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面向运营的超大城市轨道公交融合发展

2024-05-23 09:17 来源:中国城市规划网

导读

2023年9月24日,在2022/2023中国城市规划年会之“人民城市:共创美好出行”学术对话会议上,深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司副总经理杨宇星作了题为《面向运营的超大城市轨道公交融合发展——深圳探索与实践》的主题演讲。

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杨宇星 深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司副总经理

近年来,我国城市建设用地增速、交通运输领域财政支出增速呈现“双放缓”趋势。“十三五”期间,重庆、南京、西安、昆明、青岛等大城市建设用地增幅相比“十二五”期间下降2%-10%;同时,“十三五”期间全国交通领域财政支出增长率约20%,低于全国财政支出增速。我国城市建设已逐步从“增量发展”进入“存量优化”的新阶段,从要素驱动的大规模建设迈向创新驱动的精细化治理,已成为新时期城市交通高质量发展的关键。

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从全国来看,已建成的城市轨道交通系统和地面公交系统拥有巨量规模资产,截至2021年城市轨道总里程已达到8708公里,配车5.73万辆;同时,两大系统承载着超大规模客流,年客运量达到726亿人次,是海陆空铁对外交通客运量的8.7倍。因此,城市轨道交通系统和地面公交系统的精细化治理,是决定交通精细化治理成败的关键。

但是,当前我国各大城市普遍面临着轨道交通和地面公交系统巨量资产效能低的共性难题。

在轨道交通方面,主要表现为整体客流强度低,且新开线路客流边际效益递减的突出问题。从全国来看,截至2022年,我国共有55座城市建成城市轨道交通,平均客流强度仅0.38万人次/公里,与东京(3.2万人次/公里)、香港(2.4万人次/公里)、新加坡(1.6万人次/公里)等国际城市客流强度存在显著差距。从深圳发展情况来看,轨道一期和二期线路、三期线路、四期线路开通首年客流强度分别为1.44万人次/公里、1.14万人次/公里和0.53万人次/公里,呈现明显的新线客流低于老线的现象。

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在地面公交方面,主要表现为运力增、补贴增和客流降、效益降的“两增两降”严峻问题。从全国来看,2022年,地面公交保有量、线路里程较2015年分别增长26%和86%,但年客运量却从2015年的765亿人次下降至353亿人次,降幅达到53%。从深圳发展情况来看,2022年,地面公交保有量较2011年增长3.9%,覆盖率由87%提高至100%,年补贴额由2010年的21.6亿元上升至93.8亿元,增幅达到342%;但与此同时,年均客运量从2011年的613万人次下降至202万人次,降幅达到67%,单人次补贴从2011年的1.44元/人次上升至11.9元/人次。

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为了破解公共交通可持续发展难题,实现城市轨道和地面公交系统的精细化治理,面向运营的轨道-公交两网融合是关键举措。但是从上述实际发展情况来看,虽然过去一直十分重视轨道-公交两网融合工作,却并未取得预期成效,主要存在以下三个方面的原因。

一是缺乏面向运营的精细化数据底座。在缺乏用地、产业、人口岗位、轨道客流集散相关数据的情况下,仅仅依靠单系统自身数据,难以精准建立乘客画像、识别跨方式转移需求,导致轨道公交融合服务的定位、布局与规模难以准确估计。二是地面公交改革系统性不足。近十多年来的公交改革工作已难以适应新时期发展要求,亟需在全市综合客运交通体系“一盘棋”框架下,统筹推进线网优化与智慧化平台建设、考核机制与补贴政策优化、存量资产提质增效等系列工作,确保公交改革过程中财政可负担、市民能满意、企业能生存、社会能稳定。三是轨道精细化运营设计不足。轨道交通重建设、轻运营,运营组织缺乏灵活性,导致供需错配问题突出,在财政投资紧约束条件下,亟需以运营为导向,通过数据驱动精准测算规模,并结合客流特征的精细化分析,实现运力的精准投放。

近年来,深圳开展了多项实践工作,以促进在 “存量优化”的城市发展新时期,实现轨道交通和地面公交系统的精细化治理。

(1)推动多源数据融合,搭建数字孪生底座

当前发展形势下,轨道、公交融合是一项复杂的系统工程,需要海量多源异构数据作为支撑,以实现精细化的数据分析和协同治理。因此,亟需通过建设数字孪生底座,打破数据壁垒,丰富数据体系,深入挖掘不同人群的出行特征规律。

深圳数字孪生底座在宏观-中观-微观交通模型体系的基础上,融合了深圳2000平方公里高清遥感卫星影像、6000多公里城市道路、419公里轨道运营里程、27个主要枢纽、65万城市商事主体信息、260万套房屋“地-楼-房-权”体系等数据库,为城市规划部门、交通运输部门及企业提供数字空间底座。

依托该数字孪生底座,深圳市针对换乘压力较大的轨道枢纽站点,对换乘客流开展OD溯源分析,精准还原高峰期换乘客流全过程出行链,识别枢纽各线路间的换乘规模和换乘方向等特征。在此基础上,结合换乘客流的出行OD分布,筛选具备地面公交分流潜力的客流群体,采用提前截流的思路,通过开设相应公交快线,并配合路径节点优化措施,提高地面公交的通行时效及相比轨道出行的竞争力,以实现引导换乘客流转移至地面公交出行,缓解枢纽站点的换乘压力。

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(2)全面推动公交改革,实现公交转型升级

新形势下,地面公交面临多方面挑战,亟需全面推进改革,从线网优化、考核补贴、存量资产盘活等多个层面进行统筹优化。

在线网优化层面,深圳转变了传统的公交规划布局模式,而是根据差异化的人群特征及出行需求,探索将全市地面公交线网划分为基本保障线路、轨道协同线路和市场化线路三类,并构建差异化的线网生成算法,实现精准的供需匹配,大幅缩减“低效里程”,提高地面公交运行效率和政府财政投入效益。基本保障线路重点保障低收入人群和老人、儿童等交通弱势群体的基本出行。轨道协同线路重在提升轨道整体客运量及分担率,饲喂轨道末端站点客流或分流饱和轨道断面的溢出客流。市场化线路重在提升非高峰时段公共交通分担率,吸引部分小汽车出行需求,进而缓解局部片区停车难和局部路网交通拥堵问题。

在考核补贴层面,针对三类线路构建差异化的票价体系、考核和补贴机制,在保障市民基本公交出行的基础上,提高企业在线路设计、运营方面的自主性与积极性。基本保障线路保持较低票价水平,按载客里程予以补贴,确保线路票价维持在市民可负担的范围。轨道协同线路通过MaaS服务打破既有票价体系,按照客流量进行考核并予以一定补贴,引导企业开通轨道喂给类线路。市场化线路允许企业采用市场化的票价机制,提供“优质优价”服务,原则上不予以补贴。

在存量资产盘活层面,研究公交场站上盖物业、建设综合能源补给站、基于V2G技术的公交车辆“反向充电”等公交存量资产提质增效方案的实施路径,打造“公交+物业”、“公交+能源”等多元化运营模式,提升公交企业自我造血能力。

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(3)轨道精细客流分析,支撑运营降本增效

从现状已建成轨道的实际客流情况来看,整体与预测客流存在较大差异,导致轨道设施建设规模与客流不匹配的问题表现突出。针对后续新建轨道设施,迫切需要充分利用现状已建成设施的客流特征数据,开展运营导向下的客流精细化分析,在设施前期设计阶段,即做到科学压缩和前瞻性预留,降低地铁工程造价。为实现轨道客流精准预测与分析,深圳建立了宏观-中观-微观轨道交通客流评估体系。在宏观层面,引入轨道指数对客流演变特征进行量化分析,综合研判客流周期性变化规律及发展趋势,精准匹配线网运能运量,最大化发挥既有设施运能效率。在中观、微观层面,通过数字孪生技术,对车站出入口、换乘通道、站厅、站台等区域进行客流实时观测与分析,主动应对各类突发事件。

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此外,针对轨道交通运营组织不灵活,运能投放与客流需求匹配性不强的问题,深圳基于实时客流监测数据,根据不同线路客流的分布特点,通过精细化的客流预测与推演,对既有运营方案下的运能运量匹配情况进行分析评估,并根据评估结果制定优化运营方案,以实现运力精准投放。比如深圳地铁3号线,通过客流监测,发现晚高峰华强北片区站点乘客积压严重,而上游方向来车满载率已近饱和,因此提出利用临近车场在该站投放空车的运营组织方案,有效疏解车站积压大客流。

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当前,轨道-公交融合发展已经成为超大城市交通治理迫切需要攻克的核心难点问题,既需要通过开展疫情后全市性综合交通调查,全面掌握新时期城市居民的需求特征,也需要以数字孪生底座的建设打破数据壁垒,更需要借助系统化的改革提供坚实保障,共同推动多元精细化的服务融合与协同整治。希望深圳的探索与实践经验能够对全国其他城市具有积极的借鉴意义。

供稿单位:深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司

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