程文昱，陳景旭，萬 劍，黃江彥，汪怡然

(1.東南大學(xué) 交通學(xué)院，江蘇 南京 210096；2.華設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司 智能交通技術(shù)和設(shè)備交通運(yùn)輸行業(yè)研發(fā)中心，江蘇 南京 210014)

城市舉辦大型活動，一方面可為城市發(fā)展帶來活力和機(jī)遇，另一方面，也為城市交通帶來了新挑戰(zhàn)。大型活動結(jié)束后短期內(nèi)將在活動舉辦的場館附近會有大的交通量產(chǎn)生，如不進(jìn)行適當(dāng)組織引導(dǎo)，會使客流的疏散秩序發(fā)生混亂，造成交通擁堵和安全隱患。因此，亟需制定大型活動保障方案，確?；顒訁⑴c者快速有序疏散，同時(shí)，減少對周邊交通運(yùn)行的影響[1]。以原有城市交通網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，從公交客流視角提出大型活動三層級公交疏散保障方案。

國外對于大型活動的交通保障研究開展較早。1984年，針對美國洛杉磯奧運(yùn)會提出通過交通系統(tǒng)管理技術(shù)來管理奧運(yùn)交通[2]，此后對該方面的研究也大多是隨著奧運(yùn)會等大型活動的舉辦而展開[3-6]。國外學(xué)者對大型活動的定義、分類、交通特性等方面的研究較為全面[7-8]，對應(yīng)急疏散方案方面的研究也較為系統(tǒng)[9]。而國內(nèi)的研究起步較晚，且大部分研究側(cè)重于國內(nèi)承辦的一些大型體育賽事、文化活動及大型會展，如北京奧運(yùn)會[10]、上海世博會[11]、杭州G20峰會[12]、北京世界園藝博覽會[13-14]等。此外，在對大型活動交通分布的預(yù)測與分析中，四階段法[15-17]應(yīng)用較多。在將公交運(yùn)用于疏散場景的研究中，關(guān)于軌道交通[18]與客運(yùn)樞紐[19-20]方面較多。

以蘇州市奧林匹克體育中心體育館為例，針對大型活動特點(diǎn)及疏散時(shí)的客流特征，將研究對象限定為軌道交通處于規(guī)劃或建設(shè)時(shí)期的大城市和沒有軌道交通的中小城市地面公交服務(wù)，提出構(gòu)建三層級公交疏散保障方案，以確保公交客流快速、有序疏散。

1 大型活動特征分析

1.1 大型活動定義

美國聯(lián)邦公路局將發(fā)生在特定時(shí)間和地點(diǎn)、并可能導(dǎo)致交通需求異常增長的已計(jì)劃活動定義為計(jì)劃性特殊活動，大型活動屬于特殊活動范疇，但又具有大規(guī)模的特點(diǎn)。大型活動通常是指需要占用特殊場地或場所而舉辦的面向公眾、具有吸引力的活動，由于在短時(shí)間、一定范圍空間內(nèi)聚集大量交通量，會給活動承辦城市的交通帶來一定程度的不利影響。文中研究的一般性大型活動主要指持續(xù)時(shí)間短、開始結(jié)束時(shí)間在一定范圍內(nèi)變動、地點(diǎn)固定的單一場館、需要購入門票、活動參與者主要由本市居民和部分外省市居民組成的一般規(guī)模大型活動，如演唱會、中小型體育賽事、文藝演出等，都屬于大型活動范圍。

1.2 大型活動客流特征

大型活動參與者一般層次差異明顯，所以交通需求也有較大差異[21]?；顒咏Y(jié)束后，在疏散時(shí)客流呈現(xiàn)“單源多匯”的出行特性，即出行起點(diǎn)單一，出行終點(diǎn)分散[22]。大型活動會在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量客流量，疏散時(shí)的主要目標(biāo)是將客流按照不同出行方式快速有序從活動場館進(jìn)行疏散。按照客流疏散目的地，可將大型活動產(chǎn)生的客流量分為2類。

1) 內(nèi)散客流量：指在疏散過程中，交通出行起點(diǎn)為大型活動承辦場所，終點(diǎn)為居民居住點(diǎn)的客流量。

2) 外散客流量：指在疏散過程中，交通出行起點(diǎn)為大型活動承辦場所，終點(diǎn)為機(jī)場、火車站、汽車站等設(shè)施的客流量。

2 三層級公交疏散保障方案

2.1 公交疏散運(yùn)保體系構(gòu)成

三層級公交疏散運(yùn)保體系設(shè)有專用快線、公交常規(guī)線和微循環(huán)線3個(gè)層級，每個(gè)層級的具體功能介紹如下。

1)專用快線：提供點(diǎn)對點(diǎn)直達(dá)服務(wù)，完成機(jī)場、火車站、汽車站的接駁，采用大容量公交車，主要服務(wù)外散客流。

2)公交常規(guī)線：選取市內(nèi)已有公交線路，滿足市內(nèi)出行需求，公交常規(guī)線大型活動的乘客上車站點(diǎn)通常設(shè)置在大型活動承辦場所附近1～2 km。

3)微循環(huán)線：活動聚集區(qū)周圍的干線接駁，連接大型活動舉辦地與交通樞紐，如公交站、地鐵站、停車場等。微循環(huán)站點(diǎn)設(shè)置在大型活動承辦場所附近，發(fā)車頻率高，運(yùn)距短，將不同出口的乘客運(yùn)送至匹配站點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)人流量的快速疏散。

2.2 三層級公交疏散運(yùn)保體系疏散方案

大型活動結(jié)束后，微循環(huán)線首先對客流量進(jìn)行第一層級疏散，將乘客從大型活動承辦場所附近運(yùn)送至指定換乘站點(diǎn)，該站點(diǎn)與活動參與者的目的地相匹配。

對于內(nèi)散客流量：一方面，乘客被運(yùn)送至城區(qū)內(nèi)與公交常規(guī)線實(shí)現(xiàn)接駁的站點(diǎn)，乘坐下一層級公交進(jìn)行疏散;另一方面，需要乘坐私家車離開的活動參與者被運(yùn)送至附近停車場的對應(yīng)站點(diǎn)，方便其乘坐私家車離開。該類站點(diǎn)通常是公交常規(guī)線已建成站點(diǎn)，其選取有以下幾方面考慮：1)站點(diǎn)距離場館出入口有一定距離，避免出入口人流聚集造成交通擁堵；2)站點(diǎn)的公交常規(guī)線路數(shù)多，滿足內(nèi)散客流的市內(nèi)公交服務(wù)空間覆蓋范圍；3)站點(diǎn)設(shè)置不宜過遠(yuǎn)，且站點(diǎn)數(shù)量不宜設(shè)置過多，保證微循環(huán)線車輛的利用效率。

對于外散客流量，由微循環(huán)線路運(yùn)送至專用的快線站點(diǎn)，再由專用快線運(yùn)送至對外客運(yùn)樞紐。該類站點(diǎn)的位置選取有以下考慮：1)建議設(shè)置在距離場館較近的位置，保證微循環(huán)線車輛的利用效率，且站點(diǎn)周邊有較大空間資源用于停放專用快線車輛；2)站點(diǎn)距離場館出入口有一定距離，避免出入口人流聚集，產(chǎn)成交通擁堵。三層級公交疏散運(yùn)保體系如圖1所示。

圖1 客流量疏散過程

3 基于SUMO仿真的算例分析

3.1 大型活動承辦場所實(shí)例

通過SUMO仿真某大型活動結(jié)束后公交客流的疏散場景，將三層級公交疏散運(yùn)保體系在地圖中可視化，展示大型活動三層級公交保障方案的有效性和實(shí)用性。文中選題及案例場景源自課題“蘇州工業(yè)園區(qū)大型活動公交組織及綜合保障方案”，在蘇州工業(yè)園區(qū)的路網(wǎng)基礎(chǔ)上，選用蘇州市奧林匹克體育中心體育館作為大型活動承辦場所(見圖2)。該地建筑面積5.8×104m2，設(shè)計(jì)容量約13 000座，主要功能為室內(nèi)體育項(xiàng)目、演藝及大型活動。曾舉辦過張學(xué)友、李宗盛、林宥嘉等明星演唱會，第一屆冰壺世界杯、2019年亞洲青年羽毛球錦標(biāo)賽等體育賽事。

圖2 大型活動承辦場所及三層級公交體系

3.2 三層級公交疏散運(yùn)保體系仿真

設(shè)置多層級公交疏散運(yùn)保體系時(shí)，需考慮前往不同方向的客流情況，在研究比對附近公交線路走向后，選擇分布在不同方向的172路、116路、208路和528路作為本案例內(nèi)散客流量的主要疏散途徑。在配置微循環(huán)線路時(shí)，為節(jié)省成本和方便客流換乘，通常選擇已有站點(diǎn)作為微循環(huán)線路的換乘站點(diǎn)，在大型活動場所出口處設(shè)置微循環(huán)線路的上車站點(diǎn)。此外，結(jié)合已選擇的4條公交的線路走向，該案例配置2條微循環(huán)線路(線路w1和w2)，其中站點(diǎn)w1-1和w2-1作為活動結(jié)束后公交乘客的候車上車站點(diǎn)，設(shè)置在場館出入口的東7門附近，該出入口不靠近私家車停車地點(diǎn)，主要供步行客流和公交客流疏散，避免人車混行造成交通擁堵，其他站點(diǎn)作為微循環(huán)線的下車站點(diǎn)。2條微循環(huán)線在圖2中分別由點(diǎn)劃線和實(shí)線標(biāo)注，矩形則表示微循環(huán)線路的站點(diǎn)。公交常規(guī)線包括蘇州市172路、116路、208路和528路，上車站點(diǎn)為w1-1與w2-1。2條專用快線上車站點(diǎn)為w1-2與w2-3，其直達(dá)服務(wù)的終點(diǎn)分別為蘇州園區(qū)站和蘇州站。

3.3 活動參與者仿真

文中的公交客流仿真人數(shù)為500人，仿真客流數(shù)據(jù)參考了途經(jīng)場館的公交常規(guī)線路(蘇州市172路、116路、208路和528路)日客流量和專用快線直達(dá)終點(diǎn)站(蘇州園區(qū)站)日客流量數(shù)據(jù)，再結(jié)合此次活動的實(shí)際到場觀眾人數(shù)和問卷抽樣調(diào)查獲取的公交分擔(dān)率。其中，內(nèi)散客流量為250人，外散客流量為250人。對于內(nèi)散客流，按照交通方式分為兩部分，比例為公共交通∶私家車=75∶25。其中，乘坐公共交通的活動參與者按線路進(jìn)行分配，比例為172路∶116路∶208路∶528路=3.5∶2.5∶2∶2，對于每一條線路，還需要將活動參與者分配給微循環(huán)線路的下車站點(diǎn)作為換乘站點(diǎn)，使每條微循環(huán)線路各站點(diǎn)下車人數(shù)大致相同。乘坐私家車的活動參與者按附近停車場的規(guī)模分配給換乘站點(diǎn)，比例為w2-3站∶w2-2站∶w1-2站∶w2-4站=4.5∶3.5∶1∶1。內(nèi)散客流的乘客分配比例如表1所示。對于外散客流，設(shè)置w1-2站和w2-3站2個(gè)直達(dá)站點(diǎn)，乘客由微循環(huán)線輸送到該站點(diǎn)后同站換乘，等候?qū)Ｓ每炀€將其送至蘇州園區(qū)站或蘇州站。每一個(gè)站點(diǎn)的上下車人數(shù)在圖1中各個(gè)站旁進(jìn)行了標(biāo)注：站點(diǎn)w1-1和w2-1為上車站，標(biāo)注數(shù)字表示上車人數(shù)；其余站點(diǎn)為換乘站，標(biāo)注數(shù)字表示下車人數(shù)，即換乘人數(shù)。其中，換乘站w1-2和w2-3由于搭乘了外散客流，下車人數(shù)多于其他站點(diǎn)。

表1 內(nèi)散客流量分配比例

活動參與者從奧林匹克體育中心體育館的出口出發(fā)，到達(dá)w1-1和w2-1上車站點(diǎn)，乘坐微循環(huán)公交至對應(yīng)的換乘站點(diǎn)，對于繼續(xù)乘坐公交的活動參與者，在該換乘站點(diǎn)繼續(xù)等待或步行至其他站點(diǎn)等待其需乘坐的公交常規(guī)線，對于前往停車場的活動參與者，步行至停車場。最終分配活動參與者數(shù)量如表2所示，活動參與者路線如圖3所示，圖中加粗字部分表示活動參與者的中轉(zhuǎn)行為。

表2 客流量分配

圖3 活動參與者路線

3.4 仿真結(jié)果與分析

文中調(diào)用SUMO輸出中的tripinfo選項(xiàng)來獲取仿真的具體結(jié)果，篩選整理出各目的地活動參與者的疏散完成時(shí)間(見表3)和各時(shí)段內(nèi)疏散人數(shù)(見表4)。路網(wǎng)中產(chǎn)生活動參與者的時(shí)間為0時(shí)，疏散完成時(shí)間指已乘坐與活動參與者目的地相匹配的交通工具時(shí)間，疏散人數(shù)指已乘坐與活動參與者目的地相匹配的交通工具人數(shù)，內(nèi)散客流量是指已乘坐公交常規(guī)線或已到達(dá)停車場，外散客流量是指已乘坐專用快線。

由表3和表4可知，不同層級的疏散時(shí)間存在差異，目的地為停車場的活動參與者疏散時(shí)間最短，公交常規(guī)線次之。各時(shí)段內(nèi)的疏散人數(shù)也呈現(xiàn)明顯差異性，活動參與者基本在300～2 700 s內(nèi)完成疏散，尤其集中在900～2 400 s時(shí)段內(nèi)，在該時(shí)段內(nèi)前往各目的地的疏散均在進(jìn)行，內(nèi)散客流量和外散客流量疏散最為集中，是多層公交疏散運(yùn)保體系運(yùn)作效果最佳時(shí)段。為對三層級公交疏散運(yùn)保體系開展進(jìn)一步評價(jià)，文中將整個(gè)疏散過程中的累計(jì)疏散人數(shù)統(tǒng)計(jì)出來，整理出累計(jì)疏散人數(shù)隨時(shí)間分布情況，即隨時(shí)間變化百分比，如圖4所示。從圖4可以觀察到有3處曲線的斜率明顯大于其余部分，對比表4可知是由于專用快線的疏散，專用快線具有車數(shù)少、容量大、頻率低的特點(diǎn)，在疏散過程中會集中在某幾個(gè)時(shí)段疏散大量外散客流量。綜合來看，與自組織方案相比，三層級公交疏散保障方案具有許多優(yōu)勢，如表5所示:能夠根據(jù)乘客需求不同，進(jìn)行分層級疏散，避免人車混行，造成擁堵和潛在的安全隱患；具有服務(wù)功能不同的公交常規(guī)線、專用快線、微循環(huán)線三個(gè)層級，且不同層級銜接流暢；能夠在已有公共交通的基礎(chǔ)上，快速、有序地完成疏散。

表4 各時(shí)段內(nèi)疏散人數(shù)

圖4 累計(jì)疏散人數(shù)

表5 三層級公交疏散保障方案與目前情況對比

4 結(jié) 語

大型活動客流具有短時(shí)集聚與疏散的特點(diǎn)，為保障活動結(jié)束后場館內(nèi)公交客流的快速有序疏散，構(gòu)建三層級公交疏散運(yùn)保體系，包括公交常規(guī)線、專用快線和微循環(huán)線。根據(jù)客流量疏散目的地差異，將大型活動產(chǎn)生客流量歸類為內(nèi)散客流量和外散客流量。

1)微循環(huán)線用于疏散從大型活動承辦場所出口處產(chǎn)生的內(nèi)散和外散客流量，減少不同目的地乘客在場所周圍造成的混亂和擁堵。

2)一方面，內(nèi)散客流量被疏散至公交常規(guī)線或停車場等固定區(qū)域；另一方面，外散客流量被疏散至專用快線。為驗(yàn)證大型活動三層級公交保障方案的作用與影響，基于SUMO仿真平臺，選取蘇州市奧林匹克體育中心體育館為大型活動中心，構(gòu)建三層級公交疏散運(yùn)保體系，統(tǒng)計(jì)疏散時(shí)間和疏散人數(shù)，更為直觀看出不同層級公交的疏散特點(diǎn)以及微循環(huán)線與其他層級公交的聯(lián)動流暢性。

3)文中研究對象為地面公交，未考慮有地鐵大城市在地鐵疏散中的作用，未來會考慮地鐵和公交競合關(guān)系下的疏散保障，并將其作為主要研究方向繼續(xù)深入研究。