南京地铁南北线客流预测与运能规划的应用性研究

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[摘要]预测客流量是举行地铁系统线网规划。轨道交通工程设计的基础资料和重要依据，它具有阶段性、近似性、增长性的特点。为协作2023年第十届全国运动会的举办，妥当解决奥体中心产生的突发客流，南京地铁南北线一期工程向西延长4.82km，使线路总长达到21.72km。

[关键词]地铁；客流预测；运能规划；南京

在南京将来的城市建设进展规划中，迅速轨道交通饰演着非常重要的角色。根据南京市的城市总体规划思路，轨道交通线网规划为10条线路，其中7条线路为地铁，3条线路为轻轨，总长度达365km，预计于2050年前建成。当前正在建设的地铁南北线一期工程是国家“十五”方案中确定的重点工程，竣工后将成为江苏省首条地铁，同时也是与2023年由南京主办的第十届全国运动会相配套的基础设施项目。

1南京地铁南北线的线路规划与功能定位

南北线是南京市地铁线网规划中的1号线，贯通了南京市主城区的中心腹地，把城市中心区的商业、金融、文化、综合服务等繁华区及对外交通口等客流集散点衔接起来，同时还衔接南北两个工业区，是南京南北线客流走廊的骨干交通线。南北线一期工程南起小行，向北经中华门、沿中山南路、中央路到鼓楼，再沿玄武湖畔至南京火车站，而后沿小红山至迈皋桥，形成南京主城区中轴线的迅速轨道交通走廊。一期工程全长21.72km，共设车站16座，将于2023年9月1日建成通车。

地铁南北线一期工程建设，不但可以极大地缓解城市中心交通拥挤、堵塞问题，便利广阔市民平安、便捷、舒服地出行，而且对于引领城市规划、拉动地方经济进展、保持南京古都风貌、提高城市形象、提升环境质量、完美城市功能、加速城市开发、实施可持续进展战略等，都有着非常重要的意义。

2客流预测对城市轨道交通规划的影响

轨道交通的基本类型通常包括地铁系统、轻轨系统、市郊铁路、单轨系统、新交通系统、有轨电车六类。挑选哪种交通方式应从以下几个方面考虑：运输能力、每乘客投资额、运营费用、对环境的影响。同时还应考虑每公里的投资费用(打算一次性投资的多少)。在以上因素中，系统的运输能力应当首要考虑。运输能力即交通容量，指单方向每小时的断面乘客利用量。

普通来讲，若断面单向远期预测客流量在4万人次/h以上，则必需选取用地铁；公共汽车的最大单向运输能力为8000人次/h；当单向断面客流量超过8000人次/h，而远期预测客流量不超过4万人次/h时，宜选用投资较少的轻轨或单轨系统。轻轨和单轨是介于公共汽车和地铁之间的中等运量的迅速轨道交通系统。

据南京市交通部门预测，南京全市机动车总量到2023年有可能突破80万辆，其中仅市区就有45万辆左右，届时南京市区每千人的机动车拥有量将达到150辆，每千人的轿车拥有量将达到100辆。因为目前的城市干道网难以适应机动车的大量增长，轨道交通将会逐步进展为南京市公共交通的骨干力气。

3地铁客流预测的主要特点

目前利用数学手段预测得到的将来设计年度的客流量，称为预测客流量，它是举行地铁系统线网规划、轨道交通工程设计的基础资料和重要依据，主要具有以下几个特点。

(1)阶段性。通常把预测年限分为初期、近期和远期。初期为建成通车后的3年，近期为交付运营后的10年，远期为交付运营后的25年。系统的总体建设规模、机电设备容量及系统运送能力普通是根据预测的远期客流量来确定的，由此举行土建工程设计，以及举行项目的经济效益和社会效益评价。南京地铁南北线客流预测的特征年为2023年、2023年、2030年。

(2)近似性。目前各城市在举行客流量预测时，采纳的普通都是近10年的城市统计数据和城市规划中今后10年的资料，因为预测时光跨度长，预测结果会产生偏差，其误差大小直接影响到工程建成后的使用效率和效益。

(3)增长性。客流量是社会经济活动和文化生活活动的产物，它会随着城市建设的进展、人口的增强和社会经济基础的扩大而增强。例如，南京市的都市圈总人口2000年为430万左右，2023年预计为500万左右；2000年南京市的GDP为1021.3亿元，预计“十五”期间，年均增长10%左右。因此南京市的客流量也将会随之增强。

可见，掌握预测客流量的特点，对城市人口、经济等各种增长因素做出精确     评估，对提升地铁客流预测的精确     性具有重要作用。

4客流预测办法

四阶段预测法是目前交通规划领域应用最广的客流预测办法，即根据交通生成预测、交通分布预测、交通方式划分和交通分配4个阶段来分析城市现状和将来的交通情况。

4.1交通生成预测

考虑到地铁建设对沿线的土地开发、城市建设及人口分布会产生影响，对于常住人口的客运交通需求，要分析讨论对象区域的人口、就业及用地状况的变化，在此基础上举行出行产生预测；对于旅游城市，利用分析影响旅游需求的主要因素与旅游需求的关系，建立旅游需求的预测模型，对将来旅游需求的吸引总量举行预测。

4.2交通分布预测

按照居民出行调查结果，建立居民出行分布模型，并预测将来特征年居民全方式出行OD表；旅游需求的出行分布要与交通方式划分步骤相结合，按照旅游需求特点、逻辑和来源举行预测。

交通量分布的预测办法，主要分为两大类：增长率法和构造模型法。其中，重力模型法是一种构造模型法，它有多种修正模型和进展模型，应用讨论范围广、工程可操作性强，不仅能适用于城市结构及土地通过的变化，而且也能适应因引入新的交通工具而产生的所需时光变化。

南京地铁南北线穿过城市主城区，因为受到用地的限制已不具备大规模扩展的条件，因而采纳重力模型较为合适，实际预测采纳了双约束重力模型。

4.3交通方式划分

居民出行时对交通方式的挑选主要取决于交通方式的服务水平，体现在交通方式的旅行时光、费用及舒服度等。其中，对于大多数居民来说，旅行时光和费用是最为敏感的两个因素，也是举行客流分析与预测时必需着重考虑的因素。

以居民出行调查数据为基础标定交通方式划分模型，可以获得公交类(常规公交+轨道交通)OD、自行车OD、步行OD及其它交通方式OD矩阵。

4.4交通分配

将公交类OD在公交网(常规公交+轨道交通)上举行竞争分配，计算轨道网各断面客流量、各站点乘降量和站间OD等。

由于轨道交通的线路是固定的，所以它对客流的吸引有两个特点：一是必需有常规地面公交的支持；二是它普通不吸引与轨道线路方向垂直的居民出行。轨道交通与常规公交方式利用行程时光、换乘时光、票价等综合费用之间的竞争来吸引客流，从而确定轨道线路各站上下车人数和断面客流量等技术指标。

5南京地铁南北线客流预测与结果分析

5.1预测过程概要

采纳四阶段预测法，借助TransCAD交通规划软件和东南高校的交通网络系统分析软件“交运之星”举行分析预测。

首先，实行收集历史数据和抽样调查等方式猎取大量的南京市统计资料，其中涉及交通、经济、人口等方面，并将数据汇合到数据库中，利用人机对话的方式标定公共交通量(地面公交轨道交通)的多元回归预测分析模型。

第二，构建预测年度的OD分布矩阵，并举行地铁交通区城市居民出行吸引预测，得到上班出行吸引量、上学出行吸引量、弹性出行吸引量、回程出行吸引量，同时用城市人口及相关的经济指标举行修正。

5.2断面流量分析思路

高峰小时的客流预测十分重要，它关系到轨道线路的设计标准、运载能力、车辆编组及车站设计等多项工作。在实际中采纳高峰客流OD预测技术，可以计算出各年度早晚高峰OD量。

流量分析的关键步骤是计算第i站上车到其它各站下车的人数S(i，j)。普通认为进站量大的车站其出站量也相应大一些。从全天的客流角度看，第i站上车到第j站下车人数S(i，j)应与第j站上车到第i站下车人数S(j，i)大致相等，即从各站上车，到第j站出站的人数之和等于第j站进站的总人数。

利用预测每个峰期进站上车和下车出站的大致人数，可以估算该峰期随意时刻车站中的人数，普通一个峰期为1小时