交通部署案例集/2018/香港地铁
香港地铁，更常见的名字是地铁（MTR），是香港主要的铁路网络，使用重型铁路、轻轨和巴士服务。该提案最早提出于 1960 年代，第一列客运列车于 1980 年代开通，至今已运营 38 年。截至 2018 年，每天有超过 500 万乘客，每年有 16 亿乘客，有 11 条铁路线路（包括重型铁路和轻轨），218.2 公里的轨道，包括 159 个车站，并且拥有全球地铁系统中最高的票箱回收率 (187%)，使其成为最赚钱的地铁系统。由于港铁的普及度很高，并且在全球范围内被普遍认可为高效的交通网络，许多城市将香港视为一个可行且可持续的大容量快速轨道交通，依赖于相应的和有利的交通政策和发展战略。[1]
香港地铁是一个主要在地下的交通网络，为香港岛、九龙和新界提供服务。由于香港城市化的独特之处（地形、文化态度、政治和经济环境以及强有力的规划干预），该基础设施的特点是大约 60% 到 70% 的铁路网络在地下。港铁列车可靠性超过 99%，因此大多数乘客不受交通状况变化的影响，每天 24 小时不间断运行，每周 7 天。[2]在高峰时段，列车大约每 2 到 2.5 分钟运行一次，非高峰时段大约每 5 到 6 分钟运行一次。这种一致性导致香港热情地拥抱这种交通方式，即使与其他公共交通方式相比，它的成本更高。
港铁使用标准轨距 (1435 毫米) 或铁路轨距 (1432 毫米)，配有 7 种不同的电动多节车厢。大多数列车都有标准的 8 节车厢，但由于所有铁路线上乘客量都很大，一些列车有 9 节甚至 12 节车厢。标准的港铁 8 节车厢可以容纳大约 2500 名乘客。列车运行在自动信号控制和保护系统上，该系统有助于调节行驶列车之间的距离，计算最佳加速度和减速率以及最佳巡航速度。售票系统完全自动化，所有车站都设有进出站闸机，加上 1997 年推出八达通卡，使得公共交通的使用变得平稳高效。
与二战结束后许多城市一样，香港人口增长了 150 万，到 1960 年代，由于公共交通人数增加、汽车依赖性激增和公共交通标准下降，以及许多其他因素，导致道路交通拥堵，公共交通系统受到严格审查，需要进行重大改革。[3] 这是由于大量的战后移民，许多难民拥有经济资源和专业经验，刺激了香港前所未有的增长。人口规模的增长也带来了住房、卫生和社会服务方面的严重问题。
在香港政府于 1964 年至 1966 年间进行的一次交通运输调查中指出：“如果说香港的交通问题并非独一无二，那么它与世界上大多数城市地区的交通问题有所不同。在其他地方，交通规划者试图尽可能地阻止乘客从公共交通转向私人交通。在香港，这些问题并没有出现。相反，情况是，每年盈利性的公共交通公司发现，在已经过度拥挤的路线中增加运力变得更加困难。” 这开始了对改善所有公共交通方式的长远和短期努力的首次交通规划尝试。[4]
当地交通系统不可避免地影响了城市形态和结构（Vuchic 1981），可以观察到辐射状网络集中在城市中心，郊区住宅沿线分布，位于欧洲和美洲的旧工业化西方社会。即使在香港出现了地铁，情况也是如此，所有主要的公共交通方式都受到广泛的重视，并且不断发展。地铁出现之前，最大和使用最频繁的交通方式是渡轮、有轨电车和巴士。
由于香港拥有巨大的天然海港，水上交通如渡轮一直受到青睐，但一直不得不应付现有的条件。渡轮码头一直不断被迁移，由于土地开垦，码头不断被迁移到远离主要枢纽的地方。此外，乘坐渡轮的乘客经常使用其他陆路交通方式到达目的地，导致其总成本和时间远远大于纯陆路路线。因此，随着更多财政资源投入到更多道路和铁路项目中，渡轮一直在稳步下降。
香港的有轨电车自 1904 年开始运营，是世界上使用最频繁的有轨电车系统之一，拥有世界上最繁忙的单一走廊有轨电车线路。它仍然每天有大量的乘客，这意味着在港铁开通时，它并没有消失，也没有陷入需要升级的困境。然而，鉴于有轨电车和地铁在模式和用途上的相似性，大多数乘客更喜欢使用更方便、更快的铁路。
自 1930 年代以来，巴士行业一直在不断发展，由于各种巴士服务的可用性，鉴于香港市区高度密集，对巴士的依赖仍然是必须的。随着双层巴士取代小型单层巴士，运力增加，拥堵程度有所缓解，但尽管如此，许多巴士公司并没有对不断增长的出行需求做出适当的反应。这是由于谨慎保守的管理未能满足需求，也没有理解到，要使巴士有效，它们需要无阻碍的交通流量。巴士具有高度灵活性的特点，结合高容量巴士主要服务于高度拥挤的地区，以及公共轻型巴士（绿色和红色小巴）出于几何或经济原因服务于较小的路线。然而，公共轻型巴士在道路空间上效率低下，虽然它们是快速便捷出行的良好短期解决方案，但它们是造成拥堵的主要原因。鉴于 1960 年代和 70 年代的公众批评，许多人希望除了巴士以外还有其他选择，地上交通已趋于成熟。
香港地铁的建设受到棕地场的限制，这意味着物流和地下工程问题是在已经建成的地区最具挑战性的方面。都市铁路不被认为是一种新的发明，而是一个相当成熟的想法，但这将是第一个实施长远计划，以整合土地利用和公共交通。在施工过程中，有两个主要的方案，“切开盖覆法”，包括挖掘现有的街道以获取铁路权属，以及“隧道施工”，更常见的是（TBM）。地下施工是一项昂贵的项目，因此前两条线路采用了“切开盖覆法”进行建设，因为成本原因，但公众对交通绕行和对企业造成的干扰表示不满。第三条线路（港岛线）随后采用隧道施工，将干扰降至最低。
继港岛线取得成功之后，港铁公司承接的大多数铁路项目都采用隧道施工。现代隧道施工方法采用TBM，经过多年的发展，TBM已成为一种安全环保的铁路隧道建设方法。鉴于香港复杂的地形、城市环境和基础设施，这种方法简化了许多工程考量。港铁公司负责所有建设工作，并取得了巨大成功，现已受邀参与其他全球性项目。
早期市场发展
快速轨道交通线路作为一种替代交通方式的出现很快被人们接受，因为许多人认为由中巴和九巴运营的巴士网络的标准越来越低。电车和渡轮已经过时，无法完全满足香港所有居民的需求，尤其是新界居民。新界还有九广铁路，但利用率不高，被认为是一种次要交通方式。所有这些交通方式都具有已投入运营的优势，因此服务质量得到全面提升，但财务资源更适合于一个新市场。所有现有交通方式都存在局限性，要么利用率不高，要么已经完全成熟，没有简单的解决办法，因此人们提出了建设地下铁路的方案。
重型地铁网络的特征是车站间隔至少一公里，并且只进行商业旅行，列车平均速度将远远超过汽车速度。此外，与其他一些交通方式不同，港铁车站将建在预计乘客流量最大的地方，从而收集更多客流，缓解道路交通拥堵。
政策在孕育阶段的作用
香港开始致力于自由放任经济，开启了交通规划和监管的时代。这一切始于 1964 年的香港交通运输调查，并一直持续进行，包括对涉及公众的交通方式的研究，以确定现有交通政策的有效性和未来可能的政策选择。关于港铁，香港政府希望对服务目的与铁路相同的巴士服务进行监管，以便人们更加依赖港铁。在过去的 35 年运营中，政府放松了监管，而是对私营运营商施加了规定，这样，在共同努力下，由于乘客需求很高，每个人都能获得丰厚的利润。
由于开发的交通方式多种多样，需要密切关注政策考量，因此，新的大众轨道交通线路的规划必须精确，并制定应急措施。由于大多数交通方式之间存在直接竞争，有些交通方式甚至具有其自身的独特优势。由于港铁独立运营，与其他交通方式相比，港铁可以收取更高的票价，但由于空间宽敞和空调设施，乘坐港铁更舒适。港铁表示，最重要的优势是其速度和可靠性，而不仅仅是效率和成本效益，这一点已得到公众持续使用的证明。
交通方式的发展
[edit | edit source]在过去的三十年里，港铁公司一直在不断发展壮大，从最初的 3 条线路扩展到多个延伸线，包括一条专门的机场线，与九广铁路的合并和收购，车站和运营的升级（跨平台换乘和八达通卡的推出）以及将土地使用和交通发展相结合的有效交通政策。
由于新建了一座新的机场，港铁扩展了新的交通项目，例如机场连接线，以及为了缓解交通拥堵和改善公共关系而修建的将军澳线。所有这些都在世纪之交完成。港铁并没有建设很多新线路，而是对现有线路进行了延伸，以提高其可靠性，并缩短规划时间和成本。此外，每条线路的延伸都成功地帮助缓解了交通拥堵，并且铁路互连，这表明港铁公司在管理方面取得了良好的成果。
港铁没有进行大量建设的另一个原因是与九广铁路的合并，尽管政府强迫合并，但这使得港铁成为香港唯一的铁路运营商。这使得港铁控制了九广铁路 3 条线路（东铁线、马鞍山线和西铁线）的运营和票价。这 3 条线路与港铁网络的整合非常顺利，证明了港铁在城市轨道交通规划和运营方面的技术专长。
港铁一直是技术进步的先驱，许多其他地铁网络都效仿港铁。港铁是世界上首个拥有跨平台换乘设施的地铁网络，乘客可以下车步行至对面平台，乘坐不同线路的列车前往反方向。这使得乘客从一个站台到另一个站台的出行更加便捷，提高了乘客的换乘效率，因为乘客不需要等待任何时间才能换乘到另一条线路。这是因为港铁提供了有保障的按时间表进行的换乘服务。此外，在港铁线路引入八达通智能卡后，收取票价变得更加轻松快捷，标准交易时间约为 0.3 秒。八达通卡的收费也低于标准单程票，使其更具吸引力，目前流通的八达通卡数量超过 3300 万张。
港铁在 21 世纪高度重视一体化公共交通，其主要的交通政策是大力利用公共服务和土地开发。这通常会导致效率和服务质量的提升，但在面对竞争激烈的公共交通方式时，港铁和香港政府认识到，对价格进行监管，并适当地提供和扩展服务是有效的措施。土地使用和交通发展之间的规划确保为新市镇的早期发展而建设的交通基础设施和建立的服务将成为交通网络不可或缺的一部分，随着社区的不断发展。在新的市镇发展到一定程度之前才建设新的港铁线路等高容量和资源基础设施的政策，其目的是在新的市镇人口增长到足以产生足够的客流以在经济上维持铁路服务的水平后，才建设新的港铁线路，但这项政策在香港并未完全成功。这项政策导致交通服务供过于求，因为居民出于习惯仍然乘坐巴士。因此，最好分阶段建设铁路，并与新市镇发展的各个阶段相协调，以便在新的市镇扩展时，铁路也随之延伸。目标是通过不同发展阶段，为新市镇提供一个最佳且协调一致的交通网络。
成熟阶段的发展
[edit | edit source]随着港铁从过去的错误中吸取教训并完成现有的项目，未来的计划包括在施工交付、无缝集成和调试配置以及持续提供卓越的客户体验方面积累更多经验。一直有呼声要求港铁在项目中更加主动，而不是对公众的强烈抗议或交通拥堵程度的上升作出反应，以便交通网络能够达到最佳状态。由于港铁尚未达到生命周期的成熟阶段，我们只能假设会有新的项目来满足香港人口的需求，并继续接触尚未覆盖的社区。
定量分析
[edit | edit source]从 1981 年到今年，我们可以找到年度客运量的相关数据，图 1 中显示了数据中的两个主要变化。[5] 第一个变化发生在世纪之交，与服务激增和竞争盛行带来的政策影响有关，导致客运量停滞不前，下降了约 3.5%。第二个变化发生在 2007 年，由于与九广铁路的合并，乘客数量和收入有所增长。
方程
然后使用数据估计三参数逻辑函数
S(t) = K/[1+exp(-b(t-to)]
其中
S(t) 是预测的年度客运量；to 是达到 ½ K 的拐点。
S(t) 公式可以变换为以下线性关系
Y = LN(客运量/(K - 客运量))=c + b×t
其中
b 来自 S 型曲线
c = -b * to
参考资料
[edit | edit source]https://www.statistics.gov.hk/pub/B79704FB1997XXXXB0100.pdf (香港每月統計摘要 1997 年 4 月)
https://www.statistics.gov.hk/pub/B79904FC1999XXXXB0100.pdf （香港统计月刊 1999 年 4 月）
https://www.mtr.com.hk/archive/corporate/en/investor/2001frpt_e/annual%20report%202001(E).pdf
https://www.mtr.com.hk/archive/corporate/en/investor/2003frpt_e/annual%20report%202003(E).pdf
https://www.mtr.com.hk/archive/corporate/en/investor/2005srpt_e/F207.pdf
http://www.mtr.com.hk/archive/corporate/en/investor/2007frpt_e/2007frpt_e.pdf
https://www.mtr.com.hk/archive/corporate/en/investor/10yr_stat_en.pdf
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案例研究：中国香港特别行政区，中国铁路与运输战略中心运营商故事，世界银行集团帝国理工学院伦敦
港铁项目期刊第 6 期：当前收益 未来定位
港铁项目期刊第 3 期：城市铁路建设