北京地鐵早高峰相鄰平行路段擁擠度的對(duì)比分析

張昊予 王醇逸

摘要：本文基于對(duì)北京軌道AFC 數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、提煉，運(yùn)用假設(shè)檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，以2、4號(hào)線宣武門至西直門路段為例，分析了早高峰期間相鄰平行路段擁擠度的差異狀況，檢驗(yàn)了在早高峰期間，在該路段上地鐵 4號(hào)線的擁擠程度顯著高于地鐵2號(hào)線，并對(duì)這種差異性的原因進(jìn)行了分析。本文的分析與結(jié)論不僅能夠?yàn)榫用癯鲂刑峁┳罴殉塑嚲€路的選擇，同時(shí)也能夠在一定程度上起到緩解該線路段高峰期交通壓力的作用。

關(guān)鍵詞：北京地鐵；擁擠度；統(tǒng)計(jì)分析

地鐵是我們生活中必不可少的公共交通工具，北京縱橫交錯(cuò)的地鐵網(wǎng)路為每天必須通勤、出行的人們提供了極大的方便，然而在早晚高峰期間由于地鐵乘客過多，有時(shí)甚至超出其運(yùn)載能力，從而使得車廂內(nèi)擁擠不堪，令人感到煩躁和疲憊。盡管如此，各條線路的擁擠程度可能存在較大的差異，本文擬就早高峰時(shí)期，對(duì)2號(hào)線與4號(hào)線宣武門至西直門（見圖1）這兩條相鄰的平行路段的擁擠度進(jìn)行對(duì)比分析，為在早高峰期間在這兩點(diǎn)之間通勤的乘客提供一個(gè)較好的出行線路選擇。

1.北京地鐵2號(hào)線和4號(hào)線概況

北京地鐵2號(hào)線是一條環(huán)線地鐵，沿原北京城池內(nèi)城而建，該線全長(zhǎng)23.1千米，設(shè)有18座車站（換乘車站10座），環(huán)行一周用時(shí)約40分鐘。在工作日，2號(hào)線早高峰時(shí)內(nèi)環(huán)發(fā)車間隔2分半，外環(huán)3分鐘。白天非高峰時(shí)段的發(fā)車間隔約5分鐘，每列核定載客為1356人。

地鐵4號(hào)線是一條打通南北的線路。該線南起北京市大興區(qū)天宮院站，北至海淀區(qū)安河橋北站，全長(zhǎng)28.2km，總定員1440人，站總數(shù)為35個(gè)。由于經(jīng)過頤和園、動(dòng)物園、西單等著名旅游景點(diǎn)和商業(yè)街，并且與北京南站無縫接駁，因此是全國(guó)地鐵系統(tǒng)中唯一突破2分鐘間隔的路線。工作日早高峰期間，北上列車開至陶然亭、菜市口往往已經(jīng)擁擠不堪，在菜市口-宣武門區(qū)間出現(xiàn)最大滿載率。4號(hào)線日均客流接近80萬人次，最高日客流量達(dá)116萬人次，是北京地鐵中較繁忙的路線之一。

2.地鐵2號(hào)線和4號(hào)線宣武門-西直門段的對(duì)比

（1）行車距離的對(duì)比

如圖1所示，地鐵2號(hào)線從宣武門至西直門經(jīng)過長(zhǎng)椿街、復(fù)興門、阜成門、車公莊四個(gè)站點(diǎn)， 4號(hào)線則經(jīng)過西單、靈境胡同、西四、平安里、新街口等五個(gè)站點(diǎn)。各自相鄰兩個(gè)站點(diǎn)之間的距離如表1所示。

在宣武門-西直門之間，盡管4號(hào)線比2號(hào)線長(zhǎng)56米，但對(duì)于時(shí)速80km的地鐵來說，在到達(dá)時(shí)間相差不到3秒，4號(hào)線由于多了一站，停車時(shí)間比2號(hào)線多1分鐘左右，這些因素可以忽略不計(jì)。

（2）兩條線路客流增量的對(duì)比

網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)條件下，線路客運(yùn)量由兩部分構(gòu)成：本線進(jìn)（出）站量和換乘量。北京等城市軌道交通系統(tǒng)采用了各線路間“一票換乘”模式，即無障礙站內(nèi)換乘模式，該模式增加了客運(yùn)量推算與換乘交易清分的難度。

借助2018年4月至9月共6個(gè)月126個(gè)工作日早高峰時(shí)段（6：30-8：00）的IC卡數(shù)據(jù)，分別計(jì)算出兩條線路宣武門-西直門間各站乘客進(jìn)站量和出站量之差，將其作為本站乘客的凈增（減）量，再計(jì)算出每個(gè)站點(diǎn)的126個(gè)凈增（減）量的均值，如表2所示：

由于兩條線路在宣武門-西直門間都有3個(gè)換乘點(diǎn)，假設(shè)在各換乘點(diǎn)乘客流入和流出的數(shù)量大體相當(dāng)，從而對(duì)各站點(diǎn)上車的乘客數(shù)量的影響可以忽略不計(jì)，在此基礎(chǔ)上，對(duì)表2給出的4號(hào)線與2號(hào)線沿途各站乘客凈增（減）量的均值數(shù)據(jù)，運(yùn)用t-檢驗(yàn)方法，檢驗(yàn)兩條線路在宣武門-西直門間的乘客凈增（減）量是否有明顯的差異。

H0：μ4=μ2

H1：μ4≠μ2

由excel表，得分析結(jié)果如下：

P=0.9553，這個(gè)概率值很大，不能拒絕原假設(shè)，可以說宣武門-西直門間的乘客凈增（減）量沒有多大的差異。

（3）兩條線路擁擠度的對(duì)比

目前地鐵擁擠度分為4級(jí)，如圖2所示：按擁擠度由低至高、顏色由淺到深，顏色越深車廂越擁擠。用綠、黃、紅、黑4種不同顏色，表現(xiàn)任意相鄰兩站之間單位時(shí)間里車廂內(nèi)乘客的數(shù)量范圍：人數(shù)在0-299之間顯示為綠色，意為舒適，乘客可以在車廂內(nèi)走動(dòng)；人數(shù)在300-599之間顯示為黃色，表示車廂內(nèi)比較擁擠，乘客移動(dòng)有困難，但尚有看手機(jī)的空隙；600-999人之間會(huì)顯示為紅色，意為擁擠，乘客此時(shí)已經(jīng)很難在車廂內(nèi)移動(dòng)；而1000人及以上的人數(shù)則顯示為黑色，屬于嚴(yán)重?fù)頂D了，表現(xiàn)為一列車開走后，站臺(tái)上仍會(huì)有乘客滯留。當(dāng)超載嚴(yán)重時(shí)，將采取限流措施。

從如上的分析可知各站的乘客數(shù)量的增減量沒有多大差異，以凈流量最大的長(zhǎng)椿街站為例，本站在早高峰90分鐘的時(shí)間內(nèi)，凈進(jìn)站人數(shù)平均增加2244人，假設(shè)北向南和南向北的乘客各占50%，地鐵發(fā)車間隔為2.5分鐘，每輛車共6節(jié)車廂，則平均進(jìn)入每節(jié)車廂的乘客數(shù)量為2244÷2÷（90/2.5） ÷6≈5人?？梢姡罔F2號(hào)線和4號(hào)線宣武門-西直門間的乘客凈增（減）量對(duì)兩條線路該路段的擁擠程度的差異沒有多大影響。影響擁擠度的最大因素應(yīng)該是車到宣武門站時(shí)，車廂內(nèi)乘客的存量，而不是之后沿途各站乘客的凈增量，其實(shí)從表2可以看出，大多數(shù)站點(diǎn)的乘客數(shù)量不是凈增加而是凈減少。

表4顯示，早高峰期間，2號(hào)線每列車的平均人數(shù)低于450人，處于較擁擠級(jí)別，而4號(hào)線每列車的的乘客數(shù)量一般會(huì)高于900人，處于擁擠級(jí)別，而且擁擠區(qū)間都是菜市口-宣武門段，這就意味著4號(hào)線北向南方向在宣武門站乘客人數(shù)達(dá)到最大超載量。

近年來，4號(hào)線及大興線客流持續(xù)上升，特別在早高峰期間，上行方向的列車在西紅門站至宣武門站區(qū)段滿載率極高，4號(hào)線南段承擔(dān)了來自豐臺(tái)區(qū)馬家堡、西羅園、南苑以及大興區(qū)的通勤客流，以及早晨到達(dá)北京南站的火車客流。北上列車開至菜市口、陶然亭往往已經(jīng)擁擠不堪，在菜市口-宣武門區(qū)間出現(xiàn)最大滿載率。位于西單、西直門之間中心城區(qū)的車站，進(jìn)出站人數(shù)反而有限。

3.結(jié)語

在早晚高峰時(shí)期，北京地鐵的各條線路都比較擁擠，但擁擠程度卻可能大相徑庭。由于南北東西方向的線路星羅棋布、縱橫交錯(cuò)，從而使得在某些兩個(gè)站點(diǎn)之間，有兩條或兩條以上的線路相連接，這就為乘客在這樣兩個(gè)站點(diǎn)之間的通行提供了較多的路徑選擇。

本文通過對(duì)北京軌道AFC 數(shù)據(jù)的分析，對(duì)地鐵2號(hào)線和4號(hào)線宣武門-西直門段擁擠程度進(jìn)行了對(duì)比分析，得出如下的結(jié)論：（1）行車距離與時(shí)間方面，兩條線路行車距離與時(shí)間幾乎相同。（2）線路客流增量方面，兩條線路在宣武門-西直門間的乘客凈增（減）量不存在統(tǒng)計(jì)意義上的顯著性差異，說明這一因素對(duì)兩條線路該路段的擁擠程度的差異沒有多大影響。（3）線路擁擠度方面，早高峰期間，2號(hào)線列車處于比較擁擠程度，4號(hào)線列車處于擁擠程度且4號(hào)線北向南方向在宣武門站乘客人數(shù)達(dá)到最大擁擠度。（4）早高峰期擁擠度最嚴(yán)重的菜市口->宣武門單行段，其擁擠因素不是由于新進(jìn)入的乘客，而是過路的乘客。在宣武門站時(shí)就車廂內(nèi)的乘客存量而言，4號(hào)線要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于2號(hào)線。

本文給出如下建議：（1）對(duì)于類似于2號(hào)線和4號(hào)線這樣的相鄰平行路段而言，如果乘客從宣武門進(jìn)站，在西直門及該站之前出站或換乘1、6或13號(hào)線等，選擇乘坐2號(hào)線乘車的舒適程度要遠(yuǎn)高于乘坐4號(hào)線。（2）建議北京公共交通部門能夠合理安排地面、地下交通流量布局，重點(diǎn)加強(qiáng)該線路段交通疏導(dǎo)與流量管理。

參考文獻(xiàn)：

[1]王凱北京地鐵客流特征分析管理科學(xué)與工程 2014年3月 51-56

[2]段衛(wèi)靜陳艷艷賴見輝北京地鐵 4 號(hào)線客流特征分析都市快軌交通·第26卷第4期 2013年8月