交通部署案例集/2018/北京地鐵

北京地鐵

定量分析

簡介

北京地鐵是為中國北京服務的城市軌道交通系統。它是國際地鐵聯盟 (CoMET) 的 14 個成員之一。其第一條線路於 1971 年 1 月 15 日正式開通，這使得北京成為中國第一個擁有地鐵的城市。

截至 2017 年 12 月，北京地鐵共有 22 條地鐵線路，均使用地鐵系統，覆蓋北京 11 個市區。線路總長 608 公里。共有車站 370 個，里程位居中國第二。

截至 2017 年 12 月，北京地鐵正在建設 17 條線路，總長 320.8 公里。到 2020 年，北京地鐵將形成由 30 條線路組成的軌道交通網路，總長 1177 公里。

2016 年，北京地鐵年客運量達到 30.25 億人次，日均客流量 824.7 萬人次，日最高客運量為 10,522,600 人次。

主要市場

北京地鐵的主要市場是北京市民。由於北京是中國最大的城市，擁有 2107 萬人口，北京地鐵擁有巨大的市場，應進一步發展。北京地鐵不僅是一個商業專案，也是一個民生工程。北京政府建設地鐵是為了滿足北京市民巨大的出行需求。

主要優勢

節省出行時間：地鐵是一種客流量大的交通方式，可以同時為很多人節省大量出行時間。

噪音更小：地鐵建在地下，可以減少鐵路的噪音。
節省土地：地鐵在地下，不佔用地面土地。
創造就業機會：運營和維護地鐵線路需要很多工作人員，這將為公眾提供很多工作機會。
汙染更少：北京地鐵全部使用電力，比鐵路的汙染更少。

主要劣勢

成本高：修建地鐵是一個高預算專案。預算低的城市很難修建地鐵線路。在中國的一個說法是，一個城市想要修建一條地鐵線路，需要超過 100 億元人民幣 (RMB) 的預算。
建設週期長：在中國，地鐵線路的建設週期通常超過 3 年。在建設期間，可能會導致修建地鐵線路的街道擁堵。

早期市場

由於北京地鐵是中國第一條地鐵，政府在修建地鐵方面缺乏經驗。因此，數千名中國學生被送到蘇聯學習地鐵建設。北京地鐵最初是在蘇聯專家的幫助下規劃的，最初的概念於 1953 年提出。

1971 年 1 月 15 日，北京地鐵一期工程開始試執行，線路從北京火車站到公主墳站。1971 年 8 月 5 日，運營線路西端終點站延伸至玉泉路站，11 月 7 日延伸至古城火車站。

1984 年 9 月 20 日，北京地鐵二期工程開通運營。北京地鐵 2 號線長 16.1 公里，從復興門到建國門，設有 12 個車站。二期工程的部分線路與一期工程可以組合成環線。

技術

北京地鐵訊號系統最初是鐵路區段的自動駕駛模式，引進並改造為 ATC 系統，環線採用自行設計安裝的 CTC+頻移軌道電路+ATP 系統。

針對北京地鐵的手機訊號問題，所有地鐵線路都與電信運營商合作開通商業通訊系統。將地面 3G 訊號引入地下，實現地下 3G 覆蓋。線路將進一步使用標誌色，方便乘客識別換乘流和路線。

模式增長

經過初期的發展，北京地鐵在 2001 年迎來了快速發展。2001 年 7 月 13 日，北京獲得舉辦第二十九屆夏季奧林匹克運動會的權利，推動了北京地鐵的發展。考慮到奧運會期間將會出現巨大的需求，北京政府開始建設更多北京地鐵線路。從 2002 年到 2008 年，北京投資 638 億元人民幣 (RMB) 用於建設北京地鐵。為了實現 2015 年建成 17 條線路，總長 554 公里的目標，北京總共投資了 2700 億元人民幣 (RMB)。

政策

中國有地鐵進站政策，乘客必須在進站前進行安檢。1971 年北京地鐵開始運營時，規定只有出示證件的市民才能乘坐地鐵。1973 年，政策發生變化，任何乘客都可以購買 0.10 元的地鐵票。當時的票價對北京人來說不是負擔。此後，票價長期保持在 2 元，直到 2014 年北京地鐵公司根據距離調整票價，現已從 3 元到 9 元不等。

身高 120 釐米以下的兒童無需支付北京地鐵票價。

未來發展

到 2021 年底，北京將有 20 條地鐵線路開通運營，總長 338 公里，設有 160 個車站。到 2020 年底，北京 16 個區將實現區域內地鐵貫通的目標。

一些專家推測，整個地鐵系統的建設將在 2040 年之前完成。我們發現這一趨勢似乎與我們的 S 曲線非常吻合。圖中顯示，北京地鐵將在 2040 年左右成熟。然而，乘客數量在那之後仍將增加。正如我們所見，自生命週期開始以來，技術一直在進步，這使得系統更加友好、可靠和安全。

定量分析

收集北京地鐵年客運量資料後，我使用 Excel 繪製了以下圖形。

從圖中可以看出，乘客的快速增長表明北京地鐵系統仍處於增長階段。然而，資料幾乎完美地與 S 曲線的前半部分繪製在一起。雖然未來的發展可能不會完全符合 S 曲線的後半部分，但它可以為政府在規劃未來時提供參考，例如設計網路、車站容量和相關政策。

從任務指南中，我學會了如何使用資料來估計一個三引數邏輯函式

S(t) = K/[1+exp(-b(t-t₀)]

其中

S(t) 是狀態度量，（例如，客運量）

t 是時間（通常以年為單位），

t₀ 是拐點時間（達到 1/2 K 的年份），

K 是飽和狀態水平，

b 是一個係數。

K 和 b 需要估計。


K	2200	2300	2400	2500	2550	2600	2650	2700	2520	2540	2560	2569
R 平方	0.972352	0.973121	0.973298	0.973652	0.973773	0.973548	0.973523	0.973514	0.973688	0.973702	0.973779	0.973786


摘要輸出
R 平方	0.973786
調整後的 R 平方	0.971345
標準誤差	0.236954
觀測值	46

從圖中可以看出，北京地鐵的發展處於

影響因素

由於中國是一個高度受政府控制的國家，政府做出的某些決定會影響客運量。

例如，1992 年北京舉辦亞運會，2008 年北京奧運會也促進了北京地鐵的客運量，因為來自中國各地或其他國家的許多人前往北京參加活動。

參考文獻

1. 任務指南 https://canvas.sydney.edu.au/courses/2517/assignments/16745

2. 北京地鐵官網：https://www.bjsubway.com/node/2607

3. 北京地鐵歷史。https://baike.baidu.com/item/%E5%8C%97%E4%BA%AC%E5%9C%B0%E9%93%81/408485?fr=aladdin#2_1

4. 北京地鐵，北京地鐵發展 https://www.railway-technology.com/projects/beijing_subway/

5. 北京地鐵維基百科 http://www.thefullwiki.org/Beijing_Subway

6. 北京地鐵規劃 http://zhengwu.beijing.gov.cn/zwzt/bjdtgh/

7. 2021 年北京地鐵發展 http://bj.bendibao.com/news/2018123/247518.shtm

8. 北京地鐵 1 號線 https://baike.baidu.com/item/%E5%8C%97%E4%BA%AC%E5%9C%B0%E9%93%811%E5%8F%B7%E7%BA%BF/7646800