創(chuàng)新奠定了基礎，國內外學者將研究的焦點放在了應用領域，在不同的TOD建設情景下進行了出行需求預測，并通過調研大量的應用案例，論證了“軌道交通+土地資源”的融資模式有助于提高軌道交通項目客流、增加收益。

目前，杭州地鐵6號線杭富段地鐵TOD正處于規(guī)劃建設階段，對周邊居民的生活、出行等產(chǎn)生較大的影響，進而影響地鐵站周邊的客流吸引力。基于此，本文以《杭州市富陽區(qū)受降南單元詳細規(guī)劃》建設計劃為例，深入研究TOD建設對強度、混合度和可達性等關鍵因素的影響。構建面向TOD建設的地鐵出行需求預測模型、基于需求增長與彈性客流吸引的分配模型，解析地鐵客流的變化情況，研究成果為TOD的規(guī)劃設計提供參考。

一、TOD建設對地鐵客流影響的解析模型構建

（一）影響因素分析

出行者的出行需求會受到空間和時間兩大類因素的影響。其中，空間影響因素主要包括人口增長和土地利用等。人口因素對出行需求的影響相對簡單，即人口的增長或縮減會直接影響出行者的數(shù)量。土地利用通過影響區(qū)域內的各種功能分區(qū)的布局，進而影響出行者在一個周期內出行的路徑。為了進一步量化土地利用的變化對出行需求的影響，本文選取強度、混合度和可達性三個指標。

1.強度

強度是一個量化單位空間內人類活動對交通系統(tǒng)影響的指標，一般由容積率或建筑密度等具體指標度量。本文主要使用容積率這一指標代表土地利用強度。

2.混合度

混合度表示兩種或多種土地利用方式之間的配比關系，用于反映“職住平衡”等不同土地利用場景之間的搭配關系。

3.可達性

可達性是指交通系統(tǒng)中各地點之間的通行便利程度。具體分為兩類：第一，交通方式的可達性，即不同出行方式到達車站難易程度；第二，交通區(qū)位的可達性，即到達城市內其他區(qū)位的難易程度。可達性的測度可以使用出行廣義費用。

除了空間因素外，影響出行者出行需求的時間因素主要是社會經(jīng)濟生活隨時間的變化，還包括重要工程建設進度等具體因素的變化。本文主要使用GDP作為社會經(jīng)濟生活因素的測度。

（二）出行需求估計

出行需求的估計要考慮上述所有因素對出行者基數(shù)和出行意愿的影響。本文將出行需求的估計分為出行者基數(shù)估計和局部出行意愿估計兩個步驟。其中，出行者基數(shù)估計部分測算研究區(qū)域內未來年選擇地鐵出行的總需求量。局部出行意愿估計部分測算各個站點間的出行需求。

1.出行者基數(shù)估計

出行者基數(shù)主要受社會經(jīng)濟增長、總人口增長、區(qū)域內人口密度（容積率）增長的影響，此外，受未來地鐵出行方式的分擔率變化的影響。出行基數(shù)的計算公式如下：

這里用容積率的增長率代表市民數(shù)量的增長，而社會經(jīng)濟的增長率代替市民出行意愿的增長。因此，由二者的乘積表示新增人口帶來的需求增量，而分擔率的變化率表示從現(xiàn)有其他交通方式吸引（流失）的需求增量。

2.局部出行意愿估計

在總出行量確定的情況下，局部出行意愿受到區(qū)域內出行者常規(guī)出發(fā)地和目的地改變的影響。土地功能分區(qū)、交通配套設施建設和可達性的變化會改變區(qū)域內不同地點對出行者的吸引程度，進而改變各個地點之間的出行需求量。出行需求矩陣的估計步驟如下：

模型的計算即分配算法有兩個步驟，首先，計算網(wǎng)絡中的可行出行路徑集；其次，路徑流量分配。流量分配的過程使用上述選擇概率公式進行，可行路徑集的計算可以使用k最短路等路徑搜索算法進行。

二、結果分析

（一）影響因素分析

1.強度

研究區(qū)域內規(guī)劃了大量的商業(yè)商務用地供高新企業(yè)發(fā)展以及一定數(shù)量的住宅和配套公共設施用地。這些地塊目前還在開發(fā)中，容積率不足0.1。經(jīng)過TOD建設后，高層住宅、多層住宅以及以寫字樓為主的商業(yè)商務的容積率分別達4.0、2.0、3.5左右。容積率的提升會增加研究區(qū)域的居住和工作人口，產(chǎn)生更多的通勤出行需求。

2.混合度

將研究區(qū)域內的用地類型分為住宅、商業(yè)、綠地、公共設施和其他五類，TOD建成后前四類用地占比分別約20%、12%、60%、2%、6%，其中，住宅、商業(yè)、公共設施類較現(xiàn)狀分別增長8%、6%、1%。TOD的建設使得用地類型配比較現(xiàn)狀更加均衡，研究區(qū)域對居住和工作人口的出行吸引力和總體出行需求增加，但同時區(qū)域內各項設施的完善也降低了人口跨區(qū)域的出行需求。

3.可達性

TOD建設使研究區(qū)域的總交通出行需求增加。但地鐵出行需求的變化還取決于地鐵的分擔率，主要由交通可達性等地鐵吸引力的影響因素決定。以三個典型出發(fā)點為例，分析TOD建設前后交通可達性的變化，出發(fā)點和地鐵站的位置如圖2所示。

出發(fā)點A附近的道路系統(tǒng)并不完善，從A到銀湖地鐵站現(xiàn)狀的主要出行方式是騎行，出行時間約15min。當路網(wǎng)建設和公交線路增設完成后，如果增加公交接駁線路，出行時間將縮短至6min，時間節(jié)省較明顯。出發(fā)點B附近同樣因道路系統(tǒng)不完善，繞行至虎嘯杏地鐵站需要10min，而規(guī)劃道路建設完成后可在2min內步行到達地鐵站。出發(fā)點C附近的“中環(huán)快速路”在TOD規(guī)劃建設序列當中，且受降地鐵站建設有“P+R”停車設施，未來采用私家車接駁地鐵的方式可以將接駁出行時間由30min減小至10min。所選案例地點的可達性提升均在兩倍以上，對地鐵出行吸引力的提升具有正向效果。

（二）客流預測結果

以受江南單元規(guī)劃區(qū)域覆蓋的6號線杭富段受降站至野生動物園東站為研究對象，選取強度、混合度和可達性三個指標，主要使用GDP作為社會經(jīng)濟生活因素的測度，考慮土地功能分區(qū)、車站周圍交通配套設施建設和車站可達性的變化，區(qū)域內不同地點對出行者的吸引程度會發(fā)生變化，得到該區(qū)域未來的出行需求矩陣，并得到車站交通配套及公交接駁完善的情況下，預估該規(guī)劃區(qū)域內TOD建成后選擇地鐵出行的總需求量為17126人次/日，較現(xiàn)狀地鐵出行需求增長一倍。TOD建成前后各個站點的客流量和客流增長率如圖3所示。

三、結語

本文以杭州市富陽區(qū)受降南單元的TOD建設為例，通過估計TOD項目建成后的地鐵出行需求，計算地鐵客流分布，對比TOD建成前后杭州地鐵6號線受降段四個車站的客流變化情況，研究TOD建設對地鐵客流的影響情況。

為了更準確估計TOD項目建成后的地鐵客流量，本文使用強度、混合度和可達性三個指標作為出行需求變化的空間影響因素，按照先估計總出行量，再根據(jù)混合度和可達性調整局部出行意愿的方式計算未來出行需求。TOD建成后研究范圍內的住宅和商業(yè)用地占比分別增加8%和6%，周圍區(qū)域的交通可達性也有大幅提升，由此預測得到總體出行需求量較現(xiàn)狀增加約一倍。此外，銀湖站和野生動物園東站由于附近用地類型配比更加均衡，客流增長相對較緩，分別增長約65%和68%。研究結果表明，通過進行合理的TOD規(guī)劃、設計和開發(fā)可以帶來有效的需求增長。其中，用地功能單一、集中的地區(qū)，周圍地鐵站的客流增長率相對更大。

進一步可以將研究對象擴展到其他城市的地鐵系統(tǒng)，通過分析研究對象，提出強度、混合度和可達性等影響因素對地鐵客流影響的量化表達式。

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作者簡介：付國平（1981），男，江西省撫州市人，副高級，本科，工程碩士學位，主要研究方向為交通運輸工程。