城市轨道交通单线多站协同客流控制研究

发表时间:2020/5/9   来源:《科学与技术》2019年第23期   作者:王岩
[导读] 随着中国国力量的增强和国民经济的上涨
        摘要:随着中国国力量的增强和国民经济的上涨,我国城市轨道交通的设计规模和运营制度也愈发完善,轨道交通因其内置空间大,其运输能力强、节约时间、平稳舒适体验感等优势使其拥有日益增长的客流量,且上班族的时间多为固定的早晚高峰,导致城轨交通在特定时间区间内严重超出可协调范围内的负荷能力,使得协调客流拥挤和列车拥挤已经成为迫在眉睫的事情。
        关键词:城市轨道;交通单线;多站协同;控制研究
        引言
        城市轨道交通完全脱离了路面交通的影响,其行驶路线和运营时间点与其他交通方式没有资源争夺,相较于其他的交通方式轨道交通具有明显的优势,且轨道交通内置空间大,其运输能力强、节约时间、平稳舒适体验感使其拥有日益增长的客流量,导致城轨交通在特定时间区间内严重超出可协调范围内的负荷能力。当然,增加轨道交通线路需要投入大量的人力物力和财力,且轨道交通建设去取决于城市的经济状况,因此,城市轨道交通单线多站协同客流控制已经成为当下学者和交通部研究的热点课题和方向,学者们针对乘客分布特点、乘客的路径选择和列车运营方案等各方面研究客流控制,本文从多站协同限流和轨道开行方案调整两方面研究客流控制问题。
        一、多站协同客流控制的含义
        单线多站系统是指一条轨道交通线路上的每个停靠点、停靠点之间互相衔接的中间区域、在车站内部或列车内部的乘客以及列车等共同构成的系统,当然这只是静态的客流运输系统,列车开始运行后,乘客的乘车点动态分布以及列车在各个停靠点的流通行程了动态的交通运输系统。
        通过大数据分析动态交通运输系统中乘客的乘车点分度密度和乘客需求,分析客流规律和时间特点,在交通轨道路线一定的情况下,研究如何保持供需平衡的控制方法。多站协同是指改善交通运营系统不只是针对流量复杂客流众多的站点进行调控,缓解其客流拥堵的状况,也不只是列车运营线路和方案调整,而且将列车、乘客、站点等作为整体分析,全面调控,面面俱到,从宏观角度调控整条线路的客流压力,使得轨道交通做到负载均衡。
        二、多站协同客流控制方式
        目前协同客流控制方法主要分为多站协同车站限流组织和列车开行方案调整,多站协同是指从宏观角度调控客流量,调控对象包括乘客分布、站点停靠、区间分配等来调节动态运输系统的平衡,控制客流量与客车载客负荷相对持平的协同控制方式;列车开行方案是指在初始站点为上车点,以按照宏观调控数据统计出的特定站点为中间点,列车内部客流控制在列车能容纳的最优范围,到达选定出的中间点时再重新进行客流规划,此种调控方式旨在特定区间站点内增强客流运输的时效性,使一段区间内的客流和运载保持平衡状态。
        (一)多站协同
        为了解决客流和列车载客负荷的矛盾冲突,深圳北京等一线城市已经实行了在换乘站或日常客流分布较广的站点进行流量控制,此类调控方式能够在一定程度上缓解人流拥挤和列车载客压力,但同时也影响了乘客的出行时间,因此只依靠单站调控不能有效控制运输系统客流拥挤的问题。多站协同将从各角度进行系统调控。
        1.对选定的站点进行数据分析,判断是否站点客流和乘车率是否严重超出站点容量和车内载客负荷,若否则结束多站协同组织流程,若是则进行第二步。
        2.查阅监控,判断第一步中确定的站点容量和车内载客负荷超出允许范围内的站点是否为乘客分布和上车的原始站点,或是中间站点,若是则进行第三步,否则进行第四步。
        3.确定为原始站点则统计该站点的整体客流量、该站点上游站点的客流量以及上游多个站点的累加客流量,然后进行第五步。
        4.此类站点并非原始拥挤站点,而且下游站点,统计此站的客流量,进行第五步。
        5.对上述统计出的原始站点、上游站点、下游站点的客流量,并对其进行限流调控,调控目标是每个站点的客流与站点负荷、列车负荷相持平,然后统计出站点容量和乘车率,进行第六步。
        6.根据上述的相关站点计算出各站点的限流量,根据时间规律计算站点的限流时间段和限流速度调控,进行第七步。
        7.上述宏观调控结束后,更新动态运输系统,从第一步开始新一轮的协同调控。
        多站协同系统调控方式能够根据流量拥挤源头和上下游情况进行适度调控,从多个站点入手能将列车负荷控制在合理范围内,从多个站点减轻列车负荷压力和乘车比例。
        (二)列车开行
        列车开行方案主要是调整列车运行方式,以缓解拥堵矛盾和压力。在流量超负荷的车站不限流,最大程度满足乘客的出行需求,分为大站停靠和大小交路的调控方式,大站停靠调控对于流量大站不做调控处理,小站不做停靠处,大小交路则只对拥挤站上下游进行停靠。
        1.大站停靠
        大站停靠流程组织如图所示:
       
        大站停靠不会对拥挤站点做流量控制,而是通过上下游站不停靠的方式增加列车整体运行效率,最大程度满足拥堵站点的乘客需求,其适用于流量分布不均匀的站点调控,将压力聚集在拥堵站点,通过上下游不停靠的方式为拥堵站点节省时间,增加列车运行的时效性,从而增加列车运行次数,以缓解拥堵站点的流量压力。
        2.大小交路
        大小交路的流程和线路图如图所示:
       
概念上类似于公交全程和区间,大小交路调控方式较为复杂,不再针对性处理客流拥挤站点,而分段处理,对拥挤站点的上下游站点,以及车辆折返站点都做相应调控,不进可以满足乘客需求分布,同时也能增强客流拥挤站点的发车间隔,能够使列车物尽其用,达到最优方案,小交路的在拥堵站点开设原则是客流拥挤站点上下游的1/2或1/3处,根据客流数据统计计算最佳折返路线。
        三、结束语
        目前客流拥挤是困扰各大城市的难题,近年来流量控制也成为热门的硕士博士等的研究课题和方向,各学者专家都力求在技术上突破该难题,也提出了相应的技术方案和调控方法,然而技术的变革依然赶不上逐年上涨的客流量,客流和车载负荷的矛盾依然无法根治,也就需要专家学者的共同努力,通过理论与实践相结合的探索方式寻求调控最优化的方式,从而在减轻列车负荷压力的同时满足乘客的出行需求。
        参考文献
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        作者简介:王岩,身份证号:150426198705180035
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