鄒蕾

（北京京投億雅捷交通科技有限公司，北京100101）【摘要】概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)是高校理工類專業(yè)的一門基礎(chǔ)學(xué)科，很多專業(yè)的學(xué)習(xí)和行業(yè)的發(fā)展都需要相應(yīng)的知識(shí)能力。概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)之所以能稱之為基礎(chǔ)學(xué)科，主要是由于它的適用面非常廣，在廣泛的自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)等領(lǐng)域都能找到它的用武之地。而在軌道交通行業(yè)，概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的作用更加凸顯，很多交通管理部門都在大力引進(jìn)相關(guān)方面的專業(yè)人才，以適應(yīng)更加智能化科學(xué)化的軌道交通，科學(xué)配置交通方案，達(dá)到便利出行、保障安全的目的。本文著眼于此，致力于分析概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)在軌道交通行業(yè)中的應(yīng)用，并淺要分析了概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)在軌道交通快慢車開行方案制定、多站協(xié)調(diào)客流控制和車站應(yīng)急疏散上的應(yīng)用，旨在發(fā)揮概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)性運(yùn)算作用，使得軌道交通更加便利和安全。

【關(guān)鍵詞】概率論;數(shù)理統(tǒng)計(jì);軌道交通行業(yè)

隨著城市軌道交通的越發(fā)完善，交通線路不斷增加，車站節(jié)點(diǎn)設(shè)置與日俱增，人們的出行也更加依賴于軌道交通，這在帶來便利的同時(shí)，也給軌道交通行業(yè)的發(fā)展帶來新的問題。在車輛開行方案，尤其是快慢車開行上如何能夠設(shè)置的更加科學(xué)合理，更好的滿足乘客需求？在客流量增加甚至帶來?yè)矶碌那闆r下，如何通過多站協(xié)調(diào)合理控制客流數(shù)量，并在發(fā)生緊急情況時(shí)能夠及時(shí)安全的進(jìn)行疏通？這一系列問題都是每一個(gè)軌道交通行業(yè)從業(yè)者所必須要進(jìn)行充分考慮的重要問題，在人們的消費(fèi)需求日益提高，對(duì)舒適便捷出行的要求標(biāo)準(zhǔn)也越來越高的當(dāng)今時(shí)代，社會(huì)各界都對(duì)軌道交通行業(yè)提出了新的更高的要求，這就需要軌道交通行業(yè)從業(yè)者跳出本行業(yè)的局限范圍內(nèi)，在概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)上尋找契合點(diǎn)，以更加科學(xué)的方式運(yùn)營(yíng)軌道交通，給乘客提供更加便利的高質(zhì)量服務(wù)。

一、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)在軌道交通快慢車開行方案制定上的應(yīng)用

（一）快慢車問題描述

所謂快慢車其實(shí)在速度上區(qū)別并不大，最為明顯的區(qū)別在于相比較于快車，慢車所?？康恼军c(diǎn)較多，而在各個(gè)站點(diǎn)除了要進(jìn)行三到五分鐘的停留之外，由于軌道車體積較大，載客量較多，在減速停車和提速前進(jìn)的過程中消耗的時(shí)間較多，故此形成了快慢車之間的區(qū)別。但快慢車之所以同時(shí)存在也是有著合理性的，快車到達(dá)一個(gè)站點(diǎn)所需要的時(shí)間相對(duì)來說更少，在時(shí)間較為緊急的乘客看來，更方便快捷。但是對(duì)于中途小站的乘客來說，快車不能?？孔匀粫?huì)選擇慢車。這樣將不同的乘客區(qū)分開來，有利于提高列車運(yùn)行效率，但同時(shí)也給乘客帶來了新的問題，使得一些乘客不能更快捷的到達(dá)一些小站，但這是無可避免的，總體來說是利大于弊的。必須要通過概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等學(xué)科的輔助，才能根據(jù)運(yùn)算結(jié)果來制定科學(xué)合理的軌道交通快慢車開行方案，才能更好的服務(wù)廣大乘客。

（二）發(fā)車間隔分析

快慢車的發(fā)車間隔設(shè)置需要充分考慮到客流量的整體情況，緊密結(jié)合乘客外出工作、上學(xué)、辦事、參加活動(dòng)等的行程，來適當(dāng)?shù)恼{(diào)整快慢車的發(fā)行間隔。有鑒于客流量的波動(dòng)雖然有著一定的隨機(jī)性，但總體來說是有規(guī)律可循的，所以要運(yùn)用概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的知識(shí)進(jìn)行運(yùn)算和統(tǒng)計(jì)分析，使得發(fā)車間隔時(shí)間更加科學(xué)合理，符合人們需要。要運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，以一定時(shí)間、一定范圍、一定區(qū)域內(nèi)的典型人群為樣本，充分利用車票信息系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)平臺(tái)，對(duì)人們的出行時(shí)間、目的地和一定時(shí)間內(nèi)的客流量進(jìn)行充分分析，并據(jù)此得出具有典型代表性的規(guī)律，用以指導(dǎo)快慢車開行。要充分利用概率論的相關(guān)知識(shí)，重點(diǎn)分析在一定時(shí)間、一定地點(diǎn)、一定人群中可能發(fā)生的隨機(jī)事件，并根據(jù)概率制定相應(yīng)的應(yīng)急方案，比如在一些重大節(jié)日點(diǎn)上，在大家普遍出行同一個(gè)大站時(shí)，增加快車開行數(shù)量，以給廣大乘客方便。

（三）快慢車開行方案制定

綜上所述，概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)在軌道交通行業(yè)，尤其是在本節(jié)所提到的快慢車開行方案的制定上是有著現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)和理論根據(jù)的，關(guān)鍵是要做好列車運(yùn)行各方面數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，才能據(jù)此來進(jìn)行相應(yīng)的分析論證，以得出最優(yōu)的快慢車開行方案。不僅僅是在快慢車的發(fā)車頻次上需要運(yùn)用到概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，在其他方面也需要。比如每天所發(fā)列車的數(shù)量就需要充分運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的知識(shí)對(duì)客流量進(jìn)行分析，而相應(yīng)站點(diǎn)的變動(dòng)和增設(shè)也需要通過計(jì)算乘客上下車的頻次以及乘客所反映情況的數(shù)量來進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整?？炻嚨倪\(yùn)行本身是為了提高交通效率，方便乘客出行，以最大限度的發(fā)揮軌道交通的作用，不能僅僅憑借經(jīng)驗(yàn)或者過去的結(jié)論來墨守成規(guī)，而是要運(yùn)用概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等多方面知識(shí)進(jìn)行科學(xué)的統(tǒng)計(jì)運(yùn)算和分析，得出切實(shí)可行的方案。

二、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)在軌道交通多站協(xié)同客流控制上的應(yīng)用

（一）科學(xué)分析客流需求特征以調(diào)整行車方案

在軌道交通的運(yùn)營(yíng)過程中尤其需要運(yùn)用到概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識(shí)，而在客流需求上的分析中尤其需要。我們都知道，軌道交通的客流具有一定的規(guī)律性，但具體規(guī)律是什么，特定一部分人的出行需求是什么，如何根據(jù)客流需求的特征來調(diào)配軌道交通資源，這是一個(gè)需要經(jīng)過多方面收集數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析的系統(tǒng)性工程。比如某一特定區(qū)域內(nèi)的乘客在出行時(shí)更多的是去購(gòu)物，那么就可以在附近的站點(diǎn)出行更多通往購(gòu)物廣場(chǎng)的列出，這同時(shí)也可以加大列車廣告的針對(duì)性，使得出行效率更高。在這方面概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識(shí)可以發(fā)揮大作用，它既能分析出乘坐軌道交通的乘客在不同時(shí)間和地點(diǎn)出行的大致目的，也可以據(jù)此科學(xué)調(diào)配每一個(gè)車站的客流量控制。而客流的需求是影響每個(gè)車站客流量的重要原因，掌握其中的科學(xué)規(guī)律對(duì)于提升軌道交通效率具有至關(guān)重要的意義。

（二）科學(xué)分析線路輸送能力供給以實(shí)時(shí)配置

軌道交通的客流量當(dāng)然也有列車飽和，無法再開放的時(shí)候，這與軌道的線路輸送能力供給密切相關(guān)。一般來說，軌道交通的線路輸送能力都是固定的，不會(huì)輕易發(fā)生變化，如果是在更換列車等其他影響較大的基礎(chǔ)設(shè)施過程中會(huì)改變，當(dāng)然如果在發(fā)生一些突發(fā)事件，需要緊急調(diào)用交通工具時(shí)，客流量也很難得到保證，但這一般極少發(fā)現(xiàn)，屬于小概率事件。而概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)相關(guān)知識(shí)就可以據(jù)此建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型，對(duì)軌道交通的線路輸送能力供給進(jìn)行科學(xué)的分析和及時(shí)有效的監(jiān)測(cè)，在車輛出現(xiàn)故障時(shí)或者有其他突發(fā)情況發(fā)生時(shí)，能夠及時(shí)采取必要的手段恢復(fù)正常的交通，通過多站協(xié)同來確保乘客擁堵情況得到有效的緩解，科學(xué)配置線路輸送資源，減少不必要的線路運(yùn)行問題。

（三）科學(xué)分析路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以優(yōu)化交通

不同的軌道交通路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)軌道交通的出行效率和客流量有著不同的影響，必須要運(yùn)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識(shí)對(duì)不同地區(qū)、不同人群、不同地理位置所適合的不同路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，才能進(jìn)一步優(yōu)化交通條件。這其中不僅僅包括軌道交通線路的布局和連接關(guān)系，也與車站的分布情況密切相關(guān)，需要進(jìn)行綜合的考量。常見的城市軌道交通拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包含網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、樹型結(jié)構(gòu)、星型結(jié)構(gòu)、放射型以及放射+環(huán)形結(jié)構(gòu)五種。在這之中，網(wǎng)格型的軌道交通線路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有著較多的回路，可以溝通更多的地方，同時(shí)也意味著可以將乘客送到更多的地方，但也正因?yàn)槿绱?，一些在地理上較為接近的地方，由于網(wǎng)格線結(jié)構(gòu)的局限性，經(jīng)常發(fā)生擁堵，出行效率不高。而其中的放射+環(huán)形的軌道交通線路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相比較來說具有更大的優(yōu)點(diǎn)，由于其路網(wǎng)的連通性較好，乘客可以通過環(huán)線直接進(jìn)行換乘，這也同時(shí)縮短了城市中心和郊區(qū)等外圍地區(qū)的距離，但它也同時(shí)一定程度上存在著在環(huán)線車站、中心城區(qū)與城市郊區(qū)的銜接部位易發(fā)生客流擁堵的問題。這也意味著必須要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，尤其是客流的需求科學(xué)實(shí)行相應(yīng)的路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而在這方面也需要充分運(yùn)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)等專業(yè)知識(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以進(jìn)一步優(yōu)化道路，提高軌道交通運(yùn)行效率。

三、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)在軌道交通車站應(yīng)急疏散上的應(yīng)用

概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)在軌道交通車站應(yīng)急疏散上的應(yīng)用主要是數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析，并且根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)得出最優(yōu)解，這在安全事故發(fā)生之前的預(yù)演上有著重要的作用。軌道交通不同于其他一般的交通出行方式，在出現(xiàn)緊急情況時(shí)，由于列車乘客數(shù)量較多，列車運(yùn)行速度快，往往一個(gè)微小的情況未能充分考慮到都會(huì)引起較大的安全事故。尤其是在發(fā)生事故時(shí)，必須要充分考慮到車站人員心理、生理和對(duì)周邊環(huán)境的熟悉了解程度，由此科學(xué)的制定應(yīng)急疏散方案，才能有效的及時(shí)應(yīng)對(duì)突發(fā)情況。而概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)在這方面也有自己的用武之地，我們都知道對(duì)于一些突發(fā)事件，很難提前進(jìn)行預(yù)演，所以就需要通過統(tǒng)計(jì)分析以往的大量數(shù)據(jù)，尤其是車站人員在疏散過程中其心理和生理上的雙重壓力會(huì)使得其如何選擇自己的逃生方式，而車站的工作人員又如何通過因勢(shì)利導(dǎo)，將乘客引導(dǎo)到安全的環(huán)境之中，這都需要進(jìn)行充分的數(shù)理統(tǒng)計(jì)來得出最優(yōu)的辦法，以供工作人員在遇到突發(fā)情況時(shí)能夠不假思索進(jìn)行相應(yīng)的疏散。同時(shí)，尤其是要注意的是要科學(xué)選擇安全急救物品的放置地點(diǎn)，確保在發(fā)生意外時(shí)，能夠及時(shí)的快速的找到求生設(shè)備。

四、結(jié)語(yǔ)

概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)是一門基礎(chǔ)學(xué)科，它不僅僅對(duì)于軌道交通行業(yè)有著重要的指導(dǎo)作用，對(duì)于其他各行各業(yè)來說也有著重要的作用。但就軌道交通行業(yè)來說，概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)主要是對(duì)軌道交通在運(yùn)行過程中的各個(gè)方面進(jìn)行有效分析，并制定最有效率最安全的運(yùn)行方案。本文僅僅是對(duì)概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)在軌道交通行業(yè)的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析，希望能夠給廣大研究者提供借鑒。

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