交通部署案例集/2024/廣州地鐵
廣州市，通稱廣州，簡稱穗、穗城、羊城，是廣東省省會，中華人民共和國副省級市，首批沿海開放城市之一。[1] 廣州地鐵是廣東省廣州市的城市軌道交通系統。[2] 廣州地鐵的運營範圍覆蓋廣州市和佛山市。[3] 截至2024年1月，廣州地鐵已開通運營16條線路，在建8條。[4] 目前，廣州本地地鐵網路在建653公里，長度約171.5公里。
8.7.2024 資料來源=為了分析廣州地鐵的發展歷史以及地鐵在廣州城市發展程序中的作用，選取了1997年至2023年廣州地鐵年均客運量、1997年至2023年地鐵運營里程以及1997年至2023年廣州常住人口增長資料。下表1為廣州人口，表2為廣州地鐵里程，表3為廣州地鐵年客運量。
表1 廣州人口，1997年至2022年（單位：百萬）[5]
| 年份 | 人口 | 年份 | 人口 |
| 1997 | 6.6293 | 2010 | 12.7096 |
| 1998 | 6.7047 | 2011 | 13.4632 |
| 1999 | 6.8076 | 2012 | 14.1553 |
| 2000 | 9.948 | 2013 | 14.7224 |
| 2001 | 9.9675 | 2014 | 15.2902 |
| 2002 | 9.8476 | 2015 | 15.9495 |
| 2003 | 9.7293 | 2016 | 16.7838 |
| 2004 | 9.6606 | 2017 | 17.4627 |
| 2005 | 9.4968 | 2018 | 17.9044 |
| 2006 | 9.9666 | 2019 | 18.3059 |
| 2007 | 10.5301 | 2020 | 18.6766 |
| 2008 | 11.1534 | 2021 | 18.8106 |
| 2009 | 11.8697 | 2022 | 18.7341 |
表2 廣州地鐵里程，1997年至2023年（單位：公里）[6]
| 年份 | 地鐵里程 | 年份 | 地鐵里程 |
| 1997 | 5.4 | 2011 | 236 |
| 1998 | 5.4 | 2012 | 236 |
| 1999 | 18.5 | 2013 | 260 |
| 2000 | 18.5 | 2014 | 266 |
| 2001 | 18.5 | 2015 | 266 |
| 2002 | 24.7 | 2016 | 308.7 |
| 2003 | 36.8 | 2017 | 390.6 |
| 2004 | 36.8 | 2018 | 478 |
| 2005 | 54.7 | 2019 | 515 |
| 2006 | 108.2 | 2020 | 515 |
| 2007 | 113.2 | 2021 | 607.6 |
| 2008 | 118.2 | 2022 | 643.1 |
| 2009 | 147 | 2023 | 652.81 |
| 2010 | 236 |
表3 廣州年客運量，1997年至2023年（單位：百萬）[7][8][9][10]
| 年份 | 年客運量 | 年份 | 年客運量 |
| 1997 | 7.2 | 2011 | 1644.982 |
| 1998 | 36.5 | 2012 | 1853.2145 |
| 1999 | 33.5 | 2013 | 2053.9645 |
| 2000 | 64.423 | 2014 | 2277.892 |
| 2001 | 63.656 | 2015 | 2406.9195 |
| 2002 | 66.101 | 2016 | 2561.3145 |
| 2003 | 122.165 | 2017 | 2802.543 |
| 2004 | 163.994 | 2018 | 3025.9595 |
| 2005 | 213.525 | 2019 | 3305.878 |
| 2006 | 280.685 | 2020 | 2405.934 |
| 2007 | 473.003 | 2021 | 2834.0425 |
| 2008 | 599.001 | 2022 | 2358 |
| 2009 | 674.9945 | 2023 | 3130 |
| 2010 | 1177.782 |
然後利用資料估計一個三引數邏輯函式
S(t) = K/[1+exp(-b(t-to))]
其中
S(t)是預測資料
K是系統的承載能力（在本例中，即最大客運量和最大人口數）
T是時間（年）
T0是達到1/2 K的年份
S(t)公式可以寫成
LN( 客運量/(K - 客運量))=bt+c 或 LN( 地鐵里程/(K - 地鐵里程))=bt+c
上述公式中的K值是飽和度的衡量指標。由於廣州地鐵尚未達到飽和狀態，因此採用最小二乘法求解K值。下表分別顯示了廣州年客運量的K值和廣州人口的K值。
表4 確定K值（年客運量）
| K | 3500 | 3400 | 3600 | 37000 | 3800 | 3666 | 3680 | 3670 | 3660 | 3665 |
| 截距 (c) | --583.72166564 | --606.3184288 | --567.69558728 | --555.0497784 | --544.58058609 | --559.0622599 | --557.37804564 | --558.57630201 | --559.79851955 | --559.1843555 |
| b | 0.28987325366 | 0.30116262591 | 0.28186199007 | 0.27553739287 | 0.27029905322 | 0.27754448936 | 0.27670206035 | 0.27730142302 | 0.27791274321 | 0.27760555842 |
| R平方 | 0.92003091063 | 0.91123563499 | 0.92218888595 | 0.92239324789 | 0.92181910192 | 0.92244572058 | 0.92243600635 | 0.92244479139 | 0.92244418256 | 0.92244571207 |
| t_i=c/-b | 2013.713436 | 2013.2592049 | 2014.0906091 | 2014.4263275 | 2014.7336056 | 2014.3158352 | 2014.3617468 | 2014.329014 | 2014.2959732 | 2014.3125328 |
表5 確定K值（人口）
| K | 20 | 21 | 27 | 28 | 29 | 27.5 |
| 截距 (c) | --275.59589499 | --239.56009623 | --164.50808655 | --158.95070584 | --154.17391707 | --161.61987879 |
| b | 0.13753191429 | 0.11949833073 | 0.081819023562 | 0.079016546914 | 0.076605257987 | 0.08036291408 |
| R平方 | 0.92956246625 | 0.94624101691 | 0.96110828442 | 0.96113060962 | 0.96102356906 | 0.96113943623 |
| t_i=c/-b | 0.072570021411 | 0.087660676093 | 0.16412567045 | 0.17615524167 | 0.18809926186 | 0.17015233649 |
生命週期階段如圖1、圖2和圖3所示。從圖1可以看出，目前廣州地鐵的客運量接近成熟階段。現有資料的前半部分與S曲線吻合較好。但2019年至2020年客運量出現明顯下降。這是由於新冠疫情的影響。在此期間，一系列政策限制了地鐵出行次數，也限制了廣州地鐵的發展。
圖2顯示了廣州地鐵運營里程的變化。圖中出現了兩個里程快速增長的階段。一個是2010年前後，廣州舉辦亞運會，政策支援力度較大。第二個是在2016年至2019年期間。在此階段，廣州地鐵的年均里程數也在大幅增長。基本上，年均客運量與地鐵總運營里程呈正相關關係。
同時，在每次里程快速增長前後，都會存在1到2年的平臺期。這是地鐵交通方式的一個特點。地鐵需要一定的規劃建設時間，也需要大量的投資。這也是地鐵不適合中小城市的原因。
圖3顯示了廣州人口增長曲線。前半部分基本符合S曲線，但後半部分人口增長可能受到社會、經濟、文化、城市規模等因素的影響而逐漸放緩。因此，曲線後半部分可能不符合S曲線的變化規律。
表6 客運量回歸結果
| 迴歸統計量 | |
| K | 3666 |
| 截距 | --559.0622599 |
| R平方 | 0.92244572058 |
| b | 0.27754448936 |
| 拐點 | 2014.3158352 |
表7 人口迴歸結果
| 迴歸統計量 | |
| K | 27.5 |
| 截距 | --161.61987879 |
| R平方 | 0.96113943623 |
| b | 0.08036291408 |
| 拐點 | 2011.1251644 |
1863年，英國倫敦開通了世界上第一條地鐵。[11] 在地鐵出現之前，人們主要的出行方式是馬車。與馬車、公共汽車等出行方式相比，地鐵的優勢在於：1.地鐵的運載能力相比其他交通方式較大。2.地鐵的準點率較高。3.乘坐地鐵的時間較短。4.地鐵佔用的空間主要是地下空間，減少了地上空間的利用。
隨著城市人口的不斷增加，地鐵日益成為一座城市能否成為國際大都市的重要標誌。地鐵產生的轟動效應、沿線人氣提升、對居民住宅、商業網點、星級酒店、文化教育衛生設施、城市綜合體等民生設施的吸附效應是任何公共交通工具難以比擬的。[12]
雖然地鐵具有上述優點，但也存在很多缺點：投資巨大、建設週期長、運營維護成本高等。最大的弊端是虧損面大，虧損額度高。特別是在一些客流總量較小或以潮汐客流為特徵的城市，地鐵不僅達不到應有的經濟效益，還會使地方債務更加緊張。[13]
廣州地鐵目前是全球範圍內規模最大、最具吸引力的地鐵系統之一。廣州地鐵目前是中國大陸第三大城市軌道交通系統，也是全球第三大城市軌道交通系統。 [14]截至2023年12月28日，廣州地鐵目前擁有271個運營車站，覆蓋廣州市12個行政區域以及佛山市禪城區、南海區和順德區。以下是廣州地鐵各線路的具體資訊。
| 線路 | 終點站 | 開通時間 | 最新 | 長度 | 車站數 | 車輛段/ | |
| (區) | 延長線 | 公里 | 停車場 | ||||
| 1 | 西朗 | 廣州東站 | 1997 | 1999 | 18.5 | 16 | 西朗 |
| (荔灣) | (天河) | ||||||
| 2 | 廣州南站 | 嘉禾望崗 | 2002 | 2010 | 31.8 | 24 | 嘉禾/大洲 |
| (番禺) | (白雲) | ||||||
| 3 | 番禺廣場 | 機場北（航站樓2） (花都) | 2005 | 2018 | 68.5 | 30 | 嘉禾/夏滘 |
| (番禺) | 天河客運站 (天河) | ||||||
| 4 | 南沙客運港 | 黃村 | 2005 | 2017 | 60 | 23 | 新造 |
| (南沙) | (天河) | ||||||
| 5 | 嘉禾 | 黃埔新港 | 2009 | 2023 | 41.7 | 30 | 魚珠/雙崗 |
| (荔灣) | (黃埔) | ||||||
| 6 | 潯峰崗 | 香雪 | 2013 | 2016 | 41.7 | 31 | 潯峰崗/蘿崗 |
| (白雲) | (黃埔) | ||||||
| 7 | 美的大道 | 燕山 | 2016 | 2023 | 54.24 | 27 | 大洲/燕鳳/吉塘 |
| (佛山順德) | (黃埔) | ||||||
| 8 | 嘉信 | 萬勝圍 | 2003 | 2020 | 33.9 | 28 | 白雲湖 |
| (白雲) | (海珠) | ||||||
| 9 | 飛鵝嶺 | 高增 | 2017 | — | 20.1 | 11 | 七星崗 |
| (花都) | (白雲) | ||||||
| 13 | 魚珠 | 新沙 | 2017 | — | 28.3 | 11 | 魚珠/官湖 |
| (黃埔) | (增城) | ||||||
| 14 | 嘉禾望崗 (白雲) | 東風 (從化) | 2017 | 2018 | 75.4 | 22 | 石湖/鎮龍/鄧村 |
| 新和 (白雲) | 鎮龍 (黃埔) | ||||||
| 18 | 仙村 | 望沙 | 2021 | — | 58.3 | 8 | 龍鎮/望沙 |
| (天河) | (南沙) | ||||||
| 21 | 員村 | 增城廣場 | 2018 | 2019 | 61.5 | 21 | 鎮龍/仙橋 |
| (天河) | (增城) | ||||||
| 22 | 陳頭崗 | 番禺廣場 | 2022 | — | 18.2 | 4 | 龍鎮/陳頭崗 |
| (番禺) | (番禺) | ||||||
| APM | 廣州塔 | 林和西 | 2010 | — | 4 | 9 | 赤崗塔 |
| (海珠) | (天河) | ||||||
| 廣佛 | 新城東 | 瀝滘 | 2010 | 2018 | 39.6 | 25 | 冼村 |
| (佛山順德) | (海珠) | ||||||
為了給乘客帶來更好的乘坐體驗，廣州地鐵增加了許多人性化的措施。
1. 女士車廂：廣州地鐵將於2017年6月28日開始在1號線試行女士車廂。工作日（節假日除外）7:30至9:30和17:00至19:00期間，廣州地鐵1號線往廣州東站方向的最後一節車廂和往西朗方向的第一節車廂設定為女性車廂。 [15]
2. 母嬰室：2016年底，廣鐵集團在廣州南站試點建設了首個母嬰室。從2017年起，新開通線路的車站將設定母嬰室。2018年起，廣州地鐵還克服了既有線路車站空間有限、水電通風條件不足、客流線交叉等困難，在符合改造條件的既有線路車站增設獨立母嬰室。
截至2022年5月，廣州地鐵線網已建成母嬰室145個，平均每天服務母嬰乘客1000多人次，其中包括廣州南站、南沙客運港站、花都廣場站、機場北站、從化客運站等6個車站獲評廣州市母嬰室示範點。 [16]
廣州地鐵支援多種購票方式，包括單程票、一日票、公交碼、信用卡、Apple Pay以及人臉識別等，共計8種購票方式。其中，2023年12月在廣州地鐵5號線東延段和7號線二期應用的人臉識別進站功能，也將成為未來各地鐵系統售票發展的新方向。 [17]
廣州地鐵在五個方面取得了技術突破 [18]：一是攻克了高速動車組長距離執行火災全景掃描監測預警技術，實現了執行列車火災的精準監測預警；二是突破了車輛-地面協同探測視覺範圍外入侵限界的目標識別與風險分析技術，實現車地協同超視距動態精準識別；三是攻克了智慧洪水預警預測與動態防控決策技術，實現了突發性淹沒隧道全流路的快速時空預警與防控；四是突破了誘導網路客流風險防控技術，實現了以客流-列車-線路網路-資訊協同，重構網路客流誘導路徑；五是構建“場景-響應”型數字化應急處置輔助決策技術，支撐重大運營風險聯防聯控。
在訊號系統方面，廣州地鐵1、2、8號線採用西門子FTGS列車執行控制系統，其他線路採用CBTC列車執行控制系統。其中，廣州地鐵7號線使用的CBTC列車執行控制系統完全自主研發。自主智慧財產權的MTC-I型CBTC列車執行控制系統的研發和應用，打破了國外廠商十多年來對中國城市軌道交通訊號系統的壟斷。 [19]
廣州地鐵建設初期得到了許多政策的支援。1984年，廣州地鐵籌備處借鑑香港地鐵的經驗，在國內首次提出“以交通為主，兼顧防空”的理念，並提出在主要交通走廊上建設地鐵線路，並得到相關部門的批准。 [20]這一設計思路的轉變，將廣州地鐵建設推入了快車道。隨後，廣州開始編制地鐵線網規劃和工程建設方案。透過政策支援，廣州地鐵的初期規劃是基於TOD模式沿線發展。這在初期發揮了引導作用。
1997年釋出的“近期線網規劃及實施調整方案”的政策導向提出，優先建設修改後深入南部支援城市發展的3號線和4號線。 [21]2002年12月29日，2號線首期開通試運營。此後，廣州地鐵“十”字線網初步形成。目前，廣州地鐵四通八達的基本框架已初步建成。 [22]在此基礎上，由於廣州城市整體擴張和申辦2010年亞運會，廣州地鐵發展進入高峰期。
2005年8月，國家發展改革委正式批覆“廣州市城市快速軌道交通近期建設規劃”，同意2005年至2010年間建設多條線路，總長度127.6公里。 [23]
2009年2月，國家發展改革委批覆“廣州市近期建設規劃調整”（2005-2012），同意對2005年7月“廣州市城市快速軌道交通近期建設規劃”的建設任務和目標進行適當調整。 [24]
2012年7月，國家發展改革委批覆廣州市近期城市軌道交通建設規劃（2012-2018）。只有8號線北延段和11號線是城市線，其餘都是郊區放射線。 [25]
為了滿足廣佛兩市的開發需求，2015年，國家發展和改革委員會批准了地鐵7號線一期調整段的建設。該線路連線廣州和佛山兩市，進一步加深了兩市的聯絡。[26]
2020年7月30日，“粵港澳大灣區城際鐵路建設規劃”獲得國家發展和改革委員會批准。至此，政策發展將更加傾向於支援連線廣州市和大灣區各城市的線路，包括原18號線南延線（南沙至中山（珠海）城際，79公里）、18號線北延線（廣州東至花都-從化城際，38公里）、22號線北延線（芳村至白雲機場城際，39公里）以及原28號線（佛山經廣州至東莞城際，107公里）。[27]
根據廣州市公共交通票價優惠調整方案，自2023年9月1日起，廣州地鐵和公交的優惠政策將發生變化。以下是新的優惠方案[28]
普通乘客在公曆每月乘坐廣州地鐵和公交累計消費超過80元但不超過200元的，享受20%的折扣。
如果超過200元，則享受50%的折扣。
這意味著多次乘坐享受更多優惠，不僅包括地鐵，也包括公交和水上巴士。
由於地鐵運營的特性，廣州地鐵不存在商業上的競爭對手。因此，市場的拓展主要與人口增長相關。廣州人口基數越大，選擇乘坐地鐵出行的人群比例越高，廣州地鐵的市場規模也就越廣闊。透過S曲線可以看出，目前廣州常住人口仍處於上升階段，因此，廣州地鐵的市場發展未來也將更有優勢。
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