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1、 城市轨道交通车站客流时空分布特征分析及启示以北京为例【摘要】轨道交通线网客流特征实质上是车站客流时空分布叠加及交换的效果体现，通过分析车站客流的波动性，发现北京轨道交通系统在不同时间维度和区域范围均呈现出明显的不均衡特征；针对车站特点进行聚类分析，归纳出不同用地类型车站工作日及周末车站客流时空分布存在较大差异，特别是决定车站规模的进站客流最大时段并非全部发生于工作日或早晚高峰，商业及文体景区类、对外枢纽类、高校类车站周末进站量比平日更高；北京轨道交通换乘系数远高于国内其它同类型城市，换乘车站是线路与线路之间的结合点，换乘设施服务水平直接决定了轨道交通系统的运行效率和吸引力；同时北京也是限流车
2、站最多的城市分，析车站限流原因，对今后改善供给和服务水平大有帮助；需要特别指出，仅依靠轨道交通系统自身集散客流是不够的，只有通过与其他方式紧密衔接，根据区位特点做好差异化接驳设施，才能充分发挥车站的辐射作用。随着乘客出行需求日渐多样化，轨道交通规划和建设也应以人为本，面向乘客提供差异化、精细化的供给服务转变，最大限度挖掘公共交通潜力促，使轨道交通为居民出行发挥更大效用。【关键词】轨道交通；车站；客流特征；换乘；限流；接驳方式北京市现有常住人口超过2000 万人，日均出行需求接近6000 万人次，伴随城市空间的扩展，市民日常活动范围逐渐扩大，机动化出行比例也越来越高。面对交通需求的日益近增年长，
3、来，北京市加快轨道交通发展与建设，对缓解城市交通拥堵、优化完善城市空间布局、提高人民生活质量等发挥了重要作用。目前，北京轨道交通系统承担了六环1内6.8%的出行， 比十年前增加了 12.3 个百分点；日均服务进出站旅客1000 余万人次，基本确立了其在公共客运体系中的骨干地位。轨道交通车站作为旅客乘降的场所，既是乘客出行的出发、换乘与终止点，也是连接轨道交通系统与城市的纽带，轨道交通线网客流特征实质上是车站客流时空分布叠加及交换的效果体现。查找文献中发现，已有轨道交通客流的研究主要侧重于线路和网络，单独对车站客流的讨论较少，而详细分析车站的客流特征，可为确定车站规模及制定运营计划提供定量化依据
4、，有利于提高建设工程的规划与设计质量，确保城市轨道交通开通后的服务水平，因此本文以北京轨道交通车站为例专门对其客流特征开展调查和分析。1. 北京轨道交通车站空间分布及类型北京轨道交通线网呈环线加方格网状布局，截止至 2013 年 10 月，全市已开通运营 16条线路，里程达到 456 公里，全网共设车站 231 座，其中换乘车站 37 座（2 线换乘 34 个、3 线换乘 3 个），换乘站比例为 16%，平均站间距是1.7 公里。随着近年轨道交通的快速发展，核心区（二环内）轨道站点覆盖密度已达到0.51 个/平方公里，现状轨道站点覆盖人口情况见图 1，其中核心区和五环内轨道交通站点 1000
5、米半径覆盖的土地面积比例分别为 77.5%和 46.6%，覆盖人口占相应区域内总人数的比例分别为 79.0%和 61.0%，标志着北京轨道交通在核心区的供给已处于较高水平。1 图 1 北京市轨道交通车站 1km 半径覆盖人口情况客流一日波动特征。尽管周末进出站量明显低于工作日，但从各日分时客流进站量分布（图 2）中可以看出，周末平峰时段（9：0017：00）客流规模基本于工作日持平甚至略高； 工作日及周末分时客流进站量分布（万人次）星期一星期二70.060.0星期三星期四50.0星期五40.0星期六30.020.010.00.0星期日0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
6、0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 05 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 00 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 04 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 30 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 22.2 车站客流高峰小时发生时间决
7、定车站规模的进站客流最大时段并非全部发生于工作日（1）对外场站类。此类车站客流全日时间分布较为均匀，客流分布随时间呈抖动趋势，工作日及周末客流进站规模均较高，无明显的低谷，客流与该类车站所服务的枢纽中其它方式（列车、航班、长途客车）的发车时刻密切相关。主。通常情况下此类车站周末进站量高于工作日。 公交枢纽类。此类车站服务于北京市大型公交枢纽，工作日进站时间分布有两个高峰；周末客流小于工作日，且无明显早晚高峰。高校类。此类车站位于高等院校周边，由于白天学生在校学习，上午进站客流较少，下午至晚上进站人数逐渐增加，周末进站量一般高于工作日。工作日日均进站量大约为周六的1.28 倍，是周日的 1.36
8、 倍，需特别注意的是，并非每个车站周末进站人数均低于工作日。统计显示，商业及文体景区类、对外枢纽类、高校类等车站周末进站量普遍还要高于工作日，其中高校、商业及文体景区类车站增加幅度15超%。过表 1 将各类型站点分用地性质进行归类，设工作日进站量为1 分别计算周六及周日客流变化情况。表 1 不同用地类型车站工作日及周末进站量关系进站量工作日周六对外枢纽1178.4%72.9%60.6%54.6%115.3%117.1%111.2%114.1%82.2%81.8%129.6%127.4%73.0%67.8%周日此外，与全网客流进站时间工作日与周末时间分布存在明显区别不同，商业及文体景区类、对外枢
9、纽类、高校类等工作日及周末客流进站时间分布形态基本一致，典型车站进站客流随时间分布如图 3 所示。北京站进站量时间分布四惠站进站量时间分布（对外枢纽类）0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : :
10、: : : : :5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 05 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 00 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 00 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 03 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 03 0 0 0 0 0 0 0
11、0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : :4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 34 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 30 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 20 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2140001200010000800060004000200000 0 0 0 0 0
12、0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0: : : : : : : : : : : : : : : : : : : :5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 0: : : : : : : : : : : : : : : : : : : :5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 0
13、0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 00 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 03 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : :
14、 : : : : : :4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 34 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 30 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 20 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 24 200001500010000500000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
15、0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0: : : : : : : : : : : : : : : : : : : :5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 0: : : : : : : : : : : : : : : : : : : :5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 00 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 00 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
16、 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : :4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 34 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 30 0 0 0
17、0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 20 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2图 3 典型车站工作日与周末进站量时间分布（蓝色-工作日，红色-周末）并非所有车站客流高峰小时出现在早晚高峰（2）通过对各车站最大小时进站量的发生时间及比例进行统计，结果显示，车站进站客流平均高峰小时系数为 18.22%，其中，T2 航站楼高峰小时系数最低，仅为8.3%；沙河高教园高峰小时系数最大，达到34.7%。总体看来，居住类车站高峰小时系数普遍较高，对外枢纽类车站则是整体偏低。不仅各站高峰小时系数差异明显，而且不同类型车站高峰小时的发生时间也存在差别
18、。数据显示，进站高峰小时发生在7:00 至 9:00 车站比例为 57.6%，发生在 17:00 至 19:00 的车站比例为 39.7%。另有 2.7%的车站高峰小时发生在其它时段，此类车站主要涉及对外枢纽类、商业及文体景区类，非典型车站高峰小时发生时段及比例见表2。表 2 非典型车站高峰小时发生时段及比例高峰小时时间10：00-11：0010：00-11：0015：00-16：0016：00-17：0016：00-17：0021：00-22：008.33%8.38%11.60%15.22%14.96%商业及文体景区商业及文体景区商业及文体景区奥体中心通过以上分析可得出：由于车站用地类型不同
19、，进站客流的规模和时间分布，特别是工作日与周末的客流特征存在较大差异，商业及文体景区类、对外枢纽类、高校类等车站周末进站量高于工作日，且决定车站规模的进站客流最大时段并非全部发生于工作日。因此，在规划设计工作中要特别注意，不能一概用工作日线路高峰时段或工作日车站高峰小时的车站上、下车客流作为确定车站规模的依据。这就要求在线路可行性研究阶段及初步设计阶段的客流预测工作中，对于大型客流集散车站，特别是设置在对外枢纽、商业中心和文化体育活动场所的站点，除给出常规客流预测结果外中，还应分析此类车站周末及节假日乘降量及其对线路高峰小时最大断面客流量和站点进、出站量的影响。3. 车站客流规模及空间分布单站
20、进站客流规模相差近 140 倍（1）车站客流规模受站点周边用地类型、开发强度及程度等因素影响较大，通过对 2013 年5 7 月所有工作日进站量均值进行统计，结果显示，北京轨道交通系统日均进站乘客为 554 万人次，各站全日进站客流规模从0.07 万至9.70 万人次不等，相差近140 倍速。进站量低于1 万人次的车站比例为24.4%，1 至 2 万的车站比例为26.7%，7 至 8 万的车站为2.2%，8万以上的车站比例为 0.9%。通过对各站进站高峰小时客流进行统计，一小时内车站进站最大值从160 人至15990 人次之间，平均每站服务进站乘客4136 人次/高峰小时。（2）进站量空间分布
21、中心城高于外围（3）车站进站量排序如图4 所示，进站客流分布呈现中心城高外围低的趋势，一方面受城市空间布局和开发强度的影响，各地区的出行产生和吸引存在差异；另一方面，现有服务下水，平轨道交通全行程速度仅为小汽车的79%，长距离出行与小汽车相比无明显竞争优势， 对外围地区居民吸引力不高，而轨道交通主要吸引目标人群正是此部分中长距离出行的乘客。图 4 各车站全日进站量排序4. 换乘站客流构成及服务水平换乘系数高（1）目前北京轨道交通系统日均客流量 1010 万人次，其中换乘量 455 万人次，换乘系数为 被动换乘是导致换乘量高的原因之一（2）图5 换乘站乘降量与换乘量5. 车站限流原因及影响 图
22、6 2013 年第三季度北京轨道交通限流车站位置由于部分车站采取高峰时段限流措施及部分线路区间高峰时段车厢过于拥挤的影响，导致轨道交通的吸引力下降，居民通勤出行需求可能通过错锋上下班和方式转移被抑制，通过目前轨道刷卡数据或人工调查统计的轨道方式高峰小时系数很可能低于实际的需求。若车站能力可满足需求不需采取限流措施，则现状轨道交通进站客流规模将进一步提高，进而对车站设施及设备规模提出更高要求。6. 进出站客流接驳体系相较于其它方式，轨道交通站间距较大，其覆盖范围及吸引范围有限，难以做到门到门服务，仅依靠轨道交通系统自身集散客流是不够的，只有通过与其他方式紧密衔接起来，才能使城市轨道交通系统发挥最
23、大作用。对外枢纽及公交枢纽类车站吸引客流量大（1）对比工作日与周末排名前十位的车站可以看出，工作日办公类车站客流较多，周末则是商业类客流较高；对外枢纽类及公交枢纽类车站每日进站客流总量均比较靠前，由此可以判断城市对外、对内接驳方式对轨道交通客流贡献较大。表 3 工作日及周末进站前十名车站排名用地性质公交枢纽办公33大望路西直门西二旗北京站北京西站三元桥崇文门44公交枢纽办公5566对外枢纽对外枢纽混合77889大望路前门混合9混合10公交枢纽108 步行为轨道交通主要接驳方式（2）步行自行车公交车摩托车出租车小汽车其他49.0%76.6%100%（1）（2）（3） 要从线网规划层面优化线网衔接
24、结构，例如外围线路与中心城线路的衔接尽量创造多点换乘条件，不同线路间换乘车站布局上优先考虑同台换乘等，还要重视换乘车站自身的布置和规划，包括运能匹配性（站台人数）、换乘便捷性（换乘时间，换乘流线顺畅性、）设施能力（超高峰饱和度，楼梯扶梯端部拥堵人数，站台人流密度）和换乘舒适性等。注意车站限流后表现出的客流特征与实际需求不完全对称（4）车站限流实质上是由于轨道供给与实际需求不匹配造成的，受限流影响，居民错锋出行或选择其它方式，因此，通过目前轨道刷卡数据或人工调查统计的轨道方式高峰小时系数低于实际的需求，后续线路在设计和建设时应充分考虑此因素并吸取以往教训，在轨道客流预测及运营组织中注意留有余地。
25、根据车站所处区位特征做好差异化接驳服务，统筹规划并立争同步实施（5）根据区位特点做好差异化接驳设施对提高轨道交通吸引力和服务水平至关重要。对于中心城内车站分布密度高、步行进站比例大的特点，需继续加强车站一体化设计工作，接驳重点放在车站与周边建筑“无缝衔接”，最大限度的人车分流。线路起终点通常情况下是与其他交通子系统换乘接驳的重要节点，所以此类车站出入口的设置应与公交站点、出租车停车区、自行车停车场及人行过街设施配置相匹配，接送距离轨道站点较远的居民使用轨道交以通充，分发挥车站的辐射作用，实现轨道交通、公交、小汽车等交通方式的融合，从而提高轨道交通的可达性和服务范围，达到提高城市公共交通服务水平的目的。因此，在加速轨道交通建设的同时要注意提供差别化、精细化的服务，才能提高轨道交通吸引力、最大限度挖掘公共交通潜力，促使轨道交通为居民出行发挥更大效用，实现交通与城市和谐发展。【参考文献】1毛保华.城市轨道交通规划与设计M，北京：人民交通出版社，2011.5.刘剑锋，罗铭，马毅林，王静等.北京轨道交通网络化客流特征分析与启示J，北京：都市快轨交通，22012.10.3王静，刘剑锋，孙福亮.北京市轨道交通线网客流分布及成长规律J，北京：城市交通，2012.3.【作者简介】10