做数据分析未必要用Python,今天分享一个仅用基础的办公软件 Excel 进行项目分析的南京地铁的Case。

来看看当年我们不知道的那些数字吧。

文章目录

  • 项目背景
  • 地铁线路建设时间
  • 地铁地图
  • 地铁优势
  • 施工技术
  • 政策影响
  • 优化改进
  • 载客定量回归分析

项目背景

南京地铁是服务于南京和南京都市区的城市轨道交通服务。首条线路于2005年5月15日正式开通,使南京成为继北京、天津、上海、广州、深圳之后的中国大陆第六大城市。

截至2017年底,南京地铁已开通9条线路,共设站164个。线路总长347公里。线路总长度中国第4位(仅次于上海、北京、广州),世界第7位。构成覆盖南京11个城区的地铁网络。2017年地铁日客流量为298万人次,比2016年增加40.9万人次,增长率为18.01%。累计客流量9.77亿人次,比2016年增加1.47亿人次。 截至2018年3月,南京地铁日客流量最高,达365.3万人次,在中国排名第五。预计到2030年,南京地铁将建设25条地铁线路,总长1011.2公里。

  • 公交系统:2005年以前,南京市民的主要公共交通工具是公交车。然而,2005年,客车行业遭受重创。2003年,非典疫情对人口稠密的公交系统造成了冲击。乘坐公共巴士的人比例下降到24.1%。理论上,2005年会回升。但公共交通的比重继续下降,达到22%。6%,五年来最低,而 2003 年每天减少 40,000 名乘客。2005 年它还创造了另外两项最长记录:过去七年最长的等待时间 5.8 分钟和最长的换乘时间。过去六年。人们对公共交通越来越不满意。消费者不满的焦点是:拥挤、缓慢、等待。乘客与公交公司的矛盾越来越明显。研究表明,100名南京市民中只有22.6人愿意乘坐公交车出行,人们越来越愿意选择6点到7点出行来避开早高峰。
  • 人口增长与结构变化:1982年至2005年,南京市常住人口呈上升趋势,从449.11万人增加到688.9万人,并在未来几年仍保持这种趋势。而且年龄结构也在发生变化,劳动群体(15-59岁)的比例在增加,相应的公共交通需求也会增加。2006年城镇化人口达到76.4%,2007年增加到76.82%。
  • 出行方式:2005年至2009年,是南京的诞生阶段。客运量增速仅为196.3%。以2007年出行方式占比为例:

    在早期的市场中,地铁并没有占据主导地位,占比很小。人们在旅行时更喜欢步行和骑自行车。这主要有两个原因:一是城市轨道交通模式刚刚兴起,需要时间去适应市场,得到市场的认可。二是2009年以前只有1条地铁在运营,无法完全覆盖市场。
  • 市场影响:南京地铁自2005年开工建设以来,对交通运输市场产生了一定的影响。首先,由于地铁本身的特点,可以减少地面交通的拥堵,从而提高整体市场质量,缓解其他相关交通行业的压力。其次,地铁的出现改变了传统的出行方式。高效运营是地铁的独特优势,不会受到交通拥堵等问题的影响。此外,新兴产业的出现提供了大量的就业机会,从规划、建设到运营,都可以为城市带来可观的就业机会。最后,地铁作为一种新模式的出现,可以与现有模式完美结合。

地铁线路建设时间

地铁地图

地铁优势

  1. 节约用地:由于典型都市圈的城市用地价值较高,在地上修建铁路可以节约建筑面积,使地上用地可作其他用途。
  2. 降低噪音:铁路建在地下,可降低地面噪音。
  3. 减少干扰:由于地铁的行驶路线与其他交通系统(如地面道路)不重叠或交叉,交通对交通造成的干扰较少,可以节省大量的通勤时间。
  4. 节能:在全球变暖的问题下,地铁是最好的大众交通工具。由于地铁行驶的速度稳定,节省了大量的通勤时间,使人们愿意乘坐,也替代了许多驾驶所消耗的能量。
  5. 减少污染:一般汽车使用汽油或石油作为能源,而地铁使用电力,没有尾气排放,不会污染环境。
  6. 城市轨道交通准时性和舒适性高:由于城市轨道交通在专用车道上运行,不受其他车辆的影响,不会造成线路拥堵,不受气候的影响。是全天候的交通方式,火车可以在地图上运行,准时可靠。与传统的公共交通相比,城市轨道交通是在一条不受其他车辆干扰的线路上运行。城轨车辆具有较好的运行特性。车辆、车站等空调、导引装置、自动售票等直接作为乘客使用。服务设备和城市轨道交通具有更好的乘坐条件,其舒适性优于公共电车和公共汽车。
  7. 城市轨道交通安全性高:城市轨道交通运行在专用轨道上,无平交道口,不受其他车辆干扰,通讯信号设备先进。它很少引起交通事故。

地铁建设局限性

  1. 建设成本高:由于需要在地下钻孔,地下建设成本高于地上建设。
  2. 工期长:因开挖隧道、铺设钢轨、安装设备及各种调试工作。地铁从开工到投入运营需要很长时间。
  3. 长期前期:地铁建设周期较长。由于需要规划和政府批准,甚至需要进行试验。从酝酿开始,到付诸行动,需要很长的时间。这将是短短几年的时间。说不定可以成长十多年。
  4. 与其他交通工具相比:地铁应对突发事件的能力较差。例如,如果发生地震,地铁可能会脱轨,地震带的地铁结构必须特别坚固。

施工技术

  • 硬件:南京地铁的施工涉及到盾构和进场施工、软土咬合养护技术、软底浅埋底切法施工技术、隧道施工等多项专业技术和管理。盾构隧道下。磨损施工技术、人工冻结法、盾构隧道管片装配技术、既有车站下车站施工技术、深基坑排水施工技术、在建隧道爆破开挖振动技术、盾构翻车机技术等。
  • 软件:南京地铁票务系统[8]较为完善,分类齐全。不同的票卡分为三种: 1. 单程硬币票;2. IC 卡和 3. 紧急票。其中IC卡分类较多,也是最新的票卡。有些类型的IC卡甚至可以在商场、医疗、餐饮等场所使用(如智汇卡),实现交通科技与其他模式的结合。

政策影响

在南京地铁诞生之初,中国还处于地铁建设的早期阶段,缺乏经验和专业团队。国有化生产虽已具备能力,但市场公信力不足,难以在项目投标中与外商竞争。此时,一些保护性政策的出台,保证了国有化的发展和崛起,稳定了市场的初步基础。政府对市场的监管非常严厉,为地铁国有核心技术的稳定发展奠定了基础。

此外,与民营企业合作,引入人性化地铁服务,包括智汇卡在内的IC卡,不仅可用于地铁、公交等交通工具,还可用于商场购物、地铁消费。餐厅,甚至运送医疗费用。多方刺激消费的方式,使得地铁前期客流稳步增长。

进入发展中期,地铁开始遭受巨额亏损。但实际上,南京是中国唯一在地铁上盈利的城市,登陆系统的流失也在意料之中。为支持地铁行业的可持续发展,政府提供的补贴发挥了重要作用。为了刺激地铁的使用,政府在大部分地铁站附近都设置了公共自行车站,方便到达地铁站,增加人们对地铁的兴趣。

优化改进

南京地铁自成立以来就是国有企业,在国有企业的领导下运营。在政府主导的背景下,其资本非常稳定,但缺乏市场的自由度并对其进行限制。它的目的性很强,对利润的渴望很低。虽然可以创建一个非常庞大的网络系统,但也会造成相当大的资金浪费。如今,地铁系统遭受了巨大的损失,但政府仍在加大对地铁系统的投资和建设。地铁是一种不易改变的交通方式。与公交车、自行车等公路交通不同,嵌入式模式是轨道交通,需要大量投资。

改造南京地铁的方向应该是合理利用市场,既要满足市场需求,又要获取利益,实现共赢。对于南京地铁的规划,首先要注重质量,其次才是数量。注意结合现有的模式,如公共交通和公共自行车。多种模式组合,分工明确,最大限度发挥每种应用模式的特点:地铁穿城内长途运输,缓解高峰时段交通压力;中距离交通的公交车和自行车可以满足市内短距离的个人需求。这将减少资金的浪费,最大限度地提高地铁的利用率。

载客定量回归分析

分析数据和 S 曲线趋势的方法基于 《Garrison, W. and Levinson, D. (2014). The Transportation Experience. Oxford: Oxford University Press, USA.》

2005-2017 年乘客人数(真实和预测)

预测乘客数计算公式为 S(t) = K/[1+exp(-b(t-t0)]

  • S(t) 是状态度量(例如预测的乘客)
  • t 是时间(年)
  • K是饱和状态水平
  • b 是一个系数

K 是基于对 2005-2017 年流量增长的估计。预计在饱和条件下,年客运量将达到11.9亿人次。k的初始值在110万到130万之间选择,取11.9亿的K值时,R平方最接近1,数据分析回归结果如图

回归结果

S曲线和分析可视化

从S曲线的走势来看,南京地铁应该处于增长期的末期。当前客运量正处于快速增长期。2005-2009年是南京地铁的诞生阶段,2009-2017年是南京地铁的成长期。

从目前的S曲线走势来看,南京地铁的发展已经到了成长期的尾声。与预期值和实际值相比,两者的重合程度较高,说明未来发展很可能会遵循预期值。不过,从南京目前的交通规划来看,规划中的地铁线路有15条。地铁是一种更豪华的城市交通方式,主要用于市中心的交通。然而,南京地铁的发展方向开始向主城区周边区域倾斜。这样的交通规划会增加城市的可达性,但总体上需要大量的资金。

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