柳雪麗 昝文博

摘 要：隨著城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，換乘站服務(wù)設(shè)施與布局已成為影響換乘效率和擁堵轉(zhuǎn)移問題的主要因素。換乘主要問題表現(xiàn)為扶梯和通道過于擁擠、換乘通道長且狹窄、換乘體驗(yàn)感及換乘便捷性差等方面。針對(duì)以上問題，從分析城市軌道交通換乘站內(nèi)服務(wù)設(shè)施對(duì)人流量的影響這一角度進(jìn)行研究，建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，以小寨換乘站為例進(jìn)行評(píng)價(jià)，并提出改善擁擠度的有效措施。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;換乘站;擁擠度

中圖分類號(hào)：U293.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2021）23-0114-03

Abstract： With the development of urban rail transit network， service facilities and layout of transfer stations have become the main factors affecting transfer efficiency and congestion transfer， mainly manifested in overcrowded escalators and channels， long and narrow transfer channels， poor transfer experience and convenience， etc. In view of this problem， this paper studies the impact of service facilities in urban rail transit transfer stations on passenger flow， establishes an evaluation index system， takes Xiaozhai transfer station as an example to evaluate， and puts forward effective measures to improve congestion.

Keywords： urban rail transit;transfer station;crowded degree

1 地鐵換乘站行人擁擠的影響因素

地鐵中行人具有一定的群體特征，所以引入行人流交通參數(shù)來分析行人特征，研究地鐵車站中行人宏觀行為。研究資料表明：造成地鐵車站換乘擁擠的原因眾多，且不同的服務(wù)設(shè)施與人群，對(duì)擁擠度的影響也不同。

1.1 行人流交通參數(shù)

1.1.1 行人流量與流率。行人流這一概念對(duì)地鐵換乘擁擠度分析、換乘服務(wù)設(shè)施的設(shè)置、車站的服務(wù)水平及換乘效率的評(píng)價(jià)有著重要的意義。在地鐵車站中將規(guī)定的時(shí)間內(nèi)通過某一指定的點(diǎn)或者某一指定的斷面的行人的數(shù)量稱為流量，通過某一指定單位有效寬度的行人數(shù)量稱為流率。行人流量反映了地鐵車站的客流大小，而流率則反映了車站的客流疏散效率。

1.1.2 行人密度。行人密度的大小能反映行人行走的自由度。由于早晚高峰、節(jié)假日和平峰時(shí)期的人流量不同，量化困難，因此用在地鐵換乘站中每個(gè)乘客所占行走空間的大小來表示行人密度。行人占用空間和行人密度在數(shù)值上互為倒數(shù)，隨著行人走行速度的增加，占據(jù)的空間也會(huì)相應(yīng)增加，乘客占據(jù)空間的大小能夠直觀反映地鐵換乘站的擁擠程度。

1.1.3 行人速度。行人速度是行人交通流在指定方向上運(yùn)動(dòng)的流率。在一定條件下行人速度越快，說明擁擠度越低，反之則越高。但是，行人速度也受到乘客的性別、乘客年齡和乘客出行目的及時(shí)間預(yù)算的影響。

1.2 擁擠原因

對(duì)于地鐵換乘站而言，造成行人擁擠的原因包括直接原因、客觀原因、根本原因和其他原因4類[1]：直接原因主要是換乘客流的雙向交織、站廳層與樓扶梯的銜接處以及弱勢(shì)群體行走緩慢造成的局部擁堵等;客觀原因主要是服務(wù)設(shè)施設(shè)計(jì)不合理和導(dǎo)向標(biāo)識(shí)不清;根本原因是乘客缺乏安全知識(shí)技能，安全素質(zhì)較低;此外，還有工作人員的應(yīng)急準(zhǔn)備和應(yīng)急能力不足等其他原因。在眾多因素中，服務(wù)設(shè)施對(duì)行人流的影響最為直接。

1.3 服務(wù)設(shè)施對(duì)行人流的影響[2]

1.3.1 通道對(duì)行人流的影響。換乘通道的長度和寬度直接影響換乘效率。通常來講，換乘通道越寬，換乘客流的自由度也越大。除了通道客容量，還應(yīng)考慮通道中的緊急突變點(diǎn)。因?yàn)槌丝驮趽Q乘過程對(duì)于緊急突變點(diǎn)需要反應(yīng)過程，客流密度大時(shí)，緊急突變點(diǎn)一時(shí)難以通過，便會(huì)在通道中形成短時(shí)擁堵。

1.3.2 樓扶梯對(duì)行人流的影響。扶梯的乘載人數(shù)有限，高峰期行人聚集在樓梯上，會(huì)形成部分密集的客流擁擠。另外，樓梯因?yàn)殡p向混行造成行人流速變慢，擁堵時(shí)間就會(huì)變長。

1.3.3 站臺(tái)對(duì)行人流的影響。站臺(tái)的主要作用是供乘客乘降，按功能可分為乘降區(qū)和集散區(qū)兩部分。區(qū)域面積和客流組織設(shè)施直接影響行人流速。為了保證乘客有序候車與乘車，通常在樓扶梯旁邊劃分禁止排隊(duì)等候區(qū)域，避免因樓扶梯處人流量大而影響乘客正常通行。

2 換乘站擁擠度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立

2.1 建立指標(biāo)體系

2.1.1 擁擠度指標(biāo)確定。為全面反映換乘擁擠的各方面因素，將排隊(duì)區(qū)域擁擠、集散區(qū)域擁擠、換乘區(qū)域擁擠作為一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)一步分析，得出二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)，如表1所示。

2.1.2 擁擠評(píng)價(jià)等級(jí)劃分。為了更直觀地反映地鐵換乘站擁堵的變化趨勢(shì)，提出了5個(gè)行人狀態(tài)，并參照國家突發(fā)公共事件應(yīng)急預(yù)案，將擁擠度分為五個(gè)級(jí)別，即{暢通無阻，基本暢通，一般擁擠，比較擁擠，嚴(yán)重?fù)頂D}，每個(gè)級(jí)別對(duì)應(yīng)不同的擁塞狀態(tài)[3]。

2.2 模糊綜合評(píng)價(jià)法

對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分類之后，將指標(biāo)中不易定量的因素定量化，選擇模糊綜合評(píng)價(jià)法從多個(gè)因素對(duì)被評(píng)價(jià)的擁擠度的隸屬等級(jí)狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)[4]。

2.2.1 確定換乘站評(píng)價(jià)對(duì)象的因素論域。[X=X1，X2，…，Xn]，即[n]個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，包括排隊(duì)區(qū)域、集散區(qū)域和換乘區(qū)域3個(gè)方面，共11個(gè)具體指標(biāo)。

2.2.2 確定換乘站評(píng)價(jià)等級(jí)論域。[V=V1，V2，…Vi，…Vk]，即[k]個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)，每一個(gè)等級(jí)可對(duì)應(yīng)一個(gè)模糊子集。在換乘站綜合評(píng)價(jià)中，劃分為5個(gè)等級(jí)，即{很好，較好，一般，較差，很差}。

2.2.3 進(jìn)行單因素評(píng)價(jià)，建立換乘站綜合評(píng)價(jià)的模糊關(guān)系矩陣[R]。構(gòu)造換乘站評(píng)價(jià)等級(jí)模糊子集后，就要對(duì)影響換乘站綜合評(píng)價(jià)的每個(gè)因素Xi進(jìn)行量化，從單因素來分析換乘站綜合評(píng)價(jià)對(duì)各等級(jí)子集的隸屬度（[RXi]），進(jìn)而得到換乘站綜合評(píng)價(jià)的模糊關(guān)系矩陣：

[R=rijn×s?r11r12…r1sr21r22…r2s????rn1rn2…rns，i=1，2，...，n;j=1，2，...，s]? （1）

矩陣[R]中第[i]行第j列元素[rij]表示換乘站準(zhǔn)則層指標(biāo)因素Xi對(duì)Vj等級(jí)模糊子集的隸屬度。準(zhǔn)則層指標(biāo)在某個(gè)影響因素Xi方面的表現(xiàn)是通過換乘站評(píng)價(jià)模糊向量[R]來描述。

2.2.4 確定換乘站綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)的模糊權(quán)向量[W]。一般地，[n]個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)換乘站綜合評(píng)價(jià)并非同等重要，各指標(biāo)層對(duì)準(zhǔn)則層的影響也不同。因此，在合成之前要確定模糊權(quán)向量。在換乘站模糊綜合評(píng)價(jià)中，權(quán)向量[W]中的元素wi本質(zhì)上是影響評(píng)價(jià)的具體指標(biāo)Xi對(duì)各準(zhǔn)則層指標(biāo)模糊子集的隸屬度，因而一般用模糊方法來確定，并且在合成之前要?dú)w一化。換乘站模糊綜合評(píng)價(jià)模型為：

[B=WR=ω1，ω2，…，ωn?r11r12…r1sr21r22…r2s????rn1rn2…rnsb1，b2，…，bs] （2）

式中：bj表示評(píng)價(jià)的準(zhǔn)則層指標(biāo)從整體上看對(duì)Vj等級(jí)模糊子集的隸屬度。[B]中的各個(gè)元素是在廣義模糊合成運(yùn)算下得出的運(yùn)算結(jié)果，其計(jì)算公式為：

[bj=（ω1?r1j）⊕（ω2?r2j）⊕...⊕（ωn?rnj）]? ? ? ? ? ? ? ?（3）

式中：⊕為模糊矩陣相加;B是評(píng)價(jià)集V上的等級(jí)模糊子集;[bji=1，2，…，s]為等級(jí)Vj對(duì)綜合評(píng)價(jià)所得等級(jí)模糊子集[B]的隸屬度。

2.2.5 評(píng)判結(jié)果決策。模糊綜合評(píng)價(jià)判定出來的大多數(shù)是一個(gè)向量，若多個(gè)共同判定，則選擇按大小順序，擇優(yōu)排序。

3 實(shí)例分析

3.1 小寨換乘站概況

小寨站是陜西西安地鐵2號(hào)線與3號(hào)線的換乘站，由于時(shí)間限制，選擇了一個(gè)工作日調(diào)查小寨站的換乘客流情況。在調(diào)查的過程中，分別選取雙向換乘的各一個(gè)斷面來統(tǒng)計(jì)換乘客流量。早高峰選取7：00—8：00，晚高峰則選擇了18：00—19：00，每隔15分鐘記錄一次數(shù)據(jù)，具體調(diào)查結(jié)果如表2所示。

調(diào)查結(jié)果顯示，在小寨站2號(hào)線換乘3號(hào)線早高峰達(dá)到5 058人/h，晚高峰6 124人/h。乘客步行速度受控制，擁擠感強(qiáng)烈，無法逆行，屬于嚴(yán)重?fù)頂D。

3.2 小寨站換乘擁擠度評(píng)價(jià)

選取了小寨站換乘乘客作為評(píng)價(jià)主體，進(jìn)行問卷調(diào)查，通過回收反饋，得到評(píng)價(jià)結(jié)果如表3所示。

對(duì)于定量指標(biāo)，選定各指標(biāo)合理取值范圍，應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)方法建立各指標(biāo)隸屬函數(shù)，計(jì)算出各指標(biāo)的具體值，代入相應(yīng)的隸屬函數(shù)得到隸屬度。定性指標(biāo)則采用上面問卷調(diào)查及專家打分的方法來確定其隸屬度。順暢性指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果如表4所示。

根據(jù)式（1）分別計(jì)算排隊(duì)區(qū)域、集散區(qū)域擁擠和換乘區(qū)域擁擠的評(píng)價(jià)指標(biāo)矩陣。

3.3 模糊綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)模糊度評(píng)判可知，小寨站排隊(duì)區(qū)域人數(shù)多對(duì)換乘擁擠度影響很大，屬于嚴(yán)重?fù)頂D區(qū)域。集散區(qū)域擁擠相對(duì)滿意的隸屬度比較高，屬于一般擁擠。然而，換乘區(qū)域的滿意隸屬度也很低，可以看出西安地鐵小寨換乘站的擁擠度評(píng)價(jià)比較差。

4 結(jié)語

根據(jù)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，目前，小寨站存在換乘走行距離過長、出現(xiàn)突變點(diǎn)、乘客空間導(dǎo)向弱、站臺(tái)處過于擁擠和服務(wù)設(shè)施匱乏的問題。因此，為緩解換乘站客流堆積，降低安全隱患，可以增強(qiáng)換乘空間導(dǎo)向標(biāo)志，對(duì)地鐵站內(nèi)部客流流線進(jìn)行優(yōu)化組織設(shè)計(jì)，同時(shí)加強(qiáng)服務(wù)設(shè)施的布置與服務(wù)人員的培訓(xùn)，全面優(yōu)化換乘站的組織設(shè)計(jì)[5]。

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