王青玉,陈 磊
(兰州交通大学 交通运输学院,甘肃 兰州730070)
当前,全国大中城市普遍存在着道路拥堵、交通秩序混乱的现象,如何解决城市交通问题已成为全社会关注的热点。现代城市需要有一个与其现代化生活相适应的现代化交通体系,要形成一个与城市发展布局高度协调的综合交通格局,把长远规划目标同近期调整改善结合起来。重点发展以轨道交通为骨干的公共交通网络,积极引入具有大、中客运量的地铁和轻轨交通方式。
城市轨道交通的客流特征分析是城市规划设计的重要依据。文献[6]结合轨道交通站点客流影响因素分析,以全线位于郊区的上海轨道交通5号线为例,通过对站点客流的抽样调查,分析总结站点客流特征。文献[7]根据广州市轨道交通运营资料,从网络、线路、车站三个层面探讨轨道交通从单线向网络转变过程中的客流特征和成长规律,为客流预测模型的参数选择提供了参考。文献[8]在分析换乘站内客流特征分析的基础上,考虑乘客客流的构成和分布及影响协调组织客流的因素,提出优化站内客流组织的措施。本文从深圳地铁5号线客运量、客流时段分布、车站客流量、客流高峰时期的客流断面等客流特征着手,对客流流动特征进行了分析和总结,根据客流预测结果站间OD数据,得出客流流动特征规律。
深圳已运营5号线为城市半环轨道干线,贯穿城市第二圈层,联系东中西三条发展轴,提供前海湾枢纽、深圳北站、深圳东站之间的快速联系。5号线南延线(赤湾站—前海湾站)连接前海现代服务合作区和南山蛇口等地区,对支持前海合作区的建设,加快前海、蛇口片区的发展具有重要意义。延伸后线路全长约47.75m,设34座车站,换乘站12座。
客流预测须在全线规划长度范围内全面测试,赤湾站—黄贝岭站。5号线全线2019年建成开通,由初、近、远期的定义确定5号线工程客流预测的初期为2022年、近期为2029年、远期为2044年。
5号线建成初期全日客流量为98.6万人次/日,客流密度2.1万人/km;近、远期随着相关换乘轨道线路建成,全日客流量年均增长率达5.2%,近期全日客运总量增至140.6万人次/日,客运强度增加;而近、远期因线路稳定而且土地开发强度减缓,客流量年均增幅仅为0.9%,全日总运量达到160.3万人次/d。近期客流增长幅度明显,年均增长5.2%,远期则趋于平缓,年增幅仅0.9%左右。远期早高峰断面客流量为4.62万人次/h。
5号线全线远期全天客流为160.31万人次,其中南延线全天客流量为42.1万人次。5号线全线早高峰在8:00-9:00,客流量达到24.69万人次,占比为15.40%;晚高峰出现在18:00-19:00,客流量达到22.93万人次,占比为14.30%。5号线远期全天分时段客流分布如图1所示。
图1 深圳5号线远期客流时段分布
5号线远期沿线市民平日出行的早高峰出现在8:00-9:00,出行量约占全日的15.40%;晚高峰出现在18:00-19:00,出行量约占全日的14.30%。在早高峰和晚高峰之后,客流量开始下降。从全日不同时间段客流规模来看,客流最小段面出现在早7点前和晚上9:00以后。但是从全日整个时间段上看,除了高峰小时以外,其他时间段客流变化幅度不是很大,因而在编制列车运行计划时,需考虑这一点,在平峰时间适当的增加列车开行对数,以提高服务水平。
基于以上对5号线沿线乘客出行方式的分析,全日列车运行计划的编制应符合以下居民出行的基本规律:
1)早、晚高峰时段的运输能力在全日运输能力中所占的比例较大;
2)全日运输能力的安排应呈现两个尖峰和中间一个相对低谷的形状;
3)考虑到深圳市居民生活的特点,早、晚高峰时段后维持较长的一段平峰运营时段。
站点集散量是线路双向上下车的情况统计。5号线站点客流集散量与站点的区位条件、交通功能,以及系统连接方式等因素有密切关系。5号线站点按照换乘吸引的原则大致可归纳为三种类型:一是换乘站,主要以换乘客流为主;二是换乘吸引站,既有强大的换乘客流,又有强大的吸引客流,一般是地区中心与交通枢纽点相结合,具有强大的放射型交通网络,产生集聚效果;三是客流吸引站,客流集散以吸引为主,步行方式占主导,公交换乘次之。以下是各年度5号线全日和高峰小时站点集散量。
预测数据显示:随着时间的推移,5号线各个站点集散量都在增加,但增加的幅度却明显不一。旧城区由于在初期都已基本发展成熟,因此除换乘站以外,其它各站的客流初期与远期的规模相差不大,而新区及重点发展区域的用地由于开发时间较迟,因此在各个时期都有一定的上升空间,因此其客流规模起点较低,但发展势头较旧城区要猛。
5号线全线34个站中有12个换乘站,占车站总数的35.3%。远期全线全日集散量为320.63万人次,平均为9.43万人/站,全线32.35%站点日集散量超过平均值9.40万人,且多为换乘站。其中换乘站深圳北站日集散量最大,达到32.59万人次/日,其次是换乘站前海湾站日集散量,达到28.79万人次/日。5号线南延线站点集散量中,桂湾路站最大,其次为前海公园站,再次为航海路站。深圳5号线远期全日站点集散量和早晚高峰集散量如图2所示。
图2 深圳5号线远期全日站点集散量
客流断面流量能很好地反映出某一时间段内,线路沿线各车站及区间的客流流量,可以用来确定系统各设计年限高峰小时开行列车对数,为确定系统设计规模提供依据。5号线早高峰客流断面大于晚高峰客流断面,深圳5号线初期、近期、远期早高峰及各设计年限早高峰客流断面如图3所示。
根据客流断面,可以看出各年限早高峰客流有以下特征:
1)客运规模大,远期高峰单向最大断面客流量为4.62万人次/小时,属于高运量级线路。近期客流增长幅度明显,远期趋于平缓。
初期高峰时段最大断面客流在深圳北站-民治站,近、远高峰时段最大断面客流均出现在桂湾站-前海湾区间,远期高峰小时最大断面为4.62万人次/小时,属于高运量轨道线路,表明本线在深圳城市交通中将负担比较重的客流输送任务,凸显本线的重要性。
2)客流出行具有时段性,客流存在一定的潮汐现象,早高峰客流的向心性明显,早高峰下行客流大于上行客流,晚高峰反之。
由于深圳早高峰上班时间因不同性质的企业有所不同,高峰断面多于早高峰形成。5号线早高峰客流大于晚高峰,早高峰时段客流量占全日客流的15.4%左右。早高峰下行方向客流大于上行方向客流,晚高峰反之,客流具有向心性,且潮汐现象明显,早高峰为黄贝岭站至市中心方向为主方向,晚高峰反之。
3)客流断面呈“W”型不规整分布,上下行断面客流差别较大,高峰小时断面客流呈双峰态势,客流断面波动较大。
早高峰客流从城市外围进入中心区,客流不断累积,达到最高峰,经换乘站分流后客流断面有所下降,随后客流急剧增加,在达到终点站前产生一个小高峰。
4)最高断面位于5号线南延线的桂湾站与前海湾站区间。
图3 深圳5号线各设计年限早高峰客流断面
5号线各预测年高峰断面客流分别为2.76、4.39、4.62万人次/小时。最高断面位于桂湾站与前海湾站区间,即最高断面在5号线南延线上。受城市客流的影响,早高峰客流较大客流方向为黄贝岭至赤湾方向,与城市早高峰客运形态相似。
5)初期与近期高峰小时断面客流差别较大,年增长率快,近期与远期高峰小时断面客流差别小,年增长率趋于平缓。
5号线初期高峰小时断面客流为2.76万人次/小时,近期高峰小时断面客流为4.39万人次/小时,相差1.63万人次/小时,年增长率为6.8%,增长速度快。远期高峰小时断面客流为4.62万人次/小时,与近期仅相差0.23万人次/小时,相差不大,年增长率为0.3%,增长过于平缓。
根据客流预测成果站间OD表,把客流到达或出发的客流量较大,且客流来源地和目的地相对集中的几个车站作为一个整体来进行客流划分。5号线客流组团划分如下:
前海组团:包括赤湾、大南山、怡海、梦海、前海公园、航海路、桂湾、前海湾,共8个站;7个站为南延线工程新建车站。
宝安中心组团:包括临海、宝华、宝安中心、翻身、灵芝、洪浪北、兴东,共7个站;
西丽组团:包括留仙洞、西丽、大学城、塘朗、长岭陂,共5个站;
中部组团:包括深圳北站、民治、五和、坂田、杨美,共5个站;
布吉组团:包括上水径、下水径、长龙、布吉、百鸽笼,共5个站;
罗湖组团:包括布心、太安、怡景、黄贝岭,共4个站。
从远期全天站间客流OD的统计来看,5号线乘客的平均乘坐区间(每相邻两个站为一个区间)约5.37个。5号线平均站间距为1.41km,远期全天平均出行距离约7.6km。若以3km为区间统计5号线乘客的运距分布,可以发现,0~3km出行距离的频率最高,占总出行量的35.79%,其次是3~6km区间,占总出行量20.98%。说明5号线平均运距较短,中短距离出行客流较多,这与现状轨道客流运距分布特征相吻合。
根据上述的客流组团划分方式设计出客流组团间的OD,其远期早高峰客流组团交互量图如图4所示。
通过图4对远期早高峰客流特征的分析,可以得出客流流动特征规律:
5号线沿线客流以组团内部交互为主,约占全日客流的44.9%,其中前海组团内部交互量最大,占到全日客流的18.1%。
5号线沿线客流以相邻组团间交互为辅,约占全日客流的33.7%,其中中部组团与布吉组团间的交互量最大,占到全日客流的8.2%。
非相邻组团间客流交互量较小,仅占21.4%,首尾组团交互量最小,仅占到全日客流的0.8%。
图4 深圳5号线远期早高峰客流组团交互量
可见5号线沿线客流交互与规划布局一致,平均运距较短,客流以组团内部交互为主,相邻组团间客流交互为辅,首尾组团交互量低。中短距离出行客流较多。与前海相关的客运需求最大,初期为29.6%,随着前海的开发建设,近期、远期约占全线客流超过34%;在区段内部客流中,前海区段需求也是最大,远期全线客运量的18%。
城市轨道交通的线路预测客流是设计行车及运营组织技术方案的直接依据。本文对深圳轨道交通5号线各设计年限的全线客流、客流时段及车站客流特征进行了分析,着重分析了高峰小时断面客流和OD组团客流流动特性。5号线属于大运量轨道线路,近期客流增长幅度明显,远期趋于平缓。高峰小时断面客流早高峰大于晚高峰,平均运距较短,换乘客流为主要客流来源。根据这些分析结果,可合理选择车型、编组长度和行车密度、设计列车运行交路、确定运营规模。如何合理应用预测数据,对轨道交通建设规模、运营成本与客流效益做全面分析,是今后需要长期验证、实践和不断探索的课题。
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