顏湘禮 錢衛力 葉霞飛 陶志祥
(1.中鐵第四勘察設計院集團有限公司線路站場設計研究處,430063,武漢;2.重慶市城市交通規劃研究所,400020,重慶;3.同濟大學道路與交通工程教育部重點實驗室,201804,上海//第一作者,副總工程師)
城市軌道交通高峰小時最大客流斷面可能出現的位置將影響軌道交通車站位置的選擇、車站規模的確定,以及斷面區間內列車運行交路的組織、避難救援設施的設置等。我國城市軌道交通客流預測工作起步較晚,現階段對高峰小時最大客流斷面空間分布規律研究并不充分。本研究通過剖析東京35個、大阪27個、上海11個高峰小時最大客流斷面的空間分布,得到國內外典型城市軌道交通的高峰小時最大客流斷面空間分布規律,期望能為我國大城市軌道交通高峰小時最大客流斷面出現的空間位置的合理性判斷提供依據。
東京都行政范圍內的城市軌道交通系統就線路所屬公司性質來說,中心區公有性質的地鐵線由東京地下鐵和東京都交通局(都營地下鐵)兩家公司運營;近郊私營性質的私鐵線主要由西武鐵道、東武鐵道、京王電鐵、京成電鐵、東京急行電鐵、小田急電鐵、京浜急行電鐵和新京成電鐵等公司運營;遠郊國有性質的國鐵線主要由JR東日本旅客鐵路公司運營。
經過80余年的發展,東京城市軌道交通高峰小時最大客流斷面空間分布已基本趨于穩定。東京城市軌道交通采用放射狀線路,進出市區的客流可以通過環線附近的換乘站換乘環線或其他線路,能更便捷地到達出行目的地。
以JR東日本山手環線為基準,研究東京城市軌道交通高峰小時最大客流斷面空間分布。主要服務于東京中心區的地鐵有4個斷面出現在與山手環線相鄰的區間,處于山手環線外的5個斷面中的3個與大江戶環線相鄰或距大江戶環線僅有1個區間,處于山手環線內的3個斷面距環線僅有1個區間。由于不允許東京私鐵線路進入山手環線以內,主要服務于東京近郊的私鐵線路能夠向東京延伸的最末端在JR東日本山手環線上,因此,在與山手環線有交點的11條私鐵線路中,有7條線路的斷面出現在與山手環線相鄰或相近區間。主要服務于東京遠郊的JR東日本線路的8個斷面中僅有3個在山手環線附近。東京城市軌道交通典型線路高峰小時 最大客流斷面的空間分布如表1所示。

表1 東京城市軌道交通典型線路高峰小時最大客流斷面空間分布情況
不與山手環線有交點的4條私鐵線路,其高峰小時最大客流斷面到達車站均是能通過換乘其他線路而進入東京市中心的第一座換乘站,是客流進入市區的首要換乘選擇。有4個距山手環線較遠的高峰小時最大客流斷面到達車站也是換乘進入東京市中心地鐵的第一座換乘站。
通過對東京城市軌道交通各高峰小時最大客流斷面到達車站的研究發現,東京地鐵、東京私鐵和JR東日本分別有8座、14座、7座到達車站為換乘站,占了35座到達車站的絕大多數。這些車站可以使客流方便地換乘地鐵、私鐵及JR東日本線路。其余不是換乘站的6座到達車站,其周邊聚集了大量的學校、醫療機構或教會等單位,均能吸引大量的高峰客流,在一定程度上促使了最大客流斷面的形成。
通過對東京地鐵各線路高峰小時最大客流斷面空間分布的觀察發現,處于東京都心或副都心的上野站、池袋站、澀谷站,其附近均有高峰小時最大客流斷面。究其原因,除其自身作為繁華都心或副都心能夠吸引大量客流外,還因其均為大型的城市軌道交通換乘樞紐。
東京城市軌道交通的高峰小時最大客流斷面空間分布規律為:在線路與環線有交點時,多出現于與環線相鄰或相近區間;在線路不與環線有交點或不能伸入城市中心時,多出現于能換乘進入城市中心的第一座換乘站附近;多出現于城市軌道交通換乘站附近;可能出現于都心或副都心的位置。
大阪府行政范圍內的城市軌道交通系統就線路所屬公司性質來說,中心區公有性質的地鐵線由大阪市交通局運營;近郊私營性質的私鐵線主要由南海電氣鐵道、近畿日本鐵道、阪急鐵道、京阪電氣鐵道、阪神電氣鐵道等公司運營;遠郊國有性質的國鐵線主要由JR西日本旅客鐵路公司運營。
經過數十年的發展,大阪城市軌道交通高峰小時最大客流斷面空間分布也趨于穩定。但由于大阪城市軌道交通與東京城市軌道交通所實行的政策有所不同,大阪JR西日本大阪環狀線較東京JR東日本山手環線短、圈內面積小,因此大阪城市軌道交通高峰小時最大客流斷面空間分布較東京有所不同。
以JR西日本大阪環狀線為基準,研究大阪城市軌道交通高峰小時最大客流斷面空間分布。主要服務于大阪中心區的7條地鐵線路中僅有2條線路的斷面出現在與大阪環狀線相鄰區間。由于大阪環狀線圍成的區域較小,其他5條線路中的4條的斷面與大阪環狀線均不遠,但其中3個斷面因線路與大阪環狀線相交但未設有城市軌道交通換乘站而導致沒有來自環狀線的換乘客流。由于大阪不限制私鐵進入市區,主要服務于大阪近郊的私鐵可視具體情況深入JR西日本大阪環狀線內,因此,在與大阪環狀線有交點可換乘的9條線路中,有3條線路的斷面出現在與大阪環狀線相鄰或相近區間,4條線路的斷面比較靠近JR西日本大阪環狀線。主要服務于大阪遠郊的JR西日本線路9個斷面中有7個在大阪環狀線相鄰區間。大阪城市軌道交通典型線路高峰小時最大客流斷面的空間分布如表2所示。
通過對大阪城市軌道交通各高峰小時最大客流斷面到達車站的研究發現,大阪地鐵、大阪私鐵和JR西日本分別有7座、9座、9座到達車站為換乘站,占了27座到達車站的絕大多數。這些車站可以使客流方便地換乘地鐵、私鐵及JR西日本線路。不是換乘站的近畿日本鐵道南大阪線河堀口站周邊聚集了大量的教育和醫療單位,能吸引大量的高峰客流;另一座不是換乘站的阪神電氣鐵道阪神本線野田站,可以采用出站換乘的方式在野田阪神站處換乘大阪地鐵大阪市5號線,方便通勤、通學客流進入大阪中心區。

表2 大阪城市軌道交通典型線路高峰小時最大客流斷面空間分布情況
通過對JR西日本各高峰小時最大客流斷面到達車站的研究發現,9座到達車站中的7座是換乘地鐵進入大阪中心區或大阪環狀線的第一座換乘站。在這些車站可以換乘大阪地鐵線路或大阪環狀線,使通過JR西日本線路帶來的長距離通勤、通學客流方便快速地進入大阪中心。
通過觀察發現,作為大阪兩大中心之一的難波區域集中了3個大阪地鐵高峰小時最大客流斷面;大阪另一中心梅田區域集中了3個JR西日本高峰小時最大客流斷面。此外,商業經濟較繁榮的天王寺站、京橋站及新大阪站附近均有高峰小時最大客流斷面。這些地區除了本身的商業經濟具有吸引力外,還是大型的城市軌道交通換乘樞紐。
大阪城市軌道交通的高峰小時最大客流斷面空間分布規律為:大阪地鐵線路高峰小時最大客流斷面受JR西日本大阪環狀線影響,較少出現在環線相鄰區間;線路與環線是否設有換乘站對斷面空間分布有一定影響;在線路與環線有交點時,多出現于環線相鄰或相近區間;多出現于城市軌道交通換乘站附近;可能出現于能換乘進入城市中心的第一座城市軌道交通換乘站附近;可能出現于城市中心等商業繁榮位置。
截止2010年6月,上海已開通運營的城市軌道交通線路11條,共設車站267座,運營里程約410 km(不含磁浮示范線)。上海城市軌道交通的發展對我國城市軌道交通具有重要的指導意義。
上海城市軌道交通高峰小時最大客流斷面的空間分布如圖1所示。以上海軌道交通4號線環線為基準,與其有交點的9條線路中有5條線路的高峰小時最大客流斷面出現在與4號線環線相鄰區間(8號線高峰小時最大客流斷面出現位置與4號線相交,但因無換乘站,不算在環線附近)。與4號線環線無交點的5號線,其高峰小時最大客流斷面到達車站為能通過換乘1號線而進入市中心的第一座城市軌道交通換乘站。
通過對上海城市軌道交通各高峰小時最大客流斷面到達車站的觀察發現:6座到達車站均為換乘站;在到達車站不是換乘站的5個高峰小時最大客流斷面起始站中,2座起始站為換乘站。9號線高峰小時最大客流斷面到達車站的漕河涇開發區站所位于的漕河涇開發區,是國務院批準設立的經濟技術開發區、高新技術產業開發區和出口加工區,目前已形成規模體系,擁有中外高科技企業1 500多家,每天有眾多園區從業人員乘坐9號線。
通過對上海城市軌道交通各線路高峰小時最大客流斷面空間分布的觀察發現,在上海政治經濟文化中心的人民廣場附近有高峰小時最大客流斷面。人民廣場處于上海中心位置,本身具有吸引客流到達的可能性;此外,人民廣場站匯集了上海城市軌道交通的3條線路,是大型換乘樞紐。
可見,上海城市軌道交通高峰小時最大客流斷面的空間分布規律為:多出現于環線相鄰區間;在線路不與環線有交點時,出現于能換乘進入城市中心的第一座換乘站附近;多出現于換乘站附近;可能出現于城市中心、成熟工業園區等位置。

圖1 上海城市軌道交通高峰小時最大客流斷面空間分布圖
通過對東京、大阪及上海的城市軌道交通高峰小時最大客流斷面空間分布規律的對比分析可知:
(1)線路與環線是否設有換乘站對高峰小時最大客流斷面空間分布有一定影響,在線路與環線有交點時,多出現于與環線相鄰或相近區間;在線路與環線沒有交點或不能伸入城市中心時,多出現于能換乘進入城市中心的第一座換乘站附近。
(2)高峰小時最大客流斷面多出現于換乘站附近,能利用便捷的換乘設施進行換乘,以更快地到達出行目的地。
(3)高峰小時最大客流斷面可能出現于有吸引客流到達可能性并建有大型城市軌道交通樞紐的城市中心位置。
(4)高峰小時最大客流斷面可能出現于為成熟的工業園區、商業商務辦公區提供交通服務的軌道交通車站附近。
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