都市圈快轨客流预测思路及要点

郭旭东

（深圳国家高技术产业创新中心 高级工程师，广东 深圳 518000）

0 引言

《交通强国建设纲要》提出2035年基本建成都市圈“门到门”1 h通勤、城市群主要城市间2 h通达、全国主要城市3 h覆盖的“全国123出行交通圈”[1]。其中城市群是新型城镇化发展的主体形态，强调协作、共赢和对城镇化发展的引领，属于经济圈。都市圈是城市群建设的重要支撑和基础，强调紧密的生产、生活协同合作，是通勤圈[2]。时速160~200 km的都市圈快轨或市域（郊）铁路就是为都市圈中心城区与周边城镇组团提供网络化、快速化、公交化交通服务的轨道交通系统。北京大兴机场线、雄安R1线、深圳市深惠城际、郑州K2线均可归为此类线路。

目前，时速160~200 km都市圈快轨客流预测工作尚未形成专门的技术标准。目前市域（郊）铁路和城际轨道现行规范，如《城际铁路设计规范》（TB 10623—2014）、《市 域 快 轨 交 通 技 术 规 范》（T/CAMET 01001—2019）以及《市域(郊)铁路设计规范》（TB 10624—2020）等，其需求分析与客流预测部分，从内容与结构上来说，主要来自《城市轨道交通客流预测规范》（GB/T 51150—2016）[3]，同时融入了少部分城际轨道交通相关客流的出行特征和需求，但总体来说还不全面完善，考虑因素有较大欠缺，需要结合都市圈快轨的功能定位和技术特征进行细化和完善，以满足下游专业的需求。国内陆化普[4]、张哲宁[5]以及王静[6]等研究了城际铁路、市域（郊）铁路以及市域快线的客流预测方法及内容，这些类线路在功能定位、速度目标和站间距等方面与都市圈快轨都有差异，客流预测的思路和要点也不同。本文针对时速160~200 km都市圈快轨的特征，给出客流预测的思路和预测需要注意的要点。

1 都市圈快轨特征

都市圈快轨主要布局在经济发达、人口聚集的都市圈内的中心城市，连通中心城市核心区与郊区以及相邻城镇组团，主要满足都市圈50~70 km范围快速通勤出行需求，兼顾商务和旅游休闲出行。其覆盖都市圈通勤尺度，兼顾国铁“快速”以及城市轨道“便捷”的特点。参见图1、表1。

图1 各类轨道交通1小时出行距离示意

表1 各类轨道交通运输系统服务特征

2 都市圈快轨客流预测总体思路

2.1 总体思路

都市圈快轨服务范围大，一般来说，若按照城市宏观综合交通模型精度构建都市圈范围宏观交通模型，其工作量过大，模型负荷过重、运算时间长，不适应客流预测实际工作的需要。

在深圳市开展城际铁路工程可行性研究以及深圳都市圈城际铁路和市域（郊）铁路规划工作中，采用整体需求研究和具体线路预测相结合的方式，将铁路和城市轨道客流预测方法相结合，按“区域交通需求预测”和“轨道交通线路客流指标预测”两个层次开展预测工作。

区域交通需求预测：建立都市圈范围或者更大范围的区域交通需求分析模型，预测总的城际出行量、时空分布、方式划分等，根据总量校核确定跨城断面等指标。

线路客流指标预测：以都市圈中心城市综合交通模型为基础，补充研究线路沿线交通网络，结合都市圈交通需求预测得出的城际出行预测结果，根据城市轨道交通预测方法预测具体线路客流指标。

2.2 模型构建技术路线

构建都市圈范围轨道客流预测模型，应兼顾精度和效率，构建“区域+城市”多层次一体化嵌套交通模型体系，通过多源大数据和出行调查融合分析出行特征，开展方案测试评估。参见图2。

图2 模型构建技术路线

区域需求预测模型：分析现状区域的出行特征、城际交通需求等特征，结合未来区域各市人口及社会经济指标预测各市城际出行总量及OD分布需求，结合区域的轨道及道路等交通基础设施建设情况，预测得出区域及跨界城际铁路客流需求及分布特征，并作为城市综合交通预测模型的基础。

城市综合交通模型：以都市圈中心城市综合交通模型为基础，整合都市圈其他城市交通模型，形成覆盖都市圈轨道网络的模型范围，构建现状社会经济、人口岗位、交通网络等与交通需求及特征之间的关系，结合区域需求预测得出的城际需求预测量等规划前景的假设与输入，获得预测年的城市交通需求与特征以及各条都市圈快线的客流指标。

3 都市圈快轨客流预测要点

3.1 技术特征及其对客流预测工作的要求

3.1.1 具有时间竞争力

都市圈快轨主要满足更大范围内的通勤出行，这类通勤客流乘坐次数频繁，乘坐距离长，对时间的客流敏感性高，要求都市圈快轨要具有时间竞争力，也就是要满足1 h通勤圈内全出行链时间不高于小汽车。

为了具有时间竞争力，首先，速度目标值方面，因为都市圈快轨要服务50~70 km范围，因此其速度目标值要达到160~200 km/h。在客流预测工作中，要在预测模型中专门结合其速度目标值等技术特征新增设置一类出行方式系统，可以单独统计其出行量和换乘比例等技术指标，满足都市圈快轨网络客流需求预测的需要。

其次，车站设置方面，为保证旅行速度和达速比，车站不能设置过密，主要设置在枢纽及片区中心，这就使每个车站的服务范围更广。在客流预测工作中，对其车站覆盖人口岗位半径的界定就应比传统城市轨道交通更大。在城市中心区，一般至少需按照1 km半径的范围；在外围片区，对于较为独立的街镇和片区，需考虑覆盖整个镇街或片区范围。

再次，出行全链条各个环节都要便捷高效，要与城市轨道形成多点换乘，与地铁采用同样的售检票系统，可以付费区换乘。这些特征要求客流预测模型中都市圈快轨也能被当作城市轨道的一种，可以预测得到详细的各个时段各个方向的换乘客流指标。

最后，都市圈快轨具有时间竞争力，要求车站的换乘和接驳距离尽量缩短，减少车外时间耗费，从而减少整个出行链时间。以上几点都关系到都市圈快轨规划设计的成败，若有环节未处理好，时间竞争力无法达到，功能就无法实现，客流效益也就无法保障，客流预测精度也难以保证。在客流预测工作中，也应充分考虑这些因素对客流的重大影响，加强敏感性分析工作，通过敏感性分析充分说明这些设计要点对发挥客流效益的重要性。

3.1.2 具有服务竞争力

都市圈快轨满足通勤需求应快速化、公交化，服务应具有竞争力。

首先，都市圈快轨不能采用与铁路一样的旅服模式——提前购票、定时定席、候车厅候车、二次查验，而要采用与地铁一样的旅服模式——快进快出、快上快下、随到随走、站内换乘等。从这个角度，都市圈快轨的客流预测与城市轨道交通的客流预测相同，在预测线路、车站客流指标时，基本可以参照城市轨道交通客流预测的技术标准。

其次，都市圈快轨旅客特征相对会更复杂，包含更多的商务、休闲等客流，需要多样化的服务，如商务车厢、移动办公以及多样的票制等，这些因素又对客流预测成果提出更高的要求。客流预测工作应专门根据这些不同的运营组织和服务模式，给出相应的预测结果。

最后是经济性，通勤客流乘坐次数多距离长，其对票价更加敏感，都市圈快轨要有可接受的通勤票价，客流预测工作也应针对不同票价开展更加精细的客流敏感性分析。

3.1.3 具有效率竞争力

效率竞争力表现在两个方面。首先，都市圈快轨应具有适应都市圈客流特点的高效网络，网络形态宜一干多支，提高运营效率。“一干多支”的网络形态，需采用主支线运营模式，这种模式下，在客流预测工作中，主线车站和线路的客流需由多个交路合并组成，车站换乘客流也应同时考虑经过该车站的所有运营线路，总体较为复杂，需要重点研究。

其次，都市圈快轨运营组织宜采取灵活编组、互联互通、跨线运营等方式，以尽量减少运能和资源浪费。这些特征与城市轨道交通相比有较大差异，客流预测工作中也需要专门研究解决方法。

3.2 具体预测工作要点

3.2.1 预测年限方面

客流预测服务于轨道交通工程设计工作，其预测年限与工程设计年度对应。都市圈快轨功能介于传统城际铁路与城市轨道之间，既有城际及城市轨道交通工程各规范对于设计年度的界定有所不同，主要包括部分规范未设置初期年限以及对远期年限设定有差异等。见表2。

表2 既有规范对设计年度的规定

预测年限的确定应基于线路客流特征、投资的经济性、系统设备产品的寿命和更新周期等因素。对于初期，考虑到都市圈快轨深入城市核心区，沿线发展成熟，衔接换乘轨道线路较多，建成后存在客流高速增长的可能，初期按照建成后3年可较好地应对客流快速增长；对于远期，考虑到线路覆盖城市外围，沿线TOD发展潜力大、周期长，远期按照建成后25年可较好预留系统规模弹性。因此建议都市圈快轨客流预测年限按照初期为线路建成后3年，近期为建成后10年，远期按建成后25年。

3.2.2 预测基础及内容方面

都市圈快轨客流预测在预测内容方面总体参考《城市轨道交通客流预测规范》，但在以下几个方面要进一步补充和完善。

3.2.2.1 基础资料及数据方面

在既有规范规定的譬如近5年内的综合交通调查数据等资料基础上，考虑到都市圈快轨服务更大区域的特征，需开展都市圈范围专项交通调查，可利用手机信令以及地图软件等数据，补充以下基础资料：都市圈范围的跨城通勤人员职住分布数据；都市圈范围的跨城出行总体分布特征；都市圈快轨所在走廊主要核查线断面上道路、铁路以及城市轨道交通等各类交通方式现状运行情况及方式划分比例；都市圈快轨所采用的票制票价、售检票方式以及与城市轨道交通换乘方式等。

3.2.2.2 预测内容方面

预测内容总体包括城市交通需求分析、线网客流预测、线路客流预测、车站客流预测等，各部分需补充完善如下内容。

交通需求分析部分：补充都市圈区域城际出行需求分析，包括城际间整体及跨城各廊道出行总量、时空分布等；沿线走廊需求和特征分析，包括各方式总量分担比例等。

线网客流预测部分：将都市圈快轨作为单独一个方式层级，按独立成网统计指标，统计线网客流出行量和在城际交通总量中的分担比例、负荷强度、平均运距、远期各线路客流指标等。

线路及车站客流预测方面：1）都市圈快轨之间以及与其他轨道交通方式存在互联互通情况时，应针对互联互通的运营组织方式给出专门的客流预测成果。先按照换乘衔接模式预测线路之间的交互客流量以支撑互联互通必要性分析及跨线贯通方案设计；之后给出各个互联互通交路中车站的乘降量和区间断面以及各个车站总的乘降量和总的区间断面等。

2）对于存在“一干多支”，采用主支线运营等模式的线路，客流预测模型应根据运营方案设置相应的交路分别预测，再根据设计需求将各交路的车站和线路客流进行合并得出。

3）线路设置商务车厢的，应根据商务车厢的票价、服务客流特征等预测商务客流指标。

4）线路若包含了服务大型旅游景点车站，应根据旅游客流的出行特征，给出线路以及车站在旅游淡、旺季的工作日和节假日的客流指标。

3.2.2.3 客流敏感性分析方面

都市圈快轨服务远距离通勤客流，其整体客流敏感性更强，因此客流预测应加强客流敏感性分析工作，敏感性因素包括票制票价、沿线土地开发强度及时序、与城市轨道交通的换乘便捷性、交通接驳设施水平等。

4 结论

都市圈快轨客流预测研究范围更广，采用“区域+城市”嵌套交通模型体系可以很好地兼顾精度和效率，在实际工作应用中具有较强的可操作性。都市圈快轨的客流预测在功能定位、服务对象、运营组织模式等方面与城市轨道交通有较大差异。在基础资料及数据方面应增加都市圈范围的跨城通勤人员职住分布和跨城出行分布特征等数据；在预测内容方面应增加都市圈区域城际出行需求分析等，并结合都市圈快轨存在的“一干多支”“跨线运行”“商务车厢”等特殊运营组织服务模式给出专门预测结果；在客流敏感性分析方面应更加重视考虑票价、换乘接驳便利性等经济和时间因素对客流的重大影响，通过敏感性分析结果强调这些因素对客流效益发挥的重要性，敦促设计人员将这些设计要点纳入考虑，保证都市圈快轨的时间竞争力、服务竞争力和效率竞争力。