技術(shù)分享 | 城市間軌道客流差異性特征及建議
01 研究目的及意義
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)城市軌道交通發(fā)展突飛猛進(jìn)。截止2020年底，中國(guó)大陸地區(qū)共有45個(gè)城市開通城市軌道交通，合計(jì)運(yùn)營(yíng)線路244條，運(yùn)營(yíng)里程7969.7km。
各城市軌道交通因發(fā)展時(shí)間不同、發(fā)展階段不同導(dǎo)致客流已呈現(xiàn)出明顯的差異化特征。本文著眼于全國(guó)主要城市近幾年的軌道交通客流數(shù)據(jù)，分析研究客流特征并總結(jié)城市間的差異性。研究結(jié)論對(duì)指導(dǎo)各階段城市軌道交通發(fā)展研判等具有重要意義。
02 城市間軌道客流特征分析
因2020年受疫情影響客流波動(dòng)較大，因此將2020年及之后的客流作為疫情影響分析部分單獨(dú)分析。而2019年的客流特征較為規(guī)律且明顯。因此本次重點(diǎn)研究分析2019年01月-2019年12月期間的客流。
1.城市之間客流分布差異
2019年全年來(lái)看，全國(guó)28個(gè)主要城市年度總客流約265億人次。全國(guó)28個(gè)主要城市日均客流7277萬(wàn)人次。全國(guó)每日乘坐地鐵出行的人占比不足5%。
2019年日均客流較高的前五城市依次為：1.北京（1082萬(wàn)）、2.上海（1060萬(wàn)）、3.廣州（903萬(wàn)）、4.香港（868萬(wàn)）、5.深圳（549.3萬(wàn)）。
圖1 2019年主要城市軌道交通日均客流
不同的城市之間，客流分布不均，前四名城市占據(jù)了全國(guó)約53%的客流，前五名城市占據(jù)了全國(guó)約61%的客流。
圖2 2019年主要城市客流占全國(guó)比例樹狀圖
將全國(guó)主要城市的地鐵總客流看為一個(gè)整體，并按照順序排列，得如下圖表。觀察可得該曲線類似于經(jīng)濟(jì)上的“lorenz曲線”（即基尼系數(shù)，用來(lái)反映貧富差距，其取值區(qū)間為0至1，越趨近于0表示越平均，越趨近于1表示越不平均）。
圖3 城市軌道交通客流界的“lorenz曲線”圖
類比經(jīng)濟(jì)上的基尼系數(shù)，我們用相同的計(jì)算方法計(jì)算知軌道客流的“基尼系數(shù)”為0.6236。這說明不同城市間的軌道發(fā)展及其客流具有較大差距。其中發(fā)展較早的城市因?yàn)榭土髋嘤南鄬?duì)成熟，客流相對(duì)較高，客流占據(jù)了全國(guó)的大部分份額。而后開通地鐵的城市客流占比較低。
城市軌道交通客流界的“lorenz曲線”圖同樣也說明城市客流提升的過程存在著邊際效用遞減。即隨著城市和軌道的發(fā)展，軌道客流逐漸增長(zhǎng)，但增長(zhǎng)的效果會(huì)越來(lái)越小。
2.城市之間月變特征差異
軌道客流月變化具有明顯特征。從月變系數(shù)來(lái)看，2019全年存在兩個(gè)明顯的高峰。第一個(gè)高峰為四月份，客流大大增加，月變系數(shù)高達(dá)102.49%。第二季高峰為七月份，地鐵客流會(huì)呈現(xiàn)一個(gè)大的增長(zhǎng)，月變系數(shù)高達(dá)106.49%。全年中有一個(gè)明顯的低谷，即二月份春節(jié)期間。受制于春節(jié)的影響，通勤客流大幅下降，致二月成為全年的一個(gè)低谷月。
圖4 2019年全國(guó)主要城市軌道交通客流月變系數(shù)
分城市來(lái)看，城市之間月變特征又存在明顯的差異，即春節(jié)假期對(duì)不同城市的影響程度不同。
首先是第一梯隊(duì)為北上廣深等一線城市，因外來(lái)人口占比多，每年春節(jié)假期務(wù)工人員返鄉(xiāng)回家過年，地鐵客流也因此大幅度折減。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，北上廣深等日均客流在500萬(wàn)以上的一線城市春節(jié)月客流折減至全年月均客流的76%。
圖5 月變化特征（部分一線城市）
圖6 月變化特征（新一線及二線城市）
第二梯隊(duì)為日均客流在100-500萬(wàn)區(qū)間的城市（包括成都、武漢、南京、重慶、西安、杭州、天津等新一線及二線城市），春節(jié)期間二月份的客流為全年月均客流的81%。
第三梯隊(duì)為日均客流在100萬(wàn)以下的城市（包括鄭州、蘇州、沈陽(yáng)、長(zhǎng)沙、南寧、昆明、大連、青島、合肥、南昌、福州、哈爾濱、石家莊、廈門、東莞等），春節(jié)期間二月份的客流為全年月均客流的85%。
以上規(guī)律說明春節(jié)月客流折減程度隨著城市發(fā)展程度以及外來(lái)人口占比的上升而上升，即一線城市軌道客流受春節(jié)影響客流下降程度往往更大。
圖7 受春節(jié)假期影響的二月客流折減程度
3.城市之間周變特征差異
軌道客流周變化具有明顯的特征，但是分城市來(lái)看，又具有明顯差異。
圖8 軌道客流周變化特征（2019年04月15日-2019年04月21日）
首先是北上廣深等處于我國(guó)軌道交通發(fā)展第一梯隊(duì)的城市，這部分城市日均客流往往高于500萬(wàn)，工作日以通勤客流為主。其中周五因通勤客流疊加下班之后的休閑娛樂客流，往往會(huì)形成一周中的“最高日”客流。周末通勤客流大幅下降，客流呈現(xiàn)“斷崖式”下降，經(jīng)統(tǒng)計(jì)北上廣深四市周末客流均值僅為工作日的74.6%。這種周末出現(xiàn)明顯下降特征也反映了這類城市主要以通勤客流為主。
其次就是第二梯隊(duì)，日均客流在500萬(wàn)以下，100萬(wàn)以上的城市。這些城市客流也是以通勤為主，周末也呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)，但不如北上廣深那么明顯。經(jīng)統(tǒng)計(jì)這部分城市周末客流均值為工作日客流的87.6%。這類城市的軌道交通客流未來(lái)仍具有較多的發(fā)展和提升空間。
再就是第三梯隊(duì)，即日均客流在100萬(wàn)以下的城市，這些城市軌道交通往往僅為單條線路或者幾條線路在運(yùn)營(yíng)，線路規(guī)模較小，導(dǎo)致工作日通勤客流占比相對(duì)較低，周末休閑娛樂客流占比相對(duì)較高。升職呈現(xiàn)出周末客流大于工作日的情況。例如合肥、南寧、昆明、南昌、東莞等城市。經(jīng)統(tǒng)計(jì)這部分城市周末客流均值為工作日的104.2%。這類城市通軌道交通發(fā)展處于初期階段，后續(xù)亟需提高線路密度，提升網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)效益，未來(lái)有巨大發(fā)展和提升空間。
圖9 周末相對(duì)于工作日客流折減程度
4.城市之間客流最高記錄特征差異
對(duì)于城市軌道交通發(fā)展較為成熟的城市，客流的最高記錄日并非出現(xiàn)在“五一”、“十一”等大型節(jié)假日當(dāng)天，而往往出現(xiàn)在節(jié)假日的前一天。這是因?yàn)榧倨谇耙惶鞛楣ぷ魅?，人們依舊乘坐地鐵上班通勤，貢獻(xiàn)了很大部分的“剛性通勤”客流。而在下午下班之后人們就開始進(jìn)入了假期，聚餐、逛街、購(gòu)物的欲望相比周中的工作日上升很多，因此休閑娛樂客流也上升了。因此每年大型假期的前一天因通勤客流疊加休閑娛樂客流往往會(huì)打破客流記錄成為新的突破。
圖10 客流構(gòu)成示意
而對(duì)于軌道發(fā)展較為初期的城市以及旅游城市，因?yàn)橥ㄇ诳土髡急容^少，客流的支撐部分主要是休閑娛樂客流，因此這類城市客流最高記錄日往往為節(jié)假日第一天，大量人們乘坐地鐵出門購(gòu)物游玩，休閑娛樂客流猛烈增長(zhǎng)，成為了新的客流記錄日。
5.城市之間成網(wǎng)階段特征差異
對(duì)于軌道發(fā)展初期階段的城市，新線路的開通對(duì)客流促進(jìn)效果明顯。軌道發(fā)展的初期階段往往線網(wǎng)規(guī)模較少，單條軌道的覆蓋范圍有限，因此客流有限。而當(dāng)開通換乘線路之后，進(jìn)一步擴(kuò)大了原線路的輻射范圍。
例如2019年06月06日南寧開通第三條城市軌道線路，即南寧軌道交通三號(hào)線。線網(wǎng)規(guī)模由53km增長(zhǎng)到81km。開通第二日即打破了最高客流記錄，開通當(dāng)月日均客流由62萬(wàn)/日提升至近80萬(wàn)/日，提升效果明顯。
再例如2019年04月26日福州開通第二條城市軌道線路，即福州地鐵二號(hào)線。線網(wǎng)規(guī)模由24km增長(zhǎng)到54km。開通后六天內(nèi)三次打破客流記錄。開通次月日均客流由18萬(wàn)/日增長(zhǎng)至35萬(wàn)/日，提升效果明顯。
圖11 成網(wǎng)階段客流變化
圖12 成網(wǎng)階段客流變化特征
而對(duì)于軌道發(fā)展較為成熟的城市，新線路的開通促進(jìn)效果有限，客流的增長(zhǎng)也有限，甚至從客流強(qiáng)度角度說可能還會(huì)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。但不可否認(rèn)線網(wǎng)規(guī)模的增加對(duì)客流提升、舒適性提升、便捷性提升、覆蓋率提升等均有益處。
6.客流與GDP的關(guān)系
分析各個(gè)城市客流與GDP（國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值）的關(guān)系，計(jì)算得二者相關(guān)性系數(shù)為0.9084。即二者具有較強(qiáng)的相關(guān)性。說明GDP高的城市，其地方經(jīng)濟(jì)狀況和發(fā)展水平也較高，具備較好的條件發(fā)展地鐵并且客流效益較好。
圖13 GDP與客流的關(guān)系
03 對(duì)各階段城市軌道發(fā)展的建議
我國(guó)內(nèi)地在1971年就有城市開通了地鐵，至今已發(fā)展有50年。不同城市間的客流特征穩(wěn)定且具有差異化。根據(jù)特征，對(duì)各階段城市軌道發(fā)展給出相應(yīng)建議。
(1) 對(duì)軌道交通發(fā)展處于初級(jí)階段的城市，重點(diǎn)可從以下幾個(gè)方面完善軌道交通。
① 提升線網(wǎng)規(guī)模，擴(kuò)大線網(wǎng)覆蓋范圍可直接擴(kuò)大軌道交通的服務(wù)范圍，給客流帶來(lái)巨大提升。同時(shí)從單線到網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)的過程中也會(huì)產(chǎn)生1+1＞2的效果。
② 提升軌道交通出行分擔(dān)率。初期階段的城市，往往人們出行方式還未發(fā)生大的轉(zhuǎn)變，即小汽車出行分擔(dān)比率較高，公共交通（軌道交通）出行比例較低。因此可以通過一些正向促進(jìn)手段吸引人們由私人交通轉(zhuǎn)向公共/軌道交通。促使人滿出行方式發(fā)展轉(zhuǎn)變可直接性的提升軌道客流。
③ 提升常規(guī)公交服務(wù)水平。常規(guī)公交與軌道交通雖然在客流上有相互分擔(dān)，但二者的關(guān)系并不是惡性競(jìng)爭(zhēng)，而是相輔相成。對(duì)處于初期階段的城市，往往因?yàn)檐壍栏采w范圍有限而需要軌道+常規(guī)公交相互接駁換乘。因此常規(guī)公交服務(wù)水平的提升對(duì)軌道也會(huì)產(chǎn)生正常促進(jìn)效益。
④ 提升軌道站點(diǎn)服務(wù)影響范圍。例如可以通過微型巴士接駁軌道站點(diǎn)與大中社區(qū)或人口聚集地，解決最后一公里問題同時(shí)提升軌道站點(diǎn)輻射范圍。吸引更多的人乘坐軌道交通。
(2) 對(duì)軌道交通發(fā)展處于高級(jí)階段的城市，通常線網(wǎng)規(guī)模等各方面已較為成熟，一些常規(guī)客流提升措施的邊際效應(yīng)已經(jīng)遞減。因此建議從以下幾個(gè)方面進(jìn)一步完善軌道交通。
① 加強(qiáng)城市軌道服務(wù)質(zhì)量。在軌道發(fā)展的高級(jí)階段，進(jìn)一步追求服務(wù)質(zhì)量的提升，例如提升乘坐舒適性、換乘便捷性、接駁設(shè)施便捷性等方面，可以進(jìn)一步吸引對(duì)出行質(zhì)量要求較高的乘客。
② 提升發(fā)車間隔，降低車廂擁擠度，提高乘坐舒適度?？土鬏^高的城市往往客流強(qiáng)度也較高，可通過增加發(fā)車間隔來(lái)降低車廂擁擠度，帶給人們較好的乘坐體驗(yàn)。進(jìn)一步鞏固和維系好軌道客流群體。
③ 對(duì)有條件的站點(diǎn)進(jìn)一步開展TOD研究，以軌道站點(diǎn)為核心，引領(lǐng)城市發(fā)展。TOD(Transit Oriented Development)是“以公共交通為導(dǎo)向”的開發(fā)模式。建議針對(duì)有條件的站點(diǎn)，通過引入TOD開發(fā)理念，可達(dá)到軌道交通帶動(dòng)地區(qū)發(fā)展、促進(jìn)城市空間結(jié)構(gòu)完善、促進(jìn)土地集約利用、調(diào)整升級(jí)城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的目的。
(3) 對(duì)處于軌道交通發(fā)展中級(jí)階段的城市，介于初級(jí)與高級(jí)之間。軌道交通相應(yīng)完善措施與初級(jí)和高級(jí)沒有明顯的界限，在此不做進(jìn)一步的細(xì)分。
分析這些特征可以幫助我們研判軌道交通所處的發(fā)展階段，幫助我們研判階段性特征，對(duì)規(guī)劃設(shè)計(jì)、客流預(yù)測(cè)、決策分析、建造運(yùn)營(yíng)等具有重要指導(dǎo)意義。
結(jié)語(yǔ)
深城交擁有一支涵蓋交通、城規(guī)、建筑、景觀、工程、智慧等多專業(yè)協(xié)同的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，以“讓交通與城市更美好”為使命，致力于為城市提供先進(jìn)的交通技術(shù)服務(wù)和整體解決方案，成為全球領(lǐng)先的城市交通整體解決方案提供者。
未來(lái)將持續(xù)發(fā)揮多專業(yè)融合的優(yōu)勢(shì)，立足于國(guó)際視野，開展城市軌道交通領(lǐng)域多項(xiàng)研究，覆蓋軌道交通客流預(yù)測(cè)、線網(wǎng)規(guī)劃、運(yùn)營(yíng)組織、成本規(guī)制、戰(zhàn)略研究及TOD開發(fā)等。為相關(guān)政策出臺(tái)、規(guī)劃編制提供有力技術(shù)支撐。
注釋
數(shù)據(jù)來(lái)源：
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東莞、惠州分院
撰寫：麻旭東
審核：謝明隆
審定：楊應(yīng)科