軌道交通車站客流瓶頸篩選方法研究及應(yīng)用推廣

鐘冬梅

摘 要：在城市軌道交通客流量急劇增加的同時，車站的相關(guān)設(shè)施設(shè)備也暴露了嚴重的集散能力瓶頸問題。為了研究以設(shè)施疏散能力為基礎(chǔ)的靜態(tài)瓶頸識別方法改善軌道交通車站客流組織方案內(nèi)容，通過模擬乘客在車站的走行路徑，結(jié)合各設(shè)備及通道等部位的通行能力，來找到車站疏散體系的瓶頸節(jié)點。結(jié)合廣州地鐵一號線黃沙站進行了實際的運用，通過硬件、難點、關(guān)鍵點進行篩選分析得出進出站瓶頸，結(jié)果表明，客流瓶頸與實際觀測的可能擁堵點相吻合。本研究為工作人員進行車站客流瓶頸篩選提供了科學(xué)有效的理論依據(jù)。有利于提高既有設(shè)施的疏散能力利用率，提升車站乘客緊急疏散的整體效率，為保障車站運營安全提供技術(shù)支持，提升管理人員對不同情況下車站疏散能力瓶頸產(chǎn)生位置的理性認識。

關(guān)鍵詞：城市交通；通行能力；客流瓶頸；地鐵車站

中圖分類號：U293.13 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）12-0211-04

隨著通勤需求的增加，我國一些大城市軌道交通車站出現(xiàn)了經(jīng)常性的交通擁擠現(xiàn)象.在這種擁擠狀態(tài)下，客流速度大大降低，以較低的流率釋放使得車站內(nèi)部對交通客流疏導(dǎo)能力嚴重下降。本文通過對黃沙站客流組織的硬件、難點、關(guān)鍵點進行研究分析得出關(guān)鍵的進出站瓶頸，與實際觀察到的擁堵點精確吻合，為工作人員進行車站客流瓶頸篩選提供了科學(xué)有效的理論依據(jù)。本文核心內(nèi)容已廣泛應(yīng)用于廣州地鐵各個車站的客流組織方案中，基于本方法，并綜合考慮全線網(wǎng)的客流特色，最終根據(jù)各個車站的實際情況來提供相應(yīng)的客流組織方案。本文的基于車站疏散能力和乘客宏觀交通行為的瓶頸識別方法，揭示了瓶頸產(chǎn)生的原因，為瓶頸的消解提供一定思路[1]。為優(yōu)化和完善現(xiàn)有的應(yīng)急疏散方案提供強有力的理論依據(jù)，為既有車站和設(shè)施的改造及更新提供決策支持，具有一定的參考價值。能夠使設(shè)計者能夠從乘客緊急疏散的角度洞察待建車站的安全隱患，減少后期重建或改建的成本。

1 客流瓶頸介紹

通過模擬乘客在車站的走行路徑，結(jié)合各設(shè)備及通道等部位的通行能力，找出路徑中限制乘客通行速度的部位。先通過模擬乘客進站路徑和出站路徑，分別計算進站和出站的路徑瓶頸。再分析車站總體各部位的通過能力大小；路徑通過能力分析：安全運行時，應(yīng)該控制路徑內(nèi)各節(jié)點的運行狀態(tài)，滿足以下準則：后方節(jié)點的通過能力大于前方節(jié)點，即S4>S3>S2>S1（Si為各節(jié)點的通過能力），如果，S4

2 準備工作

2.1 摸查基本情況

研究對象車站公共區(qū)的土建結(jié)構(gòu)、客流變化的規(guī)律、購買單程票和使用儲值卡車票的乘客比例、本站客流流動路徑及乘客出行特點等作為計算的背景參考[2]。

2.2 收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

車站內(nèi)各個設(shè)備設(shè)施的寬度及數(shù)量數(shù)據(jù)，包括各樓/扶梯的寬度、走行通道寬度、進出閘機數(shù)量、自動售票機數(shù)量等。

2.3 簡要說明

（1）出口通道位置一般相對寬敞，不會成為客流瓶頸的部位，此處不納入計算，如車站結(jié)構(gòu)中存在通道窄等特殊原因，在計算中也需加入；（2）液壓梯的載客能力有限，因此計算中忽略它的能力；（3）出入口為合建口的，作為通道計算；（4）因在TVM購票不是進站的必經(jīng)路徑，因此一般不納入路徑計算，但購票乘客比例高的，如廣州火車站等則需納入；（5）站廳站臺之間有夾層的，如走行距離較長，則也納入計算；（6）對于側(cè)式站臺，計算進站和出站路徑的瓶頸時，分開作為兩個站臺計算；（7）此計算方法進站選取的車站一側(cè)、出站選取了一個出口，車站在進行計算時，周全考慮各種流動方向；（8）此處模擬的是正常情況下客流較大時的情形，如車站進行客流控制、設(shè)備設(shè)施或通道寬度等基本數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，需對應(yīng)更改基礎(chǔ)數(shù)值；（9）計算換乘站的換乘客流瓶頸時，通道較短時，不區(qū)分換乘方向，將全部客流以一個整體考慮，換乘路徑視為通道計算。

3 靜態(tài)客流瓶頸篩選方法

以廣州地鐵一號線黃沙站為例：車站整體通過換乘通道將黃沙1#站廳和黃沙6#站廳連接起來。B、C、D三個出入口和9個合建口位于一號線站廳，E、F兩個出入口位于六號線站廳，一號線站廳兩組進閘機分為位于B端站廳和站廳中部7號合建口前，一號線站廳兩端四組出閘機分別位于A端、B端、站廳中部、4號口前。工作日高峰期（8：00-9：00），六換一乘客逆行問題嚴重，主要在黃沙一號線站廳內(nèi)出現(xiàn)客流嚴重交叉，導(dǎo)致客流行走不順暢。先計算整體車站各斷面的通過能力（D口圍蔽施工，故不納入計算），即不區(qū)分進站和出站客流，對比表1中的車站各部位的最大通過能力值大小，排序通過能力，最小的即為客流瓶頸[3]。

3.1 總體路徑通過能力

“位置”指乘客在車站內(nèi)行走路徑中經(jīng)過的設(shè)備，且選取的是與乘客走行速度關(guān)聯(lián)較大的設(shè)備；“寬度（米）/數(shù)量（個）”指該設(shè)備的寬度或一組的數(shù)量；“參考值（每小時.人）”數(shù)值參考表1中對應(yīng)的數(shù)值；“通過能力（每小時.人）”由“寬度（米）/數(shù)量（個）”與“參考值（每小時.人）”項數(shù)值相乘得出?！奥窂健敝赋丝驮谡緝?nèi)流動經(jīng)過的主要部位；“通過能力排序”根據(jù)“通過能力”的大小，由大到小排序。

3.2 黃沙一/六號線的進/出站通過能力

分別對黃沙一號線、黃沙六號線的進站、出站通過能力進行計算，最終得出車站總體路徑通過能力[4]。

（1）黃沙一號線進站路徑通過能力。從表2和表3中可以看出，乘客進站經(jīng)過的主要部位中，進閘機的通過能力最低。路徑：S1→S2→S3。按照通過能力隨路徑增大的理想狀態(tài)：S1S3>S2。所以S2為通過能力較小的部位，即進閘機為瓶頸。通過模擬乘客進站購票路徑中經(jīng)過的關(guān)鍵設(shè)備，比對通過能力，得出S2為黃沙一號線的進站客流瓶頸。

（2）黃沙六號線進站路徑通過能力。從表4和表5中可以看出，乘客進站經(jīng)過的主要部位中，進閘機的通過能力最低。

路徑：S1→S2→S3。按照通過能力隨路徑增大的理想狀態(tài)：S1S3>S2。所以S2為通過能力較小的部位，即進閘機為瓶頸。通過模擬乘客進站購票路徑中經(jīng)過的關(guān)鍵設(shè)備，比對通過能力，得出S2為黃沙六號線的進站客流瓶頸。

（3）黃沙一號線出站路徑通過能力。從表6和表7中可以看出，乘客出站經(jīng)過的主要部位中，出閘機的通過能力最低。

路徑：S1→S2→S3。按照通過能力隨路徑增大的理想狀態(tài)：S1S1>S2。所以S2為通過能力較小的部位，即出閘機為瓶頸。通過模擬乘客出站路徑中經(jīng)過的關(guān)鍵設(shè)備，比對通過能力，比對通過能力，得出S2為黃沙一號線的出站客流瓶頸。

（4）黃沙六號線出站路徑通過能力。從表8和表9中可以看出，乘客出站經(jīng)過的主要部位中，出閘機的通過能力最低。

路徑：S1→S2→S3。按照通過能力隨路徑增大的理想狀態(tài)：S1S1>S2。所以S2為通過能力較小的部位，即出閘機為瓶頸。通過模擬乘客出站路徑中經(jīng)過的關(guān)鍵設(shè)備，比對通過能力，得出S2為黃沙六號線的出站客流瓶頸。

3.3 黃沙站總體路徑通過能力

通過表10和表11兩表分析車站整體的通過能力，可以看出：換乘通道的通過能力最小。此處為車站的客流瓶頸。此處在大客流時確實較擁擠。

4 結(jié)論推廣試點

換乘通道作為黃沙站的客流瓶頸，雙方向換乘客流經(jīng)行此路段容易發(fā)生堵塞，存在較大客運安全風(fēng)險。為確保此節(jié)點通暢，擬采取黃沙一號線站廳A端1#、2#扶梯換向，改變雙向換乘客流的換乘方式，擴大客流行走面積，減少交叉、逆行。

4.1 試點前黃沙站換乘交叉客流分析

在試點前的換乘方式下，雙方向換乘客流（六換一和一換六）在黃沙1#站廳產(chǎn)生5個交叉點（暫未考慮進、出站客流與換乘客流的交叉），見圖2中“”。在現(xiàn)有的換乘方式下，六換一客流產(chǎn)生逆行的位置有3處。1處（見圖2中“”）在六號線站廳換乘通道入口處，另外2處（見圖2中“”和“”）在換乘通道內(nèi)活動欄桿處。

4.2 試點前可行性報告

A端1#、2#扶梯換向后將有效解決換乘通道客流瓶頸的問題?，F(xiàn)對換向前、后對比分析。

4.2.1 A端1#、2#扶梯換向后換乘。

（1）A端1#、2#扶梯換向后，雙方向換乘客流（六換一和一換六）在黃沙1#站廳僅產(chǎn)生1個交叉點（暫未考慮進、出站客流與換乘客流的交叉）。（2）A端1#、2#扶梯換向后，換乘通道的分流活口位置不變。黃沙1#站廳的分流鐵馬擺放位置改變。（即換向前后“”處設(shè)置不變）

4.2.2 A端1#、2#扶梯換向后優(yōu)點分析

（1）解決早高峰六換一逆行。A端1#、2#扶梯換向后，如果乘客從六號線站廳換乘通道入口處開始逆行到達一號站站臺的行走距離比按正常換乘的行走距離更遠。故有效的解決了早高峰六換一的逆行問題。（2）有效利用了付費區(qū)面積。A端1#、2#扶梯換向后，將A端1#、2#換向前未利用的付費區(qū)77㎡面積有效利用。有效加寬了一換六乘客的行走空間，同時降低了通道擁擠客運風(fēng)險。

4.3 試點前后總結(jié)

（1）換乘路徑更加鮮明。換向后六換一和一換六兩條換乘路徑剛好被扶梯一左一右分割開來，不像以前全部集中在一側(cè)，路徑更加鮮明更加寬敞?，F(xiàn)場雙向換乘客流走向清晰。（2）合理利用站廳空間。換向前2#扶梯旁邊3米寬的通道（合計約77㎡）基本上沒有利用起來，換向后變成一換六的通道，合理利用了站廳的空間。（3）基本不存在換乘客流交叉點。前期考慮換向后存在1個乘客流交叉點。根據(jù)現(xiàn)場觀察，由于存在換乘客流行走的時間差，此交叉點在現(xiàn)場基本不存在。（4）黃沙1#站臺客流分布更加均勻。由于換向后，六換一換乘乘客搭乘1#扶梯到達站臺和經(jīng)過中部樓梯（靠1#扶梯）到達黃沙1#站臺的行走距離幾乎相同，根據(jù)現(xiàn)場觀察，約有五分之二的乘客會經(jīng)過中部樓梯（靠1#扶梯）到達黃沙1#站臺。黃沙1#站臺乘客分布更加均勻。

5 結(jié)論及展望

本文充分發(fā)揮車站疏散能力，引導(dǎo)乘客安全疏散的關(guān)鍵在于準確把握不同情況下的疏散能力瓶頸。車站的靜態(tài)瓶頸可以通過各設(shè)施疏散能力及其串并聯(lián)關(guān)系確定?？土髌款i的篩選將為車站的合理規(guī)劃設(shè)計提供有利指導(dǎo)，為疏散能力的充分發(fā)揮提供理論支持，為保證城市軌道交通和諧、有序、健康運營提供技術(shù)保障，并對掌握車站運行狀況、正確制定運營組織措施具有重要指導(dǎo)意義。

參考文獻

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