西安轨道交通换乘站客流组织的优化研究——以换乘站小寨为例

发表时间:2020/4/14   来源:《基层建设》2020年第1期   作者:蒋海燕
[导读] 摘要:本文对西安地铁小寨换乘站内现行客流组织措施及设备设施特性分析的基础上,综合考虑地铁站不同高峰时间段人流量特点及设备设施功能布局优化、客流引导优化对客流组织的影响,通过Visio、CAD绘图及Anylogic仿真系统,显示不同客流组织优化措施对客流疏散的影响,为以后客流组织方案的优化提供理论参考,同时希望可以作为新建地铁换乘站规划设计工作的借鉴。
        西安市轨道交通集团有限公司运营分公司  陕西省西安市  710000
        摘要:本文对西安地铁小寨换乘站内现行客流组织措施及设备设施特性分析的基础上,综合考虑地铁站不同高峰时间段人流量特点及设备设施功能布局优化、客流引导优化对客流组织的影响,通过Visio、CAD绘图及Anylogic仿真系统,显示不同客流组织优化措施对客流疏散的影响,为以后客流组织方案的优化提供理论参考,同时希望可以作为新建地铁换乘站规划设计工作的借鉴。
        关键词:大客流站;换乘车站;客流组织措施;Anylogic仿真
        一、选题背景及研究意义
        (一)选题背景
        小寨站客流类型众多,不仅包括多方向的进出站客流,还包括二、三号线路之间的换乘客流。客流密度高、流动性大,交织冲突明显、隐患节点多,加之乘客在较密闭的地下环境下心理压力大,极易造成客流大规模拥堵,增加乘客恐慌、疏散受阻、踩踏等风险。
        (二)研究意义
        在西安地铁快速发展并逐步成网之际,如何做好小寨站换乘大客流站的客流组织,有针对性的组织和引导不同状态下的客流,保障乘客的出行安全,提高地铁的运行效率,成为亟待解决的问题。
        二、目前存在的问题
        (1)小寨站服务设施存在瓶颈区域
        因为小寨换乘站内客流服务设备设施规划布局不够合理,部分区域在大客流聚集时通行能力不足。(2)小寨站内设施的整体服务能力不足,小寨站设计容纳面积较小,换乘设施面积不足,主要表现在电梯、自动扶梯及通道等地方,换乘设施面积不足导致的乘客拥堵,当客流量较大时,站内设施的服务水平不能满足整体客流流动的需求,造成站内客流的大面积拥挤和缓行,在紧急情况下容易发生踩踏事件。(3)小寨站服务设施利用率不均衡。小寨站在客流高峰期间,站内客流分布不均衡,客流量较多的流线上的设施服务水平不足,而客流量较少的流线上的设施服务水平处于相对闲置的状态,从而造成客流的局部拥挤。(4)小寨站内设施受到短时客流的冲击。超出设施服务能力产生排队现象,造成客流的拥挤和缓行,客流拥堵影响逐渐向站台扩散,站台的拥挤以及与站台衔接部位的通道、楼梯等设施的短时能力不足,形成客流对冲,客流交叉,最终导致疏散时间延长。
        三、小寨站客流组织仿真及优化
        按照小寨站早高峰客流实际情况,对站厅层与站台层进行客流仿真。通过Anylogic仿真技术搭建小寨站三层仿真模型,以模型输出的数据进行分析。随着仿真时间的推移,相应的设备设施处出现了客流密度过大,导致客流组织瓶颈的现象,如部分出入口至安检机的地方人员拥堵、换乘平台人员拥堵等。
        经过仿真可以看出:乘客多数偏向于就近排队的原则。从D口进站的乘客由于与出站乘客形成客流对冲,所以密度较大。小寨站在A口至D口处设置过街铁马,D口进站乘客可选择绕行至A口,从乘客相对较少的A口过安检进站,但是由于从D口经站厅至A口安检机处进站走行距离较长,故大多数乘客不愿前往,按照就近排队原则在D口安检通道处排队,在进出站量同时增大的情况下,D口通道与站厅连接处易形成拥堵。以上仿真得出小寨站各服务点乘客逗留及排队时间长情况,如表1.1所示:
        表1.1  各服务点对应流线上的逗留时间及排队时间统计
       
        针对A口、D口、E口安检机及售票厅处客流组织瓶颈,可通过增加安检机的措施进行改善。提出提高旅客流速法和引导法两种解决措施。
        (1)提高旅客流速:即通过提高旅客的走行速度,相对的降低行人对车站设施、设备的占用时间,从而提高设备利用率,提高流线的通过能力。
        (2)站内人员有效引导:由于小寨站站内结构及客流的复杂性,加之引导标识的不完善,在乘客出站或换乘时,需要一个较长的认知及判断过程,导致站内客流拥堵点持续时间较长。为解决此问题,一是车站需配备较为完善的服务信息和诱导标志,提高乘客辨识效率,二是车站需要安排足够的客流引导人员,疏导乘客至密度较小的区域,均衡客流密度,减少拥堵,高效引导旅客完成整个乘车过程。
        结合上文仿真结果的瓶颈点,通过改变仿真软件的部分建模系数参数,再次对小寨站客流组织进行仿真,优化参数变动如下:
        (1)在A口和D口各增设一台安检机。(2)延长A口安检机绕行铁马,取消A、D口过街通道。(3)改变三号线站厅第一组扶梯的方向为一上一下。(4)在三号线站台增设引导人员,引导西侧下车乘客至厅中及厅东的扶梯处乘梯至站厅。
        通过优化措施改变参数,再次进行仿真,得出以下结果:
        (1)小寨站站厅、站台区域客流流线上的拥堵点明显减少,整体的通行能力得到有效提高,原客流瓶颈点的客流密度明显小于原方案中的客流密度,使客流组织较之前通畅。
        (2)对比A口与D口安检机在增加设备,增加铁马绕行距离的措施下,乘客的逗留时间从3.13秒降低至2.43秒,A口安检机处排队时间从128秒降低至75.5秒,排队情况明显缓解。二三号线站台至站厅的乘客逗留时间及排队时间也明显降低。
        (3)D口逗留时间减少、排队时间增加,是由于取消A、D口过街通道后,原客流组织方案中由D口进站经过街通道至A口安检处的客流均变更至D口安检机处停留,故D口安检排队时间有所增加,但整体的仿真结果显示因增加了安检设备的数量,提高了整体的通行能力,致使该处的客流密度小于原方案中客流密度。
        四、总结
        本文主要应用Anylogic仿真软件对小寨站客流组织情况进行仿真分析。通过优化设计西安市小寨换乘站的设备数量、设施布局、人员引导保障分布,并运用Anylogic仿真软件对优化改进前后的方案进行仿真评价,仿真前后方案发现改进后的方案能够有效提高车站换乘效率及整体疏散能力,为后期换乘站的设施设计和运营管理提供辅助设计与决策支持。
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