基于解释结构模型的城轨客流量影响因素分析Word格式.docx

基于解释结构模型的城轨客流量影响因素分析Word格式.docx

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为缓解地面交通拥堵状况，各大城市出台了众多交通政策，其中“公交优先”政策取得了良好的收效，而作为城市交通主骨架的城市轨道交通更是该政策的主力军。

客流量是反映城市轨道交通系统效益的重要评价指标，然而时至今日也没有形成统一的城市轨道交通客流预测评价体系，许多城市的轨道交通客流量预测值与实际值大相径庭。

因此，本文在参考众多城市的城市轨道交通客流量预测方案和相关学者的研究论文的基础上，总结概括出了城市轨道交通沿线土地利用性质及开发强度、与城市公交等其他交通方式的接驳等十余项影响因素，通过建立解释结构模型分析影响城市轨道交通客流量的直接原因和间接原因，由此提出相应投资、运营的改进意见。

2解释结构模型的原理

解释结构模型（ISM）是美国J.N.沃菲尔德教授于1973年作为分析复杂的社会经济系统结构问题的一种方法而开发的。

其基本思想是：

通过各种创造性技术，提取问题的构成要素，利用有向图、矩阵等工具和计算机技术，对要素及其相互关系等信息进行处理，最后用文字加以解释说明，明确问题的层次和整体结构，提高对问题的认识和理解程度。

2.1建立邻接矩阵

系统各要素两两之间的直接联系可由邻接矩阵反映出来。

研究者在确立的系统影响要素的基础上，对系统各要素进行两两比较，若前一要素能对后一要素产生直接影响则记为“1”，否则记为“0”。

通过对各要素间比较结果进行整理归纳得到邻接矩阵A。

2.2生成可达矩阵

可达矩阵具有转移特性，即能到达,而能到达，则说能到达。

可达矩阵的生成方法为：

对邻接矩阵A和n阶单位矩阵I求和，并对其和做幂运算，当下式成立时则求得可达矩阵。

其中，n为系统中各要素个数，且满足r≤n-1，矩阵相乘遵循布尔代数规则。

2.3系统结构的建立

建立系统结构是基于可达矩阵的分解的基础之上的。

通过对可达矩阵系统级的划分、同级要素不连通集与强连通集的划分、强连通集中回路集的划分等步骤得到重新整理排列后的可达矩阵，并根据该矩阵绘制系统结构图。

首先定义以下几个集合：

找到最高级要素后在可达矩阵中将其对应的行和列划去，在剩下的要素中寻找最高级要素，如此循环，直到所有的要素都有所属级别为止。

然后将可达矩阵的行列按要素级别进行划分、重排，根据新可达矩阵反映出的各要素之间的关系建立解释结构模型。

3城市轨道交通客流影响因素

本文在参考众多城市的城市轨道交通客流量预测方案和相关学者的研究论文的基础上，总结概括出了城市轨道交通沿线土地利用性质及开发强度、与城市公交等其他交通方式的接驳、城市经济水平、城市轨道交通票价水平等十余项影响因素。

3.1城市轨道交通沿线土地利用性质及开发强度

城市轨道交通沿线土地的利用性质及开发强度能很大程度上影响城市轨道交通初期和近期客流量。

一般来说，沿线土地利用率越高，开发强度越大，人口越稠密，出行需求也会越大，城市轨道交通的初期和近期客流量也就越大。

这部分客流称之为追随型客流，他们大多是有其他交通方式转向城市轨道交通的。

当城市轨道交通建成通车后，沿线土地交通的可达性和便利性增强，从而吸引了开发商对沿线土地进行投资开发，由此带动了城市轨道交通客流量的增长。

3.2与城市公交等其他交通方式的接驳

城市轨道交通是城市交通的主骨架，需与其他交通方式有良好便利的接驳才能更好地发挥它的作用，吸引更多的乘客乘坐。

调查显示有近6成的人乘坐轨道交通后需要换乘其他交通方式才可到达目的地。

因此能否合理规划“P+R”换乘模式，优化与城市公交的接驳，解决“最后一公里”的问题都成为能否吸引更多客流的关键因素。

3.3城市经济水平

研究表明，城市经济水平越高，市民的出行需求量越大，出行次数越多。

此外城市经济水平的高低直接影响到了城市居民社会活动的频率、出行方式的选择和政府对城市基础设施投资建设的力度。

城市经济水平越高，城市居民社会活动频率也越高，此时在选择出行方式时出行费用对人的影响程度降低而舒适度的影响程度提高，因而极大地影响到了人们的出行方式的选择，一定程度上影响到城市轨道交通的客流量。

同时城市经济水平能决定政府对城市轨道交通及其配套设施的建设情况和投资力度。

3.4城市轨道交通票价水平

城市轨道交通票价政策很大程度上影响了城市轨道交通建成初期和近期的客流量。

若建成初期城市轨道交通的票价水平高出城市公交太多，人们大多会由于“现状偏见”的心理维持原来的出行方式，因而城轨的客流量就会大大低于设计预测的客流量。

此外城市经济发展水平直接影响了人们的经济承受能力也就决定了城轨票价对客流量的影响程度。

3.5城市总人口数

当人们选择城轨出行的比例一定时，城市规模越大，城市人口总数越多，总出行量越大，城市轨道交通的客流量也就越大。

所以国家规定修建地铁的城市城区人口必须在300万人以上；

修建轻轨的城市城区人口必须达150万人以上。

3.6出行者特性及出行特征

出行者特性包括是否拥有私家车、家庭结构、收入等。

出行特征包括出行目的、出行时间等。

出行者特性及出行特征极大地影响了出行者对交通工具的选择，且此要素极易受外界客观条件的变化而发生改变，是影响城市轨道交通客流量的重要因素之一。

3.7城市轨道交通服务状况

城市轨道交通服务状况主要包括车站候车条件、车内服务质量、发车间隔、始发到达的准点率、单程票易获取程度等。

城市轨道交通的服务状况与票价水平性价比的高低很大程度上影响了客流量的大小，因而服务状况要与票价水平相适应。

3.8政府交通政策

政府的交通政策主要是指政府根据当前的交通状况和未来城市发展战略所指定的交通发展政策，包括公交优先政策、机动车尾号限行、摇号上牌、大力发展城市轨道交通等。

政府的交通政策对市民交通方式的选择有极大的导向作用，能够极大影响城市轨道交通的客流量。

3.9城市未来发展布局

城市未来发展布局主要是指城市的发展方向，土地的空间分布与组合。

城市的未来发展布局决定了城市未来人口密度的分布情况，从而一定程度上影响了城市轨道交通的潜在客流增量。

4建立城市轨道交通客流影响因素解释结构模型

4.1建立城市轨道交通客流影响因素的邻接矩阵

4.2生成可达矩阵

对邻接矩阵A和11阶单位矩阵I求和，并对其和做幂运算。

可求得城市轨道交通影响因素可达矩阵。

4.3构建系统解释结构模型

5城市轨道交通客流量影响因素分析

根据上图的解释结构模型，城市轨道交通客流量的影响因素可分为三个层次。

第一层次为沿线土地开发利用强度、与其他交通方式的接驳、城轨票价政策、出行者特征及出行特性、城轨服务质量、政府交通政策这6项因素,且这6项因素为强连接要素，他们之间相互可达，共同决定着城市轨道交通客流量的大小，它们中的任一要素水平的变动都会直接影响到城市轨道交通的客流量。

就拿沿线土地开发利用强度这个因素来说，若城市轨道交通沿线土地开发利用强度大，人口稠密，则该线路的客流基础好，在城市轨道交通开通初期客流增长快。

若城市轨道交通线路途经的是一些新开发区，沿线土地开发利用强度低，人口稀疏，则该线路的客流基础较弱，在设备开通初期客流量相对较少，但由于此处交通便捷、可达性强，加之政府对开发新区的扶持政策的实施，从而吸引了大批开发商到此投资开发，其沿线土地的开发利用强度也就逐渐增强，人口密度增加，这就是TOD（交通带动城市发展）效益。

因此，沿线土地开发利用强度与其客流量呈现着相互影响的关系，沿线土地开发利用强度大，客流基础好，线路开通初期的客流量增长快；

城市轨道交通开通后，便捷性和可达性增强，吸引更多开发商对其沿线土地进行开发利用，使得沿线土地开发利用强度增强。

另外，若城市轨道交通的票价水平过高，高于人们能够承受的出行费用或高出城市公交票价水平太多，则会直接影响到城市轨道交通的客流量，而城市轨道交通的票价过低又会加重政府的财政负担，因而应权衡该因素的影响，制定合适的票价政策。

同理可分析出其他6项因素对城市轨道交通客流的影响情况。

第二层次为城市未来发展布局，该要素直接影响了第一层次的要素水平。

国家及地方对城市未来发展方向的规划和城市规划方案的制定能够直接影响到沿线土地开发利用强度、政府交通政策等因素，从而间接影响了城市轨道交通的客流量。

因此，在预测城市轨道交通客流量时应结合当地城市未来发展布局进行合理估算。

第三层次为城市经济水平、城市规模及人口总数，这两项因素是影响城市轨道交通客流量最根本的因素。

国家规定，申报地铁的城市的地方财政一般预算收入必须在100亿元以上，GDP总值在1000亿元以上，城区人口在300万人以上；

申报轻轨的城市的地方财政一般预算收入须在60亿元以上，GDP总值在600亿元以上，城区人口在150万人以上。

城市经济水平、城市规模及人口总数能够直接影响到该地区的城市规划方案，也能间接影响到城市轨道交通的客流量。

城市轨道交通作为运量大、建设周期长、建设费用高的交通工程项目，它的修建需要强大的财政支持，其后的开通运行除了巨额的财政补贴外，还需客流量的支撑。

一般来说，城市经济水平越高，城市规模越大，城区人口总数越多，城市公共交通的需求量越大，城市轨道交通的客流量也越大。

6结语

通过建立ISM模型对城市轨道交通客流量的影响因素进行分析得到：

城市轨道交通客流量受沿线土地开发利用强度、与其他交通方式的接驳、城轨票价政策、出行者特征与出行特性、城轨服务质量、政府交通政策这6项因素的直接影响，其中任一因素水平发生变化都能直接影响到城市轨道交通的客流量。

城市经济水平、城市规模及人口总数是影响城市轨道交通客流量的最根本的因素，在这两个因素一定的情况下，城市轨道交通客流量的基数也就大体确定下来了。

城市未来发展布局这个因素既受到城市经济水平、城市规模及人口总数的影响，同时又直接影响了沿线土地开发利用强度等6项因素，因而在预测城市轨道交通客流量时应充分考虑当地的城市规划方案的影响。

参考文献

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