基于乘客感知的地鐵站臺等待區(qū)服務(wù)水平評價

張 敏，韋凌翔，茹小磊，趙丹婷

(長安大學(xué) 公路學(xué)院，陜西 西安 710064)*

0 引言

由于城市地鐵系統(tǒng)具有運量大、速度快、準點性高等其他交通方式無法替代的優(yōu)勢，使其成為了城市公共交通系統(tǒng)的重要組成部分［1-2］.自1969～2014年初，城市地鐵系統(tǒng)在我國的北京、上海、廣州、南京、西安等二十余個城市已經(jīng)建成運行.通過在長期大規(guī)模的地鐵建設(shè)中的不斷摸索以及其技術(shù)的不斷進步，我國城市地鐵在投資、建設(shè)、運營和管理等方面不斷發(fā)展并走向成熟和完善［3-4］.其中，地鐵站臺等待區(qū)域作為乘客等待上車的集散區(qū)域，制定相應(yīng)的服務(wù)水平標準、研究其乘客密度等交通參數(shù)特性對提升站臺等待區(qū)服務(wù)質(zhì)量以及保證乘客上下通行效率具有重要意義.

乘客在地鐵站臺等待區(qū)的服務(wù)水平受多種因素的影響，同一國家不同手冊、不同發(fā)展時期同一手冊所制定的行人服務(wù)水平劃分標準均存在較大的差異性.而國內(nèi)在《地鐵設(shè)計規(guī)范》只是對其站臺設(shè)計的尺寸制定了相關(guān)的設(shè)計規(guī)范，并未對其相應(yīng)的服務(wù)水平等級進行界定.因此有必要開展針對我國城市地鐵站臺等待區(qū)服務(wù)水平劃分以及乘客密度特性方面的研究.目前，行人設(shè)施服務(wù)水平的研究方法［5-6］可分為:基于行人占用空間、基于步行環(huán)境質(zhì)量、基于定性因素分析、基于數(shù)學(xué)模型、基于行人感知等五類服務(wù)水平劃分方法.事實上，對乘客設(shè)施的服務(wù)水平感受最深、最直接的是乘客設(shè)施的使用者.

目前國內(nèi)外對基于使用者感知的服務(wù)水平方面進行了一些研究，取得了一定的研究成果［6-9］.以上研究成果中服務(wù)水平的研究對象主要集中在機場與地鐵通道，而地鐵站臺等待區(qū)作為乘客等待上車的集散區(qū)域，服務(wù)水平劃分標準的研究對提升站臺等待區(qū)服務(wù)質(zhì)量以及保證乘客上下通行效率具有重要意義.基于以上論述，本文擬以西安市地鐵為例，運用乘客傾向選擇的調(diào)查方法，對西安市地鐵站臺等待區(qū)服務(wù)水平的判定進行研究，并與美國《公共交通通行能力和服務(wù)質(zhì)量手冊(TCQSM原著第 2版)》(其他部分簡稱《TCQSM》)、《道路通行能力(HCM2000)》(其他部分簡稱《HCM》)中規(guī)定的關(guān)于行人在等待區(qū)的服務(wù)水平劃分標準進行了對比分析，此外運用此判定標準對地鐵2號線沿線具有代表性站點的站臺等待區(qū)服務(wù)水平進行實例驗證分析.

1 SP調(diào)查與服務(wù)水平劃分結(jié)果

1.1 調(diào)查基本實現(xiàn)與原理

交通調(diào)查所選用的方法是乘客問卷調(diào)查方法.基本調(diào)查思想是［7，10］:乘客在回答問卷調(diào)查時，將根據(jù)自己對站臺等待區(qū)的不同擁擠程度的感知，及對應(yīng)的各等級服務(wù)水平描述，從各照片列表中選出與自身認可的各等級相對應(yīng)的圖片.這種處理方法是為了減少乘客的選擇信息，力求問卷簡單可行.

本文的調(diào)查問卷在使用對站臺等待區(qū)實景照片的基礎(chǔ)上，借助MATLAB編程模擬不同密度的乘客散點分布圖，提高被調(diào)查者對區(qū)域乘客擁擠度的平面直觀感受.

對地鐵站臺等待區(qū)而言，其服務(wù)水平等級可以使用反映乘客微觀交通特性的指標(乘客空間需求等)和反映乘客宏觀交通特性的指標(人群密度等)進行劃分.參考《TCQSM》中各類行人設(shè)施的分級描述確定了站臺等待區(qū)的服務(wù)水平描述(如表1).

表1 站臺等待區(qū)行人服務(wù)水平分級問卷描述

1.2 調(diào)查數(shù)據(jù)處理方法

首先，對設(shè)計的圖片進行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)區(qū)域面積以及乘客人數(shù)，得到每張圖片的乘客密度.其次，根據(jù)乘客對照片的選擇結(jié)果，將所得數(shù)據(jù)進行處理，確定對應(yīng)的服務(wù)水平的上下界.此外，由于西安等國內(nèi)各城市的地鐵建設(shè)尚處于發(fā)展期，為保證服務(wù)水平劃分結(jié)果具有長期適用性以及可移植性等應(yīng)用需求，本文把乘客選擇的結(jié)果作為各等級服務(wù)水平的下界，其上界可以用高一級服務(wù)水平的下界確定.其中，最低等級的F級服務(wù)水平無須確定下界，調(diào)查數(shù)據(jù)僅供校核.根據(jù)調(diào)查問卷的選擇結(jié)果，可以直觀得到站臺等待區(qū)服務(wù)水平的邊界值.乘客需求空間下界值(Di)由式(1)確定，具體如下［7-8］.

式中:Dij為i服務(wù)水平的第j張圖片的乘客需求空間;fij為i服務(wù)水平的第j張圖片被選擇頻數(shù).

1.3 調(diào)查結(jié)果與服務(wù)水平劃分

本文根據(jù)以上調(diào)查設(shè)計了《地鐵車站站臺等候區(qū)域乘客擁擠度感知調(diào)查問卷》，調(diào)查方式分為兩種:①通過網(wǎng)絡(luò)向西安市市民發(fā)放電子問卷;②在西安市地鐵站點隨機向乘客發(fā)放調(diào)查問卷進行現(xiàn)場調(diào)查.按照調(diào)查數(shù)據(jù)處理方法得出了站臺等待區(qū)5個服務(wù)水平等級下相應(yīng)的乘客密度與空間占有率(乘客密度與空間占有率互為倒數(shù)關(guān)系)下界值，如表2所示.將此服務(wù)水平的劃分標準與《TCQSM》、《HCM》(注:2010年版《HCM》將行人等待區(qū)域服務(wù)水平等級劃分部分省略，故本文參照2000年版《HCM》的相應(yīng)劃分標準)的空間占有率下界以及乘客密度下界對比可以看出，本文得到的西安市站臺等待區(qū)的服務(wù)水平劃分標準略低，即西安市地鐵站臺等待區(qū)乘客所感受的服務(wù)水平低于美國的服務(wù)水平.其主要原因為:中國西安市居民(黃種人)的體形較美國城市居民(白種人、黑種人)體型相對較小、西安市等大城市居民忍耐性較高等差異性［8-9］.

表2 乘客在不同服務(wù)水平下的乘客密度和占有空間下界值

2 乘客密度采集與服務(wù)水平評價

2.1 乘客密度采集

2.1.1 調(diào)查方法

為了準確獲取乘客在地鐵站站臺等待區(qū)乘客密度的時空特性，采用錄像機記錄的視頻信息進行地鐵內(nèi)乘客密度數(shù)據(jù)采集的方法，即錄像采集法.錄像采集法是目前行人調(diào)查中廣泛采用的調(diào)查方法，具備存儲便捷，可以重訪獲取細節(jié)信息的優(yōu)點［11-12］.其中，行人密度計算公式如式(2)，乘客空間占有率計算式(3)所示［13］，其計算示意圖如圖1所示.

圖1 乘客密度計算示意圖

將所有數(shù)據(jù)信息錄入數(shù)據(jù)處理表格中，以便分析乘客密度和空間占有率的時空特性.

式中:K為地鐵內(nèi)站點等待區(qū)的乘客交通流密度，p/(m2·min);N為單位時間(min)在站臺等待區(qū)的乘客平均數(shù)量，p;A為站臺等待區(qū)的面積，m2;L為地鐵站臺等待區(qū)的長度，m;W為地鐵站臺等待區(qū)的長度，m;S為地鐵內(nèi)站點等待區(qū)的乘客空間占有率，m2/(p·min).

2.1.2 調(diào)查站點與時段的選取

為保證調(diào)查位置全面覆蓋不同特征站點，選取西安市地鐵2號線的起始站(北客站和韋曲南站)、換乘站點(北大街站)、客流集散較大站點(鐘樓站、體育場站、小寨站、會展中心站)共計7個站點上行、下行的站臺等待區(qū)為調(diào)查站點，位置如圖2所示.為了得到調(diào)查站點在運行時段的乘客密度的時空分布數(shù)據(jù)，并考慮乘客密度數(shù)據(jù)的調(diào)查需要確定一個連續(xù)漸變的時段，因此，乘客密度觀測的時間為工作日(周三)和非工作日(周六)晚高峰17∶00～19∶00.確定目標車站的站臺等待區(qū)后，選取區(qū)域內(nèi)一段寬W，長L的區(qū)域作為拍攝區(qū)域，為便于在視頻數(shù)據(jù)提取時更準確判斷出行人是否處于該區(qū)域，邊界盡量選擇有明顯標識的邊線.

圖2 調(diào)查站點位置分布圖

2.1.3 站點調(diào)查位置設(shè)計

由于地鐵站臺等待區(qū)具有數(shù)量多、乘客密度與其距樓梯出入口的距離呈正相關(guān)性等特點，通過設(shè)置合理的錄像采集點表征整個站臺的乘客密度特性至關(guān)重要［10，13］.為此，本文對所需調(diào)查的7個站點的站臺等待區(qū)面積、數(shù)量以及其排隊等候區(qū)與樓梯出入的距離進行了實地測量與調(diào)查，設(shè)計了每個站點設(shè)置6個代表性的錄像位置(上下行各3個)的調(diào)查位置選取方案.

2.2 數(shù)據(jù)處理與服務(wù)水平評價

首先，根據(jù)錄像采集的數(shù)據(jù)，記錄被觀測站臺等待區(qū)乘客密度數(shù)據(jù);其次，根據(jù)式(2)計算乘客密度，對每個站點同一方向的3個觀測點的乘客密度數(shù)據(jù)取平均值得到7個站點兩個方向工作日、非工作日的乘客密度參數(shù)，根據(jù)乘客密度按照式(3)計算相應(yīng)的乘客空間占有率參數(shù);最后，依據(jù)本文建立的地鐵站臺等待區(qū)服務(wù)水平劃分標準(表2)，計算7個站點工作日與非工作日上、下行的服務(wù)水平評價圖如圖3所示(上行表示開往北客站方向，下行表示開往韋曲南站).

圖3 服務(wù)水平評價圖

由圖3可得出以下結(jié)論:①始發(fā)站(韋曲南站、北客站)均處于B級服務(wù)水平，表明始發(fā)站站臺等待區(qū)的乘客的所進行的活動基本不受到限制;②會展中心站、小寨站、體育場站、鐘樓站四個客流集散較大站點大部分處于C級服務(wù)水平，表明人流密度處于在個人的舒適范圍之內(nèi)，此外，體育場站工作日的上、下行方向處于B級服務(wù)水平(乘客的所進行的活動基本不受到限制)、小寨站非工作日的下行方向處于D級服務(wù)水平(乘客在隊伍中受到很大的限制);③北大街換乘站點的工作日下行方向以及非工作日的上、下行方向均為D級，表明乘客在隊伍中受到很大的限制，只能作為整體向前移動，在此人流密度下長時間等待是不舒適的，只有工作日的上行方向為C級服務(wù)水平(人流密度處于在個人的舒適范圍之內(nèi)).綜上所述，以上得出的結(jié)論與實際中在相應(yīng)時段對應(yīng)站點的候車感受基本一致，驗證了服務(wù)水平劃分標準在西安市的適用性.

3 結(jié)論

(1)西安市站臺等待區(qū)的服務(wù)水平劃分標準略低于美國《TCQSM》、《HCM》的相關(guān)標準，即西安市地鐵站臺等待區(qū)乘客所感受的服務(wù)水平低于美國的服務(wù)水平;

(2)對服務(wù)水平實例判定的結(jié)果與實際中在相應(yīng)時段對應(yīng)站點的候車感受基本一致，驗證了服務(wù)水平劃分標準在西安市等國內(nèi)地鐵已建或者待建城市的適用性以及可移植性.

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