劉偉

摘 要：為解決地鐵車站在運(yùn)營期間大客流應(yīng)對、設(shè)備布局改造、新線設(shè)備布局研究等工作，提出科學(xué)、合理的優(yōu)化建議，本文以西安地鐵北大街站為例，通過基于AnyLogic軟件的客流組織模擬，探討現(xiàn)存客流組織中的問題，并對其進(jìn)行優(yōu)化驗(yàn)證，并能為后續(xù)對其他車站客流組織優(yōu)化提出有力的科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；模擬仿真；客流組織

中圖分類號：U293.13 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）09-0010-02

因客流組織方案往往是根據(jù)車站管理者依據(jù)運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)制定的，缺乏對站內(nèi)客流的整體把握與調(diào)整，很難從客流整體角度全面系統(tǒng)的查找客流組織中存在的問題，也無法對方案調(diào)整進(jìn)行驗(yàn)證。仿真模擬技術(shù)可以通過數(shù)據(jù)、模型等內(nèi)容對于車站內(nèi)的客流情況進(jìn)行較為細(xì)致的模擬，既便于客流組織方案制定者全面了解站內(nèi)客流情況，又可以對客流組織方案進(jìn)行驗(yàn)證與修改。

1 仿真模擬及其特點(diǎn)

本次仿真中，是以AnyLogic軟件為基礎(chǔ)，首先通過在軟件中構(gòu)建車站結(jié)構(gòu)模型，建立2D動畫與3D動畫模型，繪制乘客走行流程圖，使其自動完成走行過程，同時模擬列車到達(dá)后的乘降。在該模型中設(shè)置客流密度圖、各層乘客總?cè)藬?shù)顯示、平均客流密度、空間服務(wù)等級顯示、選定點(diǎn)客流密度等[1]。該模型主要特點(diǎn)為：

（1）操作便于。該系統(tǒng)使用所有地鐵車站的建模，數(shù)據(jù)輸入后直接能夠通過軟件形成圖像、表格放映實(shí)際需求；（2）直觀反映。在系統(tǒng)中通過一些量化統(tǒng)計以及密度圖等量化方式直觀反映出車站客流情況；（3）真實(shí)再現(xiàn)。該系統(tǒng)通過對各項(xiàng)設(shè)備設(shè)施、行人車輛的等比例建模，結(jié)合現(xiàn)實(shí)調(diào)查數(shù)據(jù)，可以真實(shí)再現(xiàn)車站高峰期的客流情況；（4）預(yù)測評估。通過控制變量，調(diào)整數(shù)據(jù)等多種方式，對于實(shí)際中無法驗(yàn)證的情況進(jìn)行預(yù)測評估，檢驗(yàn)各種客流組織方案的實(shí)際效果。

2 數(shù)據(jù)測量與流線分析

2.1 測量繪制數(shù)據(jù)

首先將地鐵車站站廳、站臺等公共區(qū)平面圖及服務(wù)設(shè)備布局地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地測試，描繪出1：100比例的車站平面圖。其次將車站所有進(jìn)閘、出閘、換乘、樓扶梯、站臺乘降等乘客每分鐘的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，測得實(shí)際客流的走向及數(shù)據(jù)。

2.2 流線分析

以西安地鐵北大街站為例，北大街站設(shè)有4個方向的進(jìn)站閘機(jī)，進(jìn)入付費(fèi)區(qū)后，每個乘客均有三個不同方向的選擇。出站客流主要分為3個部分，一號線下行出站客流、一號線上行出站客流以及二號線出站客流，下車乘客從樓扶梯進(jìn)入站廳，經(jīng)過站廳出站閘機(jī)出站。北大街站屬于“十”字形換乘站，乘客進(jìn)入付費(fèi)區(qū)后去往二號線站臺，以及從二號線出站必須經(jīng)過換乘平臺，同時換乘平臺與一號線站臺直接相連，由二號線換乘到一號線的乘客也必須經(jīng)過換乘平臺換乘。

3 現(xiàn)有客流組織方案模擬

本次模型主要是通過對車站現(xiàn)有的客流組織進(jìn)行模擬，便于車站工作人員能夠全面掌握客流密度情況、乘客聚集情況，為客流組織工作提供參考，同時將車站正常情況與非正常情況下客流情況進(jìn)行對比，為車站客流組織方案的改進(jìn)、驗(yàn)證與應(yīng)急處理方案的制定提提供具體依據(jù)。站臺各級服務(wù)水平交通流特性描述進(jìn)行模擬[2]：

3.1 站廳層模擬

通過導(dǎo)入客流數(shù)據(jù)，從圖1中可以明顯看出乘客的流線情況，但是部分區(qū)域客流密度較大。其中閘機(jī)部分，以及去往一號線的通道部分乘客均聚集較少，但去往二號線的乘客在站廳內(nèi)鐵馬通道口位置密度較大，根據(jù)模擬測量，最高峰期，其客流密度部分時間超過了F級服務(wù)水平，但根據(jù)站廳客流密度曲線顯示，此時站廳平均客流密度依然較低。

3.2 換乘平臺模擬

換乘平臺模擬情況與站廳類似，客流主要聚集在幾個關(guān)鍵點(diǎn)位置，其模擬10分鐘情況如圖2所示。對于換乘平臺，由于其包含了車站通道與站臺兩部分。在通道部分，其主要的節(jié)點(diǎn)在于二號線樓扶梯上端，由于車站處于安全與流線疏解的考慮，樓扶梯上端走行空間較小，乘客較為容易聚集。

3.3 現(xiàn)有客流組織方案問題總結(jié)

（1）通過鐵馬進(jìn)行流線與流量控制，一定程度上可以降低乘客進(jìn)入下層換乘平臺的速度，但是同時也降低了乘客的通過能力，容易發(fā)生擁堵；（2）現(xiàn)有客流組織方案下，樓扶梯等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)依然是限制客流通行，造成擁堵的最重要的因素；（3）一號線站臺與二號線站臺由于站臺樓扶梯布置的問題，導(dǎo)致乘客通過能力降低，站臺能力沒有充分利用，乘客在通道對策部位產(chǎn)生擁堵。

4 對比模擬結(jié)果

為解決上述模擬結(jié)果中顯示出的相關(guān)問題，對當(dāng)前的客流組織方案進(jìn)行一定程度的驗(yàn)證，通過修改模型等方式，尋找一定的解決方案[3]。

4.1 降低樓梯對側(cè)乘客數(shù)量

根據(jù)上述模擬結(jié)果，一號線站臺與二號線站臺樓扶梯對側(cè)的乘客等待區(qū)因等待乘客與去往站臺兩端的乘客會發(fā)生流線沖突，因此為解決該問題，我們對模型進(jìn)行一定的修改，降低在樓梯對側(cè)等車的乘客數(shù)量，將乘客向樓扶梯中間與站臺兩側(cè)疏導(dǎo)。以二號線站臺為例，修改模型，觀察模擬結(jié)果，具體情況如圖3所示。

根據(jù)結(jié)果顯示，乘客在扶梯兩側(cè)的擁堵明顯降低，在乘客主要的行走路徑上乘客的擁擠度也降低，乘客較為平均的分布在各個車門前，能有效增加乘客在站臺上進(jìn)出站的速度，保證站臺上各個通道的暢通。

4.2 站廳層流線改變

目前北大街站站廳層采取了用鐵馬形成乘客通道的方法，延長乘客走行路徑，降低瞬時客流量，現(xiàn)對該情況做一定驗(yàn)證。取消站廳內(nèi)的鐵馬通道，讓乘客可以在站廳內(nèi)自由行走，觀察模擬結(jié)果，其具體情況如圖4所示。

從圖4中可以看出，相比起有鐵馬情況，站廳內(nèi)乘客的走行流線出現(xiàn)了多處的交叉點(diǎn)，由于缺少鐵馬，乘客可以更加快速的到達(dá)樓梯入口處，但是樓扶梯入口處的乘客開始發(fā)生擁擠，電梯上乘客始終較多，一直在高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。而且站廳內(nèi)大部分面積沒有被利用起來，站廳有效面積更低。因此從流線方面、乘客聚集速度、樓扶梯符合以及站廳有效面積等幾個方面來看，使用鐵馬在站廳進(jìn)行一定程度的客流組織工作可以使乘客在站廳層更有秩序，降低乘客密度，一定程度確保乘客的安全。

4.3 對比模擬結(jié)果

通過上述模擬結(jié)果與當(dāng)前客流組織方案模擬結(jié)果對比，可以得出結(jié)論：（1）在站廳通過流線控制的方式雖然會降低客流通過能力，但是其客流疏解效果明顯，多個方向客流流線疏解后，流線交叉更少，保證了站廳客流組織秩序；（2）通過減少站臺樓扶梯對側(cè)區(qū)域等待的人數(shù)，可以有效增加緩解站臺擁堵，使站臺各部分利用率更加平均合理，較少站臺乘客擁擠現(xiàn)象，保證站臺客流通暢；（3）對站內(nèi)流線進(jìn)行重新設(shè)計時，需考慮通道對于客流量的適應(yīng)能力，保證新的設(shè)施設(shè)備能與流線的實(shí)際情況相適應(yīng)，從而能夠保證流線疏解效果；（4）在大客流下，站臺很難承受列車晚點(diǎn)10分鐘以上的時間，極易發(fā)生大量乘客滯留擁擠，因此應(yīng)快速采取反應(yīng)措施，減少乘客進(jìn)入站臺，保證乘客安全。

5 結(jié)語

通過上述模擬與對比已經(jīng)可以發(fā)現(xiàn)北大街站目前客流組織中的相關(guān)問題，并且可以提出一些相應(yīng)的改進(jìn)措施。其具體情況如下：

（1）站廳內(nèi)的流線控制與客流控制已經(jīng)可以有效的保證站廳內(nèi)的乘客秩序，減少擁堵，但是由于乘客通過能力有所降低，在大客流情況下，站內(nèi)要加強(qiáng)引導(dǎo)，保證乘客安全有序；（2）在現(xiàn)有客流組織方案中，站內(nèi)主要組織員工在乘客通過能力節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行客流引導(dǎo)，但對于其他易發(fā)生客流擁堵點(diǎn)缺乏引導(dǎo)。對于站臺，在大客流時需加強(qiáng)乘客疏解，保證站臺利用率，在樓扶梯對側(cè)要采取一定措施，減少客流擁堵；（3）由于短時間內(nèi)很難改善車站內(nèi)部設(shè)施的通過能力，因此可以考慮改變設(shè)施利用方式方法，改進(jìn)客流組織方案，提高設(shè)施能力的利用率，從而減低因設(shè)施能力造成的客流擁堵。

參考文獻(xiàn)

[1]田益峰，苗秋云.城市軌道交通大型換乘樞紐的客流組織管理[J].上海建設(shè)科技，2008，（5）：8-11.

[2]張海麗.城市軌道交通車站乘客通行服務(wù)水平的仿真評價研究[D].北京交通大學(xué)，2011.

[3]夏菁.城市軌道交通樞紐站客流組織優(yōu)化與仿真[D].蘭州交通大學(xué)，2013.