城市轨道交通跨线运行客流影响分析

2022-10-27刘克伟邬春晖于力明

现代城市轨道交通 2022年10期

刘克伟，邬春晖，于力明

（1.北京市地铁运营有限公司运营二分公司，北京 100043；2.北京市地铁运营有限公司，北京 100044；3.北京永明汇金智能科技有限公司，北京 100021）

1 研究背景

近年来，北京市轨道交通网络化规模不断扩大，线网结构持续优化，初具城市轨道交通（以下简称“城轨”）+市域铁路融合发展的格局。截至2021 年底，北京市轨道交通线网规模达到1 147.7 km，其中城轨783 km，市郊铁路364.7 km，总规模和市郊铁路规模均居国内第一，但仍然存在很多不足。在综合交通体系方面，城轨未能有效改善北京市的出行结构，机动化出行中小汽车出行仍为主要方式；城轨出行效率偏低，对城市空间拓展力度不足，在综合交通体系中优势不明显。此外，北京还存在大量和城轨长距离并行的公交线路。以城轨出行为主体的公共交通体系建设尚未完善。在线网服务水平方面，线网运量与运力矛盾持续突出，中心城区城轨覆盖率不足，其在中心城的覆盖密度仍有很大的提升空间；城轨网络功能层次结构不甚合理，外围线路客流效益低、旅行速度慢，城轨整体运能不足、缺乏网络化效能、运营不经济。在城轨出行体验方面，仍存在线网被动换乘客流集中，部分站点乘客进出便利性不足，站点接驳能力不足，功能区划分、城市规划、交通枢纽及运营管理方面协调难度大，出入口、交通接驳设施及一体化难以落实等问题。

在上述背景下，文章以北京地铁1 号线与八通线跨线（以下简称“1-八跨线”）运行为例，对这2 条线路实现跨线运行后的客流影响进行调查分析与研究，以期能够促进城轨运营服务质量的提升，进一步提高城轨运营效率、降低运营成本。

2 案例概况

北京地铁1 号线为北京城轨线网中东西向最重要的骨干线。线路西起苹果园站，东至四惠东站，线路全长31.04 km，设23 座车站和2 座车辆段。

北京地铁八通线为1 号线的东部接驳线，线路连接北京市中心城区及东部的通州新城。八通线西起四惠站，东至土桥站，线路全长18.96 km，设13 座车站，其中四惠站、四惠东站为与1 号线换乘的车站，该线于2003 年12 月27 日全线开通。2020 年，八通线南延至通州区环球度假区，延伸线路全长约4.47 km，全线新设地下站2 座，分别为施园站和环球影城站。

1-八跨线贯通运行前，在四惠东站从八通线站台到1 号线站台的步行时间约3 min，加上候车时间约2 min，换乘所消耗的时间约为5 min。1-八跨线贯通运行之后，四惠站和四惠东站由始发站变为中间站，并由换乘站变为普通站，乘客无须在四惠站及四惠东站换乘即可从古城站直达环球度假区站。

2021 年8 月29 日首班车开始，地铁1-八跨线正式贯通运行，从古城站到环球度假区站全程约需85 min，城市中心区与副中心也实现双向无换乘直达，可大幅减少乘客的通行时间，提高通行效率、改善出行体验。

1-八跨线贯通运行后，2 条线路的首末班车时间进行调整，其中八通线的末班车发车时间延后约0.5 h，早高峰期间列车最小运行间隔相比之前缩短13 s，达到北京地铁最小运行间隔。1-八跨线采取工作日早晚高峰期间实施大小交路套跑的运行方式，即大交路（列车在线路的2 个终点站间运行）与小交路（列车在线路的某一区段内运行）共线运行。早高峰小交路为果园站至公主坟站，晚高峰小交路为古城站至果园站。交路套跑运行模式更加灵活，同时也更符合1-八跨线的客流规律。

3 分析方法

1-八跨线贯通运行后，针对“出行效率”“客流诱增及转移情况”“出发时间顺延”等潜在变化，利用出行时间分布及特征参数、特定个体出行时间、日进站总量、特定个体的行为参数、早晚高峰分时进站量对客流变化情况进行调查。本文主要采用自动售检票系统及客流视频分析系统作为调查手段，通过计算样本的出行时间，进行分组频数统计后对样本进行检验统计及分析，具体如图 1 所示。

图1 分析内容及统计方法指标

4 客流变化调查结果分析

4.1 出行效率分析

4.1.1 出行时间分布及统计推断

根据对出行时间波动性的分析，地铁出行时间分布具有明显的偏移特性。选择伽玛（Gamma）分布、韦伯（Weibull）分布、对数正态分布3 种模型对地铁出行时间分布进行K-S 检验统计（一种拟合优度检验，通过对2 个分布之间的差异的分析，判断样本的观察结果是否来自指定分布的总体）得出时间分布结论，研究不同类型的起终点交通出行量（OD）在不同研究时段的出行时间分布。

（1）OD 的选取。选取全日1号线进、八通线出以及八通线进、1 号线出的跨线OD 中，跨线前后（以2021 年8 月16 日与8 月30 日为例）排名前10 的客流数据进行分析，如表1 所示。

表1 OD 统计分析人次

（2）出行时间分析。采用两独立样本T 检验（用于检验一个样本平均数与一个已知的总体平均数的差异是否显著）的方法，分析1-八跨线贯通运行前后，乘客的出行时间有无显著变化，以梨园至大望路区间客流统计分析为例，如表2 所示。由表可知，跨线运行后从梨园到大望路的乘客的出行时间平均节省约2.3 min，出行效率提升约6%。

表2 梨园—大望路区间客流全日出行时间统计分析 min

（3）早高峰出行时间均值分析。由于早高峰发车间隔较小，乘客平均等待时间较短，可能会导致乘客的到发时间缩短，周转运输加速。表3 为梨园至大望路区间客流早高峰出行时间统计，由表可知，1-八跨线贯通运行前后乘客平均出行时间有显著差异。从均值来看，跨线运行后从梨园到大望路乘客的早高峰出行时间平均节省约2.0 min，出行效率提升约5.4%，与全日平均出行时间的检验结果相差不大。与全日平均出行时间相比，跨线前后早高峰时段乘客的平均出行时间均有0.4 min及 0.16 min 左右的下降，说明发车间隔对乘客出行时间有一定的影响，但不显著。

表3 梨园—大望路区间客流早高峰出行时间统计分析 min

4.1.2 个体出行时间变化

1-八跨线贯通运行之后，以某个体乘客为例进行分析，可发现乘客出行时间明显下降，如图2 所示。

图2 某乘客个体出发时间与出行时间变化情况

4.2 诱增客流及转移客流

4.2.1 日进站量分析

根据对八通线到1 号线刷卡数据的分析，可知1-八跨线贯通运行后，吸引了其他交通方式或原本乘坐其他线路的乘客，改选1-八跨线作为替代交通方式或者替代出发线路。

1-八跨线贯通运行后，工作日高碑店、传媒大学及通州北苑等车站进站客流量的增幅较高，均超过了15%，平均达13.7%，其中最大增长幅度为44.6%；双休日，各站进站量增幅均较大，平均增幅达31.7%，增幅前几名依次为：高碑店、传媒大学、通州北苑及双桥等站，各站工作日及双休日进站量变化如图3、图4 所示。此外，对日进站量进行了周期对比分析，如图5 所示（以周一为例）。

图3 各车站工作日进站量变化情况

图4 各车站双休日进站量变化情况

图5 各车站日进站量对比变化情况

4.2.2 个体出行行为变化

从个体行为来看，乘客出发时间有所延迟，平均延迟时间为2～5 min，而到达车站时间按照跨线运营后的时刻表产生调整和后移。选择在线路远端迂回乘车的人员大为减少，特别是在满载率高的早晚高峰，乘客选择从出行起止点乘车的人数明显增加。

4.3 出发顺延分析

4.3.1 早高峰分时进站量分析

跨线运行前，1 号线和八通线的线网客流时间分布分别如图6、图7 所示。由图可知，1 号线跨线运行前早高峰客流高峰时段出现在7: 30—8: 30；晚高峰客流高峰时段出现在18: 00—19: 00；八通线跨线运行前早高峰客流高峰时段出现在7: 00—8: 00，分时客流比例为22%，晚高峰客流高峰时段出现在18: 00—19: 00，分时客流比例为20%。1-八跨线贯通运行后的线网客流时间分布如图8 所示，由图可知，跨线运行后1-八跨线早高峰客流高峰时段出现在8: 00—8: 30，早高峰进站客流量的高峰值存在明显的后移现象。