以人为本的轨道线网评价方法

蔡燕飞，廖燃焜

(1.深圳市城市规划设计研究院有限公司，深圳 518000；2.深圳市交通运输委员会，深圳 518000)



以人为本的轨道线网评价方法

蔡燕飞1，廖燃焜2

(1.深圳市城市规划设计研究院有限公司，深圳 518000；2.深圳市交通运输委员会，深圳 518000)

随着社会发展，出行者对于城市公共交通设施的服务要求越来越高。轨道交通城市公共交通的重要组成，需以提升服务作为发展目标。拟从满足乘客需求的角度，结合案例调查结果分析能表征乘客需求特征的轨道交通规划评价的关键指标，从而形成以人为本的轨道线网评价方法，以期在规划阶段切实提高轨道交通系统的服务性能。

以人为本；轨道线网规划；评价方法

1 乘客需求分析

1.1 理论基础

基于马斯洛的需求理论，人的需求可分为五个层次，而乘客作为出行者，在交通出行过程中对交通服务的需求对应地也可以划分为五个层次：可达性、可靠性、便捷性、舒适性及自由度。

可达性：对于某交通系统，乘客的可达表示为出行者可通过该交通方式实现从出发点到终点的位移变化。

可靠性：在可达的基础上，交通系统的可靠性表现为对乘客服务过程中的安全性、与预期服务的相符程度，即能为乘客提供安全、符合其服务预期的服务。

便捷性：在可达、安全基础上，交通系统的便捷性表现为乘客可快速识别路径、便利地获取服务，实现出行，主要与乘客在系统中的行走距离、换乘次数等有关。

舒适性：交通系统的舒适性表现为乘客在系统中的感官体验，与乘坐时间、行走距离、拥挤程度等相关。

自由度：交通系统的自由度表现为在系统服务过程中满足乘客各种突发性要求，如变换目的地、自主选择路径等。

图1 乘客需求特性分析图

1.2 需求层次

轨道交通是城市公共交通的重要组成，其服务具有公共属性，轨道交通的系统目标是满足大部分乘客公共出行需求，因此在乘客需求层次中，可达、可靠、便捷是对轨道交通系统的基本要求，而舒适则是体现轨道交通系统服务品质的更高层次，但由于轨道交通系统为大运量交通系统，其运行轨道及组织管理相对固定，难以满足乘客需求特性中“自由”的要求。

1.3 服务链条

乘客在轨道交通系统中的服务链条始于乘客进入轨道车站入口，终于乘客离开轨道车站出口，通过对乘客在轨道交通系统中全过程的服务链条跟踪分析，才能实现过程服务最优化。根据目前国内外轨道交通系统使用情况，乘客在轨道交通中的服务链条如图2所示。

图2 乘客服务链条图

其中，进出站的服务主要由车站的布局设计、组织管理决定，在线网规划阶段，重点需研究乘客在车厢运行中、换乘过程的服务。

2 案例分析

以深圳市为例，现有轨道交通系统包含5条线路，其中老街站服务著名购物景点——东门，也是轨道1/3号线的换乘点；而龙华站是轨道4号线站点，其所在区域为主要居住点。根据老街站到龙华站的客流调查情况，我们试图对乘客在轨道交通系统中的选择判断进行分析。

2.1 有效路径集

从轨道线网图可知，从老街站到龙华站在轨道网络中存在三条路径。

图3 深圳市轨道线网示意图

路径A：老街站经3号线转4号线至龙华站

路径B：老街站经1号线转4号线至龙华站

路径C：老街站经3号线转5号线再转4号线至龙华站

2.2 路径属性

在以上三条有效路径中，各条路径表现的基本属性如下。

路径A：共14站，换乘一次，通道换乘：乘3号线12 min，在少年宫换4号线26 min，换乘时间7 min，共45 min；

路径B：共17站，换乘一次，节点换乘；乘1号线12 min，在会展中心换4号线29 min，换乘时间9 min，共50 min；

路径C：共18站，换乘两次，均为通道换乘；乘3号线16 min，在布吉站换乘5号线22 min，换乘时间6 min，再在深圳北站换乘4号线11 min，换乘时间6 min，共61 min。

2.3 调查结果

若仅从路径属性来看，路径A具有绝对优势，但实际的调查结果显示，三条路径均被乘客使用，且所占比例相当。

图4 调查结果图

以上结果表明，乘客在路径选择中，除了行程时间(包括车厢内运行时间和换乘时间)、换乘次数、出行费用以外，还有其他因素影响。

通过对各条线路高峰断面客流情况的分析，发现轨道4号线少年宫-上梅林段区间客流饱和度大于0.8，车厢拥挤，因此即使路径C在行程时间较长、换乘便捷性较低的情况下，也有大量乘客采用该路径。而对于A、B路径，由于4号线会展中心-少年宫区段断面客流饱和度在0.6～0.8范围，因此选择在会展中心站进入4号线，则车厢拥挤度尚较低，乘客可顺利上车而不用多次等待，因此也有部分乘客将选择路径B。

从实际案例分析可知，随着进入轨道线网的乘客数量增加，相同起终点的乘客在路径选择过程中将达到自平衡的过程，而经验及实时信息的获取将是实现这种自平衡的推动因素。

3 关键指标提取

3.1 行程时间

乘客行程时间表征出行服务的可达性，是乘客出行的最基本需求，也是影响乘客服务水平最基本的因素。在轨道线网规划阶段考虑的行程时间主要为乘客候车时间、列车运行时间以及换乘时间组成，其中列车运行时间及换乘时间由乘客在轨道交通系统中的出行路径决定，而换乘次数又决定了候车次数，从而对候车时间产生影响。

乘客在轨道交通系统中行程时间主要由候车时间、列车运行时间以及换乘时间构成，以各线路所经站点为基础，根据列车运行时刻表为及换乘站实时客流情况，对有效备选线路计算所需行程时间，公式如下

T=∑Ttrain+∑Tsta+∑Twait

其中Ttrain表示某站区之间的列车运行时间，Tsta乘客在换乘站内行走时间，Twait乘客候车时间。

3.2 换乘便捷性

换乘便捷性表征出行服务的便捷性，是乘客出行中等层次需求。换乘便捷性主要由换乘次数以及换乘的距离决定，换乘次数越多，距离越长，便捷性越低。因此，换乘便捷性参数与换乘次数、换乘距离成反比关系

其中，B为换乘便捷性参数，K为换乘次数，Li为第i次换乘的换乘距离。

3.3 车厢拥挤度

车厢拥挤度表征出行服务中的舒适性，是乘客出行更高层次需求。地铁车厢的体积是确定的，车厢内拥挤程度主要由线路断面客流量决定，客流量越大车厢越拥挤。由于乘客在出行过程中每经过一个站点，列车车厢中的乘客数量均发生变化，因此应以乘客旅程中所经历的最大客流情况来定义其拥挤度，即

Ci=1/AiC=MAX{Ci}

其中，C为车厢拥挤度参数，Ci表示第i区间车厢拥挤度，Ai为第i区间乘客数量。

4 轨道线网评价方法

4.1 评价指标

从乘客在轨道交通系统中的行为过程来看，乘客主要通过路径选择的方式实现自身在轨道交通系统中得到最优的服务，而这种自发性的个体行为，最终将实现系统所有服务对象的最优服务，这与Wordrop原理提到的两个最优均衡原则相符。本研究基于“以人为本”的理念，以乘客服务水平最优作为目标，该目标应贯穿于轨道交通系统的规划、建设及运营各个阶段。在轨道线网规划评价中，除了传统评价方法中提到的既有评价指标外，应增加以上体现乘客需求的评价指标，即综合以上分析提取的行程时间、车厢拥挤度及换乘便捷性等三项关键指标。但由于不同乘客对以上三个关键参数的敏感度不同，因此在综合指标评价中宜采用加权系数方式，公式如下

G=w1T+w2B+w3Cmin{Gi}

其中G表示综合指标值，w为加权系数，各加权系数取值可根据乘客调查确定。

4.2 方法流程

在轨道线网规划方法体系中，线网评价处于线网方案确定的最后环节，对线网方案的确定起关键作用。

图5 轨道交通线网规划方法基本框架示意图

在既有轨道线网评价方法中，评价指标包括线网与城市发展的协调性、线网连通性、客流效益等方面内容，具体包括与城市发展的协调性包括与城市空间结构、重点发展地区、周边城市关系的协调等；线网连通性包括线网密度、覆盖率、换乘便捷性等；客流效益包括线网客流量、线路客运强度、断面高峰客流等指标。

因此，综合以上分析，本研究以乘客在轨道交通系统中的路径选择行为为基础，模拟每个乘客在系统中的选择过程：在备选线网方案下提取每对OD的路径集，根据客流OD预测结果对每个乘客OD路径选择进行判断并计算相应的参数反馈至路径集属性中，最终得到整个客流需求下线网方案的综合指标，作为评价该轨道线网方案的最终依据。

图6 以人为本的轨道线网评价方法流程图

5 结 语

基于乘客需求特征的分析，结合案例调查结果，提取出能表征乘客需求特征的轨道交通规划评价的关键指标，并模拟乘客在轨道交通系统中的服务过程，对乘客的路径选择及服务需求进行评价，从而形成以人为本的轨道线网评价方法。该方法在轨道线网规划中的应用将改变以往在轨道线网规划阶段对乘客服务需求因素考虑的缺失，而该方法的系统实现也将是实现以人为本的轨道线网规划的重要抓手。

[1] 毛保华.城市轨道交通规划与设计[M].人民交通出版社，2013:111-142.

[2] 深圳市规划和国土资源委员会.轨道二期工程开通后出行特征调查及分析[R].深圳，2012.

[3] 毛保华，等.轨道交通网络化运营组织理论与关键技术[M].科学出版社，2011:5-14.

2016-08-05

蔡燕飞，女，中级工程师，从事轨道交通线网、线路详细规划及相关研究。

U492

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1008-3383(2017)05-0169-03