周梦锐，赵地，杨青，张雪
郑州师范学院地理与旅游学院郑州450000
摘要：研究城市地铁客流的时空分布特征，对于认识其公共交通发展水平及制定相关发展规划具有重要参考价值。基于2013年以来郑州市各地铁站点的客流大数据，首先分析了郑州市主要地铁站点客流量的空间分布情况，另外，分别从地铁客流的日变化、周变化、年变化及节假日分布情况等方面，对地铁客流的时间分布特征进行了研究，并结合相关时空影响因素，对原因进行了探讨。
关键词：郑州地铁；客流分布；时空特征
1. 引言
城市地铁是居民绿色出行、缓解大城市交通拥堵的重要交通方式。研究城市地铁客流时间和空间的分布特征，有利于深入了解城市公共交通的需求，进而为制定合理的交通需求管理政策提供决策支持[1]。近年来，随着国内外许多城市推进城市轨道交通建设并运行实施，也出现许多基于地铁客流数据的相关研究。例如陈必壮[2]（2009）通过对国内城市、港台地区及世界其他大城市的轨道交通发展进行对比，分析了轨道交通客流特征，客流成长规律，客流预测的理论与技术方法。赵晓芳等[3]（2017）以郑州地铁1号线的实际运营客流统计数据为依据，从周客流，日客流，时客流等时间角度，以及客流流向、区段等空间角度分别描述并分析了地铁客流的时空分布特征；周维等[4]（2019）基于地铁刷卡数据，从地铁客流特征与职住空间的视角分析了深训市地铁客流的特征，并客流与站点周边土地使用的关系进行了探讨；许志榕[5]（2016）基于轨道交通客流数据视角，对上海市职住关系和通勤特征进行了分析研究。
虽然关于地铁客流分布特征的研究较多，但郑州市地铁在近年来发展迅速，基于该城市自身的空间格局和职住特点，研究其地铁客流在近年来的时空分布特征，对城市公共交通的规划政策制定仍然具有重要意义。
2. 郑州地铁发展概况
郑州地铁，由六条线路组成，分为起步、发展、成熟完善三个建设阶段。第一阶段为起步阶段，至2015年，建设郑州地铁1号线、2号线一期工程和1号线二期工程，且1号线一期和二期工程将同步完工。第二阶段为发展阶段，至2020年，已经初步形成“井”字形骨架线网。第三阶段为成熟完善阶段, 2020年以后，随着地铁建设的不断推进，将形成“三横两纵一环”全部地铁线网（见图1）。
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图1郑州市地铁线路规划简图
其中，郑州地铁1号线一期工程（西流湖—市体育中心）于2009年开工，2013年12月开通运营[6]。郑州地铁1号线二期工程于2014年8月开工，2017年1月开通运营[7]。至2018年4月，郑州地铁1号线总客流量达24.5亿人次。郑州地铁2号线于2011年6月全面开工，2016年8月开通运营，至2018年8月，2号线总客流量达1.57亿人次。2014年12月，郑州地铁5号线开工，2019年5月开通运营。此外，2020年线网规划9条城市轨道，共300.8公里，包括6条市区普线，共208.6公里；3条都市快线，共92.2公里。
3. 郑州地铁客流时空特征
3.1 空间分布特征
车站是轨道交通服务于城市居民出行的重要载体与窗口，是城市内部重要的客运枢纽，也是城市规划设计与土地开发的重要节点。各车站的客流交换与叠加形成了轨道交通线路与线网客流[8]。因此，分析不同站点的客流量，是认识城市地铁客流空间分布特征的重要切入点。选取郑州市不同区域的代表性地铁站点，对其客流量进行对比分析，结果如图2所示。
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图2郑州市不同区域地铁站点的进出站客流量分布图
分析上图可知，郑州市二七广场站、火车站和郑州东站进出站客流量最高，东风南路站、紫荆山站、关虎屯站和秦岭站进出站客流量相对较高，康平湖站、黄河路站、农业南路和五一公园站进出站客流量相对较低。
造成上述现象的主要原因在于：二七广场站位于二七商圈，二七商圈作为郑州市商业的龙头，是商业最为繁华的地方，紧邻火车站，人流量巨大。火车站和郑州东站位于铁路交通枢纽，交通发达，人流量极大。紫荆山位于紫荆山商圈，地理位置优越，处于郑州市行政区。紫荆山商圈以紫荆山百货大楼为中心，地处花园路，紫荆山路和金水路交叉口，人口流量大，辐射面广。
3.2 时间分布特征
本文主要从分每日、周、节假日以及年度四个层面，对郑州市地铁客流的时间分布特征进行分析。
3.2.1 日客流变化特征
日客流变化特征主要研究每天内，分时客流的变化情况。对郑州市所以站点分时客流进行统计，结果见图3。
图3郑州市地铁客流分时数据分布图
分析发现，分时客流随时间变化呈现双驼峰分布，早高峰（7:00-8:00）客流小时系数为15.5%，晚高峰（17:00-18:00）客流小时系数为12.5%。主要原因在于：早高峰市民上班或上学，晚高峰市民下班或放学回家。中午小高峰（12:00-15:00）市民中途吃饭或回家。其中郑州地铁分时客流不均衡主要由每个车站分时客流量不均衡造成，每个车站分时客流量不均衡由车站的功能类型决定。
3.2.2周客流变化特征
以郑州市地铁1号线与2号线的交汇点紫荆山站为例，研究其周客流变化特征，发现周客流分布表现为双休日客流量高于工作日客流量（见图4）。
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图4郑州市地铁紫荆山站周客流变化图
分析发现，紫荆山站周末的平均进站人数（20870）比工作日的平均进站人数（21826.2）下降了4.38%。周末的平均出站人数（22047）比工作日的平均出站人数（24044）下降了8.31%。
可以看出郑州地铁紫荆山站工作日客流量较高，周末客流相对较少。所以，可以判断郑州地铁紫荆山站主要服务对象为上下班的通勤客流。此外，周一到周五期间，周五客流量有明显增加，导致这种变化可能是周五下午上班人员下班及中小学生放假等，使客流量增多。
2.2.3节假日客流量变化特征
节假日是城市人流出行的高峰期，研究节假日地铁客流的出行特征，对于城市公共交通承载能力的研判具有重要价值。本文选取郑州市节假日客流最大的郑州火车站地铁站的客流量进行研究，其元旦假期的客流变化特征如图5所示
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图5郑州市火车站地铁站点主要节假日进出站客流量分布图
分析可知：郑州火车站元旦节假日的平均进站人数（41938.3）比平常的平均进站人数（33084.3）增长了26.76%。平均出站人数（44744.3）比平常的平均出站人数（39047.5）增长了14.59%。首先，元旦三天假期较长，人们可能会选择较远的外出游玩，所以节假日火车站地铁的客流量远大于平常工作日地铁的客流量。其次，郑州火车站是联系郑州与各地的枢纽，其客流量远大于郑州地铁其他站点的客流量。
3.2.4年客流变化特征
地铁客流的年际变化特征能够从整体上反映一个城市轨道交通的发展水平。对郑州市地铁通车以来，历年地铁总客运量进行统计，得到图6所示结果。
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图6 郑州市地铁2014年—2015年年客流量变化图
观察图6，2014年到2018年的年客运总量总体呈上升趋势，可知郑州市近几年轨道交通发展迅速，地铁客运总量呈迅速发展态势。地铁出行快捷，准时，冬暖夏凉，绿色环保，越来越多的人们更倾向选择地铁出行，随着近些年郑州地铁的不断修建，郑州地铁客流量呈现明显的逐年增长。
4. 结论
在对郑州市地铁客流量日变化、周变化、年变化和不同站点客流量分析的基础上，探讨了郑州市地铁客流空间分布特征和时间分布特征，为郑州市轨道交通规划和建设提供参考。主要研究结论归纳如下。
（1）郑州地铁轨道交通的客流空间分布特征，一般以商业龙头、重要交通枢纽为主，客流量大。其次以地处几大商圈、作为几个重要站点的中转站为主，客流量比一般站点大。一般站点客流分布比较平缓。其主要分布在二七区，金水区，郑东新区。
（2）郑州地铁轨道交通的时间分布特征从全日来看，早高峰小时（7:00-8:00）系数15.5%，晚高峰（17:00-18:00）小时系数12.5%，平峰客流分布比较均匀，时段系数在4.1%-4.8%之间，在高峰期间客流比较集中，客流在时间分布上很不均衡，客流在时间分布上的均衡性将直接影响行车组织和系统利用率。
（3）郑州地铁轨道交通的时间分布特征从整周来看，一周客流变化周期与现行工作制度密切相关，全年客流近似以7天为周期变化。通常在以通勤，通学客流为主的轨道交通线路上，双休日的客流会有所减少。在连接商业区，旅游景点的轨道交通线路上，双休日的客流往往会有所增加。
（4）从节假日客流时间分布特征来看，在节假日到来之际，因我国传统习俗，在这段时间内，大量人员会进行旅游，探亲等活动，因此人们为了庆祝节日而产生的出行次数比正常工作日更多。地铁由于其快捷、准时的优点，在交通拥堵明显的大城市，更是作为出行首选方式之一，因此就形成了地铁节假日大客流。
（5）从客流特征的年变化来看，郑州地铁客流量呈现明显的逐年增长。未来发展将更为迅速。
参考文献：
[1]黄洁,王姣娥,靳海涛,等.北京市地铁客流的时空分布格局及特征——基于智能交通卡数据[J].地理科学进展,2018,37(03):397-406.
[2]陈必壮，轨道交通网络规划与客流分析[M].2009
[3]赵晓芳,童晓进.郑州地铁1号线客流时空分布特征分析[J].城市轨道交通研究,2017,20(08):75-79.
[4]周维,张艳,辜智慧.基于刷卡数据的深圳市地铁客流特征与职住空间视角的分析[J].住区,2019(04):23-31.
[5]许志榕.上海市职住关系和通勤特征分析研究——基于轨道交通客流数据视角[J].上海城市规划,2016(02):114-121.
[6]牛红霞，王丽红.郑州市1号线基于客流的行车调度研究[J].铁道运营技术，2014，第四期
[7]王亦军，董奇志，牛红霞，等.郑州市轨道交通2号线客流预测相关问题研究[J].城市轨道交通研究，2016,第十二期
[8]王静,刘剑锋,马毅林,等.北京市轨道交通车站客流时空分布特征[J].城市交通,2013,11(06):18-27.