馮華超

(中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司廣東分公司，廣東深圳 518000)

1 概述

近年來(lái)，各城市地鐵路網(wǎng)不斷建設(shè)完善，地鐵的建設(shè)里程不斷增加，使得城市地鐵路網(wǎng)吸引來(lái)更多的客流。鑒于客流具有時(shí)空不均衡的特點(diǎn)（換乘車站、樞紐車站，站內(nèi)客流流線復(fù)雜），運(yùn)力難以完全滿足客流的時(shí)空動(dòng)態(tài)需求，這種時(shí)空不均衡性使得大客流車站（交通樞紐車站、換乘車站）出現(xiàn)嚴(yán)重的擁堵問(wèn)題，乘客在站臺(tái)的大量聚集也容易引發(fā)踩踏事故，造成安全隱患，或者造成列車延誤。而傳統(tǒng)車站仍采用人工觀察視頻方式掌握客流情況，尤其對(duì)于交通樞紐等大客流環(huán)境的預(yù)測(cè)及突發(fā)情況無(wú)掌控能力。

樞紐客流識(shí)別系統(tǒng)意在通過(guò)多種異構(gòu)采集手段實(shí)現(xiàn)客流實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)、客流預(yù)測(cè)、時(shí)空態(tài)勢(shì)推演等功能，提出可行性的實(shí)施方案和系統(tǒng)架構(gòu)，為綜合交通樞紐管控提供技術(shù)支撐。

2 樞紐客流識(shí)別系統(tǒng)的概述

樞紐的精細(xì)化安全管理依托于樞紐內(nèi)精準(zhǔn)的實(shí)時(shí)客流數(shù)據(jù)、客流短期及遠(yuǎn)期預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。交通樞紐往往包含軌道交通、商業(yè)空間、多線換乘通道等眾多區(qū)域，其中軌道交通區(qū)域客流量巨大且突發(fā)客流情況較多。因此樞紐客流識(shí)別系統(tǒng)需要接入完整的軌道交通線路客流數(shù)據(jù)，該功能需要地鐵線網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)、線網(wǎng)客流分析系統(tǒng)作為支撐，而本文將主要針對(duì)樞紐客流識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行闡述和研究。

3 客流識(shí)別系統(tǒng)的功能需求

3.1 客流實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)功能

樞紐客流指標(biāo)體系以樞紐運(yùn)營(yíng)保障的要求為基礎(chǔ)，在實(shí)際的運(yùn)營(yíng)過(guò)程中不斷優(yōu)化和調(diào)整?；镜目土髦笜?biāo)如表1 所示。

表1 客流實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)功能表Tab.1 Functional sheet of real time passenger flow statistics

3.2 客流預(yù)測(cè)功能

1）樞紐客流實(shí)時(shí)時(shí)空狀態(tài)監(jiān)察

樞紐客流時(shí)空態(tài)勢(shì)實(shí)時(shí)監(jiān)察基于樞紐內(nèi)攝像頭的視頻流、視野及人頭數(shù)；藍(lán)牙嗅探的人數(shù)；AFC實(shí)時(shí)客流數(shù)據(jù)；信號(hào)系統(tǒng)列車到離站數(shù)據(jù)；線網(wǎng)客流分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)?；跉v史客流狀態(tài)變化規(guī)律，運(yùn)用客流分配模型與算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)于樞紐的實(shí)時(shí)客流時(shí)空態(tài)勢(shì)監(jiān)察，生成多空間尺度、多時(shí)間粒度樞紐內(nèi)交通實(shí)時(shí)客流態(tài)勢(shì)指標(biāo)。

2）樞紐客流短時(shí)時(shí)空態(tài)勢(shì)推演系統(tǒng)

客流短時(shí)時(shí)空態(tài)勢(shì)推演具備研判樞紐不同維度、不同時(shí)間段、不同區(qū)域的客流分布狀況的能力。

客流短時(shí)時(shí)空態(tài)勢(shì)推演以當(dāng)日的實(shí)時(shí)交易明細(xì)以及其他輔助數(shù)據(jù)（如視頻分析數(shù)據(jù)、藍(lán)牙探針等）客流數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)實(shí)時(shí)樞紐客流數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確性判斷與校正，基于對(duì)不同日期類型的客流規(guī)律推演模型，實(shí)現(xiàn)短時(shí)客流時(shí)空態(tài)勢(shì)推演，生成不同維度、時(shí)間粒度短時(shí)狀態(tài)推演結(jié)果。

3）可預(yù)知大客流情況下客流短時(shí)時(shí)空態(tài)勢(shì)推演

可預(yù)知大客流情況下客流時(shí)空態(tài)勢(shì)推演指定大客流發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)以及客流量大小，通過(guò)實(shí)時(shí)/短時(shí)客流數(shù)據(jù)，對(duì)大客流事件影響的時(shí)間范圍、空間范圍進(jìn)行推演，以實(shí)現(xiàn)更為準(zhǔn)確的樞紐客流時(shí)空態(tài)勢(shì)推演。

4）特殊日客流短時(shí)時(shí)空態(tài)勢(shì)推演

特殊日期客流短時(shí)時(shí)空態(tài)勢(shì)推演在線網(wǎng)條件穩(wěn)定的情況下，根據(jù)歷史客流的變化規(guī)律、運(yùn)營(yíng)人員的調(diào)度經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，運(yùn)用模型計(jì)算，總結(jié)出多種特殊日期客流曲線和對(duì)應(yīng)的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。

5）行車突發(fā)事件下客流短時(shí)時(shí)空態(tài)勢(shì)推演

在發(fā)生信號(hào)設(shè)備故障、車輛故障、乘客入侵情況下，短時(shí)客流時(shí)空態(tài)勢(shì)推演基于多源數(shù)據(jù)（行車數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)交易明細(xì)數(shù)據(jù)等），推演得到5 min 粒度的客流在線網(wǎng)、線路、車站、列車上的動(dòng)態(tài)以及傳播特性，并根據(jù)上述指標(biāo)實(shí)現(xiàn)異常情況下對(duì)樞紐及相鄰區(qū)間的客流動(dòng)態(tài)預(yù)警功能。

6）可預(yù)知大客流事件

包括主要大型場(chǎng)館舉辦的體育賽事、演唱會(huì)活動(dòng)，這類活動(dòng)具有確定的發(fā)生時(shí)間范圍和吸引客流量。結(jié)合大客流事件發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、客流大小等實(shí)際情況，推演大客流發(fā)生后軌道交通線網(wǎng)站間OD量，并通過(guò)客流分配模型快速實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)OD 量在全網(wǎng)的分布，預(yù)知大客流線網(wǎng)客流狀態(tài)推演結(jié)果。

7）客流時(shí)空狀態(tài)推演信息發(fā)布

基于實(shí)時(shí)與短時(shí)客流態(tài)勢(shì)推演獲知客流信息，將推演數(shù)據(jù)通過(guò)接口發(fā)布到樞紐綜合管理平臺(tái)及乘客資訊等信息發(fā)布系統(tǒng)。

4 客流識(shí)別系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成

4.1 系統(tǒng)輸入

樞紐內(nèi)攝像頭的視頻流、視野數(shù)據(jù)、攝像頭覆蓋區(qū)域的人頭數(shù)；藍(lán)牙嗅探的人數(shù)；AFC 實(shí)時(shí)客流數(shù)據(jù)；信號(hào)系統(tǒng)列車到離站數(shù)據(jù)；線網(wǎng)客流分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

4.2 系統(tǒng)輸出

人流熱力圖到綜合管理平臺(tái)，6 類大客流需求數(shù)據(jù)（樞紐客流、客流擁堵點(diǎn)、進(jìn)樞紐客流、樞紐內(nèi)車站站臺(tái)排隊(duì)長(zhǎng)度、樞紐內(nèi)擁堵長(zhǎng)度，列車到離站數(shù)據(jù)）。

4.3 系統(tǒng)采集

客流識(shí)別系統(tǒng)將多維度數(shù)據(jù)整合確保客流識(shí)別的準(zhǔn)確性。其中一個(gè)重要的維度是通過(guò)藍(lán)牙或Wi-Fi探針獲取的進(jìn)入嗅探范圍的用戶移動(dòng)設(shè)備數(shù)量。

5 應(yīng)用案例

某市某綜合交通樞紐構(gòu)建完整的客流識(shí)別系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括樞紐內(nèi)視頻視頻流，AFC 數(shù)據(jù)，藍(lán)牙嗅探數(shù)據(jù)流的采集，并實(shí)現(xiàn)短時(shí)客流、短期客流、特殊日期客流、突發(fā)事件客流、實(shí)時(shí)客流動(dòng)態(tài)變化監(jiān)控等預(yù)測(cè)功能。如圖1 所示。

其中，樞紐客流嗅探系統(tǒng)推薦采用藍(lán)牙技術(shù)（BLE5.0）作為采集技術(shù)方案，同時(shí)，考慮某樞紐工程擬建設(shè)的樞紐導(dǎo)航系統(tǒng)、巡檢系統(tǒng)及運(yùn)維考勤系統(tǒng)可共用藍(lán)牙技術(shù)組網(wǎng)，故推薦采用統(tǒng)一的天饋和基站系統(tǒng)完成前端設(shè)備的統(tǒng)一布設(shè)，充分實(shí)現(xiàn)資源共享。

客流嗅探系統(tǒng)的構(gòu)成包括前端藍(lán)牙AP、POE 藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)、藍(lán)牙無(wú)線控制器及后臺(tái)客流識(shí)別系統(tǒng)軟件。

6 結(jié)束語(yǔ)

樞紐客流識(shí)別系統(tǒng)基于線網(wǎng)云平臺(tái)和大數(shù)據(jù)平臺(tái)，分析和處理人群高密度空間下的分布及變化規(guī)律，針對(duì)性地提出減緩人群擁擠風(fēng)險(xiǎn)、客流分布不均的具體措施，提高綜合交通樞紐的科學(xué)決策能力。