陳 苒，王 濤，孟令云，張延軍

（1.北京交通大學?交通運輸學院，北京?100044；2.沈陽鐵路局?沈陽南站，遼寧?沈陽?110052；3.北京交通大學?軌道交通控制與安全國家重點實驗室，北京?100044；4.北京鐵路局?調度所，北京?100860）

沈陽南站旅客導向標識布點優(yōu)化研究

陳 苒1，王 濤2，孟令云3，張延軍4

（1.北京交通大學?交通運輸學院，北京?100044；2.沈陽鐵路局?沈陽南站，遼寧?沈陽?110052；3.北京交通大學?軌道交通控制與安全國家重點實驗室，北京?100044；4.北京鐵路局?調度所，北京?100860）

鐵路客運站導向標識系統(tǒng)是為旅客提供導向和信息服務的載體，同時也是為旅客提供自助服務、提高車站客流組織水平的信息服務系統(tǒng)。結合沈陽南站的實際情況，在分析沈陽南站現(xiàn)有進出站流線及流線標識系統(tǒng)不足之處的基礎上，建立導向標識空間位置布點選擇的優(yōu)化模型，并用?Lingo?軟件對其進行求解，將求解結果與沈陽南站實際情況相比較，驗證改進模型的可行性和有效性，為導向標識的位置布點選擇提供依據(jù)。

沈陽南站；導向標識；客流特點；位置布點；優(yōu)化

高效的旅客導向標識系統(tǒng)不僅能夠為旅客提供方便快捷的服務，而且能夠大大縮短旅客的換乘時間，提高換乘效率。英國、日本等交通發(fā)達國家引入軌道交通的時間較早，導向標識設計理論較為完善[1-2]，國內也有學者進行相關的研究。田中直人等[3]認為導向標識的設計應遵循“以人為本”的設計理念。梁英慧等[4]根據(jù)高速鐵路客運站的實際運營管理需求，建立以區(qū)域誘導客運量最大為目標的標識位置選擇優(yōu)化模型，并運用退火-遺傳算法對其進行求解。張倩[5]、劉杰等[6]考慮在不同位置處設置導向標識對旅客的引導作用，在標識備選點集合中選出一定數(shù)量的節(jié)點來布設導向標識，構建以區(qū)域誘導信息量最大為目標的優(yōu)化模型，提出各條流線上的旅客都要有標識指引，并且每個目標點都要有標識引導。以上研究中均未考慮 2 個標識點之間的距離應保證在旅客的可視范圍之內，以免標識點之間的距離過大，導致旅客不能獲知相鄰標識信息的情況。為此，以沈陽南站為例，借鑒上述研究成果并補充約束條件，構建導向標識布點優(yōu)化模型，對沈陽南站旅客導向標識系統(tǒng)進行系統(tǒng)優(yōu)化設計研究。

1沈陽南站進出站流線及導向標識分析

1.1沈陽南站概述

沈陽南站站房總建筑面積 22 萬 m2，站房共分為 5 層，自下而上分別為地下出站層、廣場層、站臺層、高架層和商業(yè)夾層。沈陽南站采用旅客上進下出的流線模式，最大限度地方便旅客進出車站[7]，站區(qū)內設有 4 號、10 號 2 條地鐵線路，可以使旅客從車站的地下出站層直達換乘廳，實現(xiàn)零距離換乘；輕軌 1 號線和多條公共交通線路也將在沈陽南站停靠；地下出站通廊南北各設有 1 條出租車通道，方便到達旅客乘車。根據(jù)規(guī)劃，沈陽南站將成為集高速鐵路、輕軌、地鐵、公交、出租車、長途客車等多種交通方式為一體的現(xiàn)代化綜合客運交通樞紐，并實現(xiàn)“立體化交通、零換乘”。沈陽南站空間位置布局如圖 1 所示。

圖 1 沈陽南站空間位置布局

沈陽南站是新建車站，車站布局與我國鐵路普通客運站布局存在較大差異，容易使旅客產生焦慮和陌生感；同時沈陽南站東西跨度大，南北走向寬，立體高度高，如此開闊的空間易使旅客迷失方向[8]。為了更好地體現(xiàn)車站的服務功能，沈陽南站應設計出一套科學合理的導向標識系統(tǒng)，以幫助旅客快速了解車站的空間布局，正確引導旅客在站的購票、候車、檢票、乘車、出站等活動，縮短旅客在車站的走行時間和距離，提高換乘效率。

1.2沈陽南站進出站流線分析

（1）進站流線分析。旅客主要乘坐地鐵、公交、長途客車、出租車及社會車輛到達沈陽南站，其中乘坐地鐵的旅客到達地下?lián)Q乘廳后，可以直接搭乘電梯或扶梯至高架候車廳；搭乘公交、長途客車到達沈陽南站的旅客到達廣場層后可以直接由站前廣場進站候車；乘坐社會車輛、出租車的旅客直接由高架橋到達站臺層進站，并經垂直交通工具到達高架候車廳。旅客到達高架候車廳后，由檢票口檢票進入站臺層。貴賓有獨立的貴賓候車室，可以直接進入站臺層基本站臺或通過電梯至高架層到達中間站臺。

（2）出站流線分析。旅客到達沈陽南站后，將從站臺層經樓梯到達地下一層出站，在地下一層設有換乘大廳，供出站旅客換乘其他交通工具。換乘地鐵的旅客可以直接沿市政通廊至東側的換乘大廳進行換乘；換乘社會車輛的旅客可以直接沿地下通廊到達東西廣場的地下車庫進行換乘；換乘公交、長途客車的旅客可以乘坐扶梯到達廣場層進行換乘；換乘出租車的旅客可以通過專用通道到達南北兩側的出租車乘車點進行換乘。這樣既可以減少旅客出站的走行距離，又可以減少換乘出租車離站的旅客與乘坐地鐵進站的旅客流線的交叉。鐵路車站在高架層和地下一層實現(xiàn)了人行層面的貫通，不同的旅客可以在各個換乘空間內快捷換乘[9]。

1.3沈陽南站進出站流線導向標識分析

（1）進站流線導向標識分析。旅客在進站的過程中需要經歷到站、購票、候車、檢票、乘車等流程，為保證導向標識信息的連續(xù)性，應根據(jù)旅客的行為特征設置相應的導向標識。對于不熟悉沈陽南站布局的旅客，為了使其能夠對車站的整體布局有大體的認識，需要在相關位置設置表示車站總體布局的資訊類標識，通過帶有導向性的標識的指引，使旅客到達相應的目的地。沈陽南站導向標識的設計目前仍然存在改進的空間。例如，沈陽南站的檢票口導向標識將標識信息分為 2 行，第 1 行為檢票口導向信息，第 2 行卻閑置，造成標識牌空間的浪費；而且文字的尺寸較小，不便于旅客遠距離識別信息。又如，在車站大廳中設置有出站口、檢票口、售票處的導向標識，但該標識的設置過于繁瑣，由于樓梯口已有立地式的標識指引，因而可以將東出站口與檢票口的導向標識牌組合在一起設置，以有效縮小旅客的視野搜索范圍，方便旅客識別導向標識。

（2）出站流線導向標識。旅客在出站過程中主要經歷下車、換乘、離站等流程，相應地，在出站流線上也應設置導向標識。沈陽南站在旅客的出站流線上連續(xù)設置導向標識，有效地避免了信息的中斷，但也存在一些問題。例如，在去往西廣場、西出口的扶梯口設置有相關的導向標志牌，該標識設置在手動扶梯口，采用立地式的安裝方式，由于沈陽南站西廣場正處于建設中，標識中僅顯示了 2 個目標點的方向信息，下部預留的位置應設置旅客出站后的街區(qū)導向圖，為出站旅客提供更多的導向信息。在東出口的出站導向標識中，標識的信息都是靠右側書寫的，造成標識牌左邊空間的閑置。一般情況下，在只顯示一個方向的標識牌中，標識的信息應居中書寫，使旅客能夠直觀地獲取信息。

2沈陽南站導向標識系統(tǒng)優(yōu)化設計

為實現(xiàn)合理引導、快速進出的導向目標，沈陽南站導向標識設計堅持規(guī)范性、易辨性、醒目性、連續(xù)性、整體性原則[10]，合理設計布置相應的導向標識，保證標識的信息內容清晰易懂，版面樣式規(guī)范統(tǒng)一，空間布點科學合理，從而為旅客提供更為人性化的服務。導向標識的位置選擇是導向標識系統(tǒng)設計的內容之一，為滿足旅客的信息需求，引導旅客快速準確地到達目的地，建立以區(qū)域誘導信息量最大為目標的標識位置布點選擇 0-1 規(guī)劃模型來解決這一問題。以沈陽南站地下一層的導向標識設計為例，針對導向標識的空間布點選擇建立數(shù)學規(guī)劃模型，并用 Lingo 軟件對其進行求解。

2.1模型構建

參考張倩[5]、劉杰等[6]的建模思想，補充 2 個標識點之間的距離在旅客的可視范圍之內的約束條件，構建以區(qū)域誘導信息量最大為目標的導向標識布點優(yōu)化模型如下。

式中：f ( j) 為 0-1 變量，在第 j 個標識備選點設置導向標識時取值為 1，否則為 0；pji為分配系數(shù)，當?shù)?i 個目標點由第 j 個標識備選點引導，則取值為1，否則為 0；ωji為經過第 j 個標識備選點到達第 i 個目標點的客流量，人；Nji為從第 j 個標識備選點到達第 i 個目標點所經過的交叉點的個數(shù)；α 為標識誘導客流量與誘導距離之間的權重關系，取為 1.5；m 為標識備選點的個數(shù)；n 為目標點個數(shù)，即旅客要到達的目的地個數(shù)；p 為規(guī)劃標識布點數(shù)；Ik為第 k 條客流流線進入站房后所必經的標識備選點的集合；li為從旅客起點至目標點 i 所經歷的標識備選點的集合；標識點 j' 為與標識點 j 相鄰的標識備選點；djj '為相鄰兩個標識點之間的距離，m；M 表示一個很大的數(shù)；d 為旅客實際的可視距離，m。

由公式 ⑴ 可以看出，目標函數(shù)值主要與旅客所要到達的目標點的誘導客流量及到達目標點所經過的交叉點的個數(shù)有關，誘導客流量越大，表示導向標識誘導水平越高；同時，旅客經過的交叉點越少，旅客所需經過的路徑越明確，則導向標識的誘導效果會越好。公式 ⑵ 至公式 ⑸ 為模型約束條件，公式 ⑵ 表示導向標識設置點數(shù)的約束，有 p 個標識備選點可設置導向標識；公式 ⑶ 表示每條客流均被引導 1 次；公式 ⑷ 保證每個目標點均被引導 1 次；公式 ⑸ 為既有模型基礎上新加的約束條件，表示相鄰 2 個標識點之間的距離不大于旅客的可視距離，如果 2 個交叉路口相隔距離較長，就需要在一定的距離內設置相同的導向信息，避免信息的中斷。

2.2案例分析

2.2.1沈陽南站地下一層客流流線分析

沈陽南站地下一層客流流線如圖 2 所示。沈陽南站在運營初期，地下一層的鐵路到達口并未全部開放，僅開放 A1，A5，A83 個；目標點共 5 個，分別為東廣場、西廣場，以及 3 個出租車乘車點；標識備選點共 20 個，其中 2，3，4，5，12，13，15，16，17，18，19 均為旅客流線交叉點，而 1，8，11，20 雖然不是客流交叉點，但由于從 A1，A5，A8到達口到東西廣場距離較長，為了使旅客能夠隨時得到必要的信息，可以考慮在通廊上設置相應的導向標識。為方便問題的研究，做以下假設：①A1，A5，A8到達的旅客如果選擇出租車出行，則盡量選擇就近處的出租車乘車點，同時各到達口的旅客可以根據(jù)需要去往東廣場或西廣場；②涉及的標識只顯示 3 個備選地點以內的位置信息，不顯示較遠范圍內的位置信息；③研究規(guī)模較小，適用于5～6 條流線。

圖 2 沈陽南站地下一層客流流線圖

2.2.2參數(shù)分析

（2）每條客流均被引導 1 次。A1客流： f (17) + f (18) + f (19)＞0；A5客流： f (12) + f (13) + f (15)＞0；A8客流：f(2) + f (3) + f (4)＞0。

（3）每個目標點均被引導1次。以到達目標點 1 為例，由圖 2 可知，A1客流到達目標點 1 所經過的交叉點的順序為 ?—?—?—?—⑧—⑤—③—①；A5客流到達目標點 1 所經過的交叉點的順序為 ?—?—?—⑧—⑤—③—①；A8客流到達目標點 1 所經過的交叉點的順序為 ②—③—①。由此得到，對于目標點 1： f (1) + f (2) + f (3) + f (13) + f (19)＞0；對于目標點 2： f (2) + f (4)＞0；對于目標點 3： f (12) + f (15) + f (16)＞0；對于目標點 4：f (13) + f (17) + f (18)＞0；對于目標點 5： f (3) + f (13) + f (18) + f (19) + f (20)＞0。

（4）相鄰 2 個標識點之間的距離不大于旅客的可視距離。公式中 d = 25 m。

（5）計算目標函數(shù)的各變量值如表 1 所示。

表 1 目標函數(shù)中的變量值

用 Lingo 軟件求解，得出最優(yōu)解序列為11110001000110111111，即需要在 1，2，3，4，8，12，13，15，16，17，18，19，20 處重點設置導向標識，得到該區(qū)域范圍最大誘導信息量為87 780.1。將既有模型、改進后的模型及沈陽南站現(xiàn)狀 3 種方案標識設置位置及求解結果進行對比，如表 2 所示。

表 2 3 種方案標識設置位置及求解結果對比

由表 2 可以看出，通過優(yōu)化模型求得的結果都比沈陽南站實際的誘導客流量大，說明沈陽南站導向標識的位置布點設置尚需進一步改善。將目前通用的模型與改進模型進行比較可以看出，改進后模型的求解結果較既有模型小，這是由于在既有模型的基礎上加入了 2 個標識點間的距離不大于旅客可視距離這一約束，但目標函數(shù)值的變化幅度并不太大，對目標函數(shù)值的影響較小，并且改進后的模型更符合實際，因而可以考慮在沈陽南站現(xiàn)狀的基礎上在標識備選點 3 處設置導向標識，在標識備選點5 處不設置導向標識，從而增大誘導客流量，使導向標識的作用發(fā)揮到最大。

3結束語

現(xiàn)代化大型鐵路客運站站內空間布局復雜、客流量較大，涉及到旅客購票、乘降、中轉換乘及候車等待等多種出行行為，需要為車站設計出一套面向旅客的導向標識系統(tǒng)，引導旅客在關鍵節(jié)點做出決策，為旅客提供準確高效的導向服務。導向標識系統(tǒng)不僅可以為旅客提供方便快捷的信息服務，同時可以縮短旅客的換乘時間，減少旅客在車站的無效停留時間，提高換乘效率。通過在既有模型基礎上引入 2 個標識點間的距離不大于旅客的可視距離這一約束，使模型更加符合實際，對沈陽南站及類似車站導向標識系統(tǒng)優(yōu)化設計具有一定參考價值。

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YU Dan-dan，HAN Bao-ming，LI De-wei. Study on Distribution Evaluation of Static Guidance Markings in Beijing South Station[J]. Railway Transport and Economy，2014，36(3)：65-70.

責任編輯：王 靜

北京鐵路局首開石家莊—上海、天津—西安高鐵列車

為滿足旅客出行需求，2016年9月10日起，北京鐵路局首開石家莊—上海、天津—西安間高鐵列車。北京鐵路局在石家莊—上海虹橋間增開 G2811/2814、G2812/2813 次高鐵列車。G2811/2814 次列車8∶40從石家莊站始發(fā)，15∶51終到上海虹橋站。G2812/2813 次列車 16∶24 從上海虹橋站始發(fā)，23∶30 終到石家莊站。

北京鐵路局在天津西—西安北間增開G1709/1710 次、G1711/1712 次高鐵列車。G1709次列車 8∶05 從天津西站始發(fā)，14∶12 終到西安北站。G1710 次列車 16∶21 從西安北站始發(fā)，22∶43終到天津西站。G1711 次列車 16∶05 從天津西站始發(fā)，22∶20 終到西安北站。G1712 次列車次日 8∶10 從西安北站始發(fā)，14∶36 終到天津西站。

（摘自《人民鐵道》報）

Optimization of Passenger Guidance System in Shenyang South Railway Station

CHEN Ran1, WANG Tao2, MENG Ling-yun3, ZHANG Yan-jun4

(1.School of Traffic and Transportation, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China; 2.Shenyang South Station, Shenyang Railway Bureau, Shenyang 110052, Liaoning, China; 3.State Key Lab of Rail Traffic Control & Safety, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China; 4.Railway Dispatching Center, Beijing Railway Bureau, Beijing 100860, China)

Passenger guidance system is the carrier of guiding and message service for passengers as well as the information service system for passenger self-servicing to enhance the traffic organizing level in railway passenger stations. Based on real situation of Shenyang South Railway Station and analysis of weak points existing in and out of station traffic flows and the guidance system of the station, the paper establishes the guidance layout choice model to optimizing the system, and solves the model with Lingo software, and compares the modeling result with real situation to verify the feasibility and efficiency of the optimizing model, and thus provides a useful tool to the guidance system design and planning process.

Shenyang South Railway Station; Passenger Guidance System; Feature of Passenger Traffic Flow; Guidance Layout; Optimization

1003-1421(2016)09-0039-06

U291.6

B

10.16668/j.cnki.issn.1003-1421.2016.09.08

2016-04-26

國家自然科學基金委員會資助項目(71571012)