盧子琳，李洋洋

(重慶交通大學(xué) 交通運(yùn)輸學(xué)院，重慶 400074)

針對(duì)當(dāng)前城市交通流量急速上升、交通擁堵不斷加劇的局面，大力發(fā)展軌道交通，同時(shí)與高鐵、公共汽車(chē)及輪渡等交通工具有機(jī)結(jié)合，已成為城市發(fā)展的必然趨勢(shì)。軌道交通由于具有耗能低、污染少、客流運(yùn)送量大的特點(diǎn)在城市交通系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用，城市軌道交通也因此迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。據(jù)中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)2022年4月發(fā)布的《城市軌道交通2021年度統(tǒng)計(jì)和分析報(bào)告》中數(shù)據(jù)，中國(guó)大陸地區(qū)已有50個(gè)城市開(kāi)通城市軌道交通，運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路283條， 運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路總長(zhǎng)9 206.8 km，當(dāng)年新增運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路1 237.1 km，新發(fā)展機(jī)遇也帶來(lái)新挑戰(zhàn)。高峰時(shí)段站內(nèi)各通行設(shè)施處(樓扶梯、閘機(jī)、通道等)客流密度迅速增加，極易發(fā)生乘客擁堵、踩踏等事故[1]。對(duì)軌道車(chē)站客流疏散方案進(jìn)行優(yōu)化、科學(xué)疏散誘導(dǎo)，從而得到最小化疏散時(shí)間已成為疏散仿真研究中亟需解決的難題，引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。在模型與仿真技術(shù)方面：Gipps[2]最早建立一種簡(jiǎn)單的行人最短路徑選擇模型；隨后，Nagel等[3]提出元胞自動(dòng)機(jī)模型(CA)；Helbing等[4]研究行人交通流特性，提出社會(huì)力模型(SFM)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展，基于以上模型開(kāi)發(fā)的仿真軟件被學(xué)者廣泛用于建筑物內(nèi)人員疏散問(wèn)題研究：陳利紅[5]通過(guò)基于社會(huì)力模型驅(qū)動(dòng)的Anylogic構(gòu)建地鐵站大客流換乘仿真模型，分析尋找疏散瓶頸，提出客流疏散優(yōu)化方案；Bohari[6]基于SimWalk仿真，提出緊急情況下車(chē)站建筑內(nèi)行人最短疏散路徑；隨后Bohari等[7]在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用仿真軟件對(duì)實(shí)際站內(nèi)乘客行為數(shù)據(jù)進(jìn)行疏散效果評(píng)估；Feng等[8]利用Anylogic完成建筑和行人行為建模，模擬行人疏散過(guò)程并提出優(yōu)化方案；Avdeeva等[9]同樣基于AnyLogic模擬建筑內(nèi)人員疏散過(guò)程，得到出入口人流強(qiáng)度對(duì)疏散時(shí)間存在的影響；康元磊等[10]應(yīng)用MassMotion進(jìn)行客流疏散仿真建模，分析車(chē)站內(nèi)設(shè)施、擁擠度和出口選擇方式對(duì)疏散效率的影響。隨著軌道交通迅速發(fā)展，緊急事件中站內(nèi)客流疏散方案也成為研究熱點(diǎn)：Frank等[11]研究室內(nèi)構(gòu)筑物與其附屬設(shè)施對(duì)疏散效率的影響；Lei 等[12]通過(guò)對(duì)樞紐站進(jìn)行客流疏散仿真，發(fā)現(xiàn)客流疏散時(shí)間與客流密度間的關(guān)系；侯正波等[13]分析緊急情況時(shí)上下行扶梯運(yùn)行情況的合理性；劉杰[14]分析車(chē)站內(nèi)不同層間和同層間不同基礎(chǔ)設(shè)施的水平疏散效率；穆娜娜等[15]研究站臺(tái)層扶樓梯處導(dǎo)流桿長(zhǎng)度對(duì)乘客通過(guò)性的影響；李慧[16]通過(guò)增設(shè)指示標(biāo)志增強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施的疏散通過(guò)能力；熊?chē)?guó)強(qiáng)等[17]對(duì)西安地鐵青龍寺站進(jìn)行疏散仿真，認(rèn)為乘客快速掌握出口信息是解決疏散瓶頸的關(guān)鍵；胥旋[18]研究站臺(tái)層車(chē)門(mén)開(kāi)啟方式對(duì)乘客疏散的影響；郁奇濤等[19]指出地鐵站內(nèi)附屬設(shè)施也是客流疏散效率的潛在影響因素；Huang等[20]提出疏散中語(yǔ)音警報(bào)設(shè)備布置和設(shè)計(jì)的有效方案。

綜上，現(xiàn)有研究大多利用仿真軟件內(nèi)部建模功能搭建仿真場(chǎng)景，很少基于三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行獨(dú)立建模，且主要分析站內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施和附屬設(shè)施布局與物理尺寸對(duì)客流疏散效果的影響。針對(duì)現(xiàn)有研究的不足，文中同時(shí)考慮三維建模精細(xì)程度和客流流線(xiàn)干擾策略對(duì)疏散效率的影響，通過(guò)觀察疏散過(guò)程中客流流線(xiàn)情況尋找疏散瓶頸，提出優(yōu)化方案并驗(yàn)證其有效性和可行性，為緊急情況下軌道車(chē)站客流的組織方式提供依據(jù)。

1 疏散效率影響因素分析

1.1 環(huán)境因素

車(chē)站建筑結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)設(shè)施布置方式等會(huì)對(duì)乘客疏散效率產(chǎn)生直接影響，該類(lèi)因素即為環(huán)境因素,如出入口、檢票閘機(jī)、樓扶梯、疏散通道等均會(huì)影響站內(nèi)疏散效率[21]。相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，直線(xiàn)型出入口疏散效率高于“L”型和“T”型出入口，當(dāng)疏散通道寬度足夠大時(shí)，應(yīng)盡量采用直線(xiàn)型出入口[22]。門(mén)扉式檢票閘機(jī)的通過(guò)能力較好，在緊急情況下為避免檢票閘機(jī)處排隊(duì)擁堵，所有閘機(jī)應(yīng)為持續(xù)開(kāi)放狀態(tài)，以提高疏散效率。自動(dòng)扶梯可為乘客提供大面積的疏散渠道，但隨著乘客群體恐慌程度的上升，使用自動(dòng)扶梯的危險(xiǎn)性也在上升，因此，自動(dòng)扶梯上更容易發(fā)生踩踏事故。疏散通道尺寸設(shè)計(jì)的合理性和協(xié)調(diào)性要達(dá)到減少疏散時(shí)間目的，通道寬度設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足緊急事件下客流應(yīng)急疏散要求，環(huán)境單一且步行條件較好是其設(shè)計(jì)的基本要求。

1.2 心理因素

除環(huán)境因素外，乘客心理也會(huì)對(duì)疏散路徑選擇和疏散效率產(chǎn)生影響。正常情況下，密集的乘客群體具有共同的方向性并遵循一定規(guī)律。如在通勤高峰時(shí)段內(nèi)，站內(nèi)乘客均以尋找合適的乘車(chē)點(diǎn)和出入口為目的，并在一定約束下形成良性流動(dòng)方式，但在緊急情況下，一旦群體中的個(gè)體變得恐慌焦慮，整個(gè)群體將會(huì)處于混亂狀態(tài)?，F(xiàn)有研究中，恐慌、焦慮、沖動(dòng)、從眾等心理多被用作分析疏散效率影響因素的切入點(diǎn)[23]。但實(shí)際上直接影響疏散成功率的心理因素還有以下方面：

1)高密度的乘客群體易受環(huán)境刺激，難以主動(dòng)克服疏散瓶頸障礙，而低密度的分散乘客能夠抑制情緒沖動(dòng)，從而提高疏散成功率；

2)密集的乘客群體易受個(gè)體情緒影響，緊急情況下偶爾會(huì)有乘客顧忌個(gè)人利益選擇違背秩序。因此，車(chē)站客流密度越大，心理因素帶來(lái)的負(fù)面影響越會(huì)具有危害性。

2 客流組織分析

軌道車(chē)站內(nèi)乘客帶有目的性的移動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一定的流動(dòng)過(guò)程和流動(dòng)路線(xiàn)，這種軌跡稱(chēng)為客流流線(xiàn)。流線(xiàn)設(shè)計(jì)是否合理，不僅影響客流集散效率，也直接關(guān)系到車(chē)站的服務(wù)質(zhì)量和水平。

圖1給出了理想狀態(tài)下的客流流線(xiàn)，但實(shí)際上乘客都具有各自的行動(dòng)軌跡，從而形成復(fù)雜的流線(xiàn)，而客流流線(xiàn)往往會(huì)出現(xiàn)沖突情況，從而降低車(chē)站內(nèi)疏散效率。客流流線(xiàn)沖突分為流線(xiàn)匯合、流線(xiàn)交叉和多流線(xiàn)交織3種情況，如圖2所示。流線(xiàn)沖突程度越復(fù)雜，說(shuō)明客流混亂程度越大。

圖1 軌道車(chē)站客流流線(xiàn)

圖2 流線(xiàn)沖突

為避免平峰時(shí)段站內(nèi)服務(wù)設(shè)施閑置，有效緩解高峰時(shí)段和突發(fā)情況下的客流疏散壓力，目前軌道車(chē)站一般采用平峰時(shí)段關(guān)閉多余檢票閘機(jī)口和疏散通道，高峰時(shí)段和突發(fā)情況下開(kāi)放所有檢票閘機(jī)口，并根據(jù)需要開(kāi)放疏散通道。

3 應(yīng)急疏散仿真

隨著行人仿真領(lǐng)域的快速發(fā)展，Anylogic、Pathfinder等多款仿真軟件在行人疏散仿真中得到廣泛運(yùn)用。Anylogic基于社會(huì)力模型的離散與混合系統(tǒng)進(jìn)行建模和仿真，搭建過(guò)程復(fù)雜[24]。Pathfinder可根據(jù)現(xiàn)實(shí)建筑創(chuàng)建模型，并為模擬人員設(shè)置獨(dú)立參數(shù)，模擬結(jié)果能夠三維可視化，但軟件內(nèi)部建模精度較低[25]。而以社會(huì)力模型驅(qū)動(dòng)、以路線(xiàn)成本法進(jìn)行最短路徑選擇的MassMotion能根據(jù)仿真環(huán)境動(dòng)態(tài)計(jì)算路線(xiàn)成本，從而實(shí)現(xiàn)最優(yōu)路徑實(shí)時(shí)更新，并兼容SketchUp三維建模軟件導(dǎo)出的文件格式，因此，該軟件在行人規(guī)劃和疏散建模上具有優(yōu)勢(shì)[26]。文中借助SketchUp搭建高精度仿真模型，其后導(dǎo)入MassMotion進(jìn)行仿真模擬，針對(duì)客流流線(xiàn)沖突情況提出優(yōu)化方案并驗(yàn)證其可行性。

3.1 仿真模型建立

參照青島地鐵13號(hào)線(xiàn)董家口火車(chē)站地鐵站，通過(guò)SketchUp搭建仿真實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景。該地鐵站為側(cè)式高架站，地上一層為站廳層，圖3給出了站廳層布局情況。站廳主體長(zhǎng)75 m，寬24 m；自動(dòng)檢票口14個(gè)，出入站兩側(cè)各設(shè)置7個(gè)(每側(cè)均有2個(gè)暫停使用)，寬0.55 m；無(wú)障礙通道2個(gè)(兩側(cè)各設(shè)置1個(gè))，寬1 m；乘車(chē)通道2個(gè)，共兩座上下行自動(dòng)扶梯，寬2.8 m，單個(gè)梯級(jí)寬1 m；站廳兩側(cè)各有一個(gè)雙向通行樓梯，寬2.4 m；應(yīng)急通道1個(gè)，設(shè)置在站廳一側(cè)。

地上二層為站臺(tái)層：側(cè)式站臺(tái)主體長(zhǎng)75 m，單側(cè)寬6.4 m；站臺(tái)最窄處寬3.4 m；主體兩側(cè)均有一處上下行自動(dòng)扶梯，寬2.8 m，單個(gè)梯級(jí)寬1 m。站臺(tái)層至站廳層主要通過(guò)每側(cè)的自動(dòng)扶梯與樓梯進(jìn)行轉(zhuǎn)換，升降電梯作為輔助轉(zhuǎn)換設(shè)施。站臺(tái)層布局情況如圖4所示。

圖3 站廳層平面

圖4 站臺(tái)層平面

將如圖5所示的車(chē)站模型導(dǎo)入MassMotion中，并將模型中各個(gè)獨(dú)立物件分別轉(zhuǎn)換為樓面、出入口、連接處、通道、障礙物等，完成仿真軟件可用的高精度模型創(chuàng)建。由于側(cè)式站臺(tái)能有效緩解客流流線(xiàn)沖突，站臺(tái)層疏散能力本身具有一定的優(yōu)勢(shì)，因此重點(diǎn)分析對(duì)象為設(shè)施布局較為復(fù)雜的站廳層。

圖5 車(chē)站模型

3.2 突發(fā)情況下仿真參數(shù)設(shè)定

3.2.1 人物屬性參數(shù)設(shè)定

根據(jù)文獻(xiàn)[21]所述，站內(nèi)高峰時(shí)段和緊急情況下乘客走行速度維持在0.80～1.78 m·s-1之間，總體步速在均值1.25 m·s-1上下浮動(dòng)，且遵循標(biāo)準(zhǔn)差為0.17的正態(tài)分布，據(jù)此對(duì)人物進(jìn)行速度設(shè)置。

3.2.2 疏散參數(shù)設(shè)定

仿真車(chē)型設(shè)定為B型4編組車(chē)，列車(chē)滿(mǎn)載量為950人。考慮到該車(chē)站運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀，設(shè)定到站乘客數(shù)和候車(chē)乘客數(shù)均為475人，車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)間隔為20 s。在到站的一側(cè)站臺(tái)，將在20 s內(nèi)生成475個(gè)個(gè)體；在候車(chē)的一側(cè)站臺(tái)，共有475個(gè)個(gè)體正在等待。在疏散開(kāi)始時(shí)，乘客有一定的等待時(shí)間，移動(dòng)前等待時(shí)間符合均值為45 s、標(biāo)準(zhǔn)差為0.15的正態(tài)分布，等待方式為分散。仿真模擬中均選擇以到達(dá)目的地時(shí)成本最低為疏散分配方式。

3.2.3 出入口設(shè)定

該仿真模型中的入口設(shè)置為產(chǎn)生乘客的輸出點(diǎn)，出口設(shè)置為乘客消失點(diǎn)。由于該列車(chē)為B型4編組車(chē)，所以站臺(tái)層列車(chē)到站一側(cè)設(shè)16個(gè)乘客輸出點(diǎn)，共產(chǎn)生475個(gè)個(gè)體?？紤]到乘客就近候車(chē)心理，在候車(chē)一側(cè)站臺(tái)的自動(dòng)扶梯和樓梯口附近分別設(shè)置一個(gè)乘客產(chǎn)生點(diǎn)，乘客圍繞該點(diǎn)堆積并向周?chē)九_(tái)擴(kuò)散。出口有2個(gè)，分別為站廳層出入口和應(yīng)急通道。

3.3 仿真模擬

3.3.1 原有方案仿真模擬

緊急情況下進(jìn)站閘機(jī)均作為出站閘機(jī)使用，可供疏散的閘機(jī)口共14處，2處無(wú)障礙通道開(kāi)啟，單側(cè)應(yīng)急通道開(kāi)啟，安檢區(qū)域部分隔離欄撤離，如圖6所示。仿真過(guò)程中，到站乘客與候車(chē)乘客均需通過(guò)自動(dòng)扶梯和樓梯疏散至站廳層，用時(shí)3.35 min；而乘客從站廳層全部疏散至戶(hù)外時(shí)才算完成疏散任務(wù)，至疏散任務(wù)完成共用時(shí)7.62 min。

圖6 原有方案設(shè)施布局

3.3.2 優(yōu)化方案仿真模擬

根據(jù)原有疏散方案的仿真結(jié)果，制作客流流線(xiàn)圖，觀察圖7(a)可發(fā)現(xiàn)疏散瓶頸所在位置和利用率較低的疏散設(shè)施。當(dāng)站臺(tái)兩側(cè)乘客下至站廳層時(shí)，候車(chē)乘客更傾向于以下3種選擇：正對(duì)出入口的中間閘機(jī)；率先出現(xiàn)在視線(xiàn)內(nèi)的單側(cè)應(yīng)急通道(圖7(a)中矩形標(biāo)注處)；靠近安檢區(qū)域和樓梯口的閘機(jī)和無(wú)障礙通道(圖7(a)中圓形標(biāo)注處)進(jìn)行疏散。而到站乘客會(huì)就近選擇應(yīng)急通道，也會(huì)選擇中間部分或靠樓梯最近的閘機(jī)及無(wú)障礙通道進(jìn)行疏散。

圖7 不同疏散方案客流流線(xiàn)對(duì)比

1)優(yōu)化方案一。 通過(guò)觀察客流流線(xiàn)，發(fā)現(xiàn)在原有方案下中間部分的閘機(jī)通道和單側(cè)應(yīng)急通道均發(fā)生了嚴(yán)重的流線(xiàn)沖突，而部分閘機(jī)通道未得到利用。因此，可針對(duì)客流流線(xiàn)沖突情況對(duì)原有疏散方案進(jìn)行優(yōu)化。

優(yōu)化策略：在站廳層乘客集聚區(qū)域增設(shè)隔離欄，對(duì)客流流線(xiàn)產(chǎn)生干擾，從而使沖突的流線(xiàn)進(jìn)行重組。由于應(yīng)急通道處最具有吸引力，流線(xiàn)沖突最為嚴(yán)重，因此考慮在此增設(shè)隔離欄作為干擾物，如圖8所示。隔離欄的增設(shè)一方面用于干擾原有客流流線(xiàn)，另一方面用于疏導(dǎo)乘客，使其有序疏散至戶(hù)外。在該優(yōu)化策略下，不同于原有方案仿真結(jié)果的是至疏散任務(wù)全部完成共用時(shí)5.63 min。此時(shí)觀察如圖7(b)所示的客流流線(xiàn)，發(fā)現(xiàn)候車(chē)乘客對(duì)通道的選擇分布大致處于均衡水平。比起原有方案，到站乘客會(huì)更多地選擇中間部分閘機(jī)通道和靠近安檢區(qū)域的閘機(jī)通道，緩解了單側(cè)應(yīng)急通道疏散負(fù)擔(dān)，減輕了客流流線(xiàn)沖突的嚴(yán)重程度。

圖8 應(yīng)急通道增設(shè)護(hù)欄

2)優(yōu)化方案二。 該優(yōu)化方案是在方案一的基礎(chǔ)上進(jìn)行，優(yōu)化策略：另外增設(shè)隔離欄，可使到站乘客和候車(chē)乘客分開(kāi)疏散，如圖9所示。在該優(yōu)化策略下疏散任務(wù)完成時(shí)間較方案一發(fā)生了變化，共用時(shí)5.70 min。

圖9 站廳增設(shè)隔離欄

此時(shí)再觀察圖7(c)所示的客流流線(xiàn)，發(fā)現(xiàn)候車(chē)乘客與到站乘客的客流流線(xiàn)互不干擾，有效防止了流線(xiàn)沖突造成的疏散瓶頸，但仍有部分通道未得到利用，且疏散時(shí)間比方案一略長(zhǎng)。

3)優(yōu)化方案三。 該方案優(yōu)化策略：設(shè)置隔離欄阻斷樓扶梯乘客沖突，走自動(dòng)扶梯的乘客僅以應(yīng)急通道為出口，走樓梯的乘客通過(guò)閘機(jī)，僅通過(guò)出入口疏散至戶(hù)外，如圖10所示。在該策略下完成疏散任務(wù)用時(shí)最少，共用時(shí)5.43 min。

圖10 隔離欄阻斷樓扶梯乘客沖突

在如圖7(d)所示的客流流線(xiàn)中，站廳層未出現(xiàn)流線(xiàn)沖突情況，但站臺(tái)層仍會(huì)出現(xiàn)一定程度的流線(xiàn)沖突，這是由于站臺(tái)樓梯或自動(dòng)扶梯口擁堵，站臺(tái)中部的乘客根據(jù)環(huán)境對(duì)最優(yōu)疏散路徑進(jìn)行實(shí)時(shí)決策。

3.4 仿真結(jié)果對(duì)比分析

3.4.1 尋路方法及理論計(jì)算

1)路徑成本法。 MassMotion基于路線(xiàn)成本法選擇行人最短走行路徑。仿真過(guò)程中行人考慮起點(diǎn)到出口的距離、地形、站內(nèi)設(shè)施布局等因素，動(dòng)態(tài)計(jì)算路徑成本，對(duì)最優(yōu)路徑進(jìn)行實(shí)時(shí)決策。路徑成本函數(shù)如式(1)所示。

(1)

式中：C為總行程時(shí)間；WD為DF的距離權(quán)重；DF為行人產(chǎn)生位置到目標(biāo)位置的距離；V為行人預(yù)期走行速度均值；WQ為列隊(duì)權(quán)重；TQ為到達(dá)目標(biāo)位置之前隊(duì)列中預(yù)期消耗時(shí)間；WG為幾何組件遍歷權(quán)重；CG為幾何組件類(lèi)型成本。

結(jié)合路徑成本法中考慮的因素，仿真模型中行人路徑選擇流程如圖11所示，該圖描述了行人由出發(fā)點(diǎn)到兩個(gè)出口的路徑選擇過(guò)程，出口分別由n和n+1表示。

圖11 行人路徑選擇流程

2)安全疏散理論公式。 根據(jù)《地鐵安全疏散規(guī)范》(GB/T 33668-2017) 第5.7和5.8條規(guī)定：站臺(tái)層事故疏散時(shí)間應(yīng)滿(mǎn)足在6 min內(nèi)將乘客全部撤離至站廳層的要求；站廳層事故疏散也應(yīng)保證在6 min之內(nèi)全部完成。站臺(tái)層和站廳層安全疏散時(shí)間分別按式(2)～(3)計(jì)算。

TS=TS1+TS2+TS3+TS4+TS5<6 min

(2)

TC=TS+TC1+TC2+TC3<6 min

(3)

式中：TS1為探測(cè)報(bào)警時(shí)間及人員預(yù)動(dòng)作時(shí)間之和；TS2為乘客疏散至樓扶梯入口時(shí)間；TS3為乘客通過(guò)樓扶梯時(shí)間；TS4為樓扶梯上乘客平均滯留時(shí)間；TS5為通道非均勻性偏差時(shí)間；TC1為站廳層乘客行走時(shí)間；TC2為乘客通過(guò)閘機(jī)時(shí)間；TC3為乘客通過(guò)安全出口(出入口與應(yīng)急通道口)時(shí)間。

根據(jù)《地鐵安全疏散規(guī)范》中提供的公式，計(jì)算得到如表1～2所示的各變量結(jié)果。站臺(tái)層安全疏散時(shí)間TS和站廳層安全疏散時(shí)間TC分別為3.21 min和5.82 min。

表1 站臺(tái)層安全疏散時(shí)間理論計(jì)算 min

表2 站廳層安全疏散時(shí)間理論計(jì)算 min

3.4.2 對(duì)比分析

對(duì)比原有方案和優(yōu)化方案下的應(yīng)急疏散仿真結(jié)果。圖12給出了不同疏散方案下未疏散乘客數(shù)隨疏散時(shí)間的變化情況。原有方案下乘客從站臺(tái)層疏散至站廳層用時(shí)3.35 min，至疏散任務(wù)全部完成共用時(shí)7.62 min。在以設(shè)定相同計(jì)劃疏散乘客數(shù)量為前提的3種優(yōu)化方案下，疏散任務(wù)全部完成用時(shí)分別為5.63 min、5.70 min和5.43 min，優(yōu)化率分別為26.12%、25.20%和28.74%。且由已知條件，根據(jù)理論公式計(jì)算得到疏散時(shí)間為5.82 min。

仿真結(jié)果與計(jì)算結(jié)果表明，《地鐵安全疏散規(guī)范》理論計(jì)算時(shí)間和3種優(yōu)化方案模擬時(shí)間均小于6 min，且結(jié)果較為一致，滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。由于《地鐵安全疏散規(guī)范》考慮了乘客心理、車(chē)站環(huán)境、通道非均勻性偏差時(shí)間等多種疏散影響因素，計(jì)算得到所需疏散時(shí)間較長(zhǎng)。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，雖然方案二防止了客流流線(xiàn)沖突，但在優(yōu)化率和經(jīng)濟(jì)成本方面不如方案一和方案三。在方案一中，在開(kāi)放所有通道的基礎(chǔ)上，在單側(cè)應(yīng)急通道處增設(shè)護(hù)欄進(jìn)行客流疏導(dǎo)，雖然該措施對(duì)車(chē)站內(nèi)環(huán)境影響較小且減輕了客流流線(xiàn)沖突程度，但除應(yīng)急通道處其他區(qū)域客流混行程度有所上升。在方案三中，樓扶梯乘客分類(lèi)疏散，有效防止了客流流線(xiàn)沖突，不僅避免了乘客混行情況下存在的安全隱患，其優(yōu)化率也達(dá)到最高的28.74%。綜上所述，選取優(yōu)化方案三作為最優(yōu)方案。對(duì)比結(jié)果如表3所示。

圖12 不同疏散方案下車(chē)站內(nèi)乘客疏散情況

表3 疏散結(jié)果統(tǒng)計(jì)

4 結(jié) 論

文中考慮以流線(xiàn)干擾策略對(duì)原有疏散方案進(jìn)行優(yōu)化，最后通過(guò)對(duì)比分析優(yōu)化前后的疏散結(jié)果及理論計(jì)算值，驗(yàn)證優(yōu)化方案的可行性和有效性。有待進(jìn)一步解決的問(wèn)題有以下幾點(diǎn)：

1)疏散過(guò)程中檢票閘機(jī)未得到充分利用，未來(lái)研究可針對(duì)閑置通道對(duì)疏散方案進(jìn)行優(yōu)化；

2)仿真中行人路徑選擇主要是基于對(duì)道路連通性和暢通性的判斷，為進(jìn)一步還原乘客的實(shí)時(shí)決策行為，可通過(guò)編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序?qū)Ψ抡嫫脚_(tái)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)；

3)基于啟發(fā)式算法求解優(yōu)化路徑，能更好地體現(xiàn)優(yōu)化方案的有效性和可行性，具有進(jìn)一步的研究?jī)r(jià)值。