城市軌道交通乘客引導(dǎo)信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)

曹啟濱

北方工業(yè)大學(xué)，北京 100038

城市軌道交通乘客引導(dǎo)信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)

曹啟濱

北方工業(yè)大學(xué)，北京 100038

本文根據(jù)城市軌道交通運(yùn)輸特點(diǎn)，提出了利用軌道交通AFC、視頻和綜合監(jiān)控等設(shè)備對(duì)線網(wǎng)客流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、客流高峰告警的設(shè)計(jì)思路，提出了基于運(yùn)營(yíng)線路客流擁擠程度信息和運(yùn)營(yíng)非正常狀態(tài)列車延誤信息的乘客引導(dǎo)信息平臺(tái)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)方案。

軌道交通；引導(dǎo)信息；客運(yùn)組織

城市軌道交通成為大型城市緩解交通堵塞、提高公共交通效率的重要交通工具，國(guó)內(nèi)眾多大城市進(jìn)入了軌道交通建設(shè)發(fā)展的高峰時(shí)期，地鐵和輕軌等軌道交通提供了安全便捷高效的交通服務(wù)，對(duì)市民出行和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展都有明顯現(xiàn)實(shí)作用。

1 城市軌道交通客流形成

隨著城市功能的拓展和人口分布的變化，城市市民的交通出行量在逐步增加，對(duì)公共交通的市場(chǎng)需求龐大。特別是隨著城市產(chǎn)業(yè)功能區(qū)的更新劃分以及市民擇業(yè)就業(yè)的靈活性提高，越來(lái)越多的人面臨著居住與就業(yè)地點(diǎn)分離，通勤路程延長(zhǎng)的現(xiàn)狀，針對(duì)此特點(diǎn)，私家車、路面公共交通都面臨著嚴(yán)峻的道路擁堵形勢(shì)，制約了城市整體交通效率的提高。因此安全高效的城市軌道交通，成為吸引客流的重要方面。由于乘坐軌道交通出行的時(shí)間準(zhǔn)確，票價(jià)低廉，使遠(yuǎn)途乘客能夠享受出行時(shí)間縮短的交通服務(wù)，成為吸引乘客選擇軌道交通出行的一個(gè)關(guān)鍵方面。

以北京地鐵為例，自從2010年底5條郊區(qū)線路同時(shí)開(kāi)通，北京軌道交通輻射范圍進(jìn)一步延伸，客流量也持續(xù)攀升，截止2010年4月，北京地鐵全網(wǎng)14條線路日客流量峰值接近700萬(wàn)人次，成為方便高效的軌道交通吸引客流的一個(gè)有力憑據(jù)。

2 城市軌道交通乘客引導(dǎo)信息的作用

2.1 城市智能交通的發(fā)展

智能交通系統(tǒng)ITS（Intelligent Transportation System），旨在交通出行高峰時(shí)期利用城市有限的道路資源盡可能容納更多的車輛，并使車輛均衡分布在有限路網(wǎng)內(nèi)，提高出行效率和道路的使用效率。國(guó)內(nèi)外基于此理念，已利用先進(jìn)的傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、控制與決策技術(shù)實(shí)現(xiàn)了道路暢通度、車流量、車流速度、滯留程度的智能監(jiān)測(cè)功能。在北京市，二三四五環(huán)、長(zhǎng)安街及郊區(qū)骨干聯(lián)絡(luò)線已逐步實(shí)現(xiàn)了交通管理部門對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況的實(shí)時(shí)掌控，在城市道路邊設(shè)置了終端大屏用于向廣大駕駛員提供實(shí)時(shí)路況通暢情況信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)報(bào)、廣播電臺(tái)交通廣播實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)播發(fā)服務(wù)，數(shù)據(jù)內(nèi)容更新速度及時(shí)，能夠?yàn)轳{車出行的市民提供及時(shí)的路況直播。

2.2 城市軌道交通系統(tǒng)的引導(dǎo)開(kāi)發(fā)

城市軌道交通作為城市交通的一個(gè)重要組成部分，軌道系統(tǒng)線路和車輛固定，但線網(wǎng)內(nèi)的乘客是流動(dòng)的，同樣可以利用ITS理論進(jìn)行設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。特別在高峰時(shí)段，軌道交通系統(tǒng)內(nèi)客流擁擠嚴(yán)重，部分線路存在明顯的運(yùn)力不足，通過(guò)現(xiàn)有的運(yùn)營(yíng)手段和運(yùn)營(yíng)設(shè)備對(duì)線網(wǎng)內(nèi)客流情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，形成客流量擁擠度參考值并通過(guò)軌道運(yùn)營(yíng)設(shè)備中的公共信息平臺(tái)（如乘客信息系統(tǒng)PIS、多媒體查詢機(jī)等）向路網(wǎng)內(nèi)的乘客及即將乘坐軌道交通的潛在乘客提供實(shí)時(shí)擁擠程度播報(bào)，使龐大的客流群體能夠在有限的線網(wǎng)內(nèi)均衡分布，對(duì)實(shí)現(xiàn)軌道交通系統(tǒng)乘客、車輛和運(yùn)營(yíng)的安全、提高運(yùn)營(yíng)商服務(wù)水準(zhǔn)、均衡線網(wǎng)運(yùn)能、提高城市公共交通運(yùn)營(yíng)效率都具備十分現(xiàn)實(shí)的意義。

圖1 城市軌道交通客流引導(dǎo)信息生成過(guò)程

2.3 正常運(yùn)營(yíng)時(shí)擁擠程度的引導(dǎo)信息

圖2 北京地鐵線網(wǎng)部分區(qū)段截圖

由于軌道交通網(wǎng)絡(luò)化的不斷完善，線網(wǎng)中眾多的“點(diǎn)到點(diǎn)”出行途徑有超過(guò)一條的路徑，而不同的路徑中換乘次數(shù)、換乘節(jié)點(diǎn)需要的步行時(shí)間、涉及的線路車站的擁擠程度以及候車時(shí)間等信息作為引導(dǎo)信息來(lái)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。如北京地鐵中，從宣武門-東單（圖2示），可以選擇2號(hào)線-崇文門換5號(hào)線到達(dá)，亦可以選擇4號(hào)線-西單換1號(hào)線到達(dá)。兩種換乘方法使用的換乘路徑、時(shí)間不同，涉及的線路的擁擠程度、乘車舒適度不同。開(kāi)發(fā)針對(duì)擁擠程度、舒適程度的引導(dǎo)信息系統(tǒng)可以為軌道交通線網(wǎng)內(nèi)的乘客提供實(shí)時(shí)點(diǎn)-點(diǎn)的個(gè)性化路徑提示服務(wù)。

2.4 非正常運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的引導(dǎo)信息

軌道交通由于其運(yùn)營(yíng)線路專供地鐵或輕軌列車使用，具有封閉性的特點(diǎn)，一旦運(yùn)營(yíng)線路上發(fā)生車輛、設(shè)備的故障（事故），或火災(zāi)等自然災(zāi)害或人為破壞時(shí)，造成列車延誤或停運(yùn)，將在短時(shí)間內(nèi)造成大量乘客滯留；作為大型城市，如首都北京經(jīng)常要舉辦各類大型賽事活動(dòng)，如運(yùn)動(dòng)會(huì)、演唱會(huì)、各類會(huì)議等，各類觀眾也會(huì)對(duì)局部線網(wǎng)帶來(lái)瞬間的客流尖峰壓力。人員在地鐵車站內(nèi)（特別是地下車站）擁擠堆積，本身就存在安全隱患，同時(shí)也會(huì)對(duì)運(yùn)營(yíng)企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)組織和管理帶來(lái)巨大工作難度。因此設(shè)計(jì)一套能夠針對(duì)軌道交通的客流引導(dǎo)信息系統(tǒng)，當(dāng)運(yùn)營(yíng)線路中發(fā)生各種突發(fā)情況時(shí)，能夠自動(dòng)觸發(fā)引導(dǎo)信息功能，向運(yùn)營(yíng)指揮控制中心、運(yùn)營(yíng)線路上相關(guān)車站、臨近線路和車站的工作人員、地鐵線網(wǎng)內(nèi)的乘客進(jìn)行信息通告，實(shí)現(xiàn)對(duì)乘客的事先疏導(dǎo)、信息告知，有利于提高安全運(yùn)營(yíng)水平，也是運(yùn)營(yíng)服務(wù)中技術(shù)水平發(fā)展的一個(gè)標(biāo)志。此功能，也可以向故障臨近地點(diǎn)周圍的建筑物、公共宣傳大屏幕、公交車以及周圍人群的手機(jī)上發(fā)布提示信息，提示與乘客相臨近的車站或線路運(yùn)營(yíng)受到影響，對(duì)潛在的客流進(jìn)行勸導(dǎo)。

3 乘客引導(dǎo)信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

3.1 客流采集部分

城市地鐵普遍采用自動(dòng)售檢票AFC（automatic fare collection）系統(tǒng)，能夠提供實(shí)時(shí)的進(jìn)出站數(shù)據(jù)量，選用AFC的客流統(tǒng)計(jì)信息，結(jié)合當(dāng)前列車密度和列車在站承載能力合理設(shè)置客流告警界限、預(yù)警閾值，當(dāng)某時(shí)間段產(chǎn)生的入站客流明顯激增時(shí)，可以觸發(fā)疏導(dǎo)信息告警提示，向車站控制室值班人員界面觸發(fā)告警信息，并發(fā)布如紅色、橙色的客流壓力信息，提示當(dāng)前客流與運(yùn)力存在的矛盾程度，并同時(shí)可以根據(jù)程度水平上傳至中心調(diào)度臺(tái)。

圖3 城市軌道交通客流監(jiān)測(cè)與告警流程

3.2 CCTV監(jiān)控系統(tǒng)

由于地鐵自動(dòng)售檢票AFC設(shè)備僅能統(tǒng)計(jì)進(jìn)出人數(shù)，在軌道交通換乘車站乘客的換乘過(guò)程不需要刷卡結(jié)賬，致使在換乘節(jié)點(diǎn)上實(shí)際的瞬間客流量并不能完全通過(guò)AFC系統(tǒng)讀取。然而換乘點(diǎn)確是客流量最為密集的區(qū)域之一，換乘通道的阻塞對(duì)乘客安全存在較大安全隱患。采集這部分客流情況，比較可行的是利用CCTV（Closed Circuit Television）閉路電視系統(tǒng)，適當(dāng)添加人流統(tǒng)計(jì)功能，得出當(dāng)前流動(dòng)速度和擁擠程度的模糊量信息，發(fā)至車站和中心，與AFC統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)共同作為引導(dǎo)信息的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

圖4 AFC與CCTV共同生成客流擁擠程度告警的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

3.3 綜合監(jiān)控系統(tǒng)（ISCS）和行車監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）

ISCS能夠監(jiān)測(cè)線路運(yùn)營(yíng)中設(shè)備、車輛、災(zāi)害等方面信息，對(duì)突發(fā)事件具備自動(dòng)響應(yīng)的功能。ATS系統(tǒng)是行車控制中心對(duì)運(yùn)營(yíng)線列車指揮、調(diào)度、控制系統(tǒng)，能夠?qū)α熊囇诱`、停運(yùn)、跳停、交路變更等進(jìn)行授權(quán)和控制。乘客引導(dǎo)信息可以建立在ISCS、ATS的基礎(chǔ)上，采集環(huán)境控制、災(zāi)害告警裝置和檢測(cè)軟件觸發(fā)的響應(yīng)程度和決策機(jī)制，采集行車監(jiān)控系統(tǒng)中列車中斷延誤信息，集成告警信息，針對(duì)影響范圍，生成面向公眾的信息發(fā)布。

4 城市軌道交通引導(dǎo)信息系統(tǒng)的綜合效應(yīng)

城市道路交通的主干線路已經(jīng)在逐步開(kāi)發(fā)智能交通引導(dǎo)信息系統(tǒng)ITS，如北京市開(kāi)發(fā)了在路旁電子大屏上實(shí)時(shí)車流量的紅、橙、黃、綠不同顏色的路段車流色帶顯示，用來(lái)表示車流阻塞程度，同時(shí)有北京廣播電臺(tái)的交通路況廣播、交通信息網(wǎng)絡(luò)實(shí)況、電視實(shí)況等方式供正在駕車和準(zhǔn)備出行的人索取道路信息，設(shè)計(jì)自己的出行路徑。軌道交通網(wǎng)絡(luò)化格局不斷優(yōu)化以后，同樣可以介入乘客引導(dǎo)信息提示系統(tǒng)，將軌道交通實(shí)時(shí)客流顯示為紅、橙、黃、綠、黑等不同顏色，供廣大乘客參考。在發(fā)生延誤等事件時(shí)，能夠由軌道控制中心通過(guò)地鐵信息發(fā)布設(shè)備如PIS、AFC查詢機(jī)等以及有關(guān)媒體、公共信息交互平臺(tái)面向公共受眾進(jìn)行告知。這種設(shè)計(jì)可以在正常運(yùn)營(yíng)時(shí)段，區(qū)分出擁擠路段，給乘客提供個(gè)性化出行方案，可以提高軌道交通線路車輛組合運(yùn)輸能力和效率；在故障狀態(tài)下，能夠?qū)Τ丝瓦M(jìn)行告知，盡量避免乘客的滯留，便于疏導(dǎo)和組織，對(duì)維護(hù)安全運(yùn)營(yíng)和提高服務(wù)水平也有示范意義。

[1]杜世敏，鄭宇，江志彬.客流數(shù)據(jù)在城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)組織中的應(yīng)用[J].城市軌道交通研究，2010(6).

[2]張知青，吳強(qiáng)，徐瑞華.城市軌道交通系統(tǒng)故障時(shí)的客流動(dòng)態(tài)分布仿真研究[J].城市軌道交通研究，2006(4).

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[4朱自剛，張知青，徐瑞華.列車運(yùn)行延誤條件下的城市軌道交通客流研究[J].城市軌道交通研究，2006(12).

[5]滕靖，徐瑞華.城市軌道交通突發(fā)事件下公交應(yīng)急聯(lián)動(dòng)策略[J].鐵道學(xué)報(bào)，2010(5).

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[7]邵偉中，朱效潔，徐瑞華，鄒曉磊，羅欽.城市軌道交通事故故障應(yīng)急處置相關(guān)問(wèn)題研究[J].城市軌道交通研究，2006(1).

Design and Development of Passenger Guidance Information System in Urban Rail Transit

According to the characteristics of urban rail transportation，proposed a set of design idea to monitor the realtime number of passenger in the subway system and alarm on the peak passenger flow based on the AFC，CCTV or ISCS，Then proposed the design idea of passenger guidance information system based on the crowded degree of the real-time subway and the delay information during the abnormal state of operation.

Rail transit；Guidance information；Passenger organization

U239

A

1674-6708（2011）48-0011-02

曹啟濱，助理工程師，工作單位：北京地鐵運(yùn)營(yíng)公司通號(hào)公司，研究方向：軌道交通信號(hào)、行車與客運(yùn)組織