交通部署案例集/2023/深圳地铁

地铁简介

技术特点

地铁是专用的、高密度、高容量的城市轨道交通系统，覆盖城市地区各种地下和地上线路；大部分线路位于地下，高度自动化，班次间隔短；具有很高的出行时间可靠性，并以短距离进行频繁的停靠。

地铁具有速度、舒适度和安全性三大主要技术特点：

速度

车辆具有较高的运行速度、较高的启动和制动加速度，大部分使用高站台，地铁停靠时间短，乘客上下车快速便捷，换乘方便，从而使乘客更快到达目的地，缩短出行时间。

舒适度

地铁的车辆和车站一般都配备空调、导向装置、自动售票机等直接为乘客服务的设备，因此城市轨道交通的乘坐条件较好，舒适度优于公共电车和公交车。

安全性

由于地铁在专用轨道上运行，没有平交道口，不受其他交通工具的干扰，并且拥有先进的通信信号设备，因此交通事故很少发生。

优势

• 节省土地：由于大都市城市地区的土地一般都很昂贵，将铁路置于地下可以节省地面空间，并将地面用于其他用途。
• 降低噪音：将铁路置于地下可以降低地面噪音。
• 减少干扰：由于地铁线路不与其他交通系统（例如地面道路）重叠或交叉，因此交通干扰较少，可以节省大量通勤时间。
• 节约能源：面对全球变暖，地铁是最佳的公共交通工具。地下运行的稳定速度节省了大量的通勤时间，让人们乐于乘坐，代替了大量用于驾驶的能源消耗。
• 减少排放：普通汽车以汽油或油作为能源，而地铁使用电力，并且由于没有尾气排放，因此不会污染环境。

主要市场

地铁的主要市场是城市居民、通勤者、学生和游客。在当今城市化加速的背景下，越来越多的人选择在城市生活、工作和学习。作为城市交通系统的重要组成部分，地铁能够为人们提供高效、便捷、舒适的出行服务，满足人们在短时间内完成长距离出行的出行需求。此外，地铁也是游客非常重要的交通工具，方便他们前往城市的各个景点和商业中心。 中国地铁行业的上市公司大部分位于中国东部和北部，经济发展水平较高，因此对地铁建设的需求也更大。

历史

地铁出现前的交通方式

世界上第一个地下系统是由伦敦市律师查尔斯·皮尔森在 1843 年泰晤士河隧道开通后不久提出的，作为改善城市计划的一部分。^[1]而中国地下系统则是在 1953 年由北京市委首次提出，并于 1965 年试运行。^[5]在地铁出现之前，城市地区最常见的交通方式是马车、汽车或有轨电车。然而，这些交通方式往往速度缓慢且不可靠，尤其是在交通拥堵严重的交通高峰时段，因此地铁主要用作城市繁忙道路交通的替代方案。在现代，随着城市化和人口增长，城市道路交通日益拥堵，导致交通事故、交通污染和能源浪费等问题日益严重。此外，地铁可以替代一些城市的远程客运，例如公路客运和铁路客运。在一些城市，地铁系统已经相当完善，能够提供高速、便捷、安全的城市客运服务，方便了城市居民和游客的出行。

地铁发明技术演变

第一阶段：蒸汽机车时代（19 世纪后期至 20 世纪早期）

最早的地铁系统由蒸汽机车提供动力，因此在隧道内铺设了煤炭和水供应管道。^[6]蒸汽机车排放的废气和煤烟污染了地铁内的空气，还造成了卫生和健康问题。

第二阶段：电力驱动时代（20 世纪早期至 20 世纪中期）

1900 年，巴黎地铁率先采用电力驱动技术，取代蒸汽机车。^[7]电力驱动技术的优势在于效率高、环保、安全系数高，而且为地铁运营商提供了更高的利润率。

第三阶段：地铁信号系统时代（20 世纪中期至今）

地铁信号系统是地铁运营的重要组成部分，可以保障列车的安全。20 世纪 50 年代以后，各国地铁系统开始采用电子信号系统取代人工操作。^[1]随着科技发展，现代地铁信号系统已变得非常精确和复杂，能够为地铁运营提供高安全性和可靠性。

第四阶段：自动驾驶时代（21 世纪）

自动驾驶技术是近年来地铁技术发展的重要趋势，许多新建地铁系统，特别是中国的地铁系统，都采用自动驾驶技术。自动驾驶技术可以极大地提高地铁运营的效率和安全性，同时也降低了对人力资源的依赖。

深圳地铁发展诞生阶段

早期市场发展

深圳是中国改革开放后发展最快的城市之一，城市化进程从 20 世纪 80 年代开始加速。随着城市化的加快，深圳的人口和经济迅速膨胀，城市交通压力不断增大。传统的道路交通已无法满足不断增长的人口和车辆的需求，需要更有效率、更快速的交通方式来缓解交通拥堵。1983 年，时任深圳市委书记兼市长的梁湘率队访问新加坡。回深圳后，政府决定在深南大道两侧预留 30 米绿化带，并在深南大道绿化带中间预留 16 米，用于未来建设城市轻轨。^[8]1988 年，深圳建成仅仅十年，便提出客运铁路交通规划，计划建设一条连接罗湖火车站和机场的轻轨交通，全长约 39 公里。直到 1992 年，国务院和国家计委才批准在深圳建设轻轨（地铁）交通。

“诞生阶段”政策

早在 1984 年，市政府的《深圳特区总体规划（1985-2000）》就指出，随着深圳交通的不断增长，有必要建设轻轨（地铁）。这一政策提出了深圳地铁未来发展方向。1992 年，深圳市政府成立深圳地铁规划总部，开始规划建设深圳地铁系统。由于轻轨交通量小，无法满足深圳快速发展的需求，因此政府决定将轻轨线路改建为地下线路，改用运量更大的地铁线路，并重新研究可行性和轨道网规划。1994 年，政府制定了《深圳市客运轨道交通线网规划》，经审查纳入《深圳市城市总体规划（1996-2010）》。全市轨道交通线网由 9 条线路组成，其中 3 条为已有的通勤铁路，6 条为待建的地下线和轻轨线，总长度约 270 公里。三条铁路分别为广深铁路、平南铁路和平盐铁路，已改造成通勤列车。这一规划政策确立了深圳地铁线网的基本框架。^[9]

深圳地铁发展增长阶段

相关政策问题

1995 年 12 月，中国国务院办公厅下发《关于暂停审批城市地下快速轨道交通项目的通知》，暂停除北京、上海、广州以外的城市轨道交通项目审批。^[8]深圳地铁项目暂时搁置。

政府部门贡献

为了推进深圳地铁建设，深圳市政府于 1997 年向国家计委申报地铁项目，并于 1998 年 5 月获得批准。该项目随后正式成立，并更名为“深圳地铁一期工程”。一期工程于 1998 年开工建设，可行性研究报告于 1999 年获国家批准。该项目历时 6 年，于 2004 年 12 月 28 日一期工程正式投入试运营。地铁一期工程开通后，深圳地铁网络并没有立即继续扩展。2003 年，深圳市规划局制定了《深圳市城市轨道交通建设规划（2005-2010）》，提出二期工程，计划新增三条地铁线路，并对两条主线进行延长。该建设规划于 2005 年 3 月经国家发改委批准，并于 2011 年完成。二期地铁工程的建成，为同年举办的第 26 届世界大学生运动会提供了良好的交通服务保障，提升了深圳整体交通能力。深圳市轨道交通在公共交通中的比例也从开通前的 6% 上升到 29%。2010 年，深圳市规划和国土资源委员会编制了《深圳市城市轨道交通近期建设规划（2011-2016）》，提出 2011 年至 2016 年的建设规划（深圳地铁三期工程），并于 2011 年 4 月份获得国家发改委的批复。深圳地铁三期工程包括 6 号线、7 号线、8 号线、9 号线、11 号线共 5 条线路的建设。自 2016 年起，陆续开通了新线的运营。

私营部门贡献

1998 年 7 月，深圳地铁有限公司注册成立。深圳地铁一直探索和创新投资融资模式，包括金融租赁、中期票据、中期债券、银团贷款、短期贷款等多种组合方式，并研究规划了上市融资。深圳地铁一期工程全长仅 20 多公里，其中 70% 的建设资金来自政府财政，剩余 30% 来自银行贷款。二期工程全长 155 公里。融资压力巨大，政府资金比例降至 40%，60% 将由深圳地铁有限公司自筹。从三期工程开始，深圳市政府不再直接提供资本投资。7 号线和 11 号线总投资的 50% 主要来自沿线轨道交通覆盖和土地开发收益。其他资金来自中国银行贷款。当土地收益不能满足需求时，将由市级财政资金投入。除了传统的银行贷款外，深圳地铁还相继开展了一系列融资项目。例如，2011 年深圳地铁集团发行了 100 亿元的中期票据。

自二期工程开始，深圳市政府大规模采用“建设-移交”（BT）模式进行地铁建设，即中标方先期垫付建设资金，政府在三年后回购。这样做是为了缓解财政压力，加快建设进度。5 号线总投资 206 亿元，是全球最大的 BT 模式城市轨道交通项目。三期工程中的 7 号线、9 号线和 11 号线全部采用 BT 模式建设，BT 范围内项目成本达到 480 亿元。

12 号线和 13 号线是深圳首条采用公私合营（PPP）模式运营的地铁线路。PPP 项目建设内容包括车辆、信号、自动售票系统、机电设备和轨道铺设工程。通过公开招标，深圳地铁集团与中电投组建项目公司运营 12 号线，港铁（深圳）与中铁电气化局组建项目公司运营 13 号线。两家项目公司负责项目投资建设、运营管理、维护保养、资产更新和追加投资的全过程管理。

深圳地铁发展成熟阶段

2016 年，深圳地铁二期工程陆续建成开通运营。线路的增加和扩张意味着深圳地铁的发展正式进入成熟阶段。为了适应瞬息万变的市场、竞争环境和政策价值模式，深圳地铁做出了以下尝试

持续扩展地铁线路网络

深圳地铁站

深圳地铁在成立初期主要面向城市的中心商务区和居民区。随着城市不断扩张和发展，深圳地铁逐渐扩展到城市的郊区和周边城市。例如，深圳地铁 4 号线延伸至龙岗区，深圳地铁 9 号线连接深圳市中心和机场。通过不断扩展地铁线路，深圳地铁能够更好地满足市民的出行需求，同时提升其在城市交通市场中的竞争优势。

采用创新票价和服务策略

深圳地铁一直在引入创新票价和服务策略，以提升其竞争力。例如，深圳地铁推出了“地铁+公交”联票，方便人们在乘坐地铁和公交车之间轻松切换。此外，深圳地铁还推出了学生票、老年人票、节假日优惠等不同类型的票价和优惠措施，吸引更多人乘坐地铁，提升其市场占有率。

推广智能绿色出行

深圳地铁持续推广智能绿色出行，以适应市场和政策变化。例如，深圳地铁引入了手机扫码支付等智能支付方式，方便市民购票。此外，深圳地铁还大力倡导绿色出行理念，鼓励市民乘坐公共交通工具和自行车出行，减少汽车使用对环境的影响。

深圳地铁发展未来展望

目前最新的深圳地铁线路网规划是深圳市规划和国土资源委员会于 2017 年发布的《深圳市轨道交通线网规划（2016-2035）》。预计总共将有 33 条城市轨道线路（1-32 号线以及 6 号线的支线），总长度 1265 公里，其中城市快线 8 条，常速线 24 条。为了更好地满足未来人们对地铁的需求，深圳地铁还有很长的路要走，还有很多方面需要改进

• 进一步扩展地铁网络：虽然深圳地铁网络已经发展得很好，但随着城市不断扩张，地铁网络需要进一步扩展，才能更好地为市民和游客服务。

• 提升设施的便利性和舒适度：地铁站需要提供更多便利设施，例如更多自动售货机和更多座椅，同时改善车厢的舒适度，例如更好的通风系统和更舒适的座椅。

• 提升服务质量：地铁工作人员需要提供更高效、更友好的服务，例如帮助乘客解决问题，提供必要的资讯。

• 完善安全措施：地铁的安全措施需要进一步加强，例如更多监控摄像头和更多警力，以确保乘客安全。

  

  深圳地铁线路网地图

定量分析

根据深圳市统计局提供的相关数据，获得深圳地铁2005年至2022年的年度客流量，并对这些数据进行拟合和分析，确定发展的三阶段：诞生、增长和成熟。拟合数据的三个参数函数为

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

其中

• $S(t)$ 是状态度量（例如乘客）
• $t$ 是时间（年）
• $t_{i}$ 是拐点时间（达到${1 \over 2K}$ 的年份）
• $K$ 是饱和状态水平
• $b$ 是系数

由于所用数据的时间有限，需要使用普通最小二乘回归来估计 K 和 b。系数使用以下公式估计

$Y=bX+c$

其中

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

$X=Year$

深圳地铁年度客流量

深圳地铁模型结果

变量	描述	值
$K$	饱和状态水平	2500000
$b$	系数	0.3291
$r^{2}$	R平方	0.9328
$t_{i}$	拐点时间	2016

深圳地铁于2004年12月正式通车，因此数据从2005年开始收集。预测结果表明，深圳地铁发展增长阶段的预测结果与实际情况非常吻合。深圳地铁于2016年进入发展成熟阶段，这与拐点时间相吻合；2020年，受疫情影响，年度客流量大幅下降，但在次年2021年恢复到高峰，2022年年度客流量呈现稳步下降趋势。由于深圳地铁发展时间不长，没有明显的衰退期。

结论

与西方国家相比，中国地铁的发展时间并不长。1969年北京地铁1号线建成通车标志着地铁技术正式传入中国。当时，受国际形势、技术储备和人才条件等多种因素的影响，中国地铁建设周期长、速度慢。直到21世纪，中国经济进一步对外开放，极大地刺激了经济增长，为地铁建设奠定了经济基础，深圳在2004年底开通地铁，以满足社会出行需求，经过十多年的发展，深圳地铁现已进入发展成熟阶段。期间，深圳地铁建设采用BT(建设-移交)模式和PPP(公私合营)模式，地铁票价不断改进，如二维码支付、银行卡刷卡支付等支付方式。2022年8月，深圳发布了城市轨道交通项目第五阶段规划，计划将地铁网络覆盖到远离市区、地铁覆盖率低的区域，以提升市民乘坐轨道交通的便捷性。相信未来深圳地铁将得到更加长足的发展。