北京地鐵早高峰相鄰平行路段擁擠度的對比分析

張昊予 王醇逸

摘要：本文基于對北京軌道AFC 數據庫數據進行整理、提煉，運用假設檢驗的統計學方法，以2、4號線宣武門至西直門路段為例，分析了早高峰期間相鄰平行路段擁擠度的差異狀況，檢驗了在早高峰期間，在該路段上地鐵 4號線的擁擠程度顯著高于地鐵2號線，并對這種差異性的原因進行了分析。本文的分析與結論不僅能夠為居民出行提供最佳乘車線路的選擇，同時也能夠在一定程度上起到緩解該線路段高峰期交通壓力的作用。

關鍵詞：北京地鐵；擁擠度；統計分析

地鐵是我們生活中必不可少的公共交通工具，北京縱橫交錯的地鐵網路為每天必須通勤、出行的人們提供了極大的方便，然而在早晚高峰期間由于地鐵乘客過多，有時甚至超出其運載能力，從而使得車廂內擁擠不堪，令人感到煩躁和疲憊。盡管如此，各條線路的擁擠程度可能存在較大的差異，本文擬就早高峰時期，對2號線與4號線宣武門至西直門（見圖1）這兩條相鄰的平行路段的擁擠度進行對比分析，為在早高峰期間在這兩點之間通勤的乘客提供一個較好的出行線路選擇。

1.北京地鐵2號線和4號線概況

北京地鐵2號線是一條環線地鐵，沿原北京城池內城而建，該線全長23.1千米，設有18座車站（換乘車站10座），環行一周用時約40分鐘。在工作日，2號線早高峰時內環發車間隔2分半，外環3分鐘。白天非高峰時段的發車間隔約5分鐘，每列核定載客為1356人。

地鐵4號線是一條打通南北的線路。該線南起北京市大興區天宮院站，北至海淀區安河橋北站，全長28.2km，總定員1440人，站總數為35個。由于經過頤和園、動物園、西單等著名旅游景點和商業街，并且與北京南站無縫接駁，因此是全國地鐵系統中唯一突破2分鐘間隔的路線。工作日早高峰期間，北上列車開至陶然亭、菜市口往往已經擁擠不堪，在菜市口-宣武門區間出現最大滿載率。4號線日均客流接近80萬人次，最高日客流量達116萬人次，是北京地鐵中較繁忙的路線之一。

2.地鐵2號線和4號線宣武門-西直門段的對比

（1）行車距離的對比

如圖1所示，地鐵2號線從宣武門至西直門經過長椿街、復興門、阜成門、車公莊四個站點， 4號線則經過西單、靈境胡同、西四、平安里、新街口等五個站點。各自相鄰兩個站點之間的距離如表1所示。

在宣武門-西直門之間，盡管4號線比2號線長56米，但對于時速80km的地鐵來說，在到達時間相差不到3秒，4號線由于多了一站，停車時間比2號線多1分鐘左右，這些因素可以忽略不計。

（2）兩條線路客流增量的對比

網絡化運營條件下，線路客運量由兩部分構成：本線進（出）站量和換乘量。北京等城市軌道交通系統采用了各線路間“一票換乘”模式，即無障礙站內換乘模式，該模式增加了客運量推算與換乘交易清分的難度。

借助2018年4月至9月共6個月126個工作日早高峰時段（6：30-8：00）的IC卡數據，分別計算出兩條線路宣武門-西直門間各站乘客進站量和出站量之差，將其作為本站乘客的凈增（減）量，再計算出每個站點的126個凈增（減）量的均值，如表2所示：

由于兩條線路在宣武門-西直門間都有3個換乘點，假設在各換乘點乘客流入和流出的數量大體相當，從而對各站點上車的乘客數量的影響可以忽略不計，在此基礎上，對表2給出的4號線與2號線沿途各站乘客凈增（減）量的均值數據，運用t-檢驗方法，檢驗兩條線路在宣武門-西直門間的乘客凈增（減）量是否有明顯的差異。

H0：μ4=μ2

H1：μ4≠μ2

由excel表，得分析結果如下：

P=0.9553，這個概率值很大，不能拒絕原假設，可以說宣武門-西直門間的乘客凈增（減）量沒有多大的差異。

（3）兩條線路擁擠度的對比

目前地鐵擁擠度分為4級，如圖2所示：按擁擠度由低至高、顏色由淺到深，顏色越深車廂越擁擠。用綠、黃、紅、黑4種不同顏色，表現任意相鄰兩站之間單位時間里車廂內乘客的數量范圍：人數在0-299之間顯示為綠色，意為舒適，乘客可以在車廂內走動；人數在300-599之間顯示為黃色，表示車廂內比較擁擠，乘客移動有困難，但尚有看手機的空隙；600-999人之間會顯示為紅色，意為擁擠，乘客此時已經很難在車廂內移動；而1000人及以上的人數則顯示為黑色，屬于嚴重擁擠了，表現為一列車開走后，站臺上仍會有乘客滯留。當超載嚴重時，將采取限流措施。

從如上的分析可知各站的乘客數量的增減量沒有多大差異，以凈流量最大的長椿街站為例，本站在早高峰90分鐘的時間內，凈進站人數平均增加2244人，假設北向南和南向北的乘客各占50%，地鐵發車間隔為2.5分鐘，每輛車共6節車廂，則平均進入每節車廂的乘客數量為2244÷2÷（90/2.5） ÷6≈5人。可見，地鐵2號線和4號線宣武門-西直門間的乘客凈增（減）量對兩條線路該路段的擁擠程度的差異沒有多大影響。影響擁擠度的最大因素應該是車到宣武門站時，車廂內乘客的存量，而不是之后沿途各站乘客的凈增量，其實從表2可以看出，大多數站點的乘客數量不是凈增加而是凈減少。

表4顯示，早高峰期間，2號線每列車的平均人數低于450人，處于較擁擠級別，而4號線每列車的的乘客數量一般會高于900人，處于擁擠級別，而且擁擠區間都是菜市口-宣武門段，這就意味著4號線北向南方向在宣武門站乘客人數達到最大超載量。

近年來，4號線及大興線客流持續上升，特別在早高峰期間，上行方向的列車在西紅門站至宣武門站區段滿載率極高，4號線南段承擔了來自豐臺區馬家堡、西羅園、南苑以及大興區的通勤客流，以及早晨到達北京南站的火車客流。北上列車開至菜市口、陶然亭往往已經擁擠不堪，在菜市口-宣武門區間出現最大滿載率。位于西單、西直門之間中心城區的車站，進出站人數反而有限。

3.結語

在早晚高峰時期，北京地鐵的各條線路都比較擁擠，但擁擠程度卻可能大相徑庭。由于南北東西方向的線路星羅棋布、縱橫交錯，從而使得在某些兩個站點之間，有兩條或兩條以上的線路相連接，這就為乘客在這樣兩個站點之間的通行提供了較多的路徑選擇。

本文通過對北京軌道AFC 數據的分析，對地鐵2號線和4號線宣武門-西直門段擁擠程度進行了對比分析，得出如下的結論：（1）行車距離與時間方面，兩條線路行車距離與時間幾乎相同。（2）線路客流增量方面，兩條線路在宣武門-西直門間的乘客凈增（減）量不存在統計意義上的顯著性差異，說明這一因素對兩條線路該路段的擁擠程度的差異沒有多大影響。（3）線路擁擠度方面，早高峰期間，2號線列車處于比較擁擠程度，4號線列車處于擁擠程度且4號線北向南方向在宣武門站乘客人數達到最大擁擠度。（4）早高峰期擁擠度最嚴重的菜市口->宣武門單行段，其擁擠因素不是由于新進入的乘客，而是過路的乘客。在宣武門站時就車廂內的乘客存量而言，4號線要遠遠高于2號線。

本文給出如下建議：（1）對于類似于2號線和4號線這樣的相鄰平行路段而言，如果乘客從宣武門進站，在西直門及該站之前出站或換乘1、6或13號線等，選擇乘坐2號線乘車的舒適程度要遠高于乘坐4號線。（2）建議北京公共交通部門能夠合理安排地面、地下交通流量布局，重點加強該線路段交通疏導與流量管理。

參考文獻：

[1]王凱北京地鐵客流特征分析管理科學與工程 2014年3月 51-56

[2]段衛靜陳艷艷賴見輝北京地鐵 4 號線客流特征分析都市快軌交通·第26卷第4期 2013年8月