第五章轨道交通系统客流预测

1、城市轨道交通规划与设计,第五章 城市轨道交通系统客流预测,机电与控制工程学院,本章主要内容,5.1 交通需求预测基础 5.2 交通生成预测 5.3 交通分布预测 5.4 方式划分预测 5.5 交通分配预测 5.6 轨道交通系统客流预测,2,机电与控制工程学院,5.6 轨道交通系统客流预测,5.6.1 城市轨道交通客流的概念 5.6.2 城市轨道交通客流预测的程序 5.6.3 城市轨道交通客流预测指标及其分析 5.6.4 城市轨道交通客流预测实例 5.6.5 关于客流预测工作的讨论,3,机电与控制工程学院,4,机电与控制工程学院,5.6.1 城市轨道交通客流的概念,客流的概念： 客流是指在单位时

2、间内，轨道交通线路上乘客流动人数和流动方向的总和。 它表明了乘客在空间上的位移以及数量，也强调了这种位移具有方向性和具有起讫位置。,5,机电与控制工程学院,5.6.1 城市轨道交通客流的概念,根据客流的时间分布特征，轨道交通客流可分为全日客流、全日分时客流和高峰小时客流。,6,机电与控制工程学院,5.6.1 城市轨道交通客流的概念,根据客流的空间分布特征，轨道交通客流可分为断面客流和车站客流。 （1）断面客流量 在单位时间内，通过轨道交通线路某一地点的客流量称为断面客流量。 通过某一断面的客流量就是通过该断面所在区间的客流量，分为上行断面客流量和下行断面客流量。,7,机电与控制工程学院,5.6

3、.1 城市轨道交通客流的概念,8,机电与控制工程学院,5.6.1 城市轨道交通客流的概念,最大断面客流量 在单位时间内，通过轨道交通线路各个断面的客流量一般是不相等的，其中的峰值称为最大断面客流量。 轨道交通线路上、下行方向的最大断面客流量一般不在同一个断面上。,9,机电与控制工程学院,5.6.1 城市轨道交通客流的概念,高峰小时最大断面客流量 在以小时为时间单位计算断面客流量的情况下，全日分时最大断面客流量一般是不相等的，其中的峰值称为高峰小时最大断面客流量。一般出现在早晨和傍晚。 高峰小时最大断面客流量是决策是否需要修建轨道交通、修建何种类型轨道交通、确定车辆型式、列车编组、行车密度、运用

4、车配置数和站台长度等的基本依据。,10,机电与控制工程学院,5.6.1 城市轨道交通客流的概念,（2）车站客流量 包括全日、高峰小时和超高峰期在轨道交通车站上下车和换乘的客流量，以及经由不同出入口、收费区的进出站客流量。 车站高峰小时和超高峰期客流量决定了车站设计规模，是确定站台、售检票设备、自动扶梯、楼梯、通道、出入口等车站设备容量或能力的基本依据。,11,机电与控制工程学院,5.6.1 城市轨道交通客流的概念,根据客流的来源，轨道交通客流可分为基本客流、转移客流和诱增客流。 （1）基本客流 是指地铁线路既有客流与按照正常增长率增加的客流之和。,12,机电与控制工程学院,5.6.1 城市轨道

5、交通客流的概念,（2）转移客流 是由于快速城市轨道交通所具有的速达、准时、安全、可靠、方便等优点，使原来由地面常规公交和自行车方式承担的全市性比较集中的中长距离客流转移到城市轨道交通来的运输需求。 （3）诱增客流 由于轨道交通线路建设所导致的促进沿线开发、人口聚集，使区域之间可达性增加、服务水平提高、居民出行强度增加而新产生的客流。,13,机电与控制工程学院,5.6.2 城市轨道交通客流预测的程序,轨道交通系统规划与设计的不同阶段，需要做三次重要的客流预测：,1.线网规划阶段,2.线路可行性研究阶段,3.线路总体设计阶段,14,机电与控制工程学院,（1）线网规划阶段,线网规划阶段有四项工作需要

6、客流资料的支撑： 一是规划、建设城市轨道交通系统的必要性论证； 二是各规划线路的运量等级、系统规模和相关用地控制； 三是线网方案评价与选择； 四是线网的分期发展实施方案的制定。 线网规划阶段需要把握全网客流估计，主要目标年是远景年，该阶段应计算的指标包括全网、各线路客流指标和换乘站的换乘量。,15,机电与控制工程学院,（2）线路可行性研究阶段,可行性研究阶段的预测年限为初期、近期和远期。 可行性研究阶段的客流预测成果是可行性研究报告的支持条件： 线路建设的必要性、紧迫性和工程分期计划； 设备系统类别的选择和各子系统规模的确定； 线路方案、车站方案的比选； 各期车辆购置数目的确定； 运营设计；

7、经济评价与财务分析。,16,机电与控制工程学院,（2）线路可行性研究阶段,该阶段需要计算的指标包括 客运量：年平均日客运量、年平均日高峰小时客运量、各站全日和高峰小时乘降量、换乘站各方向的换乘量。 客流量：全日单向最大断面客流量、高峰小时单向最大断面客流量、客流密度、客运周转量、客流强度、平均运距。 与交通系统结构有关的指标：该线承担的出行量占全市出行量的比例、该线客运量占全市公交客运量的比例。,17,机电与控制工程学院,（3）线路总体设计阶段,研究各站点客流的详细规划，为以下工作提供支撑条件： 车站内部功能布局和整体规模 客流组织规划等,18,机电与控制工程学院,5.6.2 城市轨道交通客流

8、预测的程序,客流预测的主要内容： （1）预测前提条件的界定; （2）不同预测年限运输需求总量及分布预测； （3）多方式交通网络分配结果及综合交通结构目标的分析与评估； （4）预测结果的灵敏度分析。,19,机电与控制工程学院,客流预测的程序,（1）确定由项目决定的预测区域范围、相关网络环境及项目建设方案； （2）收集并分析客流预测工作所需的基础数据； （3）选择客流预测的方法，建立客流预测模型； （4）标定客流预测模型涉及的相关参数； （5）计算不同年限客流预测结果； （6）对客流预测结果进行灵敏度分析，分析客流风险； （7）结合预测结果对建设方案进行分析和评价； （8）确定客流预测推荐结果，整

9、理数据结果，并撰写客流预测技术报告。,20,机电与控制工程学院,客流预测方法四阶段法,四阶段预测法按照交通生成预测、交通分布预测、交通方式划分预测和交通分配四阶段来分析城市现状和未来的交通状况，是目前交通规划领域应用最广的方法。 四阶段法遵循的，是从宏观的角度把握城市居民出行的特点，然后分阶段预测分析的思路。,21,机电与控制工程学院,客流预测方法四阶段法,（1）交通生成预测 预测区域内每一个交通小区的交通出行发生量和吸引量 目的：获得城市在未来社会经济发展规模、人口规模和土地利用特征下，未来城市各交通小区可能产生和吸引到的总交通量。 （2）交通分布预测 解决的问题：每一交通区所产生的出行量到

10、哪个分区去了?它所吸引的出行量又来自哪里？ 目的：获得未来城市交通出行在空间上的分布。,22,机电与控制工程学院,客流预测方法四阶段法,（3）方式划分预测 就是预测乘客对交通方式的选择问题 （轨道，步行、自行车和摩托车、公共汽车、小汽车等）。 （4）交通分配预测 目的：预测客流各出行方式在交通网络上的流量。 将前一步交通方式划分得到的各个交通小区之间的轨道交通量分配到未来的待选轨道交通路网方案上去，以求路网中各轨道交通线路所承担的客流量。 从而得到特定轨道交通路网规划方案的各站点乘降量、断面客流量、站间OD等指标，为确定轨道交通路网规划方案依据。,23,机电与控制工程学院,轨道交通客流预测的三

11、种模式,模式A：现状公交初期公交+初期轨道近、远期快速轨道 该模式是在现状公交网络的基础上，搭建一个包括待建城市轨道交通在内的初期综合交通网络方案；通过现状公交网络建立综合网络分配模型并标定相关参数，以初期公交和初期轨道交通网络为基础进行流量分配，对其结果进行分析和校正，通过校正的模型和参数继续推算近期、远期站间OD矩阵及相关预测结果。 特点：该方法操作简单，以现状公交为预测基础，考虑了公交系统内部的转移交通量，但无法兼顾城市用地规模、交通设施变化对出行结构的影响，即未考虑诱增交通量，因此精度较低。,24,机电与控制工程学院,轨道交通客流预测的三种模式,模式B：现状OD虚拟现状快速轨道远期快速

12、轨道 该模式以现状OD调查为基础，在现状出行OD的基础上，经方式选择虚拟出现状快速轨道客流，并推算出站间OD；远期快速轨道推算方法与A相同。 特点：由于预测基础为城市客流OD，对客流出行现状特征的反映比较全面，因此预测精度有所提高，适于城市客运交通发展相对稳定的城市。,25,机电与控制工程学院,轨道交通客流预测的三种模式,模式C：现状OD出行需求预测远期快速轨道 该模式以居民出行OD调查为基础，对各规划年份进行全方式出行预测，然后通过方式划分、交通分配，得到规划期快速轨道客流量。 特点：该模式遵循完整的交通需求预测的四个步骤，预测精度较高。近年来，多数城市轨道交通建设项目客流预测都属于这一模式

13、。,26,机电与控制工程学院,5.6.3 城市轨道交通客流预测指标及其分析,客流预测工作的成果体现为客流预测指标，它们为建设项目的分析与评价提供依据。 （1）需求总体指标 （2）流量流向指标 （3）空间不均衡性指标 （4）时间不均衡性指标 （5）敏感性因素指标,27,机电与控制工程学院,（1）需求总体指标,一般城市轨道交通建设项目需求预测的总体指标包括总量指标和平均运距。对于轨道交通网络来说，总体指标还包括全网换乘系数。 总量是指其在一段时间内承担的需求的数量规模，一般通过日均人次数或线路平均负荷强度（万人次/km日）来刻画。 平均运距是指乘客在该线路上平均乘坐的距离，有时也用平均站数来评价。

14、 全网换乘系数即平均每次出行乘坐地铁线路的条数。,28,机电与控制工程学院,（2）流量流向指标,需求预测工作中需要明确出行需求的具体流量和流向。 站间OD分布表：主要指城市轨道交通各站点之间的客流交换量，借此可以确定轨道交通的平均运距等指标。 站点乘降总量：主要指各站点全日乘降总人数，为确定车站相关设施的建设规模提供依据。 换乘站换乘量及其构成：主要指两条轨道交通线路交叉处的车站的旅客流量与流向，除了站点的乘降总量外，还需要预测线路之间上、下行不同方之间的交换量。,29,机电与控制工程学院,（2）流量流向指标,30,机电与控制工程学院,（3）空间不均衡性指标,空间不均衡性指标是进行城市轨道交通

15、系统中具有空间差异性的各部分设计的重要依据。尤其是对于线路较长、全线差异性较大的轨道交通建设项目来说，做好空间不均衡性的预测和分析至关重要。,31,机电与控制工程学院,（3）空间不均衡性指标,线路各区间断面客流分布 主要指线路不同站间区间的客流断面分布。,32,机电与控制工程学院,（3）空间不均衡性指标,最大断面客流量 某线路远期最大断面客流量是确定线路设计能力的重要依据。 特殊位置客流量 特殊站点主要指地处某些大型客流集散点的轨道交通车站，包括机场、铁路客运站、长途汽车站以及大型活动中心等。,33,机电与控制工程学院,（4）时间不均衡性指标,高峰小时系数 指一日内客流集中的某一个小时占该处全

16、日客流量的比重，一般按早、晚高峰小时分别计算。该指标主要反映人员出行时间分布。 高峰小时系数可以通过客运量高峰小时系数（B）和单向最大断面客流量高峰小时系数（D）来刻画。,34,机电与控制工程学院,（4）时间不均衡性指标,客运量高峰小时系数（B） 单向最大断面客流量高峰小时系数（D） 客运量高峰小时系数和区间断面高峰小时系数一般是两个不同的数值，多数情况下，断面高峰系数会大于客运量高峰系数。,35,机电与控制工程学院,（4）时间不均衡性指标,36,机电与控制工程学院,（5）敏感性因素指标,由于需求预测工作中存在大量的不确定因素，需要对结果进行敏感性分析。 不确定性的来源： 首先，预测环境不确定； 其次，预测的基础数据通常并不完备，一些基础数据存在偏差； 再次，预测模型中选择的诸多参数是在假设条件下做出的。 一般来说，敏感性分析的测试指标重点涉及全日客运量、高峰小时客运量、高峰小时单向最大断面流量等。,5.6.4 城市轨道交通客流预测实例,（自学）,37,机电与控制工程学院,5.6.5 关于客流预测工作的讨论,（1）对预测开展适当的后评估是十分重要的； （2）应当认识到客流预测结果的相对性； （3）应该认识到预测结果的动态性； （4）初期客流出现一些偏差是正常的； （5）关于客流预测工作范围需