國內(nèi)各城市的軌道交通線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度比較分析
——基于中國城市軌道交通協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)分析的研究報(bào)告之二

王鎮(zhèn)波 李昱澄 葉霞飛

(同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,201804,上海//第一作者，博士研究生)

截至2018年年底，國內(nèi)共有36個(gè)城市開通運(yùn)營(yíng)軌道交通線路，運(yùn)營(yíng)線路總長(zhǎng)度達(dá)5 494.9 km。其中，北京、上海的軌道交通線網(wǎng)規(guī)模超過600 km，廣州超過450 km，南京、重慶、武漢的超過300 km[1]。隨著線網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市軌道交通日均客流量也在增長(zhǎng)。由于城市的規(guī)模、發(fā)展程度、居民出行習(xí)慣等因素不同，即使是線網(wǎng)規(guī)模相近的城市，其客流總量也會(huì)存在差異，線網(wǎng)運(yùn)營(yíng)效率也存在差異。

線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度為線網(wǎng)全年日均客流量與線網(wǎng)規(guī)模的比值，即線網(wǎng)全年日均單位運(yùn)營(yíng)里程的客流量(萬人次/(d·km))，可用于綜合評(píng)價(jià)該城市的軌道交通線網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)效率。本文通過比較和分析國內(nèi)各城市的軌道交通線網(wǎng)的負(fù)荷強(qiáng)度，總結(jié)出了提升城市軌道交通線網(wǎng)運(yùn)營(yíng)效率的要點(diǎn)，旨在為各城市繼續(xù)擴(kuò)大線網(wǎng)規(guī)模提供參考與建議。

1 各城市的軌道交通線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)分析

本文選取國內(nèi)28座城市2017年已開通運(yùn)營(yíng)的軌道交通線路(不含市域鐵路、磁懸浮、機(jī)場(chǎng)線及2017年12月剛開通的線路)作為基本統(tǒng)計(jì)對(duì)象，結(jié)合2017年各線路客流量及運(yùn)營(yíng)里程數(shù)據(jù)[2]，計(jì)算得到這些城市的軌道交通線網(wǎng)的負(fù)荷強(qiáng)度，結(jié)果如圖1所示。

從圖1可知，北京、上海的線網(wǎng)規(guī)模仍遙遙領(lǐng)先于國內(nèi)其他城市，負(fù)荷強(qiáng)度均大于1.50萬人次/(d·km)；廣州的線網(wǎng)規(guī)模不及北京、上海的，但負(fù)荷強(qiáng)度最大，接近2.40萬人次/(d·km)；大連的線網(wǎng)規(guī)模超過150 km，但負(fù)荷強(qiáng)度最低；哈爾濱、長(zhǎng)沙、沈陽、鄭州、西安的線網(wǎng)規(guī)模小于100 km，但負(fù)荷強(qiáng)度均大于1.00萬人次/(d·km)，天津、蘇州、杭州的則與之相反。各城市的線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度差異的主要原因分析如下:

圖1 2017年國內(nèi)28座城市的軌道交通線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度

(1) 線網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)對(duì)其負(fù)荷強(qiáng)度有重要影響。以成都軌道交通網(wǎng)絡(luò)為例，其發(fā)展過程經(jīng)歷了單線、十字結(jié)構(gòu)、放射網(wǎng)和環(huán)加放射網(wǎng)，全網(wǎng)日均客流量由最初的近15萬人次/d(2010年)穩(wěn)定在了180萬～200萬人次/d(2016年)[3]。

(2) 由于線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度是網(wǎng)絡(luò)中各線路負(fù)荷強(qiáng)度的平均值，所以各線路負(fù)荷強(qiáng)度的大小對(duì)線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度有直接影響。線路的負(fù)荷強(qiáng)度不僅與其地理位置、車站周邊環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)中的功能[4]等密切相關(guān)，還受其開通年限[5]、沿線規(guī)劃實(shí)施情況[6]等影響。

(3) 城市居民平均收入[7]、線網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)的人均出行次數(shù)[4]、人均出行距離[8]、人口密度[9]等相關(guān)因素，對(duì)線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度也有所影響。

根據(jù)上述分析，本研究將28座城市按線路數(shù)劃分為三條線路以上城市和二條線路以下城市兩大類，結(jié)合上述部分因素進(jìn)一步比較分析各城市的軌道交通線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度。

2 三條線路以上城市的軌道交通線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度比較分析

3條以上軌道交通線路已可以形成城市的軌道交通線網(wǎng)骨架，而隨著線路數(shù)與線網(wǎng)規(guī)模的繼續(xù)增加，線路間的換乘往往變得更為便捷，相應(yīng)地，線網(wǎng)的客流吸引力將顯著提升。因此，需要將這類城市區(qū)別出來進(jìn)行有針對(duì)性的比較與分析。

2.1 統(tǒng)計(jì)指標(biāo)

由圖1可知，截至2017年年底，國內(nèi)共有14座城市的軌道交通(地鐵、輕軌)線路數(shù)在3條以上。三條線路以上城市各類統(tǒng)計(jì)指標(biāo)如表1所示。其中：負(fù)荷強(qiáng)度、線網(wǎng)規(guī)模、第一條線路及其開通年份的數(shù)據(jù)由中國城市軌道交通協(xié)會(huì)提供；市區(qū)和主城區(qū)常住人口密度的數(shù)據(jù)來源于各市統(tǒng)計(jì)年鑒及文獻(xiàn)[10]；單程通勤距離為該城市居民工作日早晚高峰上下班平均行程距離，數(shù)據(jù)來源于文獻(xiàn)[11]。市區(qū)范圍均不含該市下轄市縣，且北京不計(jì)懷柔、平谷、密云、延慶等4個(gè)遠(yuǎn)郊區(qū)；上海不計(jì)崇明區(qū)；重慶只計(jì)老九區(qū)；南京不計(jì)溧水、高淳區(qū)。主城區(qū)范圍指城市中心地帶，主要以行政區(qū)作為基本構(gòu)成單位，如上海主城區(qū)為黃浦區(qū)、徐匯區(qū)、長(zhǎng)寧區(qū)、靜安區(qū)、普陀區(qū)、虹口區(qū)、楊浦區(qū)。

2.2 線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度比較分析

由表1可知，線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度的最大值與最小值之差達(dá)到了2.12萬人次/(d·km)，線網(wǎng)規(guī)模相近的城市的線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度差值也很明顯。為了合理分析造成城市間線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度差異的原因，根據(jù)線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度將三條線路以上的城市劃分為4個(gè)等級(jí)：1.50萬人次/(d·km)以上，1.00萬～1.49萬人次/(d·km)，0.50萬～0.99萬人次/(d·km)，不足0.50萬人次/(d·km)。不同線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度等級(jí)城市的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)比較如圖2所示。

表1 三條線路以上城市的各類統(tǒng)計(jì)指標(biāo)(2017年)

a) 各級(jí)城市的線網(wǎng)規(guī)模比較

b) 各級(jí)城市的市區(qū)常住人口密度比較

c) 各級(jí)城市的主城區(qū)常住人口密度比較

d) 各級(jí)城市的單程通勤距離比較

上海、北京的線網(wǎng)規(guī)模超過500 km，但負(fù)荷強(qiáng)度卻低于廣州。這可能一方面是因?yàn)樯虾！⒈本┑木€網(wǎng)中存在多條大部分位于外圍區(qū)域的線路(如：上海軌道交通5、16號(hào)線，北京軌道交通昌平線、房山線等)拉低了整個(gè)線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度；另一方面則是因?yàn)閺V州的主城區(qū)常住人口密度接近2萬人/km2，為多條位于主城區(qū)的線路提供了穩(wěn)定的客流保障。

深圳、南京、重慶這3個(gè)城市的線網(wǎng)規(guī)模相近，均大于200 km，且線網(wǎng)已逐漸由主城區(qū)向整個(gè)市區(qū)范圍擴(kuò)張。但是，深圳的線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度大于南京、重慶的。這主要是因?yàn)樯钲诘氖袇^(qū)人口密度高達(dá)6 272人/km2，幾乎4倍于南京、重慶的，且深圳主城區(qū)的常住人口密度也比較高。此外，大部分位于外圍區(qū)域的南京軌道交通S8線、重慶軌道交通6號(hào)線(含國博支線)，其沿線開發(fā)未能與線路建設(shè)同步，線路負(fù)荷強(qiáng)度比較低，分別為0.22萬和0.52萬人次/(d·km)，拉低了整個(gè)線網(wǎng)的負(fù)荷強(qiáng)度。

成都、西安、蘇州、長(zhǎng)春的線網(wǎng)規(guī)模相近，但成都和西安的線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度遠(yuǎn)大于蘇州、長(zhǎng)春的。這些城市的線網(wǎng)均位于其主城區(qū)，但成都、西安的市區(qū)和主城區(qū)常住人口密度均明顯大于蘇州、長(zhǎng)春的。

天津的市區(qū)人口密度大于所有線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度低于1.5萬人次/(d·km)的其余城市，主城區(qū)常住人口密度僅次于上海的，但線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度只大于長(zhǎng)春、大連的。天津軌道交通線網(wǎng)如圖3所示。由圖3可知，天津線網(wǎng)的負(fù)荷強(qiáng)度主要被6號(hào)線和9號(hào)線拉低。6號(hào)線雖然位于主城區(qū)，但是，可能是因?yàn)殚_通時(shí)間短、客流仍處在培育期，這些因素導(dǎo)致了線路負(fù)荷強(qiáng)度低。9號(hào)線客流少的問題存在已久，其主要原因是沿線開發(fā)未能與線路建設(shè)同步，因而無法獲得潛在且穩(wěn)定的客源。

大連的所有統(tǒng)計(jì)指標(biāo)均大于長(zhǎng)春的，但其線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度卻低于長(zhǎng)春的。這主要是因?yàn)榇筮B軌道交通1、2號(hào)線的負(fù)荷強(qiáng)度分別為0.496萬人次/(d·km)和0.502萬人次/(d·km)，兩條線的長(zhǎng)度加起來約為54 km；而12號(hào)線為旅游觀光線路，負(fù)荷強(qiáng)度僅為0.022萬人次/(d·km)，長(zhǎng)度約為41 km。12號(hào)線的負(fù)荷強(qiáng)度大幅拉低了整體線網(wǎng)的負(fù)荷強(qiáng)度。

總體來看，線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度等級(jí)越高的城市組，其總體市區(qū)和主城區(qū)常住人口密度也越大，這進(jìn)一步印證了人口密度對(duì)線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度的積極影響，但單程通勤距離卻沒有明顯規(guī)律。這可能是由于三條線路以上城市的軌道交通網(wǎng)絡(luò)框架已逐漸形成并完善，線網(wǎng)覆蓋的面積變廣并且線路間的換乘便捷性也獲得了提升，從而加強(qiáng)了軌道交通對(duì)不同單程通勤距離出行者的吸引力。

3 二條線路以下城市的軌道交通線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度比較分析

2條以下軌道交通線路的城市尚未形成軌道交通線網(wǎng)骨架，線網(wǎng)覆蓋區(qū)域少且線路間換乘不便，導(dǎo)致了軌道交通對(duì)于客流的吸引力有限，其負(fù)荷強(qiáng)度受影響機(jī)理也會(huì)與三條線路以上城市有所不同。

3.1 統(tǒng)計(jì)指標(biāo)

由圖1可知，截至2017年年底，國內(nèi)共有14座城市的軌道交通(地鐵、輕軌)線路數(shù)在2條以下，二條線路以下城市的各類統(tǒng)計(jì)指標(biāo)如表2所示。

3.2 線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度比較分析

借鑒三條線路以上城市線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度分析思路，根據(jù)線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度將二條線路以下的城市劃分為3個(gè)等級(jí)：1.00萬人次/(d·km)以上，0.50萬～0.99萬人次/(d·km)，不足0.50萬人次/(d·km)。不同線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度等級(jí)城市的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)比較如圖4所示。

沈陽的線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度最大，這得益于其首條軌道交通線路開通于2010年，且主城區(qū)人口密度較高。

哈爾濱的線網(wǎng)規(guī)模、市區(qū)和主城區(qū)常住人口密度均低于鄭州、長(zhǎng)沙的，但線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度卻比鄭州、長(zhǎng)沙的大。這主要是因?yàn)楣枮I的2條軌道交通線路將各個(gè)鐵路車站連在一起了，哈爾濱2017年鐵路旅客運(yùn)輸總量達(dá)到了4 192萬人次，為軌道交通提供了十分充足的客源。

福州的市區(qū)和主城區(qū)常住人口密度均明顯大于同一線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度等級(jí)的其余城市，但其線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度僅大于昆明的，為0.55萬人次/(d·km)。昆明的線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度最低，因?yàn)槠渲鞒菂^(qū)常住人口密度在同一線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度等級(jí)城市組中最低，且市區(qū)常住人口密度僅為844人/km2。福州與同樣僅有1條軌道交通線路的南寧、青島相比，其軌道交通單程通勤距離更小，而這可能是造成其線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度小于南寧、青島的原因之一。在軌道交通網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)還未形成時(shí)，軌道交通可覆蓋的區(qū)域少，并不能很好地服務(wù)單程通勤距離小的居民；而單程通勤距離大的居民，由于出行距離增加，軌道交通可能覆蓋到其目的地的概率增加，因此更有可能選擇軌道交通。此外，福州軌道交通1號(hào)線開通時(shí)間短也可能是其線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度小的一大原因。

a)各級(jí)城市的線網(wǎng)規(guī)模比較

b)各級(jí)城市的市區(qū)常住人口密度比較

c)各級(jí)城市的主城區(qū)常住人口密度比較

d)各級(jí)城市的單程通勤距離比較

東莞的市區(qū)和主城區(qū)常住人口密度明顯大于同一線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度等級(jí)的其余城市，但線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度卻最低。除了東莞軌道交通2號(hào)線開通時(shí)間短且線路長(zhǎng)之外，其較小的單程通勤距離也可能是導(dǎo)致線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度偏低的原因。

總體來看，線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度等級(jí)越高的城市組，其總體主城區(qū)常住人口密度越大，但市區(qū)常住人口密度卻沒有明顯規(guī)律。這可能是由于二條線路以下城市的軌道交通線網(wǎng)基本位于主城區(qū)，影響范圍尚未向整個(gè)市區(qū)延伸。

4 結(jié)語

(1) 截至2017年年底，我國三條線路以上城市的軌道交通線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度在0.27萬～2.39萬人次/(d·km)，各城市線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度的極差達(dá)到了2.12萬人次/(d·km)；二條線路以下城市的軌道交通線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度在0.28萬～1.56萬人次/(d·km)，各城市線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度的極差達(dá)到了1.28萬人次/(d·km)；即使線網(wǎng)規(guī)模相近的城市，其線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度差異也很明顯。

(2) 盡管引起各大城市的軌道交通線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度差異的原因各有不同，但總體來看，每個(gè)城市的軌道交通線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度與其主城區(qū)常住人口、線網(wǎng)規(guī)模、線路開通運(yùn)營(yíng)時(shí)間及沿線區(qū)域的成熟程度和開發(fā)強(qiáng)度等因素具有比較密切的關(guān)系。

(3) 城市的主城區(qū)相比于外圍區(qū)域有更多的人口及更高的開發(fā)成熟程度，當(dāng)主城區(qū)常住人口密度達(dá)到一定程度時(shí)宜優(yōu)先建設(shè)城市軌道交通，并應(yīng)盡量覆蓋大客流集散點(diǎn)。

(4) 在城市外圍區(qū)域，基于TOD(交通引導(dǎo)發(fā)展)模式引導(dǎo)城市軌道交通建設(shè)時(shí)，應(yīng)確保城市軌道交通建設(shè)與沿線區(qū)域土地利用開發(fā)同步實(shí)施，以保障城市軌道交通工程項(xiàng)目的投資與運(yùn)營(yíng)效益。