【《西安地铁换乘流量实例分析》7400字（论文）】

西安地铁换乘流量实例分析文章通过分析西安地铁最近几年间的运营状况，以此作为基础来做实例分析，从而得到西安地铁中旅客有效路径选择时主要的分配方法，再借用西安地铁的实例来验证本文的科学性，再进一步研究出西安地铁的客流分布有哪些相关特征。1.1西安地铁的概况从2011年9月16日成功开始运营西安地铁到现在，开通的线路分别包括1号线一、二期，2号线一期，3号线一期以及4号线这四条地铁线路,以《西安城市轨道交通建设规划（2017~2023）》这份报告为依据，西安地铁分别拟建的线路有1号线三期，2号线三期，3号线二期，7号线一期，8号线，10号线，11号线，14号线15号线、16号线组成，将会形成一种“棋盘+环+放射式”结构布局，这份报告的规划图如下图所示。(图5-1)图5−1西安城市轨道交通建设规划图西安地铁将来的预计发展方向大致包括：对已有线路进一步延长并且建设新的线路。预计将要延长的既有线路分别包括：一号线2期、一号线3期、二号线2期和三号线2期等，加密线路则都包括：五号线、六号线、九号线及换线八号线等线路。考虑到西安地铁线路网这几年间不断丰富的现实情况，本章会通过对影响旅客对于既有线路得路径选择的各类因素，更进一步进行流量分析，例如：列车运量、换乘距离、发车间隔等因素，将在更多线路开通前，为西安地铁现阶段建设线路的断面客流量、进站以及换乘进行预测和分析，从而进一步改善西安地铁现有线路的旅客客流分配情况，进一步为开通新的线路打下优秀基础，以便于进一步改良西安地铁中运营组织的相关模式，有助于给整个西安地铁线网中的与客流流量分配相关的问题提出更多、更好的解决方案。1.2西安地铁的基本数据分析西安地铁中车站的相关数据都如下表所示：表5−1西安地铁网络各个车站与线路概况线路总车站数量换乘站名换乘站数线路里程1号线23纺织城站，北大街站，五路口站，通化门站431.5公里2号线21行政中心站，南稍门站，北大街站，小寨站426.3公里3号线26通化门站，青龙寺站，大雁塔站，小寨站，科技路站539.15公里4号线29五路口站，行政中心站，建筑科技大学·李家村站，北客站，大雁塔站531.2公里西安地铁的城市轨道交通网络示意图如下图所示（图5-2）：图5-2西安城市轨道交通网络示意图通过西安地铁的基础数据，再参考2018年至2020年西安地铁公布的数据可得出，2018至2020年西安地铁客运量如下：表5-2西安地铁于2018年的客流量月份最高客流量（万）最低客流量（万）总客流量（万）平均客流量（万）1月251.32194.286720.92216.772月241.89176.566121.36211.353月261.24198.466854.82221.124月268.63201.147046.55234.885月272.29213.637488.79242.966月279.31216.897443.08248.127月289.28221.567918.02251.428月286.57228.147978.01257.369月288.76229.347771.45259.0410月291.7234.478117.64261.8611月291.48233.677931.1264.5712月302.67249.868622.65278.15表5-3西安地铁于2019年的客流量月份最高客流量（万）最低客流量（万）总客流量（万）平均客流量（万）1月261.32204.286751.92226.772月251.89186.566153.36221.353月271.24208.466881.82231.124月278.63211.147076.55244.885月282.29223.637519.79252.966月289.31226.897473.08258.127月299.28231.567949.02261.428月296.57238.148009.01267.369月298.76239.347801.45269.0410月301.7244.478148.64271.8611月301.48243.677961.1274.5712月312.67259.868653.65288.15表5-4西安地铁于2020年的客流量月份最高客流量（万）最低客流量（万）总客流量（万）平均客流量（万）1月271.32214.286782.92236.772月261.89196.566181.36231.353月281.24218.466916.82241.124月288.63221.147106.55254.885月292.29233.637550.79262.966月299.31236.897503.08268.127月309.28241.567980.02271.428月306.57248.148039.01277.369月308.76249.347831.45279.0410月311.7254.478179.64281.8611月311.48253.677991.1284.5712月322.67269.868684.65298.15图5-3西安地铁2020年全年各月日客流量的对比图5-5西安地铁于2020年的年度客流量汇总表总客流量（万）日均客流量（万）工作日均客流量（万）休息日均客流量（万）一月6782.92236.77276.32211.28二月6181.36231.35264.89191.56三月6916.82241.12286.24219.46四月7106.55254.88289.63223.14五月7550.79262.96293.29232.63六月7503.08268.12298.31231.89七月7980.02271.42309.68242.56八月8039.01277.36301.57249.14九月7831.45279.04309.76248.64十月8179.64281.86316.07253.47十一月7991.1284.57316.48252.67十二月8684.65298.15323.67268.86图5-4西安地铁2019年的不同种类客流量对比经过总结上表能够发现，西安地铁于2018——2020年全年间1至12月的总客流量体呈现出上涨趋势。三年内12月的月客流量都达到了全年的最大值；2月份的客流量则皆为全年月客流量的最小值；这三年内全年日客流量12月的31日（元旦节的前一天）这天最多，与之相反的是2月的15日（大年三十）为全年日客流量最少的一天。经过分析西安地铁2018年——2020年全年的旅客流量可以发现，季节与节假日对西安地铁出行的客流量影响较大，出行量大幅上升的时间主要为节假日前几日，而在节假日期间客流量会有所回落。1.2.1本文函数所影响的因素（1）出行乘车时间在影响出行时间的众多因素中，城轨交通的运营时间以及列车的发车间隔是尤为重要的，西安地铁各条线路的运营时间以及发车间隔如下表所示：表5-6西安地铁各线路的运营时刻表与发车间隔线路运营时刻表发车间隔（s）1号线6:00-23:302272号线6:00-23:501573号线6:00-23:151804号线6:00-23:00250各个路径的发车间隔往往可以决定路径列车的每小时单向运量和运行速度，而单向运量和运行速度也往往会影响旅客出行时间的长短，同时运营时刻表也通常会决定旅客出行时间的起点与终点时间。（2）出行换乘时间换乘时间一般可分为两种，换乘等待时间和换乘走行时间；换乘时间通常是上述两种时间的和，也正是由于这个原因，不论是走行时间消耗还是等待时机消耗都可能影响旅客的出行时间。西安地铁各站换乘所需的时间如下表所示：表5-7西安地铁各换乘站在普通客流时的换乘方向消耗所需换乘时间换乘站换乘出发线路换乘到达线路换乘所需时间（s）换乘站换乘出发线路换乘到达线路换乘时间（s）通化门站1号线3号线98五路口站1号线4号线108通化门站3号线1号线105五路口站4号线1号线116北大街站1号线2号线154行政中心站2号线4号线106北大街站2号线1号线150行政中心站4号线2号线108小寨站2号线3号线175大雁塔站3号线4号线92小寨站3号线2号线170大雁塔站4号线3号线99已知换乘站所需换乘时间作为影响旅客换乘车站选择与出行时间长短的重要因素，因此上表为西安地铁的各个换乘站在普通客流时所需要的换乘时间做了统计。表5-8西安地铁内各换乘站于高峰时刻客流换乘方向所消耗的换乘时间换乘站换乘出发线路换乘到达线路换乘所需时间（s）换乘站换乘出发线路换乘到达线路换乘所需时间（s）通化门站1号线3号线125五路口站1号线4号线132通化门站3号线1号线134五路口站4号线1号线138北大街站1号线2号线319行政中心站2号线4号线128北大街站2号线1号线279行政中心站4号线2号线133小寨站2号线3号线303大雁塔站3号线4号线125小寨站3号线2号线270大雁塔站4号线3号线130已得知换乘站所需要的换乘时间作为影响旅客换乘车站选择与出行时间长短的重要因素，因此上表为西安地铁的各个换乘站在高峰客流时所需要的换乘时间进行了统计。（3）出行的换乘次数已知旅客的换乘次数可以根据现实情况考察得到，因此旅客换乘的次数只用在具体路径选择的时候加入计算即可。（4）舒适程度因为各线路所经过的地点是不同的，人流量也并不相同，根据2018至2020年间各线路客流量可得出，西安地铁的拥挤程度为：二号线拥挤程度大于一号线大于三号线约等于四号线，可由此得出西安地铁各个线路间舒适度排名为三、四号线最佳，一、二号线则次之。1.2.2西安地铁换乘站西安地铁的换乘站分别有：北客站、五路口站、北大街站、纺织城站、通化门站、南稍门站、西北工业大学站、青龙寺站、建筑科技大学·李家村站、小寨站、行政中心站、大雁塔站，共计为12个换乘站，其中的主要换乘站分别是五路口站、北大街站、大雁塔站、通化门站、行政中心站、小寨站，这几个换乘站的换乘方法见表5-9。表5-9西安地铁换乘站换乘方式换乘站“T”字换乘“十”字换乘五路口站√北大街站√大雁塔站√通化门站√行政中心站√小寨站√“T”字换乘站的定义：旅客换乘时，当两条线路在上、下立交的情况下，其中一条线路顶部与另一条线路中部相交汇，这种换乘方式可以方便车站在车站换乘时控制客流方向基本为单向，如果有反方向客流则需在站厅内换乘。“十”字换乘站的定义：旅客换乘时，两条换乘线路中部都相交，这种换乘方式会使客流相对集中，容易导致客流对冲的情况出现。1.2.3西安地铁的换乘客流量用换乘数最大的北大街站和小寨站举例，2020年中1月的日平均客流量见下表：表5-10西安地铁的北大街站2020年1月间旅客换乘客流量日期客流量换乘方式日期客流量换乘方式1月1日12.4“十”字换乘1月2日13.1“十”字换乘1月3日12.7“十”字换乘1月4日13.1“十”字换乘1月5日12.3“十”字换乘1月6日13.3“十”字换乘1月7日12.5“十”字换乘1月8日13.2“十”字换乘1月9日12.7“十”字换乘1月10日11.7“十”字换乘1月11日11.9“十”字换乘1月12日10.9“十”字换乘1月13日11.6“十”字换乘1月14日10.8“十”字换乘1月15日12.7“十”字换乘1月16日11.5“十”字换乘1月17日12.4“十”字换乘1月18日11.4“十”字换乘1月19日12.6“十”字换乘1月20日10.7“十”字换乘1月21日12.9“十”字换乘1月22日10.6“十”字换乘1月23日13.3“十”字换乘1月24日11.4“十”字换乘1月25日11.7“十”字换乘1月26日11.3“十”字换乘1月27日11.9“十”字换乘1月28日12.2“十”字换乘1月29日13.2“十”字换乘1月30日11.6“十”字换乘1月31日10.9“十”字换乘表5-11西安地铁小寨站2020年1月换乘客流量日期客流量换乘方式日期客流量换乘方式1月1日9.7“T”字换乘1月2日10.4“T”字换乘1月3日10.8“T”字换乘1月4日10.9“T”字换乘1月5日10.7“T”字换乘1月6日10.8“T”字换乘1月7日10.8“T”字换乘1月8日11.2“T”字换乘1月9日11.1“T”字换乘1月10日11.4“T”字换乘1月11日10.8“T”字换乘1月12日10.9“T”字换乘1月13日10.3“T”字换乘1月14日9.9“T”字换乘1月15日10.2“T”字换乘1月16日10.3“T”字换乘1月17日11.3“T”字换乘1月18日10.9“T”字换乘1月19日10.8“T”字换乘1月20日10.8“T”字换乘1月21日10.9“T”字换乘1月22日10.8“T”字换乘1月23日10.9“T”字换乘1月24日10.9“T”字换乘1月25日10.8“T”字换乘1月26日10.9“T”字换乘1月27日10.1“T”字换乘1月28日10.8“T”字换乘1月29日10.1“T”字换乘1月30日11.1“T”字换乘1月31日11.5“T”字换乘通过上面两表分析可知，北大街站与小寨站相比换乘的客流量较多，北大街的日均进出旅客流量达到9.9万人次/日，节假日时达到10.7万人次/日，旅客换乘量在2020全年内最高可达到33万人次/日，小寨站的日均进出站旅客流量为8.8万人次/日，换乘量于2020年全年里最高可达到24.8万人次/日。1.3以换乘为基础的流量分配目前西安地铁的路网结构比较简单，所以路径分配的问题通常为同一OD间不同路径内选择比例的问题，正因为这个原因，本文用航天大道至运动公园，吉祥村至万寿路，这两组OD对为分析的对象，因为以上两组OD能够换乘的车站数量较大，分析出的结果会相对明显一些。在运动公园至航天大道的这一组OD对内，通过图的遍历算法来进行筛选，得到了换乘次数只有一次的路径一条，换乘次数有两次的路径存在两条，以本文给换乘次数做的设定为依据，换乘为三次及以上路径的情况因为发生概率过低不符合设定所以不进行分析，本文通过实际考察获得数据，具体如下：只换乘一次的旅客路径包括：航天大道站——行政中心站——运动公园站。需换乘两次的旅客路径包括：航天大道站——大雁塔站——小寨站——运动公园站；航天大道站——五路口站——北大街站——运动公园站。表5−12西安地铁在普通客流时段航天大道站至运动公园站客流量分配的结果表（单位：）乘车线路换乘站乘车时间换乘时间总时间选择概率42行政中心站42.11.543.650%432大雁塔站、小寨站40.34.244.530%412五路口站、北大街站40.74.34520%表5−13西安地铁在高峰客流时段航天大道站至运动公园站客流量分配的结果表（单位：）乘车线路换乘站乘车时间换乘时间总时间选择概率42行政中心站42.12.144.270%432大雁塔站、小寨站40.36.446.720%412五路口站、北大街站40.77.448.110%可知吉祥村至万寿路的这组OD对内，运用图的遍历算法来进行筛选可以得到一条换乘路径只有一次的路径，两条换乘次数为两次的旅客路径，结合前文对换乘次数做出的设定，换乘达到三次及三次以上路径的换乘情况因为发生的概较低，所以不符合设定，故不分析这种情况，文章通经过实际考察得出了如下数据：只换乘一次的客流路径是：吉祥村站——通化门站——万寿路站。需要换乘两次的客流路径是：吉祥村站——小寨站——北大街站——万寿路站；吉祥村站——大雁塔站——五路口站——万寿路站。表5−14西安地铁的普通客流时段吉祥村站至万寿路站旅客流量分配结果表（单位：）乘车线路换乘站乘车时间换乘时间总时间选择概率31通化门站23.11.424.452%321小寨站、北大街站26.31.131.414%341大雁塔站、五路口站21.33.321.634%表5−15西安地铁的高峰客流时段吉祥村站至万寿路站旅客流量分配结果表（单位：）乘车线路换乘站乘车时间换乘时间总时间选择概率31行政中心站23.12.121.260%321大雁塔站、小寨站26.39.150.410%341五路站、北大街站21.34.229.530%通过以上两表可得出，总体上呈现选择概率是：时间费用如果越小，路径选择的概率就会越大。也就是说旅客路径选择的时候，会更倾向于旅客乘车时间以及换乘次数都较少的路径。1.4以旅客属性为基础的流量分配前文通过路径概率选择，得出了如果时间费用越小，那么路径选择的概率就越大，也就是旅客路径选择的时候，常常会倾向于总乘车时间以及换乘次数都较少的路径。而以换乘客流模型作为基础可得出，对换乘费用的计算受到旅客的属性影响很大，也对换乘的费用有着一定影响，因此也进而影响了路径费用。研究发现旅客的职业和收入对于乘坐地铁时选择路径影响较小，因此本文会依据旅客的年龄、性别以及出行的目的为大方向，从而进行分类讨论，讨论可得出了以下的结论：把年龄视作分类的标准可以得出：50岁以上的老年人相比50岁以下的中青年人群，会更加倾向于选取换乘次数相对较少，且拥挤程度相对较低的乘车路径。把性别视作分类的标准可以得出：男性与女性相比，行走的速度更快，而且换乘时间更短，所以多站换乘对于出行的时间费用的总影响要比女性少。把出行时的目的视作分类的标准可以得出：当自由出行的旅客与需要通勤的旅客相比较发现，自由出行旅客的路径选择往往会更加随意，没有确定性要求；但是通勤乘客会主要选择需要时间费用较少的路径。将以上分类作为基础，把旅客依据属性的不同，划分成八个种类，分别为：表5-16以不同属性为基础的旅客分组表类别属性类别属性种类一中青年人群、男性、通勤旅客种类二中青年人群、女性、通勤旅客种类三中青年人群、男性、自由出行旅客种类四中青年人群、女性、自由出行旅客种类五老年人群、男性、通勤旅客种类六老年人群、女性、通勤旅客种类七老年人群、男性、自由出行旅客种类八老年人群、女性、自由出行旅客通过表5-16，进一步分析以不同属性旅客为基础的流量分配的结果。表5−17西安地铁航天大道站至运动公园站以不同属性旅客为基础的流量分配的结果旅客类型换乘车站选择的概率旅客类型换乘车站选择的概率种类一行政中心站80%种类五行政中心站60%大雁塔站，小寨站15%大雁塔站，小寨站22%五路口站，北大街站5%五路口站，北大街站18%种类二行政中心站80%种类六行政中心站50%大雁塔站，小寨站10%大雁塔站，小寨站30%五路口站，北大街站10%五路口站，北大街站20%种类三行政中心站50%种类七行政中心站37%大雁塔站，小寨站30%大雁塔站，小寨站32%五路口站，北大街站20%五路口站，北大街站31%种类四行政中心站50%种类八行政中心站35%大雁塔站，小寨站30%大雁塔站，小寨站33%五路口站，北大街站20%五路口站，北大街站32%可以从上表内看出，旅客路径选择的概率总体呈现一个时间费用如果越小，路径选择的概率就会越大的趋势，也就是说旅客选择路径的时候通常会倾向于选取需要时间较少且换乘次数也较少的客流路径。但是因为旅客的个人属性不尽相同，种类一、二的旅客相比另外几种属性的旅客，选择出行路径时更倾向于总耗时较短，且换乘次数较少的路径；其他种类旅客路径选择的意图与种类一、二的旅客相比并不是十分强烈，特别是当老年旅客在自由出行的时候，路径选择的概率几乎相等，由此可见这类旅客对乘车时间的要求之低。通过分析旅客的属性，可以了解旅客出行时路径选择的主要偏好，以此作为依据进行分类可以使城轨交通的路径分配变得更加合理、缜密，同时也可以在旅客结构变换的同时，最快做出相应调整。通过西安地铁内两个最大的换乘站（北大街站与小寨站）在2020年间的换乘客流量数据来观察：北大街站与小寨站在高峰时段内的客流量和换乘量达到了普通时段的三倍之多，换乘时间也远远高于其它是换乘站，这样巨大的旅客流量需要极多的换乘时间，而这为城轨运营、管理带来了巨大的考验。也正是由于这个原因，我们应该在高峰客流量出现之前做好客流调控，并做好相应的一系列紧急分流预案，以防止因客流量过大出现走