西安地铁二号线客流预测的敏感性分析

西安地铁二号线客流预测的敏感性分析

城市轨道交通客流预测是轨道交通投资和决策的基础，是衡量项目成本、预测项目运营后经济效益的关键指标。由于影响因素的复杂性，轨道交通客流预测结果与实际值存在较大误差。本研究着眼西安地铁2号线客流预测实例，利用层次分析法对影响城市轨道交通客流预测影响因素进行筛选，并对其进行敏感性分析，提出了西安地铁2号线客流预测值域，以期为改进城市轨道交通客流预测提供一定思路和方法。

關键词：城市轨道交通；四阶段法；层次分析法；敏感度分析

城市规模的扩大，交通需求的增长，大城市轨道交通倍受关注，城市轨道交通客流预测的准确程度，是国内外学者共同关心的问题。科学的轨道交通客流预测不仅依赖于影响因素是否全面，还在于不同影响因素的显著程度。如何确定城市轨道交通客流预测的敏感性因素，并对其进行敏感性分析，找到优化城市轨道交通客流预测方法的突破点是本文研究的重点。

1 西安地铁二号线客流预测

西安地铁二号线全长32.53km，一期工程，建设西安北客站-国际会展中心站；二期工程，建设国际会展中心站-韦曲南段。根据国家计委和建设部“建标（1999）81号文”颁布的《城市快速轨道交通工程项目建设标准》，西安市地铁二号线工程设计年限为：设计初期为2014年，设计近期为2021年，设计远期为2036年。

西安地铁2号线依据西安市2008年居民出行调查数据，采取“四阶段”法进行客流预测。

出行生成阶段采用原单位法，利用现状资料标定模型参数，预测规划年各交通小区的出行生成量。

出行分布阶段采用双约束重力模型，利用现状数据得到阻抗矩阵cij，并标定阻抗函数参数β。

方式划分阶段采用非集计多项logit模型，构建时间最短路径矩阵，将票价、步行时间、换乘时间折算为价值，对Logit模型进行改进。

交通分配阶段采用用户均衡模型（UE），以用户最优化为基础，以广义用户时间最少为依据，研究道路网平衡时的交通局面。

2 西安地铁二号线客流敏感性因素

2.1 地铁二号线客流预测影响因素分析

根据西安地铁二号线客流预测模型的特点，本文将影响因素划分为公交系统内部和外部两类。其中，外部影响因素对客流预测影响最为显著，并且不确定性很强。

2.2 地铁二号线客流预测影响因素敏感度分析

本文利用层次分析法，设定目标层为客观评价轨道交通客流预测的敏感性因素；设定准则层为公交系统外部影响因素和内部影响因素，构建判断矩阵，计算各影响因素的权重向量如下。

根据各影响因素的权重总排序，本文选定轨道交通客流预测的敏感性因素为：线网建设进程、城市人口规模、轨道交通与常规公交的合作与竞争、土地类别、轨道交通票制票价、出行时间。

3 敏感性分析

敏感性分析是对关键因素（即不利因素）及其敏感程度进行分析。

3.1 票价和时间

票价和出行时间是广义费用成本函数最重要的两个变量，是选择某种交通方式的重要因素。为了反映地铁2号线受票价的影响大小，结合调查问卷，分别将票价提高和减少10%、20%，客流量变化情况如下。

可见，票价对地铁2号线运营初期的客流量影响较大，中远期随着收入水平提高，交通出行费用占收入比重减小，人们对时间和效率的关注加大，对票价因素的考虑减少。此外，高峰时段客流量受票价的影响程度小于非高峰时段，原因在于高峰时段上班族对时间更加注重，加之常规公交服务水平相对比较差，人们更愿意选择地铁出行。

3.2 线网建设进程

与西安地铁2号线衔接的有七条线，分别为1号线、3号线、4号线、5号线、6号线、8号线、10号线、14号线。近期看来，1号线为东西部主要客流集散线路，可以为2号线提供大量换乘客流；4号线与2号线构成南北客运双通道，线位基本平行，且距离较近，分流作用明显。因此本文主要分析1号线延迟通车和4号线提前通车对2号线客流的影响。

根据《西安市地铁二号线客流预测分析》，2014年西安地铁2号线全日客运总量约为31.34万人次，高峰小时单向最大断面流量为1.08万人次。

参照《西安地铁2号线客流预测报告》，2014年将有7.83万人次/天从西安地铁二号线转一号线，高峰单向最高断面换乘流量将达0.16万人次；由1号线

换乘2号线的客流量将达到6.89万人次，高峰单向最高断面换乘流量将达0.96万人次。如果在2014年1号线未建成，则1号线与2号线的换乘客流将全部损失。

假设2014年四号线提前建成，重新分配客流后2014年二号线全日客流量将达到28.27万人次/日，高峰单向最高断面流量为1.02万人次。与之前相比，客流量有一定下降。

3.3 土地类别

西安地铁2号线中间区段位于城市发展成熟区，沿线居住用地、公共服务设施用地比例较大，这为2号线带来大量稳定的客流；线路两端多为待开发地区，用地规划还未完全落实，其土地利用情况的不确定性是地铁二号线客流预测的重要风险因素。

3.4 城市人口规模

西安市人口规模及其分布呈现：总量持续增长、中心区人口外迁，主要增长点位三环附近。西安地铁二号线受此变化影响也带有极大的不确定性。研究在原基础之上，分别将中心城人口规模提高10%、20%，依照四阶段法重新预测，得到仅受人口因素影响的客流量变化情况。

3.5 轨道交通与常规公交的合作与竞争

3.5.1 轨道交通和常规公交的合作

西安地铁二号线主要位于未央路和长安路下，沿线常规公交网络比较完善，与常规公交的合作衔接比较合理。

3.5.2 轨道交通和常规公交的竞争

调查显示，与2号线线位重复长度大于5站的常规公交线路有51条，重复长度大于10站的有23条。本文选取重合率较高的603路、600路、K609路、K618路和229路进行分析。

3.6 地铁2号线客流预测推荐值域

基于上述敏感性分析，参照国内外其他城市的经验，最终确定地铁二号线客流预测推荐值域如表所示。

4 结束语

城市轨道交通客流预测是轨道交通投资和决策的基础，对其影响因素进行深入研究是有必要的。本文基于西安地铁二号线客流预测模型特点，对影响客流预