周立超

（南通城市軌道交通有限公司 運(yùn)營(yíng)分公司， 江蘇 南通 226000）

0 引言

近年來(lái)，我國(guó)城市軌道交通建設(shè)發(fā)展迅速。截至2021 年9 月底，中國(guó)內(nèi)地累計(jì)有49 個(gè)城市開(kāi)通城市軌道交通，總運(yùn)營(yíng)里程高達(dá)8 553.40 公里[1]。其中，江蘇省已有五個(gè)城市運(yùn)營(yíng)地鐵，南通市將成為第六個(gè) “地鐵城市” 。2014 年8 月，《南通市城市軌道交通近期建設(shè)規(guī)劃（2014—2020 年）》正式獲國(guó)家發(fā)改委批復(fù)。南通市軌道交通近期建設(shè)線網(wǎng)總里程59.9 公里。其中，軌道交通1 號(hào)線全長(zhǎng)39.1 公里，設(shè)有28 座車站，預(yù)計(jì)2022年下半年開(kāi)通運(yùn)營(yíng)；軌道交通2 號(hào)線全長(zhǎng)20.8 公里，設(shè)有17 座車站，預(yù)計(jì)2023 年下半年開(kāi)通運(yùn)營(yíng)。

城市軌道交通運(yùn)營(yíng)初期客流預(yù)測(cè)結(jié)果是票制票價(jià)方案、行車計(jì)劃、財(cái)務(wù)測(cè)算分析、運(yùn)營(yíng)補(bǔ)貼機(jī)制、車站運(yùn)營(yíng)組織等的基礎(chǔ)依據(jù)。由于軌道交通線路從設(shè)計(jì)、獲批、建設(shè)到正式開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，時(shí)間跨度較長(zhǎng)，而城市規(guī)模、沿線土地開(kāi)發(fā)情況、交通發(fā)展?fàn)顩r與軌道交通開(kāi)通前相比變化較大，工可和初設(shè)階段客流預(yù)測(cè)結(jié)果往往脫離城市發(fā)展實(shí)際。根據(jù)《城市軌道交通運(yùn)營(yíng)前安全評(píng)估技術(shù)規(guī)范》第1 部分地鐵和輕軌第106 條規(guī)定，運(yùn)營(yíng)單位應(yīng)結(jié)合工程可行性研究報(bào)告的客流預(yù)測(cè)、沿線客流因素變化、與本線關(guān)聯(lián)的既有線路客流情況等，組織編制初期運(yùn)營(yíng)客流預(yù)測(cè)報(bào)告。

軌道交通運(yùn)營(yíng)初期客流預(yù)測(cè)發(fā)展多年，但尚未形成一套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。對(duì)于運(yùn)營(yíng)初期客流預(yù)測(cè)，大多采用傳統(tǒng)的 “四階段” 法，結(jié)合城市發(fā)展現(xiàn)狀和居民出行特征，對(duì)交通預(yù)測(cè)模型參數(shù)重新進(jìn)行校核標(biāo)定。但由于交通出行數(shù)據(jù)調(diào)查質(zhì)量不高，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)較難獲取，在實(shí)際工作中，往往需要模型師具有豐富的模型調(diào)試能力和軌道交通客流特征長(zhǎng)期觀察的經(jīng)驗(yàn)[2]。尚未開(kāi)通軌道交通的城市無(wú)法從實(shí)際運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)中了解城市居民的軌道交通出行意愿，加上新冠疫情等不可抗力因素影響，加大了運(yùn)營(yíng)初期客流預(yù)測(cè)難度。本文通過(guò)對(duì)我國(guó)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)客流特征分析、南通市與類似城市橫向?qū)Ρ?，結(jié)合南通市城市與公共交通發(fā)展現(xiàn)狀等，建立南通市交通需求預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)南通市軌道交通運(yùn)營(yíng)初期客流詳細(xì)數(shù)據(jù)，為南通城軌運(yùn)營(yíng)籌備工作奠定基礎(chǔ)。

1 江蘇省城市軌道交通客流對(duì)比分析

1.1 空間結(jié)構(gòu)對(duì)比

從城市空間形態(tài)來(lái)看，南通市因受長(zhǎng)江、鐵路、高速公路的限制，城市空間呈現(xiàn)帶狀軸線發(fā)展，使得南通市中心城區(qū)居民出行距離明顯小于其他城市，根據(jù)2019 年出行距離統(tǒng)計(jì)對(duì)比，南京（7.26 公里）> 蘇州（6.45 公里）> 無(wú)錫（5.13 公里）> 徐州（4.88 公里）> 常州（4.45 公里）> 南通（4.12 公里）。出行距離的大小表示城市空間尺度，尺度越大表示長(zhǎng)距離出行人數(shù)較多，中長(zhǎng)距離的軌道交通客流也就越多。

1.2 運(yùn)營(yíng)客流特征對(duì)比

筆者對(duì)江蘇省內(nèi)已開(kāi)通地鐵城市的首條線路開(kāi)通初年數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從客流強(qiáng)度和站均客流來(lái)看，南京、蘇州、徐州、無(wú)錫、常州依次降低，除南京、蘇州外，其余各城市運(yùn)營(yíng)初期客流強(qiáng)度均低于0.4 萬(wàn)人次/公里，如表1 所示，且客流強(qiáng)度與城市空間尺度成正相關(guān)，與票價(jià)水平成反相關(guān)。

表1 江蘇省內(nèi)城市第一條城市軌道交通線路運(yùn)營(yíng)首年客流

隨著后續(xù)線路開(kāi)通，整體線網(wǎng)客流效益將迅速上升。以南京地鐵1 號(hào)線為例，從2005 年至2009 年保持著單線運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，年均增長(zhǎng)率為30%以上，從11.5 萬(wàn)人次/日增長(zhǎng)至31.1 萬(wàn)人次/日；當(dāng)南京地鐵2 號(hào)線開(kāi)通之后，線網(wǎng)客流量迅速增長(zhǎng)，超過(guò)100 萬(wàn)人次/日。南京、蘇州、無(wú)錫、徐州2 號(hào)線、3 號(hào)線開(kāi)通后，地鐵初步成網(wǎng)，客流量級(jí)呈現(xiàn)臺(tái)階式的增長(zhǎng)，但因城市規(guī)模和人口規(guī)模不同，增長(zhǎng)的速度也差異較大，如圖1、2、3 所示。

圖1 南京地鐵線路客流成長(zhǎng)趨勢(shì)

圖2 蘇州地鐵線路客流成長(zhǎng)趨勢(shì)

圖3 無(wú)錫地鐵線路客流成長(zhǎng)趨勢(shì)

南通城市經(jīng)濟(jì)收入相對(duì)較高，但人均收入水平僅高于徐州，城市出行距離最低，地面公交出行率最低。南通居民出行距離相對(duì)較短，軌道交通優(yōu)勢(shì)在居民出行方式選擇中仍不明顯，對(duì)軌道交通運(yùn)營(yíng)初期客流影響較大，如表2 所示。

表2 江蘇省內(nèi)開(kāi)通軌道交通城市2019 年相關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

2 南通軌道交通運(yùn)營(yíng)初期客流預(yù)測(cè)

2.1 運(yùn)營(yíng)初期客流預(yù)測(cè)思路

傳統(tǒng)地鐵相關(guān)規(guī)劃客流預(yù)測(cè)主要面向規(guī)劃年份，是面向規(guī)劃人口和用地進(jìn)行的，而運(yùn)營(yíng)初期客流預(yù)測(cè)主要面向開(kāi)通年份，是面向近期潛在客源進(jìn)行預(yù)測(cè)的，因此兩者的預(yù)測(cè)思路與方案也有所不同[3]。運(yùn)營(yíng)初期客流主要通過(guò)開(kāi)通年城市人口與就業(yè)崗位、流動(dòng)人口等數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分析，利用傳統(tǒng)的四階段模型，預(yù)測(cè)軌道開(kāi)通后的客流量。筆者利用對(duì)軌道交通運(yùn)營(yíng)初期城市各組團(tuán)各小區(qū)的常住人口、流動(dòng)人口的分析，結(jié)合居民出行調(diào)查成果，建立初期公共交通模型，并在初期公共交通網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行分配（軌道交通+常規(guī)公交），從而得到軌道交通各項(xiàng)客流指標(biāo)。

2.2 運(yùn)營(yíng)初期客流預(yù)測(cè)模型構(gòu)建

（1）人口崗位分布預(yù)測(cè)。從增長(zhǎng)趨勢(shì)來(lái)看，南通市區(qū)常住人口呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，年均增長(zhǎng)約1.25 萬(wàn)人，尤其近三年來(lái)，市區(qū)常住人口呈現(xiàn)增速加速態(tài)勢(shì)，年均增長(zhǎng)約1.73 萬(wàn)人，如表3 所示。根據(jù)市區(qū)常住人口增長(zhǎng)趨勢(shì)，筆者預(yù)測(cè)了2022～2025 年南通各市區(qū)常住人口總量，如表4 所示。

表3 南通各區(qū)常住人口分布 單位：萬(wàn)人

表4 2022～2025 年南通市區(qū)常住人口預(yù)測(cè) 單位：萬(wàn)人

（2）出行生成預(yù)測(cè)。居民出行次數(shù)的發(fā)展變化受到城市發(fā)展規(guī)模、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、城市空間布局（居住與就業(yè)結(jié)構(gòu)）、交通設(shè)施及居民生活習(xí)慣等多方面因素的影響。一般而言，中小城市因城市規(guī)模較小，居民出行次數(shù)相對(duì)較高，在城市化快速發(fā)展初期居民出行次數(shù)呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，但隨著城市的高度城市化和經(jīng)濟(jì)水平的提高，人口老齡化趨勢(shì)越加明顯，人均出行次數(shù)將逐步趨于穩(wěn)定，并有所下降。居民出行按其目的的不同一般分為上班、上學(xué)、公務(wù)、生活購(gòu)物、文體、探親訪友、看病、其他、回程等九類，除上班、上學(xué)外，其他的公務(wù)、生活購(gòu)物、文體、探親訪友、看病為彈性出行。彈性出行部分根據(jù)大致又可以分為兩類——私用部分（生活購(gòu)物、文體、看?。┖推渌糠郑ü珓?wù)、探親訪友）。根據(jù)2017 年交通調(diào)查的南通市居民出行調(diào)查，南通市區(qū)居民日均出行次數(shù)為2.52 人次/日，2022～2025 年出行次數(shù)不會(huì)發(fā)生太大變化，如表6 所示。

表5 各出行目的出行率 單位：人次/d

（3）出行分布預(yù)測(cè)。筆者結(jié)合現(xiàn)狀南通居民出行調(diào)查和出行阻抗校核中心城區(qū)居民平均出行距離，利用雙約束重力模型，計(jì)算得到南通市全方式居民出行OD（Origin Destination，出行客流）分布，如圖4、5 所示。

圖4 南通中心城區(qū)客流分布

圖5 南通中心城區(qū)公共交通分布圖

（4）出行方式劃分預(yù)測(cè)。在滿足宏觀方式結(jié)構(gòu)的前提下，采用定性與定量相結(jié)合的方法：步行采用轉(zhuǎn)移曲線模型確定；出租車采用組團(tuán)內(nèi)部與組團(tuán)間的不同比例確定；非機(jī)動(dòng)車、小汽車和公共交通則采用三方式競(jìng)爭(zhēng)模型法確定。居民出行方式占比劃分如表6 所示。

表6 南通市中心城區(qū)居民出行方式占比劃分 單位：%

競(jìng)爭(zhēng)模型法的基本思路是：分別建立非機(jī)動(dòng)車、綜合公交（含軌道）及小汽車的道路網(wǎng)絡(luò)，得到三類方式的時(shí)間最短路矩陣，并考慮到公交的換乘時(shí)間、兩端步行時(shí)間和票價(jià)，統(tǒng)一換算為價(jià)值后，采用改進(jìn)的Logit模型來(lái)確定：

式中：

（5）客流分配。在前述交通需求分析的基礎(chǔ)上，將得出的公交類OD 在綜合公交網(wǎng)（常規(guī)公交+軌道交通）上進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)分配，計(jì)算軌道斷面客流量、各站點(diǎn)乘降量和平均運(yùn)距等。

2.3 客流預(yù)測(cè)結(jié)果分析

由于南通市軌道交通票制票價(jià)方案正在研究中，尚無(wú)法按照南通實(shí)際票價(jià)水平作為輸入?yún)?shù)，進(jìn)行客流預(yù)測(cè)。軌道交通票價(jià)方案的制定需要綜合考慮客流、市民收入水平、其他方式出行成本、企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本，是社會(huì)效益和企業(yè)效益的博弈。南通市作為江蘇省第6 個(gè)開(kāi)通地鐵的城市，票價(jià)水平應(yīng)著重考慮與江蘇省其他城市之間的比較結(jié)果。江蘇省內(nèi)已開(kāi)通地鐵的城市的票價(jià)水平維持在每公里費(fèi)率0.20～0.30 元/km 之間不等。根據(jù)既有假定不同票價(jià)水平，筆者分別對(duì)南通軌道交通線網(wǎng)客運(yùn)量進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到每公里費(fèi)率在0.20～0.30 元/km 的情況下，運(yùn)營(yíng)初期客運(yùn)量為15.66～19.04 萬(wàn)乘次/日；票價(jià)水平越高，軌道交通客流吸引力也低，客運(yùn)量也越低，如表7 所示。

表7 不同票價(jià)水平下2023 年南通軌道交通線網(wǎng)客流預(yù)測(cè)結(jié)果

3 結(jié)束語(yǔ)

客流預(yù)測(cè)結(jié)果不同城市具有一定可比性和可參照性，運(yùn)營(yíng)初期的客流量級(jí)與城市空間、人口密度和線路功能定位密切相關(guān)，通過(guò)建立定量模型與同類城市運(yùn)營(yíng)線路的客流預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)比，有助于提升客流預(yù)測(cè)精度。客流預(yù)測(cè)定量模型可以對(duì)不同票價(jià)方案進(jìn)行定量比選分析。同時(shí)，軌道交通作為居民出行方式中的一種，與其他交通方式息息相關(guān)，并存在依存和競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，一方面與地面常規(guī)公交存在競(jìng)爭(zhēng)，另一方面與公交、非機(jī)動(dòng)車等存在依存關(guān)系。軌道交通開(kāi)通后，線路沿線的公交客流將迅速地轉(zhuǎn)移至軌道交通，成為軌道交通初期客流主要來(lái)源。因此，在軌道交通開(kāi)通前，政府應(yīng)加大地面公共交通設(shè)施投入，形成公共交通客流走廊，開(kāi)行公交快線，先期培養(yǎng)客流，同時(shí)減少軌道交通與其他交通方式的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，加強(qiáng)與其他交通方式的接駁互補(bǔ)關(guān)系，推進(jìn) “軌道—公交—慢行” 三網(wǎng)融合，為軌道交通喂給客流。