交通部署案例集/2023/深圳地鐵

地鐵簡介

技術特點

地鐵是專用的、高密度、高容量的城市軌道交通系統，覆蓋城市地區各種地下和地上線路；大部分線路位於地下，高度自動化，班次間隔短；具有很高的出行時間可靠性，並以短距離進行頻繁的停靠。

地鐵具有速度、舒適度和安全性三大主要技術特點：

速度

車輛具有較高的執行速度、較高的啟動和制動加速度，大部分使用高站臺，地鐵停靠時間短，乘客上下車快速便捷，換乘方便，從而使乘客更快到達目的地，縮短出行時間。

舒適度

地鐵的車輛和車站一般都配備空調、導向裝置、自動售票機等直接為乘客服務的裝置，因此城市軌道交通的乘坐條件較好，舒適度優於公共電車和公交車。

安全性

由於地鐵在專用軌道上執行，沒有平交道口，不受其他交通工具的干擾，並且擁有先進的通訊訊號裝置，因此交通事故很少發生。

優勢

• 節省土地：由於大都市城市地區的土地一般都很昂貴，將鐵路置於地下可以節省地面空間，並將地面用於其他用途。
• 降低噪音：將鐵路置於地下可以降低地面噪音。
• 減少干擾：由於地鐵線路不與其他交通系統（例如地面道路）重疊或交叉，因此交通干擾較少，可以節省大量通勤時間。
• 節約能源：面對全球變暖，地鐵是最佳的公共交通工具。地下執行的穩定速度節省了大量的通勤時間，讓人們樂於乘坐，代替了大量用於駕駛的能源消耗。
• 減少排放：普通汽車以汽油或油作為能源，而地鐵使用電力，並且由於沒有尾氣排放，因此不會汙染環境。

主要市場

地鐵的主要市場是城市居民、通勤者、學生和遊客。在當今城市化加速的背景下，越來越多的人選擇在城市生活、工作和學習。作為城市交通系統的重要組成部分，地鐵能夠為人們提供高效、便捷、舒適的出行服務，滿足人們在短時間內完成長距離出行的出行需求。此外，地鐵也是遊客非常重要的交通工具，方便他們前往城市的各個景點和商業中心。 中國地鐵行業的上市公司大部分位於中國東部和北部，經濟發展水平較高，因此對地鐵建設的需求也更大。

歷史

地鐵出現前的交通方式

世界上第一個地下系統是由倫敦市律師查爾斯·皮爾森在 1843 年泰晤士河隧道開通後不久提出的，作為改善城市計劃的一部分。^[1]而中國地下系統則是在 1953 年由北京市委首次提出，並於 1965 年試執行。^[5]在地鐵出現之前，城市地區最常見的交通方式是馬車、汽車或有軌電車。然而，這些交通方式往往速度緩慢且不可靠，尤其是在交通擁堵嚴重的交通高峰時段，因此地鐵主要用作城市繁忙道路交通的替代方案。在現代，隨著城市化和人口增長，城市道路交通日益擁堵，導致交通事故、交通汙染和能源浪費等問題日益嚴重。此外，地鐵可以替代一些城市的遠端客運，例如公路客運和鐵路客運。在一些城市，地鐵系統已經相當完善，能夠提供高速、便捷、安全的城市客運服務，方便了城市居民和遊客的出行。

地鐵發明技術演變

第一階段：蒸汽機車時代（19 世紀後期至 20 世紀早期）

最早的地鐵系統由蒸汽機車提供動力，因此在隧道內鋪設了煤炭和水供應管道。^[6]蒸汽機車排放的廢氣和煤煙汙染了地鐵內的空氣，還造成了衛生和健康問題。

第二階段：電力驅動時代（20 世紀早期至 20 世紀中期）

1900 年，巴黎地鐵率先採用電力驅動技術，取代蒸汽機車。^[7]電力驅動技術的優勢在於效率高、環保、安全係數高，而且為地鐵運營商提供了更高的利潤率。

第三階段：地鐵訊號系統時代（20 世紀中期至今）

地鐵訊號系統是地鐵運營的重要組成部分，可以保障列車的安全。20 世紀 50 年代以後，各國地鐵系統開始採用電子訊號系統取代人工操作。^[1]隨著科技發展，現代地鐵訊號系統已變得非常精確和複雜，能夠為地鐵運營提供高安全性和可靠性。

第四階段：自動駕駛時代（21 世紀）

自動駕駛技術是近年來地鐵技術發展的重要趨勢，許多新建地鐵系統，特別是中國的地鐵系統，都採用自動駕駛技術。自動駕駛技術可以極大地提高地鐵運營的效率和安全性，同時也降低了對人力資源的依賴。

深圳地鐵發展誕生階段

早期市場發展

深圳是中國改革開放後發展最快的城市之一，城市化程序從 20 世紀 80 年代開始加速。隨著城市化的加快，深圳的人口和經濟迅速膨脹，城市交通壓力不斷增大。傳統的道路交通已無法滿足不斷增長的人口和車輛的需求，需要更有效率、更快速的交通方式來緩解交通擁堵。1983 年，時任深圳市委書記兼市長的梁湘率隊訪問新加坡。回深圳後，政府決定在深南大道兩側預留 30 米綠化帶，並在深南大道綠化帶中間預留 16 米，用於未來建設城市輕軌。^[8]1988 年，深圳建成僅僅十年，便提出客運鐵路交通規劃，計劃建設一條連線羅湖火車站和機場的輕軌交通，全長約 39 公里。直到 1992 年，國務院和國家計委才批准在深圳建設輕軌（地鐵）交通。

“誕生階段”政策

早在 1984 年，市政府的《深圳特區總體規劃（1985-2000）》就指出，隨著深圳交通的不斷增長，有必要建設輕軌（地鐵）。這一政策提出了深圳地鐵未來發展方向。1992 年，深圳市政府成立深圳地鐵規劃總部，開始規劃建設深圳地鐵系統。由於輕軌交通量小，無法滿足深圳快速發展的需求，因此政府決定將輕軌線路改建為地下線路，改用運量更大的地鐵線路，並重新研究可行性和軌道網規劃。1994 年，政府制定了《深圳市客運軌道交通線網規劃》，經審查納入《深圳市城市總體規劃（1996-2010）》。全市軌道交通線網由 9 條線路組成，其中 3 條為已有的通勤鐵路，6 條為待建的地下線和輕軌線，總長度約 270 公里。三條鐵路分別為廣深鐵路、平南鐵路和平鹽鐵路，已改造成通勤列車。這一規劃政策確立了深圳地鐵線網的基本框架。^[9]

深圳地鐵發展增長階段

相關政策問題

1995 年 12 月，中國國務院辦公廳下發《關於暫停審批城市地下快速軌道交通專案的通知》，暫停除北京、上海、廣州以外的城市軌道交通專案審批。^[8]深圳地鐵專案暫時擱置。

政府部門貢獻

為了推進深圳地鐵建設，深圳市政府於 1997 年向國家計委申報地鐵專案，並於 1998 年 5 月獲得批准。該專案隨後正式成立，並更名為“深圳地鐵一期工程”。一期工程於 1998 年開工建設，可行性研究報告於 1999 年獲國家批准。該專案歷時 6 年，於 2004 年 12 月 28 日一期工程正式投入試運營。地鐵一期工程開通後，深圳地鐵網路並沒有立即繼續擴充套件。2003 年，深圳市規劃局制定了《深圳市城市軌道交通建設規劃（2005-2010）》，提出二期工程，計劃新增三條地鐵線路，並對兩條主線進行延長。該建設規劃於 2005 年 3 月經國家發改委批准，並於 2011 年完成。二期地鐵工程的建成，為同年舉辦的第 26 屆世界大學生運動會提供了良好的交通服務保障，提升了深圳整體交通能力。深圳市軌道交通在公共交通中的比例也從開通前的 6% 上升到 29%。2010 年，深圳市規劃和國土資源委員會編制了《深圳市城市軌道交通近期建設規劃（2011-2016）》，提出 2011 年至 2016 年的建設規劃（深圳地鐵三期工程），並於 2011 年 4 月份獲得國家發改委的批覆。深圳地鐵三期工程包括 6 號線、7 號線、8 號線、9 號線、11 號線共 5 條線路的建設。自 2016 年起，陸續開通了新線的運營。

私營部門貢獻

1998 年 7 月，深圳地鐵有限公司註冊成立。深圳地鐵一直探索和創新投資融資模式，包括金融租賃、中期票據、中期債券、銀團貸款、短期貸款等多種組合方式，並研究規劃了上市融資。深圳地鐵一期工程全長僅 20 多公里，其中 70% 的建設資金來自政府財政，剩餘 30% 來自銀行貸款。二期工程全長 155 公里。融資壓力巨大，政府資金比例降至 40%，60% 將由深圳地鐵有限公司自籌。從三期工程開始，深圳市政府不再直接提供資本投資。7 號線和 11 號線總投資的 50% 主要來自沿線軌道交通覆蓋和土地開發收益。其他資金來自中國銀行貸款。當土地收益不能滿足需求時，將由市級財政資金投入。除了傳統的銀行貸款外，深圳地鐵還相繼開展了一系列融資專案。例如，2011 年深圳地鐵集團發行了 100 億元的中期票據。

自二期工程開始，深圳市政府大規模採用“建設-移交”（BT）模式進行地鐵建設，即中標方先期墊付建設資金，政府在三年後回購。這樣做是為了緩解財政壓力，加快建設進度。5 號線總投資 206 億元，是全球最大的 BT 模式城市軌道交通專案。三期工程中的 7 號線、9 號線和 11 號線全部採用 BT 模式建設，BT 範圍內專案成本達到 480 億元。

12 號線和 13 號線是深圳首條採用公私合營（PPP）模式運營的地鐵線路。PPP 專案建設內容包括車輛、訊號、自動售票系統、機電裝置和軌道鋪設工程。透過公開招標，深圳地鐵集團與中電投組建專案公司運營 12 號線，港鐵（深圳）與中鐵電氣化局組建專案公司運營 13 號線。兩家專案公司負責專案投資建設、運營管理、維護保養、資產更新和追加投資的全過程管理。

深圳地鐵發展成熟階段

2016 年，深圳地鐵二期工程陸續建成開通運營。線路的增加和擴張意味著深圳地鐵的發展正式進入成熟階段。為了適應瞬息萬變的市場、競爭環境和政策價值模式，深圳地鐵做出了以下嘗試

持續擴充套件地鐵線路網路

深圳地鐵站

深圳地鐵在成立初期主要面向城市的中心商務區和居民區。隨著城市不斷擴張和發展，深圳地鐵逐漸擴充套件到城市的郊區和周邊城市。例如，深圳地鐵 4 號線延伸至龍崗區，深圳地鐵 9 號線連線深圳市中心和機場。透過不斷擴充套件地鐵線路，深圳地鐵能夠更好地滿足市民的出行需求，同時提升其在城市交通市場中的競爭優勢。

採用創新票價和服務策略

深圳地鐵一直在引入創新票價和服務策略，以提升其競爭力。例如，深圳地鐵推出了“地鐵+公交”聯票，方便人們在乘坐地鐵和公交車之間輕鬆切換。此外，深圳地鐵還推出了學生票、老年人票、節假日優惠等不同型別的票價和優惠措施，吸引更多人乘坐地鐵，提升其市場佔有率。

推廣智慧綠色出行

深圳地鐵持續推廣智慧綠色出行，以適應市場和政策變化。例如，深圳地鐵引入了手機掃碼支付等智慧支付方式，方便市民購票。此外，深圳地鐵還大力倡導綠色出行理念，鼓勵市民乘坐公共交通工具和腳踏車出行，減少汽車使用對環境的影響。

深圳地鐵發展未來展望

目前最新的深圳地鐵線路網規劃是深圳市規劃和國土資源委員會於 2017 年釋出的《深圳市軌道交通線網規劃（2016-2035）》。預計總共將有 33 條城市軌道線路（1-32 號線以及 6 號線的支線），總長度 1265 公里，其中城市快線 8 條，常速線 24 條。為了更好地滿足未來人們對地鐵的需求，深圳地鐵還有很長的路要走，還有很多方面需要改進

• 進一步擴充套件地鐵網路：雖然深圳地鐵網路已經發展得很好，但隨著城市不斷擴張，地鐵網路需要進一步擴充套件，才能更好地為市民和遊客服務。

• 提升設施的便利性和舒適度：地鐵站需要提供更多便利設施，例如更多自動售貨機和更多座椅，同時改善車廂的舒適度，例如更好的通風系統和更舒適的座椅。

• 提升服務質量：地鐵工作人員需要提供更高效、更友好的服務，例如幫助乘客解決問題，提供必要的資訊。

• 完善安全措施：地鐵的安全措施需要進一步加強，例如更多監控攝像頭和更多警力，以確保乘客安全。

  

  深圳地鐵線路網地圖

定量分析

根據深圳市統計局提供的相關資料，獲得深圳地鐵2005年至2022年的年度客流量，並對這些資料進行擬合和分析，確定發展的三階段：誕生、增長和成熟。擬合數據的三個引數函式為

$$S(t)={\frac {K}{1+exp(-b(t-t_{i}))}}$$

其中

• $S(t)$ 是狀態度量（例如乘客）
• $t$ 是時間（年）
• $t_{i}$ 是拐點時間（達到${1 \over 2K}$ 的年份）
• $K$ 是飽和狀態水平
• $b$ 是係數

由於所用資料的時間有限，需要使用普通最小二乘迴歸來估計 K 和 b。係數使用以下公式估計

$Y=bX+c$

其中

$Y=\ln(Passengers/(K-Passengers))$

$X=Year$

深圳地鐵年度客流量

深圳地鐵模型結果

變數	描述	值
$K$	飽和狀態水平	2500000
$b$	係數	0.3291
$r^{2}$	R平方	0.9328
$t_{i}$	拐點時間	2016

深圳地鐵於2004年12月正式通車，因此資料從2005年開始收集。預測結果表明，深圳地鐵發展增長階段的預測結果與實際情況非常吻合。深圳地鐵於2016年進入發展成熟階段，這與拐點時間相吻合；2020年，受疫情影響，年度客流量大幅下降，但在次年2021年恢復到高峰，2022年年度客流量呈現穩步下降趨勢。由於深圳地鐵發展時間不長，沒有明顯的衰退期。

結論

與西方國家相比，中國地鐵的發展時間並不長。1969年北京地鐵1號線建成通車標誌著地鐵技術正式傳入中國。當時，受國際形勢、技術儲備和人才條件等多種因素的影響，中國地鐵建設週期長、速度慢。直到21世紀，中國經濟進一步對外開放，極大地刺激了經濟增長，為地鐵建設奠定了經濟基礎，深圳在2004年底開通地鐵，以滿足社會出行需求，經過十多年的發展，深圳地鐵現已進入發展成熟階段。期間，深圳地鐵建設採用BT(建設-移交)模式和PPP(公私合營)模式，地鐵票價不斷改進，如二維碼支付、銀行卡刷卡支付等支付方式。2022年8月，深圳釋出了城市軌道交通專案第五階段規劃，計劃將地鐵網路覆蓋到遠離市區、地鐵覆蓋率低的區域，以提升市民乘坐軌道交通的便捷性。相信未來深圳地鐵將得到更加長足的發展。