城市軌道交通跨線運行客流影響分析

劉克偉，鄔春暉，于力明

（1.北京市地鐵運營有限公司運營二分公司，北京 100043；2.北京市地鐵運營有限公司，北京 100044；3.北京永明匯金智能科技有限公司，北京 100021）

1 研究背景

近年來，北京市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化規(guī)模不斷擴大，線網(wǎng)結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化，初具城市軌道交通（以下簡稱“城軌”）+市域鐵路融合發(fā)展的格局。截至2021 年底，北京市軌道交通線網(wǎng)規(guī)模達到1 147.7 km，其中城軌783 km，市郊鐵路364.7 km，總規(guī)模和市郊鐵路規(guī)模均居國內(nèi)第一，但仍然存在很多不足。在綜合交通體系方面，城軌未能有效改善北京市的出行結(jié)構(gòu)，機動化出行中小汽車出行仍為主要方式；城軌出行效率偏低，對城市空間拓展力度不足，在綜合交通體系中優(yōu)勢不明顯。此外，北京還存在大量和城軌長距離并行的公交線路。以城軌出行為主體的公共交通體系建設(shè)尚未完善。在線網(wǎng)服務(wù)水平方面，線網(wǎng)運量與運力矛盾持續(xù)突出，中心城區(qū)城軌覆蓋率不足，其在中心城的覆蓋密度仍有很大的提升空間；城軌網(wǎng)絡(luò)功能層次結(jié)構(gòu)不甚合理，外圍線路客流效益低、旅行速度慢，城軌整體運能不足、缺乏網(wǎng)絡(luò)化效能、運營不經(jīng)濟。在城軌出行體驗方面，仍存在線網(wǎng)被動換乘客流集中，部分站點乘客進出便利性不足，站點接駁能力不足，功能區(qū)劃分、城市規(guī)劃、交通樞紐及運營管理方面協(xié)調(diào)難度大，出入口、交通接駁設(shè)施及一體化難以落實等問題。

在上述背景下，文章以北京地鐵1 號線與八通線跨線（以下簡稱“1-八跨線”）運行為例，對這2 條線路實現(xiàn)跨線運行后的客流影響進行調(diào)查分析與研究，以期能夠促進城軌運營服務(wù)質(zhì)量的提升，進一步提高城軌運營效率、降低運營成本。

2 案例概況

北京地鐵1 號線為北京城軌線網(wǎng)中東西向最重要的骨干線。線路西起蘋果園站，東至四惠東站，線路全長31.04 km，設(shè)23 座車站和2 座車輛段。

北京地鐵八通線為1 號線的東部接駁線，線路連接北京市中心城區(qū)及東部的通州新城。八通線西起四惠站，東至土橋站，線路全長18.96 km，設(shè)13 座車站，其中四惠站、四惠東站為與1 號線換乘的車站，該線于2003 年12 月27 日全線開通。2020 年，八通線南延至通州區(qū)環(huán)球度假區(qū)，延伸線路全長約4.47 km，全線新設(shè)地下站2 座，分別為施園站和環(huán)球影城站。

1-八跨線貫通運行前，在四惠東站從八通線站臺到1 號線站臺的步行時間約3 min，加上候車時間約2 min，換乘所消耗的時間約為5 min。1-八跨線貫通運行之后，四惠站和四惠東站由始發(fā)站變?yōu)橹虚g站，并由換乘站變?yōu)槠胀ㄕ?，乘客無須在四惠站及四惠東站換乘即可從古城站直達環(huán)球度假區(qū)站。

2021 年8 月29 日首班車開始，地鐵1-八跨線正式貫通運行，從古城站到環(huán)球度假區(qū)站全程約需85 min，城市中心區(qū)與副中心也實現(xiàn)雙向無換乘直達，可大幅減少乘客的通行時間，提高通行效率、改善出行體驗。

1-八跨線貫通運行后，2 條線路的首末班車時間進行調(diào)整，其中八通線的末班車發(fā)車時間延后約0.5 h，早高峰期間列車最小運行間隔相比之前縮短13 s，達到北京地鐵最小運行間隔。1-八跨線采取工作日早晚高峰期間實施大小交路套跑的運行方式，即大交路（列車在線路的2 個終點站間運行）與小交路（列車在線路的某一區(qū)段內(nèi)運行）共線運行。早高峰小交路為果園站至公主墳站，晚高峰小交路為古城站至果園站。交路套跑運行模式更加靈活，同時也更符合1-八跨線的客流規(guī)律。

3 分析方法

1-八跨線貫通運行后，針對“出行效率”“客流誘增及轉(zhuǎn)移情況”“出發(fā)時間順延”等潛在變化，利用出行時間分布及特征參數(shù)、特定個體出行時間、日進站總量、特定個體的行為參數(shù)、早晚高峰分時進站量對客流變化情況進行調(diào)查。本文主要采用自動售檢票系統(tǒng)及客流視頻分析系統(tǒng)作為調(diào)查手段，通過計算樣本的出行時間，進行分組頻數(shù)統(tǒng)計后對樣本進行檢驗統(tǒng)計及分析，具體如圖 1 所示。

圖1 分析內(nèi)容及統(tǒng)計方法指標

4 客流變化調(diào)查結(jié)果分析

4.1 出行效率分析

4.1.1 出行時間分布及統(tǒng)計推斷

根據(jù)對出行時間波動性的分析，地鐵出行時間分布具有明顯的偏移特性。選擇伽瑪（Gamma）分布、韋伯（Weibull）分布、對數(shù)正態(tài)分布3 種模型對地鐵出行時間分布進行K-S 檢驗統(tǒng)計（一種擬合優(yōu)度檢驗，通過對2 個分布之間的差異的分析，判斷樣本的觀察結(jié)果是否來自指定分布的總體）得出時間分布結(jié)論，研究不同類型的起終點交通出行量（OD）在不同研究時段的出行時間分布。

（1）OD 的選取。選取全日1號線進、八通線出以及八通線進、1 號線出的跨線OD 中，跨線前后（以2021 年8 月16 日與8 月30 日為例）排名前10 的客流數(shù)據(jù)進行分析，如表1 所示。

表1 OD 統(tǒng)計分析 人次

（2）出行時間分析。采用兩獨立樣本T 檢驗（用于檢驗一個樣本平均數(shù)與一個已知的總體平均數(shù)的差異是否顯著）的方法，分析1-八跨線貫通運行前后，乘客的出行時間有無顯著變化，以梨園至大望路區(qū)間客流統(tǒng)計分析為例，如表2 所示。由表可知，跨線運行后從梨園到大望路的乘客的出行時間平均節(jié)省約2.3 min，出行效率提升約6%。

表2 梨園—大望路區(qū)間客流全日出行時間統(tǒng)計分析 min

（3）早高峰出行時間均值分析。由于早高峰發(fā)車間隔較小，乘客平均等待時間較短，可能會導致乘客的到發(fā)時間縮短，周轉(zhuǎn)運輸加速。表3 為梨園至大望路區(qū)間客流早高峰出行時間統(tǒng)計，由表可知，1-八跨線貫通運行前后乘客平均出行時間有顯著差異。從均值來看，跨線運行后從梨園到大望路乘客的早高峰出行時間平均節(jié)省約2.0 min，出行效率提升約5.4%，與全日平均出行時間的檢驗結(jié)果相差不大。與全日平均出行時間相比，跨線前后早高峰時段乘客的平均出行時間均有0.4 min及 0.16 min 左右的下降，說明發(fā)車間隔對乘客出行時間有一定的影響，但不顯著。

表3 梨園—大望路區(qū)間客流早高峰出行時間統(tǒng)計分析 min

4.1.2 個體出行時間變化

1-八跨線貫通運行之后，以某個體乘客為例進行分析，可發(fā)現(xiàn)乘客出行時間明顯下降，如圖2 所示。

圖2 某乘客個體出發(fā)時間與出行時間變化情況

4.2 誘增客流及轉(zhuǎn)移客流

4.2.1 日進站量分析

根據(jù)對八通線到1 號線刷卡數(shù)據(jù)的分析，可知1-八跨線貫通運行后，吸引了其他交通方式或原本乘坐其他線路的乘客，改選1-八跨線作為替代交通方式或者替代出發(fā)線路。

1-八跨線貫通運行后，工作日高碑店、傳媒大學及通州北苑等車站進站客流量的增幅較高，均超過了15%，平均達13.7%，其中最大增長幅度為44.6%；雙休日，各站進站量增幅均較大，平均增幅達31.7%，增幅前幾名依次為：高碑店、傳媒大學、通州北苑及雙橋等站，各站工作日及雙休日進站量變化如圖3、圖4 所示。此外，對日進站量進行了周期對比分析，如圖5 所示（以周一為例）。

圖3 各車站工作日進站量變化情況

圖4 各車站雙休日進站量變化情況

圖5 各車站日進站量對比變化情況

4.2.2 個體出行行為變化

從個體行為來看，乘客出發(fā)時間有所延遲，平均延遲時間為2～5 min，而到達車站時間按照跨線運營后的時刻表產(chǎn)生調(diào)整和后移。選擇在線路遠端迂回乘車的人員大為減少，特別是在滿載率高的早晚高峰，乘客選擇從出行起止點乘車的人數(shù)明顯增加。

4.3 出發(fā)順延分析

4.3.1 早高峰分時進站量分析

跨線運行前，1 號線和八通線的線網(wǎng)客流時間分布分別如圖6、圖7 所示。由圖可知，1 號線跨線運行前早高峰客流高峰時段出現(xiàn)在7: 30—8: 30；晚高峰客流高峰時段出現(xiàn)在18: 00—19: 00；八通線跨線運行前早高峰客流高峰時段出現(xiàn)在7: 00—8: 00，分時客流比例為22%，晚高峰客流高峰時段出現(xiàn)在18: 00—19: 00，分時客流比例為20%。1-八跨線貫通運行后的線網(wǎng)客流時間分布如圖8 所示，由圖可知，跨線運行后1-八跨線早高峰客流高峰時段出現(xiàn)在8: 00—8: 30，早高峰進站客流量的高峰值存在明顯的后移現(xiàn)象。

圖6 跨線運行前1 號線線網(wǎng)客流時間分布

圖7 跨線運行前八通線線網(wǎng)客流時間分布

圖8 1-八跨線貫通運行后線網(wǎng)客流時間分布

4.3.2 個體出發(fā)時間順延分析

以公交一卡通卡號為“031051700101101xxxxx”的乘客為例進行分析，1-八跨線貫通運行后其早上進站時間明顯延后，如圖9 所示。

圖9 乘客個體出發(fā)時間變化情況

5 結(jié)論

在大城市功能疏解背景下，城市進一步向外圍發(fā)展，在都市圈范圍內(nèi)跨圈層出行的數(shù)量和比例都將出現(xiàn)一定的增長，同時，隨著出行需求的增加，重點功能區(qū)、主要核心廊道的客流需求也將進一步增加，城市軌道交通線網(wǎng)服務(wù)水平仍有待進一步優(yōu)化提升。

既有線優(yōu)化提升規(guī)劃是提升城市軌道交通線網(wǎng)服務(wù)水平的重要路徑，文章以北京地鐵1 號線與八通線跨線運行為例，對這2 條線路實現(xiàn)跨線運行后的客流影響進行調(diào)查分析與研究，以期為其他城市軌道交通實現(xiàn)跨線運行提供參考和借鑒。