城市轨道交通系统运营管理（第2版）课件：客流特性分析和服务设计

城市轨道交通系统运营管理（第2版）1客流特性分析和服务设计2主要内容3客流特性分析服务设计原理乘客出行特征关于乘客出行特征的拓展客流特性分析出行需求和出行量公交出行影响因素分析出行距离和出行模式客流空间分布客流时间分布4出行需求和出行量居民的公交出行，或者说对公交服务的使用，常常也被称为公交出行需求（Transitdemand）。当它被定义为希望使用某公交系统的服务并支付相应费用的乘客数量时，出行需求等于该公交系统中的实际出行量（Passengernumber）。当它被定义为在一定条件——服务非常好且费用（票价）较低或中等——下的乘客数量时，考虑到居民的公交出行需求相对于服务水平和费用是有一定弹性的，称为潜在公交出行需求（Potentialtransitdemand）。5出行需求出行量出行需求和出行量潜在公交出行需求至少等于实际公交系统的客流量，但经常大于这一数值，两者之差是由于服务水平和费用等因素而未能实现的出行需求。在交通规划中使用的往往是具有整体意义的潜在公交出行需求；而在描述城市轨道交通系统运营中的出行需求概念时往往仅指实际发生的出行量，或者更精确些，指的是每小时运送的乘客数量。6公交出行量影响因素分析一般来讲，一条公交线路（或线网）的客流量依赖于所在城市（或区域）的总出行量以及公共交通与其他竞争交通方式如私家车、出租车、自行车等相比所提供的服务水平和出行费用的差异。前者具体表现在：出行需求的集中程度越集中越适宜公交出行量的大小越大越适宜公交7公交出行量影响因素分析出行需求的集中程度：道路资源的有限性和公共交通的高载客量决定了在一个规划合理、换乘便捷的交通系统中，即使私家保有量处在一个很高的水平，公共交通也是人们在城市中心区域和繁忙干线上出行时的优先选择。而在居住分散、人口密度较低的郊区，私家车出行则会更方便些，尽管公共交通系统通过合理的组织也可以提供一定水平的基本服务。出行距离的分布：不同距离的公交出行分布不同距离的出行模式分布8910客流的空间分布交通需求的空间分布是城市形态及土地利用的分布函数。在具有明确CBD范围的城市，最大的交通需求量总是聚集在向着CBD的径向方向上。城市副中心（或主要的活动中心）或郊区的中心也经常是大交通量的生成者。实际的公交运量可能低于潜在的公交出行需求。如果在某城市区域或线路上公交出行很少，那么有时会认为它没有太多的公交出行需求。但是，低使用率的主要原因可能是服务水平极差、或者这种交通方式没有提供与它价格相符的服务，例如价格高、行驶缓慢、服务不可靠等。111213上海轨道交通早高峰断面客流及服务水平分布图14表1反映了轨道交通客流交换量在中心城的积聚性分布的特征，这一特征与轨道交通网络及中心城的人口、就业岗位的积聚是密不可分的。15北京市轨道交通早高峰断面客流分布热力图客流的时间分布出行的时间分布受出行模式和服务水平的影响。在高峰时期，出行的总人数较多，公交出行的相对优势也较明显，因此此时选择公交出行的乘客数量较多，在模式分担中公共交通的比例也比其他时段大。公交出行量往往随一年中的不同季节、一周中的工作日和周末以及一日中的不同时段而变化。16随季节不同的客流不同17一周内的客流变化1819回龙观20西单站21宣武门站2.服务设计原理旅客出行分布Demand运营列车的运载情况Provide服务设计目标Balance调节措施Techniques2223一天当中，沿某条城市轨道交通线从郊区的终端到达商业中心区域（CBD）(假设在某个特定的服务水平下)的出行人数，可以用一个三维图表表示，距离和时间代表水平面，垂直于水平面的坐标代表乘客人数。24

线路上运行的一列车的轨迹可以表示为水平面上由若干不同斜率的线段组成的斜线，车辆的容量和载客量可在垂直坐标上表示。考虑到一个发车间隔内到达的乘客均乘坐该列车，则公交服务可以想象为一系列的斜砖，每块砖代表了一列车。阴影部分：实际载客量长：走行距离宽：运营间隔高：列车能力空白部分：浪费服务设计目标满足乘客出行提高运营效率25满足需求的前提下尽量接近发车间隔越大，运营机构的成本越低，而乘客的等待时间成本将越高,总的成本（运营成本和乘客等待成本之和）则先随着发车间隔的增加而减少，当发车间隔增加到一定大小时（图中Hopt点），总的成本达到最底，当发车间隔继续增加时，总成本也开始增加。26服务设计目标能力调节措施为了满足出行需求的变化并充分利用运输能力，所提供的服务必须在满足需求的前提下与需求尽量接近。可以通过三种不同的方式来实现它：采用不同的发车间隔——例如在高峰时段缩小发车间隔（提高发车频率）；采用不同容量的列车——例如高峰时段增加列车编组辆数；采用小交路运营——例如只在客流量较大的部分区段运营（相当于为突出的高峰提供单独的砖块）。2728能力调节措施能力调节措施对于从CBD引出的线路上客流渐行渐小的情况，将一条主线分为两条或多条支线也是一种平衡能力和需求的方法。这与上面的第3种方式比较类似，相当于增加了从线路的汇合点开始的某个小交路。293.乘客出行特性（一条线路的情况）30客运周转量出行量客运强度平均运距平均客流密度（负荷强度）客流不均衡系数乘客交换系数31周转量，为一段时间(1小时或1天)内所有乘客的总出行距离。？货运周转量是指各种运输工具在报告期内实际运送的每批货物重量的累计数？换算周转量=货物周分别乘其运送距离转量+(旅客周转量×客货换算系数)3.乘客出行特性（一条线路的情况）32出行量，为一段时间(1小时或1天)内出行乘客的总量。？旅客发送量指在一定时期（日、旬、月、年）内全路、铁路局由各站始发的全部旅客人数。？货物发送量3.乘客出行特性（一条线路的情况）33343536客运强度，一段时间(1天)内单位运营长度上平均的载客量，计量单位一般为人次／公里·天。是出行量与运营长度的比值。3.乘客出行特性（一条线路的情况）373.乘客出行特性（一条线路的情况）38平均运距39

平均运距，或乘客平均出行距离，为一段时间(1小时或1天)内所有乘客的总出行距离（周转量）与同期乘客人数（出行量）的比值40通常市区线路的平均运距为线路全长的1/4～1/3(平均值为1/3.2)。其中，市区半径线路(或放射线)的平均运距与线路长度之比大于直径线和环线(包括U型线)与线路长度之比，换乘站较多环线(包括U型线)受换乘客流的影响，平均运距相对偏小；郊区线平均运距普遍比市区线路大得多，通常郊区线路的平均运距为线路全长的1/2～1/1.5(平均值为1/1.7)，平均运距与线路长度之比大约是市区线的2倍左右。平均客流密度41平均客流密度，或负荷强度，为一段时间内线路总客运周转量与线路长度的比值。表示单位时间内，在单位运营长度上平均承担的客运周转量，一般计量单位为人／小时或人／天客流不均衡系数42客流不均衡系数（客流波动系数），表示线路客流量达到高峰的程度，为最大断面客流量与全线平均客流量的比值

的最小值为1，表示沿线客流量固定，例如那种只在两点间运营的车（一些从CBD到机场的一站直达快车）。

越高，意味着客流的均衡性越差，意味着越需要根据客流量对所提供的运能进行调整。假定在一条包括n个相等站间距的线路上，所有的乘客都从同一站上车并只乘坐一站便下车，那么达到最大值方向、断面、时间不均衡系数

43断面不均衡系数下行方向分时断面客流

44乘客交换系数45

乘客交换系数，定义为沿线上车的乘客总数与那些没有替换下车乘客的乘客数的比值。指沿线交换乘客所占的比例，即乘客的周转率。反应了乘客的更换频率。

乘客交换系数反映了乘客的交换程度。这一指标对于运营非常重要，在车辆设计、车站停留时间的确定和票价结构的确定等方面都有重要的参考意义。46对于一条实际的线路，上下车人数是以离散点的形式表现出来，分母中的求和计算中出现了取最小值符号，每站上下车人数值中的较小者。47