孫孟毅，萬孟飛

（青島地鐵運營有限公司，山東 青島 266101）

1 引言

隨著地鐵線網(wǎng)規(guī)模的日益擴大，可達性不斷增強，乘客出行的時空跨度更長、路徑選擇更加多樣，客流出行特點更為復雜。在面對客流擁擠情況時，尤其是地鐵運行高峰期及節(jié)假日期間[1]，運用高效、準確的客流控制舉措是乘客安全出行的重要保障，在大客流車站單點客流控制的基礎(chǔ)上調(diào)動線路、線網(wǎng)車站協(xié)同控制是實現(xiàn)地鐵網(wǎng)絡(luò)化運營下對客流進行精準控制的有效途徑。

2 客流控制舉措概述

目前，地鐵運營單位常運用的客流控制方式主要分為單站級客流控制（簡稱“站控”）、單線級客流控制（簡稱“線控”）和線網(wǎng)級客流控制（簡稱“網(wǎng)控”）3種[2]，實際中結(jié)合具體情況會根據(jù)客流預警條件或警戒線的設(shè)定在上述3種方式下細分不同控制級別。

站控旨在通過加快出站客流疏導，控制進站乘客數(shù)量，在車站站臺、站廳、出入口等處采取措施減緩乘客集聚，以保證客運組織的安全有序[3]。當單站級客流控制無法滿足客流疏導需要時，則需要結(jié)合同一線路上多個站點、多線車站協(xié)同控制實現(xiàn)對大客流的快速、有效疏導。

在實際中通常會將經(jīng)采取客流控制措施后仍無法緩解客流壓力，并向控制中心申請線控、網(wǎng)控的大客流車站確立為主控站，同時將為緩解主控站客流壓力而配合開展線控、網(wǎng)控的車站確立為輔控站，輔控站多位于與主控站在同一線路或存在換乘關(guān)系的相鄰線路，對主控站客流高峰或途經(jīng)列車的高斷面貢獻度較大。在執(zhí)行客流控制過程中，當采用站控無法達到控制效果時，可及時采取更高級別的客控舉措，即在本線采取線控、鄰線實施網(wǎng)控，以達到客流有序、可控的局面。

3 線網(wǎng)客流車站協(xié)同控制策略

在具有清晰的客控啟動時機情況下，有效地開展線控、網(wǎng)控需要確立輔控站、進站閾值等具體范圍和數(shù)值。為此，本文以降低到達主控站的列車滿載率為實現(xiàn)目標的方式，通過選取主控站，并結(jié)合OD客流數(shù)據(jù)、列車運行時間等因素確定輔控站[4]，依據(jù)列車滿載率控制計算輔控站進站閾值。

3.1 輔控站選取

輔控站的重要程度直接決定了對主控站客流壓力緩解的增效，以Ex表示輔控站x的重要度，量化OD客流貢獻度及列車運行至主控站有效性作為評定條件，具體計算公式如下：

式中，exp為輔控站x對主控站的OD客流貢獻度，是從輔控站x乘車到達或經(jīng)過主控站的OD客流與所有篩選的輔控站乘車到達或經(jīng)過主控站OD客流之和的比；ext為乘客乘坐列車經(jīng)由輔控站x運行至主控站的時效性；α為exp相對ext的重要性。

根據(jù)式（1）可知，exp的比例越高，表明該輔控站限流對主控站客流壓力的緩解越有效果；列車經(jīng)由輔控站運行至主控站時間越短，客控時效性越高，ext也就越大。α、ext的取值可依據(jù)現(xiàn)場實際情況設(shè)定并進行靈活調(diào)整。結(jié)合青島地鐵客控情況，以exp更為關(guān)鍵，α取值為0.8，設(shè)乘客乘坐列車經(jīng)由輔控站運行至主控站的時間為t運，如從其他線路換入本線，t運按照列車運行時間與乘客正常換乘所需時間之和計算，ext取值與t運密切相關(guān)，具體如下：

綜上可知，Ex越大，輔控站越重要、對主控站的客流壓力緩解增效越明顯。因此，可結(jié)合管控需要，按Ex的得分從高至低排序，依次選取一定數(shù)量的站點作為輔控站。

3.2 輔控站進站閾值計算

假設(shè)到達主控站前列車滿載率下降到M，非輔控站不采取客控措施可視為不受影響車站，以S表示各非輔控站列車開出時滿載率的增加值之和，N為各輔控站列車開出時可增加的滿載率之和，則：

由于非輔控站不作為受控車站，則S是一個固定值，通過式（3）保證到達主控站時列車滿載率是控制在M值以內(nèi)。

具體進站客流控制人數(shù)計算規(guī)則如下：

假設(shè)采取協(xié)同控制后cx為輔控站x的列車滿載率增加值；dX為輔控站x較未開展協(xié)同控制時列車滿載率的減少值；Ix為輔控站x的進站客流在15 min內(nèi)要控制降低的值。計算式分別為：

式中，b為各輔控站進站客流總和；bx為輔控站x進站客流量；ax為未開展協(xié)同控制時輔控站x列車滿載率增加值；W為當前線路列車的載荷能力；d為當前線路的行車間隔，s。

通過式（4）~式（6）計算得到各輔控站進站客流每15 min應減少的數(shù)值，與未開展協(xié)同控制時的進站客流值計算得出限流值，并考慮車站便于實施客控可調(diào)整限流值就近、向上至50的整數(shù)倍，得出進站閾值。

網(wǎng)控時，需注意依據(jù)換乘站列車開出時降低的列車滿載率計算須控制的客流量，按照換乘客流來自方向的占比進行分配，如希望換乘站列車開出時滿載率降低5%，則將5%運能的客流量依據(jù)換入客流所來自的不同方向比例參照上述方法分配到涉及線路的網(wǎng)控各站，網(wǎng)控車站通過實施站控，將進站客流控制到要求的數(shù)值。

4 應用分析

青島地鐵3號線在工作日早高峰時段下行方向客流壓力較大，其中，在錯埠嶺至敦化路下行區(qū)間斷面客流尤為集中，選取敦化路站為主控站，以3號線下行方向為例，示意圖如圖1所示，對其本線、線網(wǎng)車站協(xié)同控制策略進行計算分析。

圖1 青島地鐵3號線車站示意圖

4.1 輔控站篩選

以2022年疫情前工作日線網(wǎng)客流數(shù)據(jù)分析，選取早高峰中客流集中時段08:00~08:15計算，依據(jù)Ex由高到低排序的輔控站篩選見表1，其中包含3號線下行方向至主控站前的沿線各站，從中選取排名前6的車站作為輔控站，均為3號線車站，即實施線控策略。

表1 輔控站篩選表（部分）

4.2 計算輔控站的進站閾值

疫情前工作日3號線列車到達敦化路站前各區(qū)間列車滿載率及增加值情況表2。

表2 3號線青島北站至敦化路站各區(qū)段列車滿載率

假定優(yōu)化目標M=85%，根據(jù)已選取輔控站數(shù)值代入式（3）~式（6）計算可得S=47.37%，N≤37.63%，這里N取值37.63%，各輔控站15 min進站閾值計算見表3。

表3 本線3號線各輔控站15 mi n進站閾值計算列表

涉及網(wǎng)控時，選取換入3號線客流較大的2號線，在線控基礎(chǔ)上降低李村站出站列車滿載率5%為優(yōu)化目標，通過換乘客流方向數(shù)據(jù)分析，其中2號線上、下行列車到達李村站前列車滿載率分別降低4.50%、3.64%，依據(jù)表2確定輔控站為下行的李村公園站和上行的棗山路站、華樓山路站，計算輔控站15 min進站閾值見表4。

表4 鄰線2號線各輔控站15 mi n進站閾值計算列表

5 結(jié)語

地鐵為居民便捷出行和緩解地面交通擁堵提供了綠色、快捷、安全的解決方案，在網(wǎng)絡(luò)化運營下大客流已成為常態(tài)，在站控基礎(chǔ)上高效、精準地實施線控、網(wǎng)控是進一步提高客控質(zhì)量，保證乘客安全出行的必要舉措，本文通過篩選輔控站、計算客流進站閾值等提供了大客流車站協(xié)同控制策略的編制方法。后續(xù)在此基礎(chǔ)上，可逐步邁向系統(tǒng)平臺的建設(shè)與應用，以智慧化手段推動線控、網(wǎng)控方案自動生成、實施，更好地支撐調(diào)度、站務、乘務等專業(yè)協(xié)同應對、妥善處置。