2021 年世界城市轨道交通运营统计与分析综述

韩宝明 ，李亚为，鲁 放 ，杨智轩，杨瑞霞， 陈胤先，孙亚洁，习 喆，汪丽玉，戴依浇

（1. 北京交通大学交通运输学院，北京 100044；2. 交通运输部综合交通运输大数据应用技术行业重点实验室， 北京 100044；3. 中国城市轨道交通协会，北京 100038；4. 北京市力迈中美学校，北京 100107）

城市轨道交通凭借其快捷、高效、安全等突出特点，成为了城市交通的重要组成部分。近年来，我国城市轨道交通呈现大规模、高速度的发展趋势，达到世界领先水平，运营线路规模和客流规模多年居全球第一。“十四五”规划纲要[1]明确要加快建设交通强国，提出了建设现代化综合交通运输体系，推进各种运输方式一体化融合发展，提高网络效应和运营效率。“十四五”规划期间，中国城市轨道交通运营里程有望新增5 000 km，年均新增1 000 km，总里程达13 000 km。为了保证我国城市轨道交通稳定发展，需要从统计大数据角度出发，分析世界城市轨道交通行业现状，为我国轨道交通发展建设提供有力的参考依据。

对于城市轨道交通的分类，国内国外、业界学界有不同的观点，为统一标准，本文依据国际流行的做法和国家发展改革委相关文件[2]的表述，沿用《2020年世界城市轨道交通运营统计与分析综述》[3]中的分类方法，将其划分为地铁、轻轨和有轨电车三大类。其中，市域快轨划分到地铁中；轻轨包括钢轮钢轨的轻轨、单轨、磁浮、中运量APM 系统；有轨电车包含传统意义上的有轨电车，以及在中国创新兴起的胶轮有轨电车和自导向的有轨电车(智轨)。

本文涉及中国内地的城轨交通相关数据，参考了中国城市轨道交通协会及国内有关机构的统计报告和出版物[4-5]；涉及其他国家和地区的城轨交通相关数据以及全自动运行系统相关数据，参考了维基百科网站[6-9]。受新冠肺炎疫情等因素的影响，大多数城市尚未公布2021 年的客流数据，为保持时间维度统一，本文的客流采用2020 年的数据。

1 线网规模

1.1 全球轨道交通线网规模

根据统计结果显示，截至2021 年底，全球共有79 个国家和地区的541 座城市开通城市轨道交通，运营里程为36 854.20 km(注：由于数据获取困难，2020 年度部分统计数据缺失，本文对缺失数据进行了补录)。相较于2020 年，全球城市轨道交通总里程增加2 220.52 km，同比增长6.7%，其中地铁里程增加1 367.52 km，轻轨里程增加399.49 km，有轨电车里程增加453.51 km，分别占总增加量的61.6%、18.0%、20.4%。

其中，62 个国家和地区的188 座城市开通地铁，总里程达18 952.29 km；35 个国家和地区的103 座城市开通轻轨，总里程达3 273.65 km；51 个国家和地区的368 座城市开通有轨电车，总里程达14 628.26 km。

表1 展示了全球各大洲城市轨道交通总体规模(注：俄罗斯的全部城市划入欧洲计算)。从总体上看，欧亚大陆依旧是全球城市轨道交通的主要分布地，总运营里程占全球的85.2%。从制式来看，亚洲的地铁里程最长，占全球地铁里程的65.9%；北美洲的轻轨里程最长，占全球轻轨里程的45.8%；欧洲的有轨电车里程最长，占全球有轨电车里程的86.4%。

表1 2021 年世界各大洲城市轨道交通运营里程汇总 Table 1 Total length of urban rail transit in operation in all continents in 2021 km

表1 数据表明：

1) 从运营制式来看，地铁和有轨电车的运营里程远大于轻轨的运营里程，地铁和有轨电车依旧是全球的主流制式。

2) 从分布区域来看，全球城市轨道交通主要集中在亚欧大陆，其中地铁主要分布在以中国为代表的亚洲国家，轻轨主要分布在以美国为代表的北美洲国家，有轨电车集中分布在以俄罗斯、德国为代表的欧洲国家。

表2 展示了2021年已开通城市轨道交通的国家和地区线网情况。总体上看，中国总运营里程达9 724.35 km (含港澳台)，排名世界第一，占全球总里程的26.4%；德国、美国、俄罗斯、乌克兰分别以3 940.59、3 053.43、2 068.10 和1 344.66 km 的总里程排名第2～5 位。分制式看，中国的地铁里程排名居世界第一，占全球地铁里程的43.3%；美国的轻轨里程达1 316.01 km，排名世界第一，占全球轻轨里程的40.2%；德国的有轨电车里程达3 537.49 km，排名世界第一，占全球有轨电车里程的24.2%。2021 年，毛里求斯和越南拥有了本国的首条城轨线路。

从城市层面上来看，截至2021 年底，全球有104座城市开通的轨道交通运营总里程超过100 km，其中中国有25 座城市(2021 年新增1 座)；全球共有21 座城市开通的轨道交通运营总里程超过300 km，其中中国有9座城市(2021 年新增1 座)；上海、北京、莫斯科、成都、广州、首尔6 座城市开通的轨道交通运营总里程超过500 km，其中上海以936.03 km 的总里程居世界第一。

图1 列出了全球轨道交通总里程以及分制式前10名城市的情况。其中，地铁、轻轨、有轨电车里程排名前10 城市的里程之和，占各自总里程的比例分别为29.3%、31.9%、18.1%，可知在世界范围内地铁和轻轨的分布相对集中，有轨电车的分布相对广泛。

1.2 我国轨道交通线网规模

根据中国城市轨道交通协会的统计，截至2021年12 月31 日，中国内地累计有50 座城市投运城市轨道交通线路长度9 192.62 km。其中，42 座城市开通地铁与市域快轨长度8 206.48 km，占比89.3%；8 座城市开通轻轨长度422.51 km，占比4.6%；23 座城市开通有轨电车563.63 km，占比6.1%。

2021 年，中国内地新增运营线路39 条，新增城市轨道交通运营线路长度1 222.92 km。洛阳、嘉兴、绍兴、文山州、芜湖5 座城市跻身我国运营轨道交通的城市之列。上海、北京的线网规模遥遥领先。

值得注意的是，2021 年12 月31 日，北京开通运营9 条(段)地铁新线，开通线路条(段)数为历年最多，轨道交通运营线路条数达到27 条；武汉于2021 年年底同步开通运营5 号线、16 号线以及6 号线二期3 条地铁线路，实现了轨道交通在武汉全市各区的覆盖，开通运营后，武汉地铁运营总里程增至435 km，迈入世界级地铁城市行列。

2021 年度，城市轨道交通运营里程保持了快速增长，全年新增城市轨道交通运营线路长度1 222.92 km，占全球新增城轨运营线路长度的35.6%。我国目前共7 座城市地铁通车里程超400 km，跻身世界级地铁城市，重庆、大连也跻身世界轻轨城市前10 名。

图1 各类城轨交通运营里程排名前十的城市 Figure 1 The top 10 cities in terms of length of operating lines of different types of urban rail transit

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2 客流规模

受新冠肺炎疫情的影响，部分城市轨道交通客流数据无法获取，本文统计了2020 年全球46 个国家共137 座城市的地铁客流数据，累计运送客流396.67 亿人次，平均负荷强度0.54 万人次/(d·km)。受疫情影响，地铁客流量大幅下降，相比2019 年相同城市规模的客流量下降了36.6%。2020 年全球地铁客流量排名前15的国家如图2 所示，中、日、韩居前三位，中国(含港澳台)以195.02 亿人次的总客流量居全球首位，日本、韩国分别以43.70 亿人次、26.09 亿人次的总客流量排名2、3 位。

图2 2020 年全球地铁客流量排名前15 的国家 Figure 2 Top 15 countries in terms of global metro system ridership in 2020

图2 中15 个国家2020 年与2019 年的客流量对比如图3 所示。可以看出，受疫情影响，这些国家2020年的客流量均有不同程度的下滑，其中下降率最大的为英国和美国，分别下降了76.9%和63.5%，可见疫情对英美等国家的城市轨道交通客流冲击较大；下降率最小的国家是泰国，下降了10.4%，其次为中国、韩国和日本，分别下降了26.1%、28.1%和32.6%。在我国庞大客流基数的情况下，城市轨道交通各运营单位相继采取了积极有效的疫情防控措施，通过严控进站管理、强化宣传引导等手段，有效地满足了居民在疫情期间的基本出行需求，为我国打好疫情防控阻击战提供了重要支持。

全球地铁2020 年客流量和负荷强度排名前10 的城市如图4 所示。中日韩三国的5 座主要城市依然位列全球客流量排名前5位，其客流量均超过20亿人次，上海以28.35 亿人次成为全球地铁客流量排行第一。我国的广州、北京、深圳、成都、香港在排名中分列3、4、6、8、9 位。负荷强度排名中，日本东京成为全球地铁负荷强度排名第一的城市，我国香港、台北、广州也跻身世界负荷强度排名前10 的行列。

图3 客流量排名前15 国家2020 年与2019 年客流量对比 Figure 3 Comparison of ridership of top 15 countries in 2020 and 2019

图4 2020 年全球城市地铁客流量和负荷强度排名 前10 的城市 Figure 4 Top 10 cities in terms of global metro system ridership and ridership intensity in 2020

2020 年中国(含港澳台)城市地铁客流量和负荷强度排名前10 的城市如图5 所示，全部超过了世界平均水平。北上广深依然是我国地铁客流最大的4 座城市，其中上海以28.35 亿人次的年客流量位居榜首，北京地铁客流量下降较多，排在第3 位；香港负荷强度达到1.81 万人次/(d·km)，成为我国地铁客流负荷强度最大的城市，广州仍是我国内地负荷强度最大的城市。

图5 2020 年中国(含港澳台)城市地铁客流量和负荷强度 排名前10 的城市 Figure 5 Top 10 cities in terms of metro system ridership and ridership intensity in China in 2020

3 国内外城轨全自动运行系统发展动态

全自动运行系统是基于现代计算机、通信、控制和系统集成等技术实现列车运行全过程自动化的新一代城市轨道交通系统。国际公共交通协会(UITP)将列车运行的自动化等级(GoA)划分5 级：GoA0，无列车自动防护系统，目视下的人工驾驶；GoA1，列车自动防护下的人工驾驶；GoA2，半自动列车运行，司机监督下的列车自动驾驶；GoA3，有人值守下的列车自动运行；GoA4，无人值守下的列车自动运行。全自动运行系统包含自动化等级GoA3 和GoA4，即全自动运行系统，运行模式包括有人值守的列车自动运行和无人值守的自动运行。

城轨全自动运行系统在20 世纪60 年代兴起于美国，后发展于欧洲[10]。在20 世纪60—80 年代期间，英国、德国等国家对列车的全自动驾驶进行了不同程度的探索与尝试，但未达到GoA4 运行等级；1981 年，日本开通运营了首条真正意义上的GoA4 等级列车线路；随后，法国、加拿大等国对全自动运行技术进行多次革新和应用；2003 年，新加坡开通运营了首条全自动驾驶线路；2008 年，德国开通了国内首条全自动无人驾驶线路。在此期间，城轨全自动运行技术不断推陈出新，并得到了较大范围的推广。2010 年后，全自动运行系统逐渐进入成熟应用阶段，巴黎、巴塞罗那、哥本哈根、多哈、首尔等城市陆续将全自动运行系统应用于新建线路，部分城市正在或考虑改造既有线路为全自动运行线路。统计结果显示，目前全球可实现列车全自动运行的线路里程达2 746.20 km，其中达到GoA4运行等级的全自动运行线路运营里程为2 384.70 km，达到GoA3 运行等级的全自动运行线路运营里程为361.50 km，各洲情况如图6 所示，从总体上看，亚洲 依旧是全球城轨全自动运行系统应用的主要分布地，两类运行等级下的总运营里程占全球的67.2%。

图6 世界各大洲截至2021 年底全自动运行线路的 运营里程情况 Figure 6 Statistics on length of fully automated urban rail transit lines in operation in all continents in 2021

相较于国外城市，我国城轨全自动运行系统发展起步较晚。2008 年，北京首都机场快线成为国内首条按照全自动运行等级建设的线路，引进了加拿大的ART(智能轨道快运)系统[10]。随后，相继开通了上海10 号线、香港南港岛线、北京燕房线和北京大兴机场线等全自动运行线路，其中，北京燕房线是我国首条自主研发的全自动运行线路。

2021 年，我国城轨全自动运行系统发展迅速，从线路自动化运营等级来看，GoA4 等级下的全自动运行线路的运营里程由2016 年的85.20 km 增长到2021年的587.57 km，年均增长100.47 km(见图7)。截至2021年底，我国共有17 座城市开通运营了全自动运行线路26 条，其中2021 年新增城市8 座，分别是南宁、武汉、宁波、深圳、芜湖、天津、台中和苏州，新增线路13条。表3 展示了国内各城市的轨道交通线路全自动运行情况，其中上海市以168.99 km 居全国第一。

图7 2016—2021 年中国城市轨道交通及全自动运行 线路运营里程统计 Figure 7 Statistics on length of in fully automated urban rail transit lines in operation in China from 2016 to 2021

表3 2021 年国内各城市轨道交通线路全自动运行 情况汇总 Table 3 Length and numbers of fully automated urban rail transit lines in operation in China in 2021

在新一轮的规划建设中，北京地铁3 号线和12号线，深圳地铁12 号线、13 号线、14 号线和16 号线，南京地铁7号线等20条线路已确定采用全自动运行技术，线路里程达626 km，全自动运行线路规模将呈现快速增长态势。作为未来城市轨道交通的发展方向，如何建立符合城市特色的全自动运行管理规范，将是之后面临的重点问题，从基础设施、技术装备、列车运行、能源管理，到运输组织、运维安全、乘客服务，都需要行业在借鉴国外发展经验的同时，探索出一套适合中国国情的全自动运营模式，进一步促进我国轨道交通多制式发展，推动交通强国建设目标的实现。

4 结语

从总体上看，世界城市轨道交通线路规模继续保持上升的发展态势，2021 年各制式轨道交通运营总里程已突破36 854 km，但是受到疫情影响，城市轨道交通的客流量大幅下滑。预计2022 年，世界城市轨道交通运营里程将突破39 000 km，其中中国内地运营里程将突破10 000 km。对国内外全自动运行系统进行统计与分析，也将为我国交通强国建设的实现提供参考和帮助。 由于城市轨道交通统计口径在各国有较大差异，相关数据尤其是客流数据的获取十分困难，所以本文数据和实际情况存在一定的偏差在所难免，成果仅供同行参考使用。