基于“点-线-网”的苏州地铁客流成长规律研究

陆文学,高国飞,黄兆察

(1.苏州轨道交通集团有限公司，苏州 215004；2.北京城建设计发展集团股份有限公司，北京 100037；3.北京交通大学，北京 100044)

0 引言

城市轨道交通作为城市内部交通的主要骨架，在其建设渐入高潮的同时运营难度也呈指数倍增长.了解轨道交通网络当前客流发展所处发展区位，有利于合理调配运营管理资源和引导客流需求发展.为此，轨道交通发展过程中的城市轨道交通客流成长阶段及规律亟待研究.在现有的研究中，王静等[1]以北京市轨道交通系统IC卡数据为基础，从线网规模、线位、线网布局等方面归纳了轨道交通线路及线网客流成长的一般规律；闫铭[2]等根据深圳轨道交通3期工程的运营实际，从“网、线、点”3个层面综合分析轨道交通客流发展规律和时空分布特性；马小毅等[4]根据广州市轨道交通资料，从网络、线路和车站3个层面探讨了轨道交通从单线向网络转变过程中的客流规律和成长规律；陈必壮等[5]分析了10年来上海市轨道交通网络化发展过程中的客流变化规律；刘剑锋等[3]对北京、上海、广州、深圳等城市轨道交通网络化客流特征及成长规律进行了系统总结.从已有的研究可看出，轨道交通客流是一个动态发展的过程[6-8].随着轨道交通建设和运营的网络化，不同层次的轨道交通客流特征将动态变化，合理准确地描述苏州网络-线路-车站层面的客流特征极为重要.

苏州市轨道交通第1条地铁线开通于2012年，根据2018年批复的轨道交通3期工程建设规划，6、7、8、S1号线开通后，加之2016年开工建设的5号线，苏州轨道交通规模将增加至9条线路全面进入网络运营时代，网络化效益凸显.随着轨道交通网络化发展，线网、线路客流特征均发生了不同程度的变化，不同线路、不同区域、不同方向、不同车站、不同时段都呈现出不同的客流特征.在不同网络上，多线路换乘所带来的规模效应需要得到分析；在不同线路上，随着新线的开通各线路的客流强度、断面客流呈现不同的形式和特征；在不同车站上，车站的进出站客流也演化出不同的波动规律，不同换乘车站的换乘特点也各有千秋.因此，文本将从“网络-线路-车站”3个视角，对苏州轨道交通网络化发展过程中的客流变化规律进行研究，为轨道交通线网的发展和运营组织提供支持.

1 全网客流特征

近年来，随着苏州地铁新线的开通运营，苏州轨道交通网络客流总量逐步呈现规模效益，换乘客流量和全网旅客平均运距快速增长.由于2020—2021年受疫情影响，苏州城市轨道交通的网络客流处于非正常调整状态，因此本文并不对该时期进行重点分析，该特殊场景应另选方法进行分析.

网络客流特征着眼于网络客流总量、换乘客流总量、客运周转量的变化特点，对网络客流的规模效益，全网换乘流和换乘系数的变化情况，周转量与平均运距的关联关系进行分析.

1.1 客流总量

苏州全网2012—2019年网络客流量年增长趋势如图1所示.由图可知，伴随着新线路开通，全网的客流量逐步呈现规模效益.2012年以来，客流均呈上升趋势，2012年1号线的开通，客流出现1个短暂的培育期，到了2013年，年客运量达4 900万人次，增幅达到91%；随着2号线、4号线分别再2014年、2017年的开通运营，客流增幅分别达到137%和49%，客流增长迅速；直至2019-12-25 3号线开通，全网年客运量超过3亿人次.

1.2 换乘客流量与换乘系数

随着轨道交通线路的不断建设和投入运营，线路之间交叉互连形成网络，线路之间的耦合度会越来越高，换乘客流所占的比例不断增大，线路之间相互补充相互推动，整个轨道交通网络的换乘客流呈大幅度增长趋势.

目前苏州轨道交通共有4条线路，9个换乘站，存在线路分方向的换乘客流.日均换乘量和换乘系数的统计如图2所示，图中虚线为近年来换乘量的拟合曲线，从该线可看出，苏州轨道交通换乘客流增长呈指数型增长.2013年12月2号线开通，线网换乘量处于较低水平，但换乘系数达到了0.25；2014年2号线开通的第1年，日均换乘量达到5.32万人，换乘系数在2014—2016年小幅增长，2016年日均换乘量8.19万人，换乘系数达到0.20；4号线开通后，换乘车站的增加，2017年日均换乘量陡升至17.83万人，同比去年增长158%，换乘系数达到0.31.2018年日均换乘量25.16万人，同比2017年增长19%，2019年日均换乘量29.27万人，同比2018年增长47%，保持稳步增长趋势.

1.3 周转量与平均运距

线路的平均运距即为该线路乘客的平均乘行距离，是衡量城市轨道交通线路运营的1个重要指标.换乘客流的增加带来全网的客运周转量和平均运距不断增加.

随着苏州轨道交通线网规模的扩大(图3)，使线网对客流吸引力越来越强，线网平均乘距呈持续上升趋势.在2号线开通初期，线网的平均运距稍有下降，但周转量增幅显著，客流稳定后，线网的周转量和平均乘距保持一定的增长.2015—2016年，平均运距维持在9 km左右，日均客运周转量在280万人km左右，增幅较小；随着4号线的开通，客运周转量大幅增长，2017年日均运周转量接近500万人km，平均运距接近10 km；2019年3号线开通，由于新线开通带来的客流还未完全成型，线网平均运距有所下降，但日均客运周转量突破700万人km.

2 线路客流特征

线网客流特征着眼于线路客流强度和断面客流特征，对各线路的运量与建设规模的关系变化进行分析，并在高峰和全日2个视角下分析各线路的断面客流变化情况进行描述.

2.1 客流强度

客流强度是指单位长度承载的客运量，反映客运总量与建设规模的关系.客运强度一般会受不同类型新线的影响产生波动，但总体仍保持持续增长的态势.通常郊区线或辅助线的加入会促使全网客运强度短时期下滑，而骨干线路(尤其是环线)的加入则会迅速拉升全网客流强度.同时，不同线路间的客流强度变化趋势也不同，图4是2013—2019年苏州轨道交通客流强度变化图.

2号线开通前1号线的客流强度为0.51万人/km，2号线开通后1年客流强度上升到0.8万人/km，而刚开通的2号线客流强度仅0.42万人/km；随着客流的增长，1号线的客流强度持续增长，2号线年由于在2016年延伸线的开通，2号线的客流强度有所下降.

2017年4号线开通后，其客运强度达到0.3万人/km，1号线客流强度仍继续增长至1.1万人/km.2号线的客流强度有所回升达0.55万人/km.2018年，1号线客流强度上升至1.26万人/km，比去年增长了14.5%，2号线的客流强度上升至0.66万人/km，比去年增长了20%，4号线的客流强度上升至0.54万人/km，比去年增长了80%.

2019年由于3号线的开通，1号线客流强度增长至1.35万人/km，2号线和4号线客流强度分别增至0.73万人/km和0.64万人/km，都呈现稳定增长趋势.

2.2 断面客流

客流断面分布对于城市轨道交通系统能力的计算具有重要意义，同时也是进行运行组织设计的基本依据.根据2013—2016年的客流数据，分线路对高峰小时和全日的客流断面进行分析，各线路的客流潮汐性尤为显著.

2.2.1 高峰小时断面客流量

由线网中客流断面数据显示，各线路双向断面客流均有所上升，线路内各断面的客流波动趋势并无较大变化；各线路客流波动特征不同，1号线早高峰上下行方向在西环路—星海广场间的断面客流均较大，但上行方向的断面客流要高于下行方向的断面客流，且随着4号线的开通，上行方向星海广场—乐桥区间断面客流增幅较大；2号线高峰时期上下行客流的差异较大，2017—2019年下行断面客流在友联—广济南路区间较大，超过该区间的上行断面客流，而上行断面客流中，2018—2019年月亮湾—石湖东路断面客流增幅大，成为上行方向断面客流最为集中的区间；4号线早高峰断面客流主要集中在红庄—乐桥区间，而上行方向主要集中在南门—苏州火车站区间，而4号线支线的断面客流随着距离干线的距离越远，客流越小.1号线高峰小时断面客流量如图5所示.

图5 苏州轨道交通1号线早高峰早高峰断面客流

2.2.2 全日断面客流量

各线路的断面客流形状基本一致，呈典型的纺锤形，且上下行最大断面区间也没有变化，1号线集中在东方之门—广济南路区间，2号线集中在广济南路—苏州火车站区间，4号线集中在红庄—苏州火车站区间，而4号线支线随着距离干线的距离越远，客流越小.

3 车站客流特征

车站客流特征着眼于进出站客流波动规律和换乘站换乘客流的特点，根据车站各自的客流特征，总结车站进出站客流的变化规律，对换乘站的增长和换乘客流的分布进行描述.

3.1 进出站客流

2016年，苏州年度日均进站客流大于1.5万人次的车站仅有3座，其中苏州火车站日均进站量超过2万人次；而到了2019年，苏州年度日均进站客流大于1.5万人次的车站共有8座.2019年苏州日均进出站量最大为苏州火车站达到8万余人次，远超线网中的其他车站.其中，1号线上日均进出站量超过3万人次的车站最多，主要集中在乐桥、临顿路站等城市中心商业办公区；苏州火车站为苏州重要的交通枢纽，是唯一一座日均进出站量超过5万的车站；4号线中以察院场进出站量最大，日均进出站量超过3.3万人次.

从客流时间分布上看，各车站的进出站客流的变化趋势也各具特点.如图6所示，木渎站早晚高峰时期，进出站客流均出现峰值，整体呈现出典型的双峰形式.且进站客流的早高峰持续时间长，晚高峰持续时间短；出站客流则恰恰相反，出站客流早高峰持续时间短，晚高峰持续时间长.而苏州火车站无明显的早晚高峰分布(图7)，其客流进出站量在全天均保持在比较高的量，下午的客流量要高于上午的客流量，整体客流相对持续稳定.蠡墅站早高峰时期进站客流达到峰值，晚高峰时期出站客流达到峰值，呈现典型的单峰形式(图8).

图6 木渎站一日内进出站客流变化情况

图7 苏州火车站一日内进出站客流变化情况

图8 蠡墅站一日内进出站客流变化情况

3.2 换乘站客流

2017年以前，仅有广济南路一座换乘站，2017年4号线开通后，苏州轨道交通换乘站增加了4座，2017—2018年苏州各换乘站日均换乘客流均有增长(图9)，由于广济南路和乐桥站位于城市中心地带，分别是1号线与2号线换乘站和1号线与4号线的换乘站，占据了线网中主要的换乘客流；苏州火车站客流量大，但换乘量较小.2019年，随着3号线的开通，新增换乘站均具备了一定的换乘量，其中2019年乐桥站换乘量更是超过了广济南路站，成为苏州轨道交通车站中换乘量最大的车站.

图9 2017—2019年苏州轨道交通各换乘站日均换乘量

4 总结

通过2012—2019年苏州城市轨道交通客流特征的变化分析，从“网络-线路-车站”研究苏州地铁客流特征，为未来客流预测、轨道交通运营管理提供数据支撑.基于苏州城市轨道交通客流特征的变化分析，本文得出以下结论：

1)在网络层面，苏州城市轨道交通逐渐进入网络化发展阶段，线网的规模效益逐渐体现.随着线网的不断完善及城市轨道交通服务水平的提高，网络化进程加快，苏州轨道交通客运量、换乘总量、周转量均呈上升趋势.随着苏州轨道交通的吸引范围逐步扩大，覆盖范围变广，苏州市民选择城市轨道交通出行的意愿随着线网的完善不断增加.

2)在线路层面，各线路间的客流强度差异较大，苏州地铁1号线客流强度远超其他线路，且从2012年来，1号线客流强度随着2号线、4号线、3号线的开通逐年上升；各线路高峰小时断面客流也存在较大差异，各线路的客流潮汐性尤为显著，但从全日断面客流来看，各线路上下行断面客流较为对称，呈纺锤形.

3)在车站层面，苏州年度日均进站客流大于1.5万人次的车站从2016年的3座增长到2019年的8座，其中苏州火车站进出站客流最大，远超其余车站的客流量，2019年苏州火车站日均进出站客流超过8万人次，同时各站进出站客流可总结为3类客流波动模式(单峰、双峰、持续稳定)；苏州地铁换乘站的数量随着新线的开通也不断增加，2013年，2号线开通换乘站仅广济南路一站，2017年4号线开通换乘站增加至5站，2019年3号线开通换乘站增加至9站，且线网中换乘客流主要集中在苏州市中心地带的广济南路站和乐桥站，2019年乐桥站换乘客流超过广济南路站，成为全网换乘量最大的车站.