TOD 模式下客運專線誘增客運量預(yù)測研究

解振全

XIE Zhen-quan

（中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司線路站場設(shè)計研究處，湖北武漢430063）

(Track Alignment and Station Yard Design & Research Department, China Railway SIYUAN Survey & Design Group Co.,Ltd, Wuhan 430063, Hubei, China)

TOD 模式下客運專線誘增客運量預(yù)測研究

解振全

XIE Zhen-quan

（中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司線路站場設(shè)計研究處，湖北武漢430063）

(Track Alignment and Station Yard Design & Research Department, China Railway SIYUAN Survey & Design Group Co.,Ltd, Wuhan 430063, Hubei, China)

在客運專線客運量預(yù)測過程中，誘增客運量是不可缺少的一部分。由于傳統(tǒng)預(yù)測方法重點關(guān)注因交通條件改善的誘增客運量，未考慮因交通引導(dǎo)城市發(fā)展促使人口、產(chǎn)業(yè)等向鐵路周邊集聚所產(chǎn)生的誘增客運量，存在一定的局限性。結(jié)合福廈客運專線TOD建設(shè)模式，針對鐵路誘增客運量傳統(tǒng)預(yù)測方法存在的不足，提出交通改善和TOD引導(dǎo)2類誘增客運量預(yù)測思路，并依據(jù)有無對比原則，采用重力模型計算思路，構(gòu)建適合于TOD建設(shè)模式的誘增客運量預(yù)測思路與方法。

TOD；客運專線；誘增客運量；預(yù)測方法

1　概述

誘增客運量預(yù)測是鐵路運量預(yù)測中不可缺少的一部分,主要考慮“有無”項目情況下,項目沿線新交通方式的出現(xiàn)或交通條件改善所引起的新增客運需求。由于傳統(tǒng)鐵路建設(shè)模式未考慮與城市開發(fā)的互動,因而誘增客運量傳統(tǒng)預(yù)測方法僅關(guān)注“有無”項目條件下通道內(nèi)交通服務(wù)屬性變化所引起的誘增客運需求,沒有考慮因交通引導(dǎo)城市發(fā)展所產(chǎn)生的誘增客運量。因此,結(jié)合新型城鎮(zhèn)化背景、以交通引導(dǎo)城市發(fā)展模式建設(shè)福廈客運專線 (福州—廈門) (以下簡稱福廈客專),提出適用于福廈客專TOD (Transit-Oriented-Development,以公共交通為導(dǎo)向的開發(fā)模式) 模式下誘增客運量預(yù)測思路與方法。

福廈城鎮(zhèn)走廊是海西經(jīng)濟社會發(fā)展的核心區(qū)域,聚集了福州、廈門、泉州、莆田、漳州等中心城市,人口占福建省的 72%、經(jīng)濟總量占全省的76%,沿線城鎮(zhèn)化率高、經(jīng)濟水平高,區(qū)域內(nèi)已經(jīng)形成連片發(fā)展的態(tài)勢。為構(gòu)建北京至福州至廈門快速客運鐵路通道,滿足沿線日益增長的客運需求和發(fā)揮福建港口優(yōu)勢輻射內(nèi)陸地區(qū),福廈鐵路通道內(nèi)需要盡快形成“多線”格局。

在新型城鎮(zhèn)化大背景下,為探索鐵路建設(shè)與投融資新模式,同時推進福建新型城鎮(zhèn)化建設(shè),結(jié)合國務(wù)院近期發(fā)布的《國家新型城鎮(zhèn)化》《國務(wù)院關(guān)于改革鐵路投融資體制加快推進鐵路建設(shè)的意見》《國務(wù)院辦公廳關(guān)于支持鐵路建設(shè)實施土地綜合開發(fā)的意見》等一系列加快城市化進程和鐵路建設(shè)的指導(dǎo)意見,規(guī)劃提出以 TOD 模式推進福廈客專建設(shè),以引導(dǎo)城市發(fā)展、優(yōu)化城市布局、促進土地開發(fā)等為主要目標,合理確定線站位,特別是車站建設(shè)與城市綜合開發(fā)的相互融合,推進沿海走廊內(nèi)“交通、產(chǎn)業(yè)、空間”3 要素協(xié)調(diào)發(fā)展,實現(xiàn)鐵路建設(shè)與新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的良性互動發(fā)展。

擬建福廈客專位于福建省東部沿海地區(qū),北起福州市,途經(jīng)莆田市、泉州市,南至廈門市和漳州市,福州—廈門線路全長 276.8 km、福州—漳州線路全長 289.5 km。該項目是北京—福州高速鐵路的延伸、東南沿?？焖勹F路通道及重慶/西安—長沙—廈門—福州快速鐵路通道的重要組成部分和福建省城際環(huán)線的沿海主骨架,同時也是支持福建進一步加快經(jīng)濟社會發(fā)展、福建沿海新型城鎮(zhèn)化建設(shè)、推進路地協(xié)同發(fā)展的重要示范工程[1]。

2　TOD 模式下誘增客運量預(yù)測思路與方法

鐵路項目客運量一般包括分流、轉(zhuǎn)移和誘增 3個部分。分流客運量重點分析鐵路網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化引起的路網(wǎng)分工調(diào)整所產(chǎn)生的項目客運需求。轉(zhuǎn)移客運量重點關(guān)注綜合交通體系優(yōu)化調(diào)整所帶來的其他方式向鐵路的轉(zhuǎn)移客運需求。分流、轉(zhuǎn)移均為趨勢客運量,一般可以采用國際通用重力模型進行計算,即其中 SEij為經(jīng)濟社會指標,億元；Cij為 i 小區(qū)和 j 小區(qū)間的綜合廣義費用,元；α, β,θ 為重力模型參數(shù)。誘增客運量主要考慮項目沿線新交通方式的出現(xiàn)或交通條件改善所誘發(fā)的新增客運需求。

2.1誘增客運量傳統(tǒng)預(yù)測方法

誘增客運量傳統(tǒng)預(yù)測方法重點考慮因交通條件改善所產(chǎn)生的新增客運需求,一般依據(jù)“有無對比”原則,根據(jù)廣義費用變化,采用重力模型計算誘增率[2-4],然后將誘增率與全方式趨勢客運量相乘,從而得到誘增客運量。誘增率計算模型表達式為

式中：Rij表示小區(qū) i 與小區(qū) j 之間誘增率；Cij有,Cij無分別表示有、無項目情況下 i 小區(qū)和 j 小區(qū)間的綜合廣義費用,元；β 為重力模型參數(shù)。

有無項目情況下綜合廣義費用計算模型表達式為

式中：λ 為正態(tài)分布系數(shù),控制各種交通方式的離散程度；k 表示選取與項目相關(guān)的交通方式種類；Cij為交通方式 k 的廣義費用,元。

式中：tijk,pijk,wijk分別為 i 小區(qū)與 j 小區(qū)之間運輸方式 k 的在途旅行時間、進出站時間、等候時間(含中轉(zhuǎn)),h；Fijk表示運輸方式 k 直接付出費用(票價及附加),元；a0k為運輸方式 k 的懲罰因子；a1k～a4k為方式 k 各費用元素的權(quán)重；V 為單位旅客時間價值,元/h。

2.2TOD 模式下福廈客專誘增客運量變化

在傳統(tǒng)鐵路建設(shè)項目中,誘增客運量預(yù)測僅考慮新項目實施引起交通條件改善的新增客運需求,該預(yù)測方法在傳統(tǒng)鐵路項目運量預(yù)測中也得到了普遍認可和應(yīng)用。但在 TOD 建設(shè)模式思路下,鐵路建設(shè)將成為引導(dǎo)城市開發(fā)的誘因,吸引人口、產(chǎn)業(yè)向鐵路新區(qū)周邊的積聚,并強化城市與城市之間互動關(guān)系,從而產(chǎn)生新的誘增客運量。

以福廈鐵路通道為例,雖然既有通道內(nèi)已經(jīng)布局有東南沿海鐵路,但就目前線路走向和車站布置來看,距離現(xiàn)有城市核心都相對較遠,對城市空間布局影響相對較小,鐵路與城市的互動關(guān)系無法構(gòu)建。而結(jié)合新型城鎮(zhèn)化發(fā)展趨勢,基于節(jié)約用地、集約發(fā)展新思路,以 TOD 模式建設(shè)福廈客專,引導(dǎo)沿線小城鎮(zhèn)向車站周邊集中,形成一些新的城市發(fā)展區(qū)域,并帶動周邊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,特別是城市產(chǎn)業(yè)形成互補,可以在一定程度上增加福廈鐵路通道內(nèi)城市之間的聯(lián)系,促進以中心城市為核心城市群的發(fā)展,從而進一步帶動通道內(nèi)城際客流的出行。因此,除了因為交通條件改善生成一定的誘增客運量外,還將會因 TOD 產(chǎn)生一定的誘增客運需求。就福廈鐵路通道而言,由于既有交通方式已經(jīng)比較完善,與因交通條件改善產(chǎn)生的誘增客運需求相比,因 TOD 促進新型城鎮(zhèn)化發(fā)展所產(chǎn)生的誘增客運需求更為顯著,也更需要得到關(guān)注。

結(jié)合福廈鐵路通道實際需要,鐵路誘增客運量傳統(tǒng)預(yù)測方法只解決了福廈鐵路通道內(nèi)因交通條件改善引起的誘增客運需求的計算,無法涵蓋 TOD 模式下福廈客專全部誘增客運量,需要尋找新的方法預(yù)測。

2.3TOD 模式下誘增客運量預(yù)測思路與方法

結(jié)合福廈客專特點,以新型城鎮(zhèn)化為背景、以 TOD 引導(dǎo)城市開發(fā)為理念構(gòu)建的福廈客專建成后,依據(jù)“有無對比”原則,誘增客運量應(yīng)從交通改善和 TOD 引導(dǎo)開發(fā) 2 個方面進行預(yù)測。福廈客專誘增客運量預(yù)測技術(shù)路線圖如圖1 所示。

2.3.1交通改善誘增客運量預(yù)測

基于通道運輸能力和服務(wù)水平的提升、城際間廣義費用的降低而新增產(chǎn)生,仍然考慮采用“有無對比”重力模型計算誘增率的方法來進行預(yù)測。

圖1　福廈客專誘增客運量預(yù)測技術(shù)路線圖

2.3.2TOD 誘增客運量預(yù)測

通過交通引導(dǎo)開發(fā),重構(gòu)了區(qū)域間城市空間分布,促進人口向以車站為核心的新的城市發(fā)展區(qū)域集中,并帶動車站周邊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、增加就業(yè)人口,實現(xiàn)交通、產(chǎn)業(yè)、空間 3 要素的協(xié)同發(fā)展,通過規(guī)劃互補型產(chǎn)業(yè)走廊和城鎮(zhèn)帶,強化城市間聯(lián)系,從而形成新的誘增客運量。

TOD 引導(dǎo)城市開發(fā)最主要的體現(xiàn)是人口向福廈客專沿線的集中、通過綜合開發(fā)構(gòu)建互補型產(chǎn)業(yè)走廊,從而促進城市聯(lián)系強度的增加。依據(jù)“有無對比”原則借鑒城市經(jīng)濟聯(lián)系度模型,以人口、經(jīng)濟總量、產(chǎn)業(yè)互補性、空間距離為主要因素,采用重力模型法計算“有無”項目情況下城市聯(lián)系度[5-8],通過城市經(jīng)濟聯(lián)系度變化率、TOD 帶來的城市人口增量,構(gòu)建 TOD 誘增客運量計算模型,即

式中：ΔPi,ΔPj分別表示 TOD 引起 i 小區(qū)、j 小區(qū)的人口增量,萬人；ΔUij表示 TOD 引起的小區(qū)間經(jīng)濟聯(lián)系度增量；Dij表示 i 小區(qū)與 j 小區(qū)間的空間距離,采用項目建成后 i,j 小區(qū)間加權(quán)平均旅行時間,h；α 和 θ 為重力模型參數(shù)；Uij無表示無項目情況下i,j 小區(qū)間經(jīng)濟聯(lián)系度 (為便于指標統(tǒng)計與計算,一般以城市為單位進行交通小區(qū)劃分)。

有無項目情況下小區(qū)間經(jīng)濟聯(lián)系度計算模型表達式為

式中：Pi,Pj分別表示小區(qū) i 和小區(qū) j 的人口規(guī)模,萬人；Gi,Gj分別表示小區(qū) i 和小區(qū) j 的經(jīng)濟總量,億元； Wij為小區(qū)之間加權(quán)平均旅行時間,h。

3　模型參數(shù)標定方法與取值

參數(shù)標定主要涉及廣義費用模型參數(shù)標定和重力模型參數(shù)標定,一般采用現(xiàn)狀出行分布數(shù)據(jù),利用 SPSS 軟件進行標定；基礎(chǔ)參數(shù)取值涉及各類經(jīng)濟、人口等相關(guān)指標及小區(qū)間各種交通方式的距離、服務(wù)特性等,一般通過調(diào)查的方式獲取。

3.1廣義費用模型參數(shù)標定

3.1.1旅客單位時間價值

單位時間價值 (V) 的計算可以分為 2 大類：一類是直接計算方法,目前常用的有生產(chǎn)法、工資法(收入法)、費用法、生產(chǎn)費用法及收入費用法等；另一類是間接計算方法,主要是通過出行者出行行為的統(tǒng)計或調(diào)查數(shù)據(jù)來推算時間價值,多屬于行為價值。福廈通道誘增客運量主要為通道內(nèi)誘增,考慮采用沿線城市人均收入水平直接計算法,則

計算得到 2013 年沿線旅客單位時間價值為 14元/h,結(jié)合地方經(jīng)濟社會發(fā)展規(guī)劃,預(yù)計 2014—2030 年沿線人均收入水平年均增長 8%～10%,估算 2030 年旅客單位時間價值為 62 元/h。

3.1.2模型參數(shù)標定

一般旅客進出站、等候時間權(quán)重是旅行時間的

2～3倍,對時間項進行合并,同時考慮各種交通方式采用相同的直接費用權(quán)重 (a4),公式 ⑶ 可以簡化為

公式 ⑵ 中 λ 為模型中控制離散程度的參數(shù),因而需要標定的參數(shù)包括 λ,a0k,a4,標定方法如下。

任意 2 種交通方式出行選擇概率之比可以表示為

兩側(cè)取對數(shù),同時令 a02＝ 0 (即令某一種交通方式懲罰因子為 0),結(jié)合現(xiàn)狀通道旅客出行方式選擇意愿,利用 SPSS 軟件,可以獲得 λ,a01,a4的估計值及 F 值、t 值的計算值 (F 值用于檢驗選取的樣本是否具有顯著性差異,t 值用于檢驗 2 個變量之間的差異性,均需在一定置信度情況下高于查定檢驗值方可用)。廣義費用模型參數(shù)標定如表1 所示。

3.2重力模型參數(shù)標定

對通用重力模型兩側(cè)取對數(shù) lnQij= lnθ + αln (SEij)-θln (Cij),采用基年福廈通道內(nèi)客運 OD、經(jīng)濟指標和計算獲取的各種交通方式廣義費用,應(yīng)用 SPSS 軟件計算,可以獲取參數(shù) α,β,θ 的估算值,以及 F 值、t 值的計算值。重力模型參數(shù)標定如表2 所示。

4　福廈客專誘增客運量預(yù)測

以福廈客專福州、廈門兩城市間誘增客運量預(yù)測為實例進行計算 (以城市為單位進行小區(qū)劃分)。

4.1誘增客運量預(yù)測

4.1.1交通改善誘增客運量預(yù)測

福州、廈門間既有交通方式有公路、福廈鐵路,研究年度增加福廈客專,依據(jù)各種交通技術(shù)標準、福廈沿線旅客問卷調(diào)查、現(xiàn)狀通道出行特征,各種交通方式服務(wù)特性如表3 所示。

根據(jù)表1,直接費用權(quán)重為 0.646,時間價值權(quán)重為 0.354,鐵路相對于公路懲罰因子取值 32.394。根據(jù)公式⑶,公路運輸廣義費用為 C公= (3.3 + 2 × (0.45 + 0.2)) × 0.354 × 62 + 0.646 × 268 × 0.29 = 151.17 (元),同理可得 C既有線= 159.68 (元), C客專= 170.96 (元)。

表1　廣義費用模型參數(shù)標定

表2　重力模型參數(shù)標定

現(xiàn)狀考慮既有線和公路 2 種運輸方式,根據(jù)公式 ⑵,計算有無福廈客專情況下福廈通道綜合廣義費用,即 C無= 148.76 (元),C有= 148.26 (元)。

表 3 各種交通方式服務(wù)特性表

根據(jù)表2,參數(shù) β 取值 1.375,根據(jù)公式 ⑴ 計算福州與廈門間因交通條件改善誘增率為

即 2030 年因交通改善誘增率為 0.462%,結(jié)合全方式趨勢客運量預(yù)測結(jié)果[1](福州至廈門間趨勢出行總量 3 240萬人/a),福州與廈門間因交通改善誘增客運量為 15 萬人/a。

4.1.2TOD 誘增客運量預(yù)測

根據(jù)地方統(tǒng)計和規(guī)劃資料,福州、廈門現(xiàn)狀和規(guī)劃年度 GDP、人口,以及福廈客專建成后對沿線的影響情況如表4 所示。

表4　福州和廈門 TOD 帶來人口與 GDP 增量表

根據(jù)表3 各種交通方式旅行時間,結(jié)合旅客方式選擇意愿調(diào)查出行比例,加權(quán)平均旅行時間為W無= 2.724 (h)、W有= 2.233 (h)。根據(jù)公式 ⑸, 2030 年無項目情況下福州與廈門間經(jīng)濟聯(lián)系度為同理可得 U有= 963 866。

采用公式⑷,結(jié)合表2、表4數(shù)據(jù),計算2030年福州至廈門間因TOD誘增客運量為即預(yù)測 2030 年福州與廈門間因 TOD 形成誘增客運量約為 16 萬人/a。

4.2福廈客專誘增客運量分析

分別計算福廈通道 2030 年、2040 年交通條件改善與 TOD 引導(dǎo) 2 部分誘增客運量,如表5、表6所示,結(jié)合 OD 分布匯總客流如表7 所示。新建福廈客專所產(chǎn)生誘增客運量最大區(qū)段近、遠期分別為 232 萬人和 287 萬人,約占福廈客?？土鞯?10%左右,其中因 TOD 誘增客運量約占 68%～69%。

表5　福廈客專因交通條件改善誘增 OD 客流預(yù)測 萬人

表6　福廈客專 TOD 誘增 OD 客流預(yù)測 萬人

表7　福廈客專誘增客流匯總表

5　結(jié)束語

誘增客運量雖然在鐵路項目總客運量中所占比重較小,但作為鐵路項目運量預(yù)測中的重要部分,不容忽略。在 TOD 模式建設(shè)福廈客專條件下,誘增客運量傳統(tǒng)預(yù)測方法存在一定不足,結(jié)合福廈通道特點、針對新建福廈客專項目,提出了交通改善和 TOD 引導(dǎo) 2 類誘增客運量預(yù)測思路,特別是采用重力模型思路對 TOD 生成誘增客運量預(yù)測方法進行了研究,完善了福廈客專誘增客運量預(yù)測,對其他類似鐵路項目具有一定的借鑒意義。同時,還應(yīng)結(jié)合其他項目具體應(yīng)用情況,進行驗證和方法修正,完善該預(yù)測思路與方法。

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責任編輯：何 瑩

寶蘭客專牛背隧道順利貫通

2015年 10月7日 9:30,由中國中鐵十局集團承建的寶蘭客專 1 標 6 座隧道中的最后一座隧道——牛背隧道順利貫通。至此,寶蘭客專甘肅段東大門全部打開。寶蘭客專工程 1 標位于甘肅省的東大門——天水市,標段全長 25.8 km,共有 6 座隧道,隧道總長 24 km,占標段全長的 93%。

自 2013 年 2 月開工以來,中鐵十局集團科學(xué)組織、配置專業(yè)化隊伍、配足精良機械設(shè)備。施工高峰時期,制訂并優(yōu)化了多項施工方案,積極推廣應(yīng)用水壓爆破、超聲波熱熔焊接、止水帶熱硫焊接、圍巖監(jiān)控量測信息化及仰拱移動邊模等一系列新技術(shù)、新工藝,有效保證了工程質(zhì)量安全,確保了施工有序推進。

寶蘭客專東起陜西省寶雞市,西至甘肅省蘭州市,是國家鐵路“四縱四橫”客運專線的重要組成部分。該工程連接現(xiàn)已開通的蘭新高鐵,將來隨著鄭徐客專與寶蘭客專的相繼開通,在我國“一帶一路”戰(zhàn)略藍圖上,一條新的鋼鐵絲綢之路將會形成快速通道。

（摘自《人民鐵道》報）

Study on Forecasting Induced-increasing Passenger Traffic Volume of DPL under TOD Mode

Induced-increasing passenger traffic volume is an indispensable part during forecasting passenger traffic volume of DPL. For traditional forecast method focus on the induced-increasing passenger traffic volume improved by traffic condition and not considering the induced-increasing passenger traffic volume caused by population and industry gathering around railways which promoted by traffic leading city development, so this method has certain limitation. Combining with TOD establishment mode of Fuzhou-Xiamen DPL, targeting with the deficiencies existing in traditional forecast method of railway induced-increasing passenger traffic volume, this paper puts forward 2 thoughts of forecasting induced-increasing passenger traffic volume including traffic improvement and TOD leading, and according to the principle of with & without comparison method, by using the calculation thought of gravity model, establishes the thought and method of forecasting induced-increasing passenger traffic volume which are suitable for TOD establishment mode.

TOD; DPL; Induced-increasing Passenger Traffic Volume; Forecast Method

1003-1421(2015)10-0041-06+3

A

U293.1

10.16668/j.cnki.issn.1003-1421.2015.10.08

2015-05-11

2015-09-15