韓寶明 ，李亞為，魯 放 ，楊智軒，楊瑞霞， 陳胤先，孫亞潔，習 喆，汪麗玉，戴依澆

（1. 北京交通大學交通運輸學院，北京 100044；2. 交通運輸部綜合交通運輸大數(shù)據(jù)應用技術行業(yè)重點實驗室， 北京 100044；3. 中國城市軌道交通協(xié)會，北京 100038；4. 北京市力邁中美學校，北京 100107）

城市軌道交通憑借其快捷、高效、安全等突出特點，成為了城市交通的重要組成部分。近年來，我國城市軌道交通呈現(xiàn)大規(guī)模、高速度的發(fā)展趨勢，達到世界領先水平，運營線路規(guī)模和客流規(guī)模多年居全球第一?！笆奈濉币?guī)劃綱要[1]明確要加快建設交通強國，提出了建設現(xiàn)代化綜合交通運輸體系，推進各種運輸方式一體化融合發(fā)展，提高網(wǎng)絡效應和運營效率。“十四五”規(guī)劃期間，中國城市軌道交通運營里程有望新增5 000 km，年均新增1 000 km，總里程達13 000 km。為了保證我國城市軌道交通穩(wěn)定發(fā)展，需要從統(tǒng)計大數(shù)據(jù)角度出發(fā)，分析世界城市軌道交通行業(yè)現(xiàn)狀，為我國軌道交通發(fā)展建設提供有力的參考依據(jù)。

對于城市軌道交通的分類，國內(nèi)國外、業(yè)界學界有不同的觀點，為統(tǒng)一標準，本文依據(jù)國際流行的做法和國家發(fā)展改革委相關文件[2]的表述，沿用《2020年世界城市軌道交通運營統(tǒng)計與分析綜述》[3]中的分類方法，將其劃分為地鐵、輕軌和有軌電車三大類。其中，市域快軌劃分到地鐵中；輕軌包括鋼輪鋼軌的輕軌、單軌、磁浮、中運量APM 系統(tǒng)；有軌電車包含傳統(tǒng)意義上的有軌電車，以及在中國創(chuàng)新興起的膠輪有軌電車和自導向的有軌電車(智軌)。

本文涉及中國內(nèi)地的城軌交通相關數(shù)據(jù)，參考了中國城市軌道交通協(xié)會及國內(nèi)有關機構的統(tǒng)計報告和出版物[4-5]；涉及其他國家和地區(qū)的城軌交通相關數(shù)據(jù)以及全自動運行系統(tǒng)相關數(shù)據(jù)，參考了維基百科網(wǎng)站[6-9]。受新冠肺炎疫情等因素的影響，大多數(shù)城市尚未公布2021 年的客流數(shù)據(jù)，為保持時間維度統(tǒng)一，本文的客流采用2020 年的數(shù)據(jù)。

1 線網(wǎng)規(guī)模

1.1 全球軌道交通線網(wǎng)規(guī)模

根據(jù)統(tǒng)計結果顯示，截至2021 年底，全球共有79 個國家和地區(qū)的541 座城市開通城市軌道交通，運營里程為36 854.20 km(注：由于數(shù)據(jù)獲取困難，2020 年度部分統(tǒng)計數(shù)據(jù)缺失，本文對缺失數(shù)據(jù)進行了補錄)。相較于2020 年，全球城市軌道交通總里程增加2 220.52 km，同比增長6.7%，其中地鐵里程增加1 367.52 km，輕軌里程增加399.49 km，有軌電車里程增加453.51 km，分別占總增加量的61.6%、18.0%、20.4%。

其中，62 個國家和地區(qū)的188 座城市開通地鐵，總里程達18 952.29 km；35 個國家和地區(qū)的103 座城市開通輕軌，總里程達3 273.65 km；51 個國家和地區(qū)的368 座城市開通有軌電車，總里程達14 628.26 km。

表1 展示了全球各大洲城市軌道交通總體規(guī)模(注：俄羅斯的全部城市劃入歐洲計算)。從總體上看，歐亞大陸依舊是全球城市軌道交通的主要分布地，總運營里程占全球的85.2%。從制式來看，亞洲的地鐵里程最長，占全球地鐵里程的65.9%；北美洲的輕軌里程最長，占全球輕軌里程的45.8%；歐洲的有軌電車里程最長，占全球有軌電車里程的86.4%。

表1 2021 年世界各大洲城市軌道交通運營里程匯總 Table 1 Total length of urban rail transit in operation in all continents in 2021 km

表1 數(shù)據(jù)表明：

1) 從運營制式來看，地鐵和有軌電車的運營里程遠大于輕軌的運營里程，地鐵和有軌電車依舊是全球的主流制式。

2) 從分布區(qū)域來看，全球城市軌道交通主要集中在亞歐大陸，其中地鐵主要分布在以中國為代表的亞洲國家，輕軌主要分布在以美國為代表的北美洲國家，有軌電車集中分布在以俄羅斯、德國為代表的歐洲國家。

表2 展示了2021年已開通城市軌道交通的國家和地區(qū)線網(wǎng)情況?？傮w上看，中國總運營里程達9 724.35 km (含港澳臺)，排名世界第一，占全球總里程的26.4%；德國、美國、俄羅斯、烏克蘭分別以3 940.59、3 053.43、2 068.10 和1 344.66 km 的總里程排名第2～5 位。分制式看，中國的地鐵里程排名居世界第一，占全球地鐵里程的43.3%；美國的輕軌里程達1 316.01 km，排名世界第一，占全球輕軌里程的40.2%；德國的有軌電車里程達3 537.49 km，排名世界第一，占全球有軌電車里程的24.2%。2021 年，毛里求斯和越南擁有了本國的首條城軌線路。

從城市層面上來看，截至2021 年底，全球有104座城市開通的軌道交通運營總里程超過100 km，其中中國有25 座城市(2021 年新增1 座)；全球共有21 座城市開通的軌道交通運營總里程超過300 km，其中中國有9座城市(2021 年新增1 座)；上海、北京、莫斯科、成都、廣州、首爾6 座城市開通的軌道交通運營總里程超過500 km，其中上海以936.03 km 的總里程居世界第一。

圖1 列出了全球軌道交通總里程以及分制式前10名城市的情況。其中，地鐵、輕軌、有軌電車里程排名前10 城市的里程之和，占各自總里程的比例分別為29.3%、31.9%、18.1%，可知在世界范圍內(nèi)地鐵和輕軌的分布相對集中，有軌電車的分布相對廣泛。

1.2 我國軌道交通線網(wǎng)規(guī)模

根據(jù)中國城市軌道交通協(xié)會的統(tǒng)計，截至2021年12 月31 日，中國內(nèi)地累計有50 座城市投運城市軌道交通線路長度9 192.62 km。其中，42 座城市開通地鐵與市域快軌長度8 206.48 km，占比89.3%；8 座城市開通輕軌長度422.51 km，占比4.6%；23 座城市開通有軌電車563.63 km，占比6.1%。

2021 年，中國內(nèi)地新增運營線路39 條，新增城市軌道交通運營線路長度1 222.92 km。洛陽、嘉興、紹興、文山州、蕪湖5 座城市躋身我國運營軌道交通的城市之列。上海、北京的線網(wǎng)規(guī)模遙遙領先。

值得注意的是，2021 年12 月31 日，北京開通運營9 條(段)地鐵新線，開通線路條(段)數(shù)為歷年最多，軌道交通運營線路條數(shù)達到27 條；武漢于2021 年年底同步開通運營5 號線、16 號線以及6 號線二期3 條地鐵線路，實現(xiàn)了軌道交通在武漢全市各區(qū)的覆蓋，開通運營后，武漢地鐵運營總里程增至435 km，邁入世界級地鐵城市行列。

2021 年度，城市軌道交通運營里程保持了快速增長，全年新增城市軌道交通運營線路長度1 222.92 km，占全球新增城軌運營線路長度的35.6%。我國目前共7 座城市地鐵通車里程超400 km，躋身世界級地鐵城市，重慶、大連也躋身世界輕軌城市前10 名。

圖1 各類城軌交通運營里程排名前十的城市 Figure 1 The top 10 cities in terms of length of operating lines of different types of urban rail transit

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2 客流規(guī)模

受新冠肺炎疫情的影響，部分城市軌道交通客流數(shù)據(jù)無法獲取，本文統(tǒng)計了2020 年全球46 個國家共137 座城市的地鐵客流數(shù)據(jù)，累計運送客流396.67 億人次，平均負荷強度0.54 萬人次/(d·km)。受疫情影響，地鐵客流量大幅下降，相比2019 年相同城市規(guī)模的客流量下降了36.6%。2020 年全球地鐵客流量排名前15的國家如圖2 所示，中、日、韓居前三位，中國(含港澳臺)以195.02 億人次的總客流量居全球首位，日本、韓國分別以43.70 億人次、26.09 億人次的總客流量排名2、3 位。

圖2 2020 年全球地鐵客流量排名前15 的國家 Figure 2 Top 15 countries in terms of global metro system ridership in 2020

圖2 中15 個國家2020 年與2019 年的客流量對比如圖3 所示?？梢钥闯?，受疫情影響，這些國家2020年的客流量均有不同程度的下滑，其中下降率最大的為英國和美國，分別下降了76.9%和63.5%，可見疫情對英美等國家的城市軌道交通客流沖擊較大；下降率最小的國家是泰國，下降了10.4%，其次為中國、韓國和日本，分別下降了26.1%、28.1%和32.6%。在我國龐大客流基數(shù)的情況下，城市軌道交通各運營單位相繼采取了積極有效的疫情防控措施，通過嚴控進站管理、強化宣傳引導等手段，有效地滿足了居民在疫情期間的基本出行需求，為我國打好疫情防控阻擊戰(zhàn)提供了重要支持。

全球地鐵2020 年客流量和負荷強度排名前10 的城市如圖4 所示。中日韓三國的5 座主要城市依然位列全球客流量排名前5位，其客流量均超過20億人次，上海以28.35 億人次成為全球地鐵客流量排行第一。我國的廣州、北京、深圳、成都、香港在排名中分列3、4、6、8、9 位。負荷強度排名中，日本東京成為全球地鐵負荷強度排名第一的城市，我國香港、臺北、廣州也躋身世界負荷強度排名前10 的行列。

圖3 客流量排名前15 國家2020 年與2019 年客流量對比 Figure 3 Comparison of ridership of top 15 countries in 2020 and 2019

圖4 2020 年全球城市地鐵客流量和負荷強度排名 前10 的城市 Figure 4 Top 10 cities in terms of global metro system ridership and ridership intensity in 2020

2020 年中國(含港澳臺)城市地鐵客流量和負荷強度排名前10 的城市如圖5 所示，全部超過了世界平均水平。北上廣深依然是我國地鐵客流最大的4 座城市，其中上海以28.35 億人次的年客流量位居榜首，北京地鐵客流量下降較多，排在第3 位；香港負荷強度達到1.81 萬人次/(d·km)，成為我國地鐵客流負荷強度最大的城市，廣州仍是我國內(nèi)地負荷強度最大的城市。

圖5 2020 年中國(含港澳臺)城市地鐵客流量和負荷強度 排名前10 的城市 Figure 5 Top 10 cities in terms of metro system ridership and ridership intensity in China in 2020

3 國內(nèi)外城軌全自動運行系統(tǒng)發(fā)展動態(tài)

全自動運行系統(tǒng)是基于現(xiàn)代計算機、通信、控制和系統(tǒng)集成等技術實現(xiàn)列車運行全過程自動化的新一代城市軌道交通系統(tǒng)。國際公共交通協(xié)會(UITP)將列車運行的自動化等級(GoA)劃分5 級：GoA0，無列車自動防護系統(tǒng)，目視下的人工駕駛；GoA1，列車自動防護下的人工駕駛；GoA2，半自動列車運行，司機監(jiān)督下的列車自動駕駛；GoA3，有人值守下的列車自動運行；GoA4，無人值守下的列車自動運行。全自動運行系統(tǒng)包含自動化等級GoA3 和GoA4，即全自動運行系統(tǒng)，運行模式包括有人值守的列車自動運行和無人值守的自動運行。

城軌全自動運行系統(tǒng)在20 世紀60 年代興起于美國，后發(fā)展于歐洲[10]。在20 世紀60—80 年代期間，英國、德國等國家對列車的全自動駕駛進行了不同程度的探索與嘗試，但未達到GoA4 運行等級；1981 年，日本開通運營了首條真正意義上的GoA4 等級列車線路；隨后，法國、加拿大等國對全自動運行技術進行多次革新和應用；2003 年，新加坡開通運營了首條全自動駕駛線路；2008 年，德國開通了國內(nèi)首條全自動無人駕駛線路。在此期間，城軌全自動運行技術不斷推陳出新，并得到了較大范圍的推廣。2010 年后，全自動運行系統(tǒng)逐漸進入成熟應用階段，巴黎、巴塞羅那、哥本哈根、多哈、首爾等城市陸續(xù)將全自動運行系統(tǒng)應用于新建線路，部分城市正在或考慮改造既有線路為全自動運行線路。統(tǒng)計結果顯示，目前全球可實現(xiàn)列車全自動運行的線路里程達2 746.20 km，其中達到GoA4運行等級的全自動運行線路運營里程為2 384.70 km，達到GoA3 運行等級的全自動運行線路運營里程為361.50 km，各洲情況如圖6 所示，從總體上看，亞洲 依舊是全球城軌全自動運行系統(tǒng)應用的主要分布地，兩類運行等級下的總運營里程占全球的67.2%。

圖6 世界各大洲截至2021 年底全自動運行線路的 運營里程情況 Figure 6 Statistics on length of fully automated urban rail transit lines in operation in all continents in 2021

相較于國外城市，我國城軌全自動運行系統(tǒng)發(fā)展起步較晚。2008 年，北京首都機場快線成為國內(nèi)首條按照全自動運行等級建設的線路，引進了加拿大的ART(智能軌道快運)系統(tǒng)[10]。隨后，相繼開通了上海10 號線、香港南港島線、北京燕房線和北京大興機場線等全自動運行線路，其中，北京燕房線是我國首條自主研發(fā)的全自動運行線路。

2021 年，我國城軌全自動運行系統(tǒng)發(fā)展迅速，從線路自動化運營等級來看，GoA4 等級下的全自動運行線路的運營里程由2016 年的85.20 km 增長到2021年的587.57 km，年均增長100.47 km(見圖7)。截至2021年底，我國共有17 座城市開通運營了全自動運行線路26 條，其中2021 年新增城市8 座，分別是南寧、武漢、寧波、深圳、蕪湖、天津、臺中和蘇州，新增線路13條。表3 展示了國內(nèi)各城市的軌道交通線路全自動運行情況，其中上海市以168.99 km 居全國第一。

圖7 2016—2021 年中國城市軌道交通及全自動運行 線路運營里程統(tǒng)計 Figure 7 Statistics on length of in fully automated urban rail transit lines in operation in China from 2016 to 2021

表3 2021 年國內(nèi)各城市軌道交通線路全自動運行 情況匯總 Table 3 Length and numbers of fully automated urban rail transit lines in operation in China in 2021

在新一輪的規(guī)劃建設中，北京地鐵3 號線和12號線，深圳地鐵12 號線、13 號線、14 號線和16 號線，南京地鐵7號線等20條線路已確定采用全自動運行技術，線路里程達626 km，全自動運行線路規(guī)模將呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。作為未來城市軌道交通的發(fā)展方向，如何建立符合城市特色的全自動運行管理規(guī)范，將是之后面臨的重點問題，從基礎設施、技術裝備、列車運行、能源管理，到運輸組織、運維安全、乘客服務，都需要行業(yè)在借鑒國外發(fā)展經(jīng)驗的同時，探索出一套適合中國國情的全自動運營模式，進一步促進我國軌道交通多制式發(fā)展，推動交通強國建設目標的實現(xiàn)。

4 結語

從總體上看，世界城市軌道交通線路規(guī)模繼續(xù)保持上升的發(fā)展態(tài)勢，2021 年各制式軌道交通運營總里程已突破36 854 km，但是受到疫情影響，城市軌道交通的客流量大幅下滑。預計2022 年，世界城市軌道交通運營里程將突破39 000 km，其中中國內(nèi)地運營里程將突破10 000 km。對國內(nèi)外全自動運行系統(tǒng)進行統(tǒng)計與分析，也將為我國交通強國建設的實現(xiàn)提供參考和幫助。 由于城市軌道交通統(tǒng)計口徑在各國有較大差異，相關數(shù)據(jù)尤其是客流數(shù)據(jù)的獲取十分困難，所以本文數(shù)據(jù)和實際情況存在一定的偏差在所難免，成果僅供同行參考使用。