都市圈快軌客流預測思路及要點

郭旭東

（深圳國家高技術產業(yè)創(chuàng)新中心 高級工程師，廣東 深圳 518000）

0 引言

《交通強國建設綱要》提出2035年基本建成都市圈“門到門”1 h通勤、城市群主要城市間2 h通達、全國主要城市3 h覆蓋的“全國123出行交通圈”[1]。其中城市群是新型城鎮(zhèn)化發(fā)展的主體形態(tài)，強調協(xié)作、共贏和對城鎮(zhèn)化發(fā)展的引領，屬于經濟圈。都市圈是城市群建設的重要支撐和基礎，強調緊密的生產、生活協(xié)同合作，是通勤圈[2]。時速160~200 km的都市圈快軌或市域（郊）鐵路就是為都市圈中心城區(qū)與周邊城鎮(zhèn)組團提供網(wǎng)絡化、快速化、公交化交通服務的軌道交通系統(tǒng)。北京大興機場線、雄安R1線、深圳市深惠城際、鄭州K2線均可歸為此類線路。

目前，時速160~200 km都市圈快軌客流預測工作尚未形成專門的技術標準。目前市域（郊）鐵路和城際軌道現(xiàn)行規(guī)范，如《城際鐵路設計規(guī)范》（TB 10623—2014）、《市 域 快 軌 交 通 技 術 規(guī) 范》（T/CAMET 01001—2019）以及《市域(郊)鐵路設計規(guī)范》（TB 10624—2020）等，其需求分析與客流預測部分，從內容與結構上來說，主要來自《城市軌道交通客流預測規(guī)范》（GB/T 51150—2016）[3]，同時融入了少部分城際軌道交通相關客流的出行特征和需求，但總體來說還不全面完善，考慮因素有較大欠缺，需要結合都市圈快軌的功能定位和技術特征進行細化和完善，以滿足下游專業(yè)的需求。國內陸化普[4]、張哲寧[5]以及王靜[6]等研究了城際鐵路、市域（郊）鐵路以及市域快線的客流預測方法及內容，這些類線路在功能定位、速度目標和站間距等方面與都市圈快軌都有差異，客流預測的思路和要點也不同。本文針對時速160~200 km都市圈快軌的特征，給出客流預測的思路和預測需要注意的要點。

1 都市圈快軌特征

都市圈快軌主要布局在經濟發(fā)達、人口聚集的都市圈內的中心城市，連通中心城市核心區(qū)與郊區(qū)以及相鄰城鎮(zhèn)組團，主要滿足都市圈50~70 km范圍快速通勤出行需求，兼顧商務和旅游休閑出行。其覆蓋都市圈通勤尺度，兼顧國鐵“快速”以及城市軌道“便捷”的特點。參見圖1、表1。

圖1 各類軌道交通1小時出行距離示意

表1 各類軌道交通運輸系統(tǒng)服務特征

2 都市圈快軌客流預測總體思路

2.1 總體思路

都市圈快軌服務范圍大，一般來說，若按照城市宏觀綜合交通模型精度構建都市圈范圍宏觀交通模型，其工作量過大，模型負荷過重、運算時間長，不適應客流預測實際工作的需要。

在深圳市開展城際鐵路工程可行性研究以及深圳都市圈城際鐵路和市域（郊）鐵路規(guī)劃工作中，采用整體需求研究和具體線路預測相結合的方式，將鐵路和城市軌道客流預測方法相結合，按“區(qū)域交通需求預測”和“軌道交通線路客流指標預測”兩個層次開展預測工作。

區(qū)域交通需求預測：建立都市圈范圍或者更大范圍的區(qū)域交通需求分析模型，預測總的城際出行量、時空分布、方式劃分等，根據(jù)總量校核確定跨城斷面等指標。

線路客流指標預測：以都市圈中心城市綜合交通模型為基礎，補充研究線路沿線交通網(wǎng)絡，結合都市圈交通需求預測得出的城際出行預測結果，根據(jù)城市軌道交通預測方法預測具體線路客流指標。

2.2 模型構建技術路線

構建都市圈范圍軌道客流預測模型，應兼顧精度和效率，構建“區(qū)域+城市”多層次一體化嵌套交通模型體系，通過多源大數(shù)據(jù)和出行調查融合分析出行特征，開展方案測試評估。參見圖2。

圖2 模型構建技術路線

區(qū)域需求預測模型：分析現(xiàn)狀區(qū)域的出行特征、城際交通需求等特征，結合未來區(qū)域各市人口及社會經濟指標預測各市城際出行總量及OD分布需求，結合區(qū)域的軌道及道路等交通基礎設施建設情況，預測得出區(qū)域及跨界城際鐵路客流需求及分布特征，并作為城市綜合交通預測模型的基礎。

城市綜合交通模型：以都市圈中心城市綜合交通模型為基礎，整合都市圈其他城市交通模型，形成覆蓋都市圈軌道網(wǎng)絡的模型范圍，構建現(xiàn)狀社會經濟、人口崗位、交通網(wǎng)絡等與交通需求及特征之間的關系，結合區(qū)域需求預測得出的城際需求預測量等規(guī)劃前景的假設與輸入，獲得預測年的城市交通需求與特征以及各條都市圈快線的客流指標。

3 都市圈快軌客流預測要點

3.1 技術特征及其對客流預測工作的要求

3.1.1 具有時間競爭力

都市圈快軌主要滿足更大范圍內的通勤出行，這類通勤客流乘坐次數(shù)頻繁，乘坐距離長，對時間的客流敏感性高，要求都市圈快軌要具有時間競爭力，也就是要滿足1 h通勤圈內全出行鏈時間不高于小汽車。

為了具有時間競爭力，首先，速度目標值方面，因為都市圈快軌要服務50~70 km范圍，因此其速度目標值要達到160~200 km/h。在客流預測工作中，要在預測模型中專門結合其速度目標值等技術特征新增設置一類出行方式系統(tǒng)，可以單獨統(tǒng)計其出行量和換乘比例等技術指標，滿足都市圈快軌網(wǎng)絡客流需求預測的需要。

其次，車站設置方面，為保證旅行速度和達速比，車站不能設置過密，主要設置在樞紐及片區(qū)中心，這就使每個車站的服務范圍更廣。在客流預測工作中，對其車站覆蓋人口崗位半徑的界定就應比傳統(tǒng)城市軌道交通更大。在城市中心區(qū)，一般至少需按照1 km半徑的范圍；在外圍片區(qū)，對于較為獨立的街鎮(zhèn)和片區(qū)，需考慮覆蓋整個鎮(zhèn)街或片區(qū)范圍。

再次，出行全鏈條各個環(huán)節(jié)都要便捷高效，要與城市軌道形成多點換乘，與地鐵采用同樣的售檢票系統(tǒng)，可以付費區(qū)換乘。這些特征要求客流預測模型中都市圈快軌也能被當作城市軌道的一種，可以預測得到詳細的各個時段各個方向的換乘客流指標。

最后，都市圈快軌具有時間競爭力，要求車站的換乘和接駁距離盡量縮短，減少車外時間耗費，從而減少整個出行鏈時間。以上幾點都關系到都市圈快軌規(guī)劃設計的成敗，若有環(huán)節(jié)未處理好，時間競爭力無法達到，功能就無法實現(xiàn)，客流效益也就無法保障，客流預測精度也難以保證。在客流預測工作中，也應充分考慮這些因素對客流的重大影響，加強敏感性分析工作，通過敏感性分析充分說明這些設計要點對發(fā)揮客流效益的重要性。

3.1.2 具有服務競爭力

都市圈快軌滿足通勤需求應快速化、公交化，服務應具有競爭力。

首先，都市圈快軌不能采用與鐵路一樣的旅服模式——提前購票、定時定席、候車廳候車、二次查驗，而要采用與地鐵一樣的旅服模式——快進快出、快上快下、隨到隨走、站內換乘等。從這個角度，都市圈快軌的客流預測與城市軌道交通的客流預測相同，在預測線路、車站客流指標時，基本可以參照城市軌道交通客流預測的技術標準。

其次，都市圈快軌旅客特征相對會更復雜，包含更多的商務、休閑等客流，需要多樣化的服務，如商務車廂、移動辦公以及多樣的票制等，這些因素又對客流預測成果提出更高的要求?？土黝A測工作應專門根據(jù)這些不同的運營組織和服務模式，給出相應的預測結果。

最后是經濟性，通勤客流乘坐次數(shù)多距離長，其對票價更加敏感，都市圈快軌要有可接受的通勤票價，客流預測工作也應針對不同票價開展更加精細的客流敏感性分析。

3.1.3 具有效率競爭力

效率競爭力表現(xiàn)在兩個方面。首先，都市圈快軌應具有適應都市圈客流特點的高效網(wǎng)絡，網(wǎng)絡形態(tài)宜一干多支，提高運營效率?！耙桓啥嘀А钡木W(wǎng)絡形態(tài)，需采用主支線運營模式，這種模式下，在客流預測工作中，主線車站和線路的客流需由多個交路合并組成，車站換乘客流也應同時考慮經過該車站的所有運營線路，總體較為復雜，需要重點研究。

其次，都市圈快軌運營組織宜采取靈活編組、互聯(lián)互通、跨線運營等方式，以盡量減少運能和資源浪費。這些特征與城市軌道交通相比有較大差異，客流預測工作中也需要專門研究解決方法。

3.2 具體預測工作要點

3.2.1 預測年限方面

客流預測服務于軌道交通工程設計工作，其預測年限與工程設計年度對應。都市圈快軌功能介于傳統(tǒng)城際鐵路與城市軌道之間，既有城際及城市軌道交通工程各規(guī)范對于設計年度的界定有所不同，主要包括部分規(guī)范未設置初期年限以及對遠期年限設定有差異等。見表2。

表2 既有規(guī)范對設計年度的規(guī)定

預測年限的確定應基于線路客流特征、投資的經濟性、系統(tǒng)設備產品的壽命和更新周期等因素。對于初期，考慮到都市圈快軌深入城市核心區(qū)，沿線發(fā)展成熟，銜接換乘軌道線路較多，建成后存在客流高速增長的可能，初期按照建成后3年可較好地應對客流快速增長；對于遠期，考慮到線路覆蓋城市外圍，沿線TOD發(fā)展?jié)摿Υ?、周期長，遠期按照建成后25年可較好預留系統(tǒng)規(guī)模彈性。因此建議都市圈快軌客流預測年限按照初期為線路建成后3年，近期為建成后10年，遠期按建成后25年。

3.2.2 預測基礎及內容方面

都市圈快軌客流預測在預測內容方面總體參考《城市軌道交通客流預測規(guī)范》，但在以下幾個方面要進一步補充和完善。

3.2.2.1 基礎資料及數(shù)據(jù)方面

在既有規(guī)范規(guī)定的譬如近5年內的綜合交通調查數(shù)據(jù)等資料基礎上，考慮到都市圈快軌服務更大區(qū)域的特征，需開展都市圈范圍專項交通調查，可利用手機信令以及地圖軟件等數(shù)據(jù)，補充以下基礎資料：都市圈范圍的跨城通勤人員職住分布數(shù)據(jù)；都市圈范圍的跨城出行總體分布特征；都市圈快軌所在走廊主要核查線斷面上道路、鐵路以及城市軌道交通等各類交通方式現(xiàn)狀運行情況及方式劃分比例；都市圈快軌所采用的票制票價、售檢票方式以及與城市軌道交通換乘方式等。

3.2.2.2 預測內容方面

預測內容總體包括城市交通需求分析、線網(wǎng)客流預測、線路客流預測、車站客流預測等，各部分需補充完善如下內容。

交通需求分析部分：補充都市圈區(qū)域城際出行需求分析，包括城際間整體及跨城各廊道出行總量、時空分布等；沿線走廊需求和特征分析，包括各方式總量分擔比例等。

線網(wǎng)客流預測部分：將都市圈快軌作為單獨一個方式層級，按獨立成網(wǎng)統(tǒng)計指標，統(tǒng)計線網(wǎng)客流出行量和在城際交通總量中的分擔比例、負荷強度、平均運距、遠期各線路客流指標等。

線路及車站客流預測方面：1）都市圈快軌之間以及與其他軌道交通方式存在互聯(lián)互通情況時，應針對互聯(lián)互通的運營組織方式給出專門的客流預測成果。先按照換乘銜接模式預測線路之間的交互客流量以支撐互聯(lián)互通必要性分析及跨線貫通方案設計；之后給出各個互聯(lián)互通交路中車站的乘降量和區(qū)間斷面以及各個車站總的乘降量和總的區(qū)間斷面等。

2）對于存在“一干多支”，采用主支線運營等模式的線路，客流預測模型應根據(jù)運營方案設置相應的交路分別預測，再根據(jù)設計需求將各交路的車站和線路客流進行合并得出。

3）線路設置商務車廂的，應根據(jù)商務車廂的票價、服務客流特征等預測商務客流指標。

4）線路若包含了服務大型旅游景點車站，應根據(jù)旅游客流的出行特征，給出線路以及車站在旅游淡、旺季的工作日和節(jié)假日的客流指標。

3.2.2.3 客流敏感性分析方面

都市圈快軌服務遠距離通勤客流，其整體客流敏感性更強，因此客流預測應加強客流敏感性分析工作，敏感性因素包括票制票價、沿線土地開發(fā)強度及時序、與城市軌道交通的換乘便捷性、交通接駁設施水平等。

4 結論

都市圈快軌客流預測研究范圍更廣，采用“區(qū)域+城市”嵌套交通模型體系可以很好地兼顧精度和效率，在實際工作應用中具有較強的可操作性。都市圈快軌的客流預測在功能定位、服務對象、運營組織模式等方面與城市軌道交通有較大差異。在基礎資料及數(shù)據(jù)方面應增加都市圈范圍的跨城通勤人員職住分布和跨城出行分布特征等數(shù)據(jù)；在預測內容方面應增加都市圈區(qū)域城際出行需求分析等，并結合都市圈快軌存在的“一干多支”“跨線運行”“商務車廂”等特殊運營組織服務模式給出專門預測結果；在客流敏感性分析方面應更加重視考慮票價、換乘接駁便利性等經濟和時間因素對客流的重大影響，通過敏感性分析結果強調這些因素對客流效益發(fā)揮的重要性，敦促設計人員將這些設計要點納入考慮，保證都市圈快軌的時間競爭力、服務競爭力和效率競爭力。