市域（郊）鐵路客流預測研究

摘要 市域（郊）鐵路是連接城市中心城區和周邊城鎮組團及其城鎮組團之間通勤化、快速度、大運量的軌道交通系統，其特征處于城市軌道交通與國鐵之間，是目前我國公共交通發展重要領域之一。該文依托市域鐵路客流預測研究課題，通過分析蘇州城市發展形態、線網規劃，明確蘇虞張線的功能定位、客流類型及影響范圍；基于蘇州市域手機出行數據，采用四階段法，單獨分析蘇虞張三市間交流情況，以此對四階段模型予以約束，得出線路客流預測結果。

關鍵詞 市域（郊）鐵路；客流；預測

中圖分類號 U293 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）21-0030-03

0 引言

隨著我國社會化發展水平不斷提升，區域一體化發展形態凸顯，城市群、都市圈不斷形成，而市域層次的鐵路運輸在一體化綜合交通體系規劃中仍存在一定短板。市域（郊）鐵路是一體化發展范圍內提供公交化、大運量通勤客流服務的重要線路，其運行里程、覆蓋范圍、客流特性均介于國鐵和地鐵之間，是區域軌道交通系統的重要補充，也是城市軌道交通網絡的重要組成部分。客流預測是市域（郊）鐵路開展線網布局規劃、可行性研究、初步設計、施工圖設計的重要基礎，但其預測方法仍處于探索階段，有待進一步研究，形成成熟的預測方法。

參考較為成熟的地鐵和國鐵預測方法，地鐵客流預測通常采用傳統的“四階段法”，分出行生成、出行分布、方式劃分和交通分配四個階段；國鐵客流預測通常將國鐵客流分為轉移、趨勢、誘增三部分[1]，采用定性與定量相結合的方法。陸化普等[2]從城際軌道交通的特點出8d62df0ed0c640eb4e343ef7684a78b94e4877fe8ccdc3c2d49129a93ecc600e發，將城際軌道交通的客流分為城市內部客流與城市間客流，并提出采用競爭分配的方法進行預測；姚智勝等[3]將三次吸引法和客流轉移理論相結合，并結合統計學中距離分析思想確定客流轉移率，從而預測未來客流；王樹盛[4]提出可結合走廊理論和以Logit模型為代表的非集計模型采用基于效用矩陣的客流預測方法。

該文將依托蘇虞張市域（郊）鐵路客流預測研究課題，結合國鐵與地鐵客流預測方法，通過分析蘇州市域發展結構、市域鐵路線網形態，以蘇虞張線為例探索研究市域（郊）鐵路客流預測，旨在為后續市域（郊）鐵路客流預測相關課題提供參考依據。

1 客流預測前準備

蘇州市位于江蘇省南部，長江三角洲中部，屬長江三角洲沿海經濟開發區。東臨上海，南靠浙江，西抱太湖，北依長江，軌道交通將上海與昆山連為一體，地理位置十分優越，是長三角世界城市群重要中心城市，在長江三角洲中具有重要的戰略地位。

蘇虞張線是長三角都市圈鐵路網的重要組成，是主要服務張家港城區、常熟城區、蘇州主城區間的通勤、商務等客流，同時兼顧各組團內部日常出行客流的市域（郊）鐵路。據工程可行性階段研究，其線路總長約90 km，設21個車站，自蘇州北站引出，經相城區、常熟市、張家港市，終于張家港金港街道。

2 蘇虞張線客流預測

2.1 研究方法和預測思路

此次客流預測利用TransCAD，采用“四階段法”建立預測模型。

（1）預測范圍：將蘇州市域劃分為23個交通大區，1 462個交通小區，其中蘇州市區共劃分19個交通大區，1 026個交通小區。

（2）模型建立：在市域綜合交通出行調查的基礎上，建立市域出行需求預測模型，并進行校核[5]。

（3）交通供給：建立各特征年國鐵干線及城際鐵路網、市域（郊）鐵路網、城市軌道交通網絡、公交線網和道路網絡模型。

（4）出行生成：根據各特征年人口、就業崗位，預測上班、上學、公務、其他四類出行目的的出行發生、吸引量。

（5）出行分布：采用重力模型，預測上班、上學、公務、其他四類出行目的的全方式出行OD。

（6）方式劃分：根據出行方式劃分模型，預測公共交通出行OD。

（7）交通分配：根據公交分配模型，得到各特征年各線路客流數據。

（8）敏感性分析：對影響客流的主要參數進行敏感性測試。

2.2 預測過程

（1）人口崗位預測。

根據蘇虞張沿線規劃，結合手機信令進行綜合判斷預測，對常住人口、流動人口及崗位分布進行預測。遠期預測結果見表1。

（2）出行生成與分布。

以現狀居民出行調查為基礎，結合其他類似地區出行調查數據，測算市區常住人口初、近、遠期日平均出行次數分別為2.42次、2.53次、2.55次，流動人口初、近、遠日平均出行次數均為3.00次，結合張家港、常熟、昆山、太倉等板塊調查數據，預測常住人口初、近、遠日平均出行次數分別2.38次、2.47次、2.48次，流動人口初、近、遠日平均出行次數均為3.00次。

（3）方式劃分。

在需求分析基礎上，將得出的公交類OD在綜合公交網（常規公交+軌道交通）上進行競爭分配，預測得出軌道斷面客流量、各站點乘降量和平均運距等。分配模型采用最優策略法，分配過程中的阻抗為廣義出行費用（公式如下）：

Ck=∑i?J[rj+VOT×（γxxj+γwwj）]+∑i?I[VOT×（γddi+γvti）]（1）

式中：Ck——路徑k的廣義費用（元）；di——車輛路段i上的車站的停留時間（min）；i——路徑k所經過的路段的標識；I——路徑k所經過路段的集合；j——路徑k所使用的公交線路的標識；J——路徑k所使用的公交線路的集合；rj——乘坐公交線路j的費用（元）；ti——路段i上的車內時間（min）；VOT——時間價值（元/分鐘）；wj——乘坐公交線路j的等車時間（min）；xj——換乘公交線路j的懲罰時間（min）；γd——停留時間的權重；γv——車內時間權重；γw——等車時間權重；γx——換乘時間權重。

（4）交通分配。

應用公交分配模型，得到各特征年城市軌道和公交客流分配結果。預測初期、近期、遠期各特征年城市軌道和公交客流分配結果，具體如表2。

2.3 通道客流分配

考慮蘇州、張家港、常熟三市之間客流特征的不同于傳統的城市出行，除去組團內的出行需求，跨組團的出行需求占有較大比例，而傳統的預測方法難以較為客觀地反映全部出行需求。因此此次預測結合現狀客流、區域人口及出行量的增長的特征，對跨組團間客運需求進行預測，得到全線預測客流量。

根據手機信令統計數據，現狀站點沿線1 km范圍內全方式出行總量71萬人次/天（不包括各片區內部交流），其中張家港—常熟雙向5.9萬人次/天，張家港—蘇州0.65萬人次/天，常熟—蘇州6.5萬人次/天，其余為市域內部交換量。在此基礎上對規劃年涉及的全線各站間的出行需求進行總量控制，在規劃年區域OD上疊加跨組團出行OD，從而得到最終規劃年OD，最終得到規劃年通道客流分配結果。

常熟—蘇州：遠期通道總需求28.8萬人次/日，公路17.2萬人次/日，軌道交通11.6萬人次/日，通蘇嘉甬0.9萬人次/日，蘇虞張8.4萬人次/日，如通蘇湖2.3萬人次/日。

張家港—蘇州：遠期通道總需求10.3萬人次/日，公路5.3萬人次/日，軌道交通5.0萬人次/日，通蘇嘉甬1.1萬人次/日，蘇虞張3.9萬人次/日。

張家港—常熟：遠期通道總需求18.7萬人次/日，公路11.2萬人次/日，軌道交通7.5萬人次/日，通蘇嘉甬0.1萬人次/日，蘇南沿江0.7萬人次/日，滬通0.5萬人次/日，蘇虞張6.2萬人次/日。

3 客流預測結果及分析

3.1 客流總體指標

預測結果表明：蘇虞張線初期全日客運量為12.11萬人次/日，初期至近期客流增長較快，年均增長率達到8.38%，近期全日客運量為21.27萬人次/日，遠期客流增長放緩，年均增長率為2.23%，遠期全日客運量為29.61萬人次/日；遠期早高峰單向最大斷面客運量為0.94萬人次/小時；早高峰小時最大斷面均位于花溪—招商北路站。各特征年客流指標如表3。

3.2 客流特征分析

根據預測結果，遠期張家港、常熟及蘇州市區各組團內部交流占比共為37.0%。其中張家港組團內部交流占比13.19%，金港片區、張家港城區、鹿苑片區間城郊與城區間交流量1.8萬人次/日，占張家港內部交流量46.2%；常熟組團內部的交流達14.03%，其中海虞片區、常熟城區、辛莊片區間城郊與城區間交流量1.5萬人次/日，占常熟內部交通流量的36.1%，該線是承擔張家港和常熟內部城郊客流及各組團內部交流的重要線路。

跨區域間交流來看，三大組團間交流占比為63.0%，其中常熟至市區跨區域的交流占比最大（27.94%），張家港至常熟、市區間的交流差異較小（分別占20.07%、14.95%）。未來三市跨區域交流中仍呈現以公路出行為主的趨勢，隨著軌道交通的不斷發展，蘇虞張線作為三市溝通重要線路，在跨區域出行中承擔重要角色。

結合客流預測運距分布來看（遠期出行運距分布見圖1），遠期全日平均運距為30.9 km，約占運營里程的34.2%，其中30 km以下出行客流約占57.5%，55 km以下出行客流占比98.0%，該線客流運距分布集中在20～45 km之間，以鄰近組團間跨區域出行為主。

4 結論與建議

隨著我國城市范圍的不斷擴張，市域（郊）鐵路成為承擔跨圈出行需求的重要交通方式。蘇虞張線作為蘇州內部軌道線網的重要組成部分，隨著軌道交通的不斷發展，在跨區域出行中承擔重要角色，其客流由組團內部及跨組團客流組成。該文首先構建了蘇州市域內部的交通預測模型，進行客流初步預測，其次結合三市間出行特征，基于跨組團出行的特征進行校核，從而綜合預測得出全線客流，整體預測過程考慮較為全面、科學。

參考文獻

[1]任民.鐵路客運專線運量預測方法研究[J].鐵道工程學報，2008（5）：89-92+96.

[2]陸化普，王建偉，陳明.城際快速軌道交通客流預測方法研究[J].土木工程學報，2003（1）：41-45.

[3]姚智勝，董春嬌，熊志華.城際軌道交通轉移客流量預測方法研究[J].交通運輸系統工程與信息，2012（1）119-123.

[4]王樹盛.都市圈軌道交通客流預測理論及方法研究[D].南京：東南大學，2004.

[5]李福新.南京至揚州城際通道系統方案研究[J].鐵道建筑技術，2021（4）：160-163.