北京市城市公共交通运行特征分析

2023-12-03王晓娇姬岚欣

交通工程 2023年6期

林坤, 孙煦, 林渊, 王晓娇, 姬岚欣

(1.北京建筑大学土木与交通工程学院, 北京 100044; 2.福州市规划设计研究院集团有限公司, 福州 350108)

0 引言

2020年初新型冠状病毒感染疫情爆发,由于城市公共交通出行有空间封闭,人员密度较高等特点,因此存在较大的疫情传播风险[1]. 在疫情传播初期,病毒的传播途径、传播方式等相关特征尚未明确,各个城市根据实际情况对城市采取了不同等级的管控措施,导致在疫情传播初期各个城市客流、货流以及各类交通设施的使用率都大幅降低,公共交通客运量大幅下降[2]. 为了降低病毒通过公共交通进行传播的风险,北京市鼓励相关单位采取远程办公、居家隔离等防控措施,阻断病毒传播途径.

一些学者针对新冠肺炎疫情下的城市公共交通也展开了相关的研究. 周继彪等[3]针对疫情期间的公共交通的防疫问题,提出了问题驱动的城市公共交通非常规防疫策略,结合地方实际和风险评估等级采取不同的防疫组合,可在保障城市安全的基础上挖掘城市潜在出行需求. 李之明等[4]基于公交运营数据的变化趋势和拐点事件,对公共卫生事件下的城市公共交通运行状况进行探究. 冯旭杰[5]和光志瑞等[6]主要聚焦于疫情对于轨道交通运行的影响,前者针对疫情应急管理中存在的问题,采取有效的应对措施,为客流回归提供参考建议,后者则对城市轨道交通客流进行时空特征分析,并建立客流预测模型. 宋学文等[7]针对地区疫情严重等级,提出可采取不同公共交通运营策略的方法,加强道路公共交通管理.

城市公共交通系统是城市稳定运行的重要保障,但受疫情的影响,公共交通系统出现了紊乱,对于城市发展造成不利影响,而现有成果对于疫情下的城市公共交通趋势变化的研究存在不足.

因此,本文对北京市历年公共交通运行数据进行对比分析,探究疫情对于公共交通运行产生的影响,结合公共交通数据变化拐点对应的事件及变化规律,明确疫情对于城市公共交通运行造成的影响.

1 新型冠状病毒感染疫情新增病例分布

为了探究新型冠状病毒感染疫情对于城市公共交通运行的影响,本文对2020年以来北京市每周新增病例进行统计.

由图1可知,新增病例数量呈现多峰分布现象. 本文在一定时间范围内仅选取顶峰周次作为拐点周次. 其中2020年新增病例变化情况显著的次数为 4次,年最大新增病例数为198人次,出现在第24周. 2021年新增病例数量基本稳定,最大新增病例数为 25人次,出现在第43周.

图1 2020—2021年新增确诊病例数

2 总体运行特征

交通运行指数(Traffic Performance Index,TPI)是由北京市首创的综合反映道路网运行状态的概念性数值,可用于判断路段和交叉口的拥堵情况,与传统的车速、流量和密度等交通参数相比,能更科学地反映道路网运行的状况,实现了区域交通拥挤从定性描述到定量分析的突破[8-9]. 交通运行指数分级见表1.

表1 交通运行指数分级表

表2 道路指数变化表

表3 公共交通客运量变化表

表4 轨道交通客运量变化

表5 地面公交客运量变化表

表6 枢纽场站日均客流量

道路交通指数计算方法如下:

①以15 min为间隔,获得路网中各路段的平均行程车速.

②按照道路等级进行分类,统计各路段车流量在道路分类总体中所占权重,判断路段所处的运行等级.

③统计各个等级道路中处于“最拥堵水平”的道路里程比例.

④对各等级道路拥堵历程比例以VKT比例作为权重进行加权,确定道路网络拥堵里程比例. 比例计算方法见式(1)、(2):

VKTSi=VSiLSi

(1)

(2)

式中,VSi为统计时段内通过路段Si的当量小汽车交通量(单位:pcu/h);LSi为路段Si的长度;Ni为m等级道路的路段数.

⑤基于15 min交通拥堵指数与拥堵里程比例的线性转换关系,得到15 min交通拥堵指数.

⑥将早晚高峰时段内15 min交通拥挤指数取平均值,即得到工作日交通拥挤指数.

北京市历年城市道路高峰平均交通运行指数变化情况见图2.

图2 2020—2021年道路指数变化情况

图3 日均道路指数变化

由图2可知,2018—2019年,北京市全年道路指数处于4～6区间,即处于“轻度拥堵”水平. 而在每年1、2和10月份主要受到春节假期及国庆假期的影响,道路运行指数下降,处于“基本通畅”水平.

在2020年初期,北京启动应对突发公共卫生事件的响应措施,建议市民减少出行,相关单位采取远程办公的方式降低疫情传播的风险. 因此,2020年1月份开始,北京市道路拥挤指数同比2019年大幅下降. 而结合疫情新增病例数据可发现,确诊病例较高的周次,道路指数基本都会出现拐点,呈现下降分布现象. 随着疫情防控措施的有效实施,2020年底—2021年底,北京市道路拥堵指数已基本恢复至疫情前的水平.

城市日均道路指数变化方面,在工作日时段,北京市城市道路运行呈现“双峰”现象,即在早晚高峰期间,道路交通运行处于“中度拥堵”状态,在其余时段道路处于“基本通畅”状态,而且早高峰时段拥堵情况更为显著. 在非工作日时段,全天道路状况基本稳定,路网运行平稳,且早晚高峰时段峰值基本一致. 城市道路指数变化情况符合城市运行规律.

3 城市公共交通运行特征

3.1 城市公共交通

本文以城市轨道交通和地面公交作为城市公共交通进行统计分析,北京市历年公共交通客运量变化情况见图4.

图4 客运量变化情况

由图4可知,2020年公共交通全年日均客运量大幅下降,同比2019年全年客运量下降幅度达41.56%,而2020年随着疫情形势维持稳定,公共交通客运量逐步恢复,使用率也在不断提高,2021年客运量同比提高29.47%,与道路运行指数变化趋势相同,受新增病例影响,在对应的周次客运量会出现拐点.

3.2 轨道交通

截止2021年12月,北京市合计轨道线路27条(包含2条有轨电车线路),线路总长度超750 km,站点总数超430座(包括换乘站、枢纽站),北京市2021年各线路客运量占比见图5. 客运量排名前6位的线路承担全网客运量的60%. 其中10号线客运量占总体的15%,在线路排名中居首位.

图5 线路客运量占比

由图5和图6可知,受疫情影响,轨道交通运行状况波动幅度更为显著,一方面是由于城市采取限制出行的政策导致通过轨道交通方式出行的乘客人数大幅下降. 另一方面是由于轨道交通作为城市交通的骨架,承担城市旅游和娱乐的比重较大,因此非必要出行的减少对于轨道交通整体的情况影响较为明显.

图6 轨道交通客运量

3.3 地面公交

北京市现有公交线路方案超过1 200条,公交线网总长度约2.84万km,地面公交是形成北京市公共交通全覆盖的重要保障.

如图7所示,地面公交与轨道交通相互配合,共同构建城市公共交通体系. 因此,两者相互影响,变化趋势基本一致. 受北京市轨道建设影响,2019年,地面公交日均客运量呈现下降趋势,日均客运量下降150万人次,下降比例达15%. 2020年地面公交载客量下降幅度达41%,2020年1月份客运量达全年最低点,后续呈现出稳步上升的趋势. 2021年公交客运量基本稳定,但是未恢复到疫情发生前的客运量水平.

图7 地面公交客流量

4 其他交通运行特征

4.1 交通枢纽

对北京市的8座枢纽站的客运量进行统计,枢纽站点日均客流量变化情况见图8.

图8 枢纽客流量

由图8所示,2018—2019年,交通枢纽客运量基本稳定,全年日均客流量维持在50万人次. 2020年初期,枢纽客流量大幅下降,下降比例达16.80%,但恢复情况与城市公共交通不同,2021年中期,枢纽客流量在不断增加,超过疫情发生前的水平,同比增加31.19%,这表明在疫情影响下交通枢纽客运量恢复较快,受到影响较低.

此外,如表7所示,各枢纽场站客流量主要以地铁换乘为主,随着疫情爆发,客流量整体大幅下降,公交换乘比例有所提高. 其中,东直门枢纽流量减少最多,四惠枢纽出行构成比例变化幅度最大.

表7 枢纽场站客流量构成比例 %

表8 出租车运营车辆数

4.2 出租车客运

出租车客运在切实解决老年人运用智能设备困难而导致的出行困难问题上做出重要贡献,是城市公共交通的重要组成. 但是受网约车、共享电车等其他交通方式的影响,疫情前出租行业增长趋势较弱. 北京市历年出租车运营车辆数变化情况见图9.

由图9可知,2018年出租车日均运营数整体呈单边下行走势,而后3 a连续下降,且下降幅度明显. 但与其他交通方式的变化情况不同,2021年北京市出租车运营车辆数恢复情况不佳,仍处于历年低位水平. 出租车属于“自负盈亏”的行业,受疫情影响,防疫措施减少了居民出行需求,造成相关从业人员大量流失,而且由于行业门槛较高,短时内运营车辆数暂未恢复至疫情前水平.