延誤對城市軌道交通換乘站運營的影響及對策

劉 濤 羅晗逸

(1.同濟大學交通運輸工程學院 上海201804;2.寧德市交通運輸局 福建寧德352100)

近年來，城市軌道交通系統(tǒng)以其運輸高效率、高密度、大容量、高可靠性等特點，已經(jīng)成為城市公共交通中的骨干。作為城市軌道交通系統(tǒng)樞紐的換乘站，承擔了連接各條獨立運營線路的功能，因此其內(nèi)部存在著大量的換乘客流和進出站客流。由于軌道交通在日常運營過程中會受到各種外界因素和內(nèi)部因素的影響，列車的日常運行會因旅客乘降、設(shè)備故障以及突發(fā)事件等原因產(chǎn)生延誤。當換乘站內(nèi)的某條線路發(fā)生延誤時，會造成換乘站內(nèi)一些乘客的滯留時間過長，如果車站不能立即采取合理的客流管控措施，極易在換乘站內(nèi)形成客流擁堵點，給運營安全帶來嚴重威脅。

1 列車延誤對換乘站運營的影響

當軌道交通換乘站某個方向的列車發(fā)生延誤時，由于在延誤時段內(nèi)該方向無列車到達，而其他方向的列車換乘到延誤方向的客流以及延誤方向的進站客流還在繼續(xù)到達，將會引起延誤方向的上車客流在站臺集聚。如果延誤持續(xù)時間過長或者延誤次數(shù)過多，會導(dǎo)致站臺客流密度過大，易引起安全事故［1］。

一條軌道線路包括兩個方向，即上行方向和下行方向。從我國的軌道交通運營實踐來看，軌道車站的站臺一般為島式站臺或側(cè)式站臺。站臺客流量可表示為

式中:i為站臺編號;

Qi(t)為t時刻站臺上的客流總量;

Qi0(t)與Qi1(t)分別為該站臺的非延誤方向和延誤方向t時刻的客流量。

若該站臺為側(cè)式站臺，則Qi0(t)=0;若為島式站臺，則Qi0(t)隨著該方向列車的到達呈現(xiàn)周期性變化。

若站臺某個方向的列車運營發(fā)生延誤時，以換乘站最后一列正點到達列車的出發(fā)時刻為后續(xù)列車延誤影響的開始時刻t0。延誤開始時，延誤方向的到達客流可以劃分為三類:滯留客流、進站客流與換入客流，則

式中:a為延誤開始時刻站臺上的滯留客流量;

pi(t)為t時刻站臺上的進站客流量;

qi(t)為t時刻站臺上的換入客流量。

《青松紅杏圖》一直被認為是智樸和尚的自畫小像，然而關(guān)于該畫還有很多疑惑不解，如《青松紅杏圖》何時落入崇效寺至今不明。 雖然相關(guān)資料有說，這幅圖最早被游寺的康熙朝臣王士禎與朱彝尊等人看到，并題今名，但具體時間不明。 按智樸為1642年松、杏戰(zhàn)役時的俾將，推算1690年作畫時他至少應(yīng)該七十歲了，智樸1702年下江南，自江南還山后幾乎不再出山。 由此推算《青松紅杏圖》大致寄存時間在作畫后十年左右。

從式(2)可以看出，站臺延誤方向的客流量在延誤時段內(nèi)由滯留客流量、進站客流量和換乘客流量三部分組成。對滯留客流而言，它由延誤開始時刻該方向的滯留乘客流和通道內(nèi)的上車客流組成，為一常數(shù);而對進站客流量和換乘客流量而言，這兩個因變量均是時間變量的增函數(shù)。

根據(jù)式(1)和式(2)可以得出如下結(jié)論:當站臺某個方向的列車發(fā)生延誤時，隨著時間t的增加，客流總量Qi(t)也會不斷增加，其增長速度由進站客流量pi(t)和相鄰線路的換入客流量qi(t)的增加速度共同決定。參考Fruin行人服務(wù)水平體系，當站臺服務(wù)水平達到E級，即人均空間在0.46～0.93 m1時，乘客就存在一定的安全風險［2］，此時必須采取控制措施，以保證乘客的舒適和安全。

2 影響換乘站延誤處置的主要因素

2.1 換乘站的客流結(jié)構(gòu)

車站客流結(jié)構(gòu)是對延誤站臺客流進行預(yù)測的基礎(chǔ)，它是指在一個給定的時間段內(nèi)，某個線路方向的進站客流量、分方向換入客流量、分方向換出客流量、出站客流量以及各變量之間的比例關(guān)系。一般來說，軌道交通的客流結(jié)構(gòu)在一段時間內(nèi)是比較穩(wěn)定的，可以通過分析歷史客流特點對當前的客流結(jié)構(gòu)進行預(yù)測［3］。

根據(jù)式(2)，當延誤方向在延誤持續(xù)的時間段內(nèi)進站客流pi(t)增長速度過快，則車站延誤處置工作的重點是要嚴格控制進站客流量，以保證延誤站臺的客流規(guī)模;若該時間段內(nèi)的站臺客流量以換乘客流qi(t)為主，則需要考慮如何控制主要換入方向的換乘客流量。

2.2 站臺的有效面積及站臺形式

站臺的有效面積是站臺上的乘客在站臺上實際占用的區(qū)域面積［4］。站臺的有效面積受到站臺的尺寸設(shè)計、形式設(shè)計和流線組織的影響。站臺的有效面積也是決定換乘站在發(fā)生延誤時所采取的客流管控措施強度的一個重要因素，站臺有效面積越大，延誤發(fā)生時的站臺乘客的安全風險就越小。站臺的形式是指站臺是島式站臺、側(cè)式站臺或者是其他形式的站臺。不同的站臺類型直接影響到站臺的實際有效面積，這對換乘站客流管控的影響也比較大。此外，站臺是否設(shè)有站臺門也是一個重要因素。對于設(shè)置站臺門的站臺，因列車延誤導(dǎo)致乘客在站臺積壓時，其危險系數(shù)要遠低于沒有安裝站臺門的站臺。

2.3 換乘形式

換乘站的換乘形式由線路的走向及相對位置決定，一般較為常見的為通道換乘、站廳換乘、同站臺換乘等［4］。當發(fā)生運營延誤時，換入延誤方向的客流不斷積壓在站臺上，像通道換乘、站廳換乘這種具有大容量、長距離通道的換乘方式能夠有效緩沖換乘客流對站臺的沖擊，有利于控制延誤站臺的客流密度;而對于那些短距離甚至零距離的換乘方式(例如同站臺換乘)，客流會快速增加而無法控制，存在安全風險。

3 換乘站延誤處置措施分析

當延誤持續(xù)時間過長或者次數(shù)過多時，將可能引發(fā)換乘站發(fā)生大客流事件，此時車站需要立即采取相關(guān)措施，控制重點區(qū)域的客流規(guī)模，以保證乘客的出行安全。換乘站應(yīng)對大客流事件的措施總體上可以分為兩類:一類是客運組織措施，另一類是行車調(diào)整措施［1，5-9］。下面將具體分析這兩類措施包含的內(nèi)容及其適用范圍。

3.1 客運組織措施

表1 不同限流措施間的對比

3.1.1 進站限流

進站限流一般是指通過關(guān)閉出入口或者關(guān)閉部分進站閘機來有效控制乘客進站量。車站值班員需要根據(jù)延誤條件下客流聚集的速度和規(guī)模，靈活選擇在出入口進行限流或在閘機處進行限流。由于車站的出入口及進站閘機為車站所有線路所共用，進站限流不可避免地影響到其他方向進站客流的服務(wù)水平。

3.1.2 換乘限流

換乘限流是專門針對換乘站的限流措施。換乘站發(fā)生小規(guī)模延誤時，換乘限流可以減緩鄰線客流在延誤線路所在站臺的聚集，從而降低站臺的安全風險。但是換乘限流的實施需要一定的條件，只有使用長通道換乘或者站廳換乘的方式才能夠采取換乘限流。對于另外一些換乘方式，如同站臺換乘、結(jié)點換乘，由于這些換乘方式幾乎不存在緩沖距離，從而無法實施換乘限流。

3.1.3 發(fā)布引導(dǎo)信息

發(fā)布引導(dǎo)信息對引導(dǎo)乘客出行具有非常重要的作用。當線路發(fā)生延誤時，要及時通過廣播發(fā)布延誤信息，同時告知乘客車站采取的相關(guān)限流信息以及乘客可采取的換乘方案，乘客可以根據(jù)這些信息來做出合理的出行方案調(diào)整。

3.2 行車調(diào)整措施

對換乘站而言，延誤線路站臺聚集客流的主要組成部分通常是換乘客流。當其他線路換乘到延誤線路的客流量大且換乘通道長度短、面積小時，換乘限流措施一方面既達不到預(yù)期處置效果，另一方面還會導(dǎo)致?lián)Q乘通道發(fā)生安全事故。此時，需要采取必要的行車調(diào)整措施來進行換乘站延誤處置。行車調(diào)整措施大體上包括相鄰線路跳站停車、相鄰線路扣車、延誤線路出備車和延誤線路變更列車運行交路等。不同行車調(diào)整措施間對比如表所示2。

表2 不同行車調(diào)整措施之間的對比

3.2.1 相鄰線路扣車

軌道交通扣車是指將線路上列車扣停在本站附近的車站，以緩解隨車到達的客流對本站的沖擊。扣車實質(zhì)上是擴大了該線路的發(fā)車間隔，減少了延誤時段內(nèi)到達換乘站的列車數(shù)，進而達到了緩解延誤站臺客流集聚規(guī)模的目的。但是，扣車方式的使用條件較為苛刻，它需要運行圖有足夠的彈性時間來消除扣車帶來的影響。因為進行一次扣車相當于發(fā)生了一次延誤，它除了會影響后續(xù)列車的正點運行外，如果扣車時間過長或扣車次數(shù)過多還可能會引起自身站臺的客流規(guī)模過大，尤其在高峰時段，更加需要慎重選擇。

3.2.2 相鄰線路跳站停車

相鄰線路跳站停車是指相鄰線路的列車在該站不停站通過。跳站停車可以將潛在的換乘客流通過不停站的方式轉(zhuǎn)移到前方車站來緩解延誤線路的站臺壓力。由于這種方式實施簡單，效果明顯，同時對運行圖的影響小，是換乘站一種常見的行車調(diào)整方式。但是，采取跳站停車后，該方向的上車客流的等待時間會加長，同時列車上的出站和換乘乘客需要在下一站點下車或者在其他換乘站點換乘，會增加其他車站的壓力。此外，在線網(wǎng)連通性差時，還要考慮乘客回流的情況。

3.2.3 延誤線路出備車

當延誤持續(xù)一段時間后，客流規(guī)模已經(jīng)到了無法控制的情況下，運營方需要考慮出備車。通過組織空車來有效緩解站臺壓力，保證乘客的人身安全。由于出備車需要一定的條件，因此并不是所有的情況都可以采用出備車來進行延誤處置。

3.2.4 延誤線路變更列車運行交路

當線路延誤時間過長時，運營方可以變更列車運行交路，而變更列車運行交路要求區(qū)間里有設(shè)置折返線的中間站。這種方式對列車運行圖的影響大，需要重新編圖，一般只有在發(fā)生較長時間的運營中斷時才會使用。

3.3 其他配套措施

延誤發(fā)生后，軌道交通相關(guān)部門在做好內(nèi)部各項應(yīng)對措施的同時，要及時對外發(fā)布信息。若延誤預(yù)計持續(xù)時間較長、對運營影響程度較大，則需要通過外部媒體更大范圍地進行宣傳及客流引導(dǎo)。必要時，還應(yīng)積極聯(lián)系政府有關(guān)部門，進行應(yīng)急聯(lián)動處置。

4 結(jié)語

延誤是城市軌道交通在日常運營中必須面對的問題之一。除了要從行車組織的角度來分析延誤傳播特性與延誤調(diào)整技術(shù)外，軌道交通運營方還應(yīng)該重視延誤條件下?lián)Q乘站的應(yīng)急處置，確保換乘站在延誤發(fā)生時能夠安全、有序、快速、有效地開展客流管控工作，保障乘客的出行安全，提高軌道交通的整體服務(wù)水平。

［1］江志斌，苗秋云.城軌交通列車運行延誤影響及其減緩措施［J］.現(xiàn)代城市軌道交通，2009(5):59-62.

［2］Fruin J J.Pedestrian planning and design:metropolitan association of Urban Designer and Environmental Planners［M］.New York，1971.

［3］丁蕾.城市軌道交通換乘站客流預(yù)警及應(yīng)對方法研究［D］.南京:南京理工大學，2012.

［4］王芳玲.不同行車間隔匹配對城市軌道交通換乘站站臺服務(wù)水平的影響研究［D］.北京:北京交通大學，2013.

［5］朱效潔.上海軌道交通人民廣場樞紐站大客流組織對策研究［J］.城市軌道交通研究，2010，13(1):1-6.

［6］宋利明.地鐵線網(wǎng)大客流應(yīng)對措施［J］.城市軌道交通研究，2011，14(8):49-50，64.

［7］王祎南.突發(fā)特大客流城市軌道交通運營組織研究［D］.北京:北京交通大學，2008.

［8］史小俊.地鐵車站應(yīng)對大客流的組織措施［J］.城市軌道交通研究，2009，12(10):70-72.

［9］張倫，陳扶崑.地鐵車站大客流運營組織探討［J］.城市軌道交通研究，2011，14(5):87-90.