TOD 模式下客运专线诱增客运量预测研究

解振全

XIE Zhen-quan

（中铁第四勘察设计院集团有限公司线路站场设计研究处，湖北武汉430063）

(Track Alignment and Station Yard Design & Research Department, China Railway SIYUAN Survey & Design Group Co.,Ltd, Wuhan 430063, Hubei, China)

TOD 模式下客运专线诱增客运量预测研究

解振全

XIE Zhen-quan

（中铁第四勘察设计院集团有限公司线路站场设计研究处，湖北武汉430063）

(Track Alignment and Station Yard Design & Research Department, China Railway SIYUAN Survey & Design Group Co.,Ltd, Wuhan 430063, Hubei, China)

在客运专线客运量预测过程中，诱增客运量是不可缺少的一部分。由于传统预测方法重点关注因交通条件改善的诱增客运量，未考虑因交通引导城市发展促使人口、产业等向铁路周边集聚所产生的诱增客运量，存在一定的局限性。结合福厦客运专线TOD建设模式，针对铁路诱增客运量传统预测方法存在的不足，提出交通改善和TOD引导2类诱增客运量预测思路，并依据有无对比原则，采用重力模型计算思路，构建适合于TOD建设模式的诱增客运量预测思路与方法。

TOD；客运专线；诱增客运量；预测方法

1　概述

诱增客运量预测是铁路运量预测中不可缺少的一部分,主要考虑“有无”项目情况下,项目沿线新交通方式的出现或交通条件改善所引起的新增客运需求。由于传统铁路建设模式未考虑与城市开发的互动,因而诱增客运量传统预测方法仅关注“有无”项目条件下通道内交通服务属性变化所引起的诱增客运需求,没有考虑因交通引导城市发展所产生的诱增客运量。因此,结合新型城镇化背景、以交通引导城市发展模式建设福厦客运专线 (福州—厦门) (以下简称福厦客专),提出适用于福厦客专TOD (Transit-Oriented-Development,以公共交通为导向的开发模式) 模式下诱增客运量预测思路与方法。

福厦城镇走廊是海西经济社会发展的核心区域,聚集了福州、厦门、泉州、莆田、漳州等中心城市,人口占福建省的 72%、经济总量占全省的76%,沿线城镇化率高、经济水平高,区域内已经形成连片发展的态势。为构建北京至福州至厦门快速客运铁路通道,满足沿线日益增长的客运需求和发挥福建港口优势辐射内陆地区,福厦铁路通道内需要尽快形成“多线”格局。

在新型城镇化大背景下,为探索铁路建设与投融资新模式,同时推进福建新型城镇化建设,结合国务院近期发布的《国家新型城镇化》《国务院关于改革铁路投融资体制加快推进铁路建设的意见》《国务院办公厅关于支持铁路建设实施土地综合开发的意见》等一系列加快城市化进程和铁路建设的指导意见,规划提出以 TOD 模式推进福厦客专建设,以引导城市发展、优化城市布局、促进土地开发等为主要目标,合理确定线站位,特别是车站建设与城市综合开发的相互融合,推进沿海走廊内“交通、产业、空间”3 要素协调发展,实现铁路建设与新型城镇化建设的良性互动发展。

拟建福厦客专位于福建省东部沿海地区,北起福州市,途经莆田市、泉州市,南至厦门市和漳州市,福州—厦门线路全长 276.8 km、福州—漳州线路全长 289.5 km。该项目是北京—福州高速铁路的延伸、东南沿海快速铁路通道及重庆/西安—长沙—厦门—福州快速铁路通道的重要组成部分和福建省城际环线的沿海主骨架,同时也是支持福建进一步加快经济社会发展、福建沿海新型城镇化建设、推进路地协同发展的重要示范工程[1]。

2　TOD 模式下诱增客运量预测思路与方法

铁路项目客运量一般包括分流、转移和诱增 3个部分。分流客运量重点分析铁路网结构变化引起的路网分工调整所产生的项目客运需求。转移客运量重点关注综合交通体系优化调整所带来的其他方式向铁路的转移客运需求。分流、转移均为趋势客运量,一般可以采用国际通用重力模型进行计算,即其中 SEij为经济社会指标,亿元；Cij为 i 小区和 j 小区间的综合广义费用,元；α, β,θ 为重力模型参数。诱增客运量主要考虑项目沿线新交通方式的出现或交通条件改善所诱发的新增客运需求。

2.1诱增客运量传统预测方法

诱增客运量传统预测方法重点考虑因交通条件改善所产生的新增客运需求,一般依据“有无对比”原则,根据广义费用变化,采用重力模型计算诱增率[2-4],然后将诱增率与全方式趋势客运量相乘,从而得到诱增客运量。诱增率计算模型表达式为

式中：Rij表示小区 i 与小区 j 之间诱增率；Cij有,Cij无分别表示有、无项目情况下 i 小区和 j 小区间的综合广义费用,元；β 为重力模型参数。

有无项目情况下综合广义费用计算模型表达式为

式中：λ 为正态分布系数,控制各种交通方式的离散程度；k 表示选取与项目相关的交通方式种类；Cij为交通方式 k 的广义费用,元。

式中：tijk,pijk,wijk分别为 i 小区与 j 小区之间运输方式 k 的在途旅行时间、进出站时间、等候时间(含中转),h；Fijk表示运输方式 k 直接付出费用(票价及附加),元；a0k为运输方式 k 的惩罚因子；a1k～a4k为方式 k 各费用元素的权重；V 为单位旅客时间价值,元/h。

2.2TOD 模式下福厦客专诱增客运量变化

在传统铁路建设项目中,诱增客运量预测仅考虑新项目实施引起交通条件改善的新增客运需求,该预测方法在传统铁路项目运量预测中也得到了普遍认可和应用。但在 TOD 建设模式思路下,铁路建设将成为引导城市开发的诱因,吸引人口、产业向铁路新区周边的积聚,并强化城市与城市之间互动关系,从而产生新的诱增客运量。

以福厦铁路通道为例,虽然既有通道内已经布局有东南沿海铁路,但就目前线路走向和车站布置来看,距离现有城市核心都相对较远,对城市空间布局影响相对较小,铁路与城市的互动关系无法构建。而结合新型城镇化发展趋势,基于节约用地、集约发展新思路,以 TOD 模式建设福厦客专,引导沿线小城镇向车站周边集中,形成一些新的城市发展区域,并带动周边产业的发展,特别是城市产业形成互补,可以在一定程度上增加福厦铁路通道内城市之间的联系,促进以中心城市为核心城市群的发展,从而进一步带动通道内城际客流的出行。因此,除了因为交通条件改善生成一定的诱增客运量外,还将会因 TOD 产生一定的诱增客运需求。就福厦铁路通道而言,由于既有交通方式已经比较完善,与因交通条件改善产生的诱增客运需求相比,因 TOD 促进新型城镇化发展所产生的诱增客运需求更为显著,也更需要得到关注。

结合福厦铁路通道实际需要,铁路诱增客运量传统预测方法只解决了福厦铁路通道内因交通条件改善引起的诱增客运需求的计算,无法涵盖 TOD 模式下福厦客专全部诱增客运量,需要寻找新的方法预测。

2.3TOD 模式下诱增客运量预测思路与方法

结合福厦客专特点,以新型城镇化为背景、以 TOD 引导城市开发为理念构建的福厦客专建成后,依据“有无对比”原则,诱增客运量应从交通改善和 TOD 引导开发 2 个方面进行预测。福厦客专诱增客运量预测技术路线图如图1 所示。

2.3.1交通改善诱增客运量预测

基于通道运输能力和服务水平的提升、城际间广义费用的降低而新增产生,仍然考虑采用“有无对比”重力模型计算诱增率的方法来进行预测。

图1　福厦客专诱增客运量预测技术路线图

2.3.2TOD 诱增客运量预测

通过交通引导开发,重构了区域间城市空间分布,促进人口向以车站为核心的新的城市发展区域集中,并带动车站周边产业的发展、增加就业人口,实现交通、产业、空间 3 要素的协同发展,通过规划互补型产业走廊和城镇带,强化城市间联系,从而形成新的诱增客运量。

TOD 引导城市开发最主要的体现是人口向福厦客专沿线的集中、通过综合开发构建互补型产业走廊,从而促进城市联系强度的增加。依据“有无对比”原则借鉴城市经济联系度模型,以人口、经济总量、产业互补性、空间距离为主要因素,采用重力模型法计算“有无”项目情况下城市联系度[5-8],通过城市经济联系度变化率、TOD 带来的城市人口增量,构建 TOD 诱增客运量计算模型,即

式中：ΔPi,ΔPj分别表示 TOD 引起 i 小区、j 小区的人口增量,万人；ΔUij表示 TOD 引起的小区间经济联系度增量；Dij表示 i 小区与 j 小区间的空间距离,采用项目建成后 i,j 小区间加权平均旅行时间,h；α 和 θ 为重力模型参数；Uij无表示无项目情况下i,j 小区间经济联系度 (为便于指标统计与计算,一般以城市为单位进行交通小区划分)。

有无项目情况下小区间经济联系度计算模型表达式为

式中：Pi,Pj分别表示小区 i 和小区 j 的人口规模,万人；Gi,Gj分别表示小区 i 和小区 j 的经济总量,亿元； Wij为小区之间加权平均旅行时间,h。

3　模型参数标定方法与取值

参数标定主要涉及广义费用模型参数标定和重力模型参数标定,一般采用现状出行分布数据,利用 SPSS 软件进行标定；基础参数取值涉及各类经济、人口等相关指标及小区间各种交通方式的距离、服务特性等,一般通过调查的方式获取。

3.1广义费用模型参数标定

3.1.1旅客单位时间价值

单位时间价值 (V) 的计算可以分为 2 大类：一类是直接计算方法,目前常用的有生产法、工资法(收入法)、费用法、生产费用法及收入费用法等；另一类是间接计算方法,主要是通过出行者出行行为的统计或调查数据来推算时间价值,多属于行为价值。福厦通道诱增客运量主要为通道内诱增,考虑采用沿线城市人均收入水平直接计算法,则

计算得到 2013 年沿线旅客单位时间价值为 14元/h,结合地方经济社会发展规划,预计 2014—2030 年沿线人均收入水平年均增长 8%～10%,估算 2030 年旅客单位时间价值为 62 元/h。

3.1.2模型参数标定

一般旅客进出站、等候时间权重是旅行时间的

2～3倍,对时间项进行合并,同时考虑各种交通方式采用相同的直接费用权重 (a4),公式 ⑶ 可以简化为

公式 ⑵ 中 λ 为模型中控制离散程度的参数,因而需要标定的参数包括 λ,a0k,a4,标定方法如下。

任意 2 种交通方式出行选择概率之比可以表示为

两侧取对数,同时令 a02＝ 0 (即令某一种交通方式惩罚因子为 0),结合现状通道旅客出行方式选择意愿,利用 SPSS 软件,可以获得 λ,a01,a4的估计值及 F 值、t 值的计算值 (F 值用于检验选取的样本是否具有显著性差异,t 值用于检验 2 个变量之间的差异性,均需在一定置信度情况下高于查定检验值方可用)。广义费用模型参数标定如表1 所示。

3.2重力模型参数标定

对通用重力模型两侧取对数 lnQij= lnθ + αln (SEij)-θln (Cij),采用基年福厦通道内客运 OD、经济指标和计算获取的各种交通方式广义费用,应用 SPSS 软件计算,可以获取参数 α,β,θ 的估算值,以及 F 值、t 值的计算值。重力模型参数标定如表2 所示。

4　福厦客专诱增客运量预测

以福厦客专福州、厦门两城市间诱增客运量预测为实例进行计算 (以城市为单位进行小区划分)。

4.1诱增客运量预测

4.1.1交通改善诱增客运量预测

福州、厦门间既有交通方式有公路、福厦铁路,研究年度增加福厦客专,依据各种交通技术标准、福厦沿线旅客问卷调查、现状通道出行特征,各种交通方式服务特性如表3 所示。

根据表1,直接费用权重为 0.646,时间价值权重为 0.354,铁路相对于公路惩罚因子取值 32.394。根据公式⑶,公路运输广义费用为 C公= (3.3 + 2 × (0.45 + 0.2)) × 0.354 × 62 + 0.646 × 268 × 0.29 = 151.17 (元),同理可得 C既有线= 159.68 (元), C客专= 170.96 (元)。

表1　广义费用模型参数标定

表2　重力模型参数标定

现状考虑既有线和公路 2 种运输方式,根据公式 ⑵,计算有无福厦客专情况下福厦通道综合广义费用,即 C无= 148.76 (元),C有= 148.26 (元)。

表 3 各种交通方式服务特性表

根据表2,参数 β 取值 1.375,根据公式 ⑴ 计算福州与厦门间因交通条件改善诱增率为

即 2030 年因交通改善诱增率为 0.462%,结合全方式趋势客运量预测结果[1](福州至厦门间趋势出行总量 3 240万人/a),福州与厦门间因交通改善诱增客运量为 15 万人/a。

4.1.2TOD 诱增客运量预测

根据地方统计和规划资料,福州、厦门现状和规划年度 GDP、人口,以及福厦客专建成后对沿线的影响情况如表4 所示。

表4　福州和厦门 TOD 带来人口与 GDP 增量表

根据表3 各种交通方式旅行时间,结合旅客方式选择意愿调查出行比例,加权平均旅行时间为W无= 2.724 (h)、W有= 2.233 (h)。根据公式 ⑸, 2030 年无项目情况下福州与厦门间经济联系度为同理可得 U有= 963 866。

采用公式⑷,结合表2、表4数据,计算2030年福州至厦门间因TOD诱增客运量为即预测 2030 年福州与厦门间因 TOD 形成诱增客运量约为 16 万人/a。

4.2福厦客专诱增客运量分析

分别计算福厦通道 2030 年、2040 年交通条件改善与 TOD 引导 2 部分诱增客运量,如表5、表6所示,结合 OD 分布汇总客流如表7 所示。新建福厦客专所产生诱增客运量最大区段近、远期分别为 232 万人和 287 万人,约占福厦客专客流的 10%左右,其中因 TOD 诱增客运量约占 68%～69%。

表5　福厦客专因交通条件改善诱增 OD 客流预测 万人

表6　福厦客专 TOD 诱增 OD 客流预测 万人

表7　福厦客专诱增客流汇总表

5　结束语

诱增客运量虽然在铁路项目总客运量中所占比重较小,但作为铁路项目运量预测中的重要部分,不容忽略。在 TOD 模式建设福厦客专条件下,诱增客运量传统预测方法存在一定不足,结合福厦通道特点、针对新建福厦客专项目,提出了交通改善和 TOD 引导 2 类诱增客运量预测思路,特别是采用重力模型思路对 TOD 生成诱增客运量预测方法进行了研究,完善了福厦客专诱增客运量预测,对其他类似铁路项目具有一定的借鉴意义。同时,还应结合其他项目具体应用情况,进行验证和方法修正,完善该预测思路与方法。

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责任编辑：何 莹

宝兰客专牛背隧道顺利贯通

2015年 10月7日 9:30,由中国中铁十局集团承建的宝兰客专 1 标 6 座隧道中的最后一座隧道——牛背隧道顺利贯通。至此,宝兰客专甘肃段东大门全部打开。宝兰客专工程 1 标位于甘肃省的东大门——天水市,标段全长 25.8 km,共有 6 座隧道,隧道总长 24 km,占标段全长的 93%。

自 2013 年 2 月开工以来,中铁十局集团科学组织、配置专业化队伍、配足精良机械设备。施工高峰时期,制订并优化了多项施工方案,积极推广应用水压爆破、超声波热熔焊接、止水带热硫焊接、围岩监控量测信息化及仰拱移动边模等一系列新技术、新工艺,有效保证了工程质量安全,确保了施工有序推进。

宝兰客专东起陕西省宝鸡市,西至甘肃省兰州市,是国家铁路“四纵四横”客运专线的重要组成部分。该工程连接现已开通的兰新高铁,将来随着郑徐客专与宝兰客专的相继开通,在我国“一带一路”战略蓝图上,一条新的钢铁丝绸之路将会形成快速通道。

（摘自《人民铁道》报）

Study on Forecasting Induced-increasing Passenger Traffic Volume of DPL under TOD Mode

Induced-increasing passenger traffic volume is an indispensable part during forecasting passenger traffic volume of DPL. For traditional forecast method focus on the induced-increasing passenger traffic volume improved by traffic condition and not considering the induced-increasing passenger traffic volume caused by population and industry gathering around railways which promoted by traffic leading city development, so this method has certain limitation. Combining with TOD establishment mode of Fuzhou-Xiamen DPL, targeting with the deficiencies existing in traditional forecast method of railway induced-increasing passenger traffic volume, this paper puts forward 2 thoughts of forecasting induced-increasing passenger traffic volume including traffic improvement and TOD leading, and according to the principle of with & without comparison method, by using the calculation thought of gravity model, establishes the thought and method of forecasting induced-increasing passenger traffic volume which are suitable for TOD establishment mode.

TOD; DPL; Induced-increasing Passenger Traffic Volume; Forecast Method

1003-1421(2015)10-0041-06+3

A

U293.1

10.16668/j.cnki.issn.1003-1421.2015.10.08

2015-05-11

2015-09-15