市域快速轨道交通客流预测工作思路及分析内容研究

王 静，廖 唱，丁 漪，邓 进

(北京城建设计发展集团股份有限公司，北京 100037)

市域快速轨道交通又称市域快线，主要服务于中心城区与周边城镇以及外围城镇之间的联系，是具有通勤客运服务功能的中长距离、高旅行速度的轨道交通系统[1]，服务范围一般在100 km以内，是介于市区轨道交通[2]和城际铁路之间的新型运输模式，属于广义城市轨道交通的范畴.市域快速轨道交通具有满足城市中心与近远郊通勤需求、引导沿线土地开发、带动城市外围组团发展，缓解道路交通拥堵的作用.客流预测是市域快速轨道交通规划设计的必要环节和重要依据，目前尚未形成统一研究思路，本文通过分析不同轨道交通系统乘客出行特征的共性与个性，提出一套体现市域快速轨道交通需求特征的客流预测方法及分析思路，为客流预测及相关专业提供参考.

1 市区轨道交通与城际铁路客流预测工作概述

客流预测是轨道交通前期工作的重点，包括立项申请、预可行性研究等，是工程项目能否成立的重要依据，是确定工程规模、车辆选型、设备配置以及经济评价的基础.不同类型的轨道交通由于设计内容和设计标准不尽相同，因此对客流预测指标的要求存在差异.轨道交通系统按照服务的空间范围不同可划分为城际铁路、市域快速轨道和市区轨道交通3种类型，三者在服务范围、服务对象和服务水平等方面主要指标对比见表1.

城际铁路主要服务于城市间的出行，根据客流来源划分为趋势客流、转移客流和诱增客流，分别进行预测，预测过程较为粗放.城际铁路客流预测主要用于确定铁路等级、提出年输送能力、设计年度的客运量和流向等，因此预测内容重点为年发送量、车站旅客最高峰聚集人数、客流密度等.铁路客运量1年波动较大，主要指标均以年为单位，OD表也是以年为单位，不提供换乘量和到达量，预测方法和内容主要依据为《铁路工程设计技术手册铁路运量》[3].

表1 市域快速轨道、市区轨道交通和城际铁路主要指标对比

市区轨道交通主要服务于中心城区的内部出行需求，多为地铁或轻轨制式，通常采用四阶段法进行客流预测.由于客流数据主要是为系统制式确定、车辆选型和编组、车站规模等设计工作提供依据，因此预测重点内容为全日及高峰小时客流量、换乘量、站点乘降量、最大断面客流量等，预测方法和内容已形成《城市轨道交通客流预测规范》[4].

市域快速轨道交通主要服务于市域范围的出行，它不仅承担中心城区与外围组团之间的旅客运输任务，同时也服务于中心城区内部的出行需求[6].鉴于市域快速轨道交通在线路功能定位、服务水平、乘客出行特征等方面均与城际铁路和市区轨道交通存在差异，因此不可套用城市轨道交通预测客流规范或是铁路预测方法，需结合其自身客流特征调整预测思路和预测内容.

2 市域快速轨道交通乘客出行特征分析

相较于市区轨道交通和城际铁路，市域快速轨道交通客流出行受到出行目的、时间、距离、费用等因素影响，具有其自身特性.差异性主要表现为以下5个方面：①客流吸引范围不同.市域快速轨道交通服务对象主要是长距离出行的乘客，出行距离的长短直接影响到客流吸引的范围.因此市域快速轨道交通车站客流吸引范围较大，机动化接驳比例更高；而市内轨道交通由于其出行距离较短，主要吸引的是车站周围步行距离范围内的客流.②主要出行目的不同.市域快速轨道交通主要服务于市域或都市圈范围以通勤、公务、旅游等为出行目的的客流，市区轨道交通主要服务于城区的通勤、通学、休闲、购物等，城际铁路主要服务于城市之间的公务、旅游、探亲客流等.③出行时间不同.由于出行目的上的差别，出行时间也会存在不同，市域快速轨道交通工作日、周末、节假日的客流规模波动明显，线路高峰小时最大客流断面发生时段因线而异；而市内轨道交通客流类型多，工作日及周末在客流量上差异相对较小，线路高峰小时最大客流断面均发生在工作日通勤时段，城际铁路客流存在明显节假日与非节假日区别.④对出行费用的敏感度不同，市域快速轨道客流对出行时间及舒适度要求较高，但人均出行次数较少，对票价的承受能力较强，能承受高于市区轨道交通的出行费用.⑤市域快速轨道交通早晚客流具有更明显的潮汐特征，客流强度低但周转量大；而市区轨道交通高峰小时断面不均衡系数相对较小、客流强度更大、出行距离更短.因此，市域快速轨道交通客流预测方法及内容需结合自身出行特征进行研究.

3 市域快速轨道交通客流预测思路与建模要求

3.1 市域快速轨道交通客流预测思路

基于对市域快速轨道交通乘客出行特征的分析，从提高市域快速轨道交通客流预测可靠性角度出发，本文认为市域快速轨道交通客流预测应划分为需求分析和线路预测2个阶段.第1阶段为分客群分层次的交通需求分析，结合市域快速轨道交通的线站位设置展开车站级和廊道级的交通需求分析，通过梳理车站周边用地，明确快线主要吸引客群以及基于不同客群的出行分布，确定基于车站周边产生的出行需求；通过梳理沿线分区域的出行量及出行分布，明确廊道内出行需求，结合廊道不同交通方式竞争性的分析，确定市域快速轨道交通出行需求量.第2阶段为多情景、多时间维度的线路预测，对边界条件中不确定因素设置不同模型参数进行多方案测试，建立不同时间维度的客流预测模型分别给出工作日、周末、节假日的线路预测指标.

3.2 市域快速轨道交通客流预测模型要求

市域快速轨道交通客流预测模型是建立在城市交通需求预测模型基础上的专项模型，应基于城市社会经济发展、沿线土地开发以及线路客流特点的分析，结合规划研究深度要求，采用整体研究和具体预测相结合的方法.针对市域快速轨道交通走廊沿线的中心城及城镇组团，通过建立四阶段模型进行出行需求预测，该交通模型与市区轨道交通客流预测模型区别之处主要为5个方面.

1) 市域快速轨道交通间接吸引范围内的客流比例较高，与市区轨道交通线路客流预测提供车站500～1 000 m半径范围内的人口及就业岗位规模不同，市域快速轨道交通客流预测模型应对车站2 000～5 000 m的现状及规划人口、就业岗位规模进行梳理，并作为出行生成模型输入数据.

2) 客流预测模型中接驳方案细化程度有所区别.市区轨道交通设站密，乘客到离站以步行接驳为主；考虑到市域快速轨道交通站间距较大，到离站的机动化接驳比例较市区轨道交通明显提高，接驳条件对乘客是否选择市域快速轨道这一方式影响较大.因此，在市域快速轨道交通客流预测模型中应明确各站的接驳设施及服务水平.

3) 客流预测模型中开行方案设置有所区别.市区轨道交通发车频率通常高，在客流预测时输入的主要参数是发车间隔(高峰2～3 min，平峰5～8 min)；而市域快速轨道交通发车间隔大，通常以时刻表形式进行运营[6]，乘客候车时间长，客流规模受该因素影响较大.因此，需将市域快速轨道交通高峰及平峰时段开行方案、交路情况、停靠时间等运营组织方案在模型中进行设置并提供相应参数.

4) 对于工作日和周末客流需求存在明显差异的市域快速轨道交通，应分别构建工作日及周末模型，预测周末高峰小时发生时段、高峰小时断面客流及时间分布曲线等，以支撑市域快速轨道交通多样化的运营组织需求.

5) 服务对外枢纽、景区、会展中心、大型购物中心等大型集散点的车站，其客流波动较其他车站更大，客流高峰发生时间也与其他车站存在差异，居民日常出行调查数据往往不够支撑上述类型车站的模型建立.因此需对上述车站分别建立特殊吸引点模型，并对模型方法、参数选择进行说明.

4 市域快速轨道交通客流分析重点及思考

4.1 市域快速轨道交通客流预测应加强走廊级和车站级机动化交通需求分析

市域快速轨道交通站间距大、客流吸引范围广，需求分析有利于明确客群构成及出行分布，剖析廊道出行总量及出行结构，可作为解读和判断客流预测结果的前提，因此市域快速轨道交通客流预测应补充线路所在交通走廊现状需求以及供给水平.交通需求分析还应考虑市域快速轨道交通客流构成的多样性，根据线路服务对象(即不同出行目的)划分不同区段，并分别对其现状及规划交通需求加以分析.分析重点为如下.

1) 沿线交通走廊及车站机动化交通需求分析.从城市总体需求角度解读线路功能定位，从宏观层面分析线路经过区域之间的联系程度.在此基础上，加强市域快速轨道交通在中心城、外围区域等不同区域的客流特征分析，主要包括：①对各个车站进行需求分析，梳理线路串联的功能组团和大型客流集散点现状情况及功能定位，分析客群构成及出行规模；②对沿线区域机动化交通需求进行分析，包括分析沿线廊道上各个组团间的机动化交换量、出行目的构成、出行时空分布、方式构成等；③对未来发展趋势研判，基于现状线路连接组团间客流需求，从定性角度对未来组团间主要发展趋势进行研判.

2) 规划交通需求分析预测.首先，分析线路所在走廊用地规划与现状年的变化情况，结合规划年沿线区域人口、就业岗位以及主要景区旅游接待量规模，针对不同的服务对象和人群进行出行规模、出行分布、高峰时段等需求分析和预测.预测规划年线路所在客流走廊分目的的出行需求，并从现状至各特征年增加趋势的合理性角度进行说明.然后，分析规划年交通走廊各机动化方式的供给情况，从出行时间、出行成本、可靠性、机动性等角度综合分析市域快速轨道交通服务水平与各种方式竞争力.最后，基于不同边界条件组合得到市域快线的客流需求.

4.2 市域快速轨道交通客流预测应重视对周末及节假日客流分析

对于市域快速轨道交通客群中旅游乘客占比较高的线路，由于其工作日、周末、节假日客流规模波动较大，系统规模及运营组织方案均有可能调整，因此需给出不同时间维度的线路预测结果，并对该线工作日、周末及节假日期间的客流特征进行差异性分析，为线路规划和运营提供定量支撑.对具有大规模集中客流的特殊车站，例如：对外客运枢纽、大型旅游景点、会展中心等，应对车站在大型社会活动期间或节假日期间客流规模进行预测和分析，以确定车站合理布局和突发客流运营组织方案设计等.

4.3 市域快速轨道交通客流预测应重视对相衔接线路客流的影响分析

市域快速轨道交通作为连接中心城区与周边城镇组团放射性线路，在中心城区外独立运营、在中心城内与其他轨道交通线路采用贯通或换乘衔接模式形成网络化运营.由于市域快速轨道交通与市区轨道交通线路交换客流发生位置较为集中，因此对市区轨道交通线路高峰小时最大断面发生位置、规模均有显著影响，故预测时应重点强化存在衔接关系的线路对本线客流变化和量级的影响.当市域快速轨道交通与市区轨道交通线路采用“换乘型”衔接时，应注重分析本线换乘客流高峰发生时段，相换乘线路其车站的乘降量及局部站间断面客流量，并分析其承受能力.当市域快速轨道交通与市区轨道交通线路采用“贯通型”衔接时，应预测区域快速轨道交通进入其他轨道交通线按贯通运营模式下各站点乘降量、站间OD及贯通区间站间断面客流，并分析对贯通线路在贯通区间的断面流量影响[7].

4.4 市域快速轨道交通客流预测应针对边界条件不确定性进行多情景测试和风险分析

客流预测是一项涉及因素多、时间跨度长的技术工作，由于市域轨道交通服务范围较市区轨道交通更大、沿线待开发区域更多、预测边界条件较市区轨道交通不确定性更大，客流风险往往高于市区线路.由于不同方案组合下线路客流规模存在很大差异，故需对预测模型使用参数进行合理设定和说明，并建立多个测试情景进行客流预测和风险分析.

5 结束语

目前我国市域快速轨道交通规划建设尚处于起步阶段，对其客流预测工作方法缺乏深入研究.本文在分析市域快速轨道交通乘客出行特征的基础上，提出市域快速轨道交通分客群分层次需求分析及多情景、多时间维度线路预测的2阶段客流预测工作思路.区别于市区轨道交通和城际铁路客流预测模型，市域快线客流预测模型应扩大站点周边人口就业岗位研究吸引范围、细化站点周边接驳方案、完善列车开行方案等边界条件，并建立不同特征日模型.此外，还应加强对市域快线客流预测结果的解读和分析.成果对进一步提高市域快速轨道交通客流预测工作的科学性和实用性具有参考价值.