西安地铁2号线南段运营初期客流预测

2015-02-13郦海通

都市快轨交通 2015年5期

程涛周峰郦海通

(1.西安市地下铁道有限责任公司西安710016;2.同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804;3.同济大学智能交通高等研究院上海201804;4.驻上海铁路局军代处上海200079)

2014年4月1日起实施的GB/T 30013—2013《城市轨道交通试运营基本条件》要求，运营单位应组织开展拟开通试运营线路的客流预测，为制定行车组织方案提供依据［1］。为确保西安地铁2号线南段达到开通试运营基本条件，运营单位自主开展了既有运营线延长线路开通初期的客流预测。通过客流预测工作的设计、组织及实施，为2号线南段开通的运输计划提供了依据，同时也为今后新线的客流预测、评估及开通积累了经验。

1 西安地铁运营线路概况

2011年9月16日，西安地铁2号线首通段投入运营(运营里程19.9 km，运营车站17座);2013年9月15日西安地铁1号线投入运营(运营里程24.8 km，运营车站19座，含换乘车站1座)。西安地铁运营线网44.7 km，运营车站36座(含换乘站1座)，日均客运量达到76万人次/d，客运强度1.70万人次/(d·km)。

2号线一期南段工程长6.3 km，含三爻、凤栖原、航天城、韦曲南4座车站以及一个停车场，于2014年6月16日贯通试运营。

2 2号线南段沿线用地及客流情况分析［2-6］

2.1 三爻站

三爻站站位所在地为多层砖混民房，车站西侧主要为三森国际家具城、陕西师范大学南苑学院等，东侧为东三爻、劳教所、西安华中科技学院、喜加喜酒厂、泰山旅游汽车公司等。该站的主要用地是居住用地，目前的主要客流是来自长安南路两侧的上下班客流和部分学生客流、从商客流。未来该站点所吸引的客流主要是到行政区办公客流及办事客流等。

2.2 凤栖原站

凤栖原站位于凤栖路与北长安街十字交叉口，站位所在路口西北侧为商厦、吉丰小区等，东北侧为餐饮商铺、长安北里王骨科医院及长安区南五台旅游开发公司，西南侧为中国银行长安区支行、中流商务中心，东南侧为两层门面房。北长安街为长安区的南北主干道，道路较窄，两侧建筑物比较密集，车流量较大。凤栖原站点服务区内的规划用地主要是居住、教育科研及广场/停车场等。未来该站点所吸引的客流主要是进出凤栖原站的上下班客流、购物休闲客流等。

2.3 航天城站

航天城站位于南长安街与东长安街十字路口南侧，车站东侧为6层办公楼、区建设局、长安区政府、长安区客运公司、区人民检察院、西安市公路局长安公路管理段等，车站西侧主要为4～6层办公楼，1～2层为商铺、长安区公路管理站、西安华英汽车驾驶培训学校及西安市长安区时代职业技能学校等。该站点所吸引的客流主要是到高新技术产业区的上下班客流、到秦岭北麓的旅游客流以及学生客流等。

2.4 韦曲南站

韦曲南站位于大学路与南长安街十字交叉口南侧，站位东侧为长安区残疾人劳动就业服务所、长安区农业综合开发办公室、长安区气象局、高炮团等，车站西侧为已开发的新星小区、新田小区及长安西寨旧货市场。该站所吸引的客流主要是进出韦曲镇站的上下班客流、旅游客流、购物休闲娱乐客流及学生客流等。

3 预测基础

3.1 来自AFC的现状轨道交通客流特征

通过构建AFC(自动售检票)系统数据分析方法，获得精细化的现状轨道交通客流数据，主要用于现有轨道客流特征分析，作为南延段客流分析预测的基础数据。基础数据的处理利用了大数据思想，即将AFC系统数据与ATS(automatic train supervision，自动列车监控系统)数据结合在一起，每条出行记录包含了72个字段属性，数据精确到每一个乘客在地铁系统中从站厅到站台再到乘车直至出站的完整的行为特征。

3.2 调查获得南段区域客源出行特征

2014年3月22日至3月25日，在1、2号线沿线35座车站开展了面向乘客的问卷调查工作;共154人参与了调查，取得4.6万份问卷，主要针对不同年龄、性别、职业的乘客出行时的出发地、目的地、出行目的、上下车站点、每周地铁出行频率、出行到达地铁站及离开地铁站后的交通接驳方式以及所花费的时间进行调查。通过本次调查，掌握西安市居民现状、地铁出行需求规模、基本特征和流动规律，为南段客源出行OD、上下站分析及站点服务范围分布模型提供了基础数据。

3.3 调查获得南段公交客流特征

2014年4月，设计、实施了南段沿线的公交客流调查，分别选取了4月20日(周日)和4月21日(周一)的早晚高峰、平峰等3个时段，对2号线南段沿线常规公交的客流进行了调查。主要分为断面客流调查、公交站点上下车人数调查和公交线路车型调查3个方面，调查起点为吴家坟公交站，终点为徐家寨公交站，全线共设了40个站点、9个断面，配备了76个调查小组，每组3人，共228名调查员参与了该次调查。发放调查表4万份，最终取得有效数据3.5万份。通过调查，获取南段公交客流特征，为南段沿线各站点客流分布及各区段断面流量的现状提供数据基础。

4 客流规律分析

4.1 南段人口就业岗位分布［7-8］

2号线南段辐射区域100 km1，常住人口21万人，就业岗位5.7万个，另有高校学生6.5万人。居住人口分布在长安路沿线，人口密度较高，就业岗位主要集中在三环沿线，人口密度分布及岗位密度分布情况如图1、2所示。

图1 南段人口密度分布

图2 南段岗位密度分布

4.2 南段客流来源分布

工作日客源出发地主要集中在长安路沿线和三环路周边，目的地集中于既有轨道站点周边区域。节假日南段客源出发地主要集中于三环路沿线与大学城区域，目的地则由轨道站点周边向外围拓展，南段客源出发及终到情况如图3～图6所示。

图3 南段客源出发地(工作日)

图4 南段客源出发地(节假日)

图5 南段客源目的地(工作日)

4.3 南段客流出行OD分布

因工作日、节假日出行目的构成不同，两者的出行OD差异也较大［9］。根据既有线35座车站乘客出行的调查统计分析，现有客流中南段(出行起、终点位于南延段周边区域)工作日2.2万人次/d，约占整体客流的4%;节假日2.85万人次/d，约占整体客流的4.5%。地铁客流中南段乘客，工作日早高峰时段轨道交通方式出行呈现较高聚集特征，早高峰小时系数0.1，略高于整体平均水平0.09，工作日早高峰时段南段客流比重也达到4.7%。

图6 南段客源目的地(节假日)

通过分析发现，不同时间段、不同目的的出行OD特征不同，工作日和节假日以上班、上学、公务为目的的出行OD点主要集中在未央区和新城区，节假日以生活为目的的出行OD点主要集中在雁塔区和新城区。

4.4 南段客流上下车站分布

南段客流在不同时段选择现状轨道交通上下车的车站呈现不同的特点［10］。根据客流调查数据，目前南段客流上车最多的车站为会展中心站，其次是小寨站;南段客流下车最多的车站为钟楼站，其次为凤城五路站、后卫寨站、纺织城站等;南段客流大多为长途旅客。

5 客流预测分析

5.1 研究目的与预测年限

2号线南段于2014年6月开通试运营，以此日期为预测年限，主要为试运营阶段的行车组织与客运管理提供支撑。

5.2 轨道站点客流量预测

车站的进出站客流采用多元线性回归模型进行预测分析［11］，模型以既有35个车站的现状进出站客流作为因变量，以车站周边1 km半径内人口及分类岗位作为自变量，进行模型标定。各车站不同时段客流预测见表1。

5.3 轨道客流出行OD预测

南段客流出行OD以居民出行调查中南段客源交通小区间出行OD为基础，通过标定站点服务范围模型和轨道乘距模型分离出轨道客流站间出行OD。

5.3.1 站点服务范围分布

在乘客出行特征调查中，以出发地、目的地、到离轨道站点的距离分布为基础数据，标定负指数型回归模型，用以预测南段居民从出发地到轨道站点的选择行为。

表1 站点客流预测

轨道交通乘客出行特征调查显示，站点周边2 km范围的乘客仅占地铁客流的50%左右，80%的地铁客流来自站点周边5 km范围，说明目前西安地铁的服务范围为站点周边5 km。

5.3.2 轨道乘距分布模型

以AFC系统数据中乘客乘车距离及乘站数量分布特征为基础数据，标定回归模型，用以预测南段居民特定出行OD，选择轨道交通方式的权重因子。模型标定结果如图7所示。

图7 轨道乘距分布模型标定

5.4 预测结果分析

5.4.1 客运量

根据南段沿线土地开发与现有南段来源客流特征，预计南段试运营初期(2014年6月)客流强度约为:工作日1.21万人次/km，节假日1.46万人次/km，略高于现状1号线水平。预计南段客流规模为:工作日7.5万人次/d(现状2.77万人次/d)，节假日9.1万人次/d(现状3.63万人次/d)。

结合现状南段轨道交通客流特征，预计开通初期轨道线网客流规模:常规工作日将达到80万人次/d，较现状增长约8万人次;常规节假日将达到90万人次/d，较现状增长约9万人次。

由于南段属于骨干线路向外围区域延伸，2号线总体客流强度较现状有所降低，考虑新线开通及客流培育期的自然增长因素，线网整体客流强度与现状相当。客运量预测结果见表2。

表2 2号线南段客运量预测

5.4.2 断面客流

通过从目前AFC数据中提取的客流基础数据，分别形成工作日全天、工作日早高峰、工作日晚高峰、节假日全天、节假日晚高峰等站间OD数据。考虑到在开通时站间OD存在一定的自然增长规律，因此在充分总结稳定期客流增长情况的基础上，将开通时的站间OD赋予一定的增长系数。最后结合南段预测OD、现状AFC站间OD、现状南段OD等数据，预测出南段开通时的双线断面客流(见图8)。

5.4.3 南段开通前后客流变化特征分析

南段开通后对2号线既有北段的影响不大，对南段影响较大，其中客流量增加的车站主要集中在钟楼、小寨、南稍门，会展中心客流量将有所降低，具体对比见图9。

6 结论

在AFC基础数据分析出来的轨道交通客流特征现状基础上，通过设计、实施轨道交通乘客出行特征调查，获得目前轨道客流中南段区域客源出行特征;通过设计、实施南段沿线公交客流调查，获得南段公交客流特征;通过标定车站客流与土地利用、到离站交通距离与地铁车站选择、合理轨道乘距等数学模型，运用在既有客流规律基础上的趋势推演法，预测出2号线南段开通后4个车站的客运量及断面客流及开通后对现有轨道交通客流的影响等，为2号线南段开通行车组织及车站客运组织提供数据支撑。