基于系統(tǒng)動力學的地鐵車站客流量影響因素分析

邵一琨

摘 要：廣州地鐵目前發(fā)展迅速，已經(jīng)進入大線網(wǎng)運營時代，客流量顯著增加，因此本文以提高地鐵車站乘客疏導效率為基點，運用系統(tǒng)動力學的理論與方法，分析了地鐵車站客流影響因素，建立了系統(tǒng)動力學模型及描述了各因素之間的因果關系、系統(tǒng)響應及過程。

關鍵詞：地鐵車站客流；系統(tǒng)動力學；VENSIM

1 廣州地鐵現(xiàn)狀

目前，廣州地鐵已建成開通9條線路、總長共260公里。至2017年還將力爭新建成開通廣佛線西朗至瀝 段、六號線二期等多條線路，屆時累計開通里程將超過500公里。隨著跨越式的發(fā)展，廣州地鐵已大線網(wǎng)運營時代，目前日均客流量近590萬人次，與去年同期相比增長了10萬人次，快速的客流增長對線網(wǎng)運營有了更高的要求，因此，為了達到高效的運行及快速的乘客疏導，分析地鐵車站客流變化并找出影響因素，顯得更加重要。

2 系統(tǒng)動力學

系統(tǒng)動力學是綜合了反饋控制論、信息論、系統(tǒng)論、決策論、計算機仿真以及系統(tǒng)分析的試驗方法等發(fā)展而來的。系統(tǒng)動力學利用因果反饋關系描述系統(tǒng)的動態(tài)復雜性，并能夠定性與定量地分析研究系統(tǒng)，從系統(tǒng)的微觀結構入手建立模型，構造系統(tǒng)的基本結構。并且，通過VENSIM這一可以建立可視化動態(tài)模型的圖形接口軟件，可以將系統(tǒng)中各變量之間關系以適當方式寫入模型，記錄及了解各變量之間的因果關系，便于直觀的模擬和分析系統(tǒng)的動態(tài)行為[1]。

3 地鐵車站乘客客流量影響因素分析

對于每一位乘坐地鐵的乘客來說，在從出發(fā)進站到乘車再到下車及出站的過程中都是在跟地鐵相關設備及工作人員打交道。以廣州地鐵為例，針對乘客在地鐵站的場景來說，與乘客相關的因素包括：羊城通OCT、單程票TOKEN、自動售票機TVM、自動檢票機GATE（包括出閘機及進閘機）、半自動售檢票機BOM）、自動扶梯、地鐵列車以及各崗位工作人員等。因此，閘機的通過能力、自動售票機的服務能力、工作人員的工作效率（包括業(yè)務水平及引導有效率等）、扶梯通過能力、列車載客量等都會影響乘客的滯留時間進而減緩乘客的疏散效率[2][3]。

4 系統(tǒng)建模

然后，根據(jù)因果關系圖建立系統(tǒng)流程圖。首先先要確定系統(tǒng)中的水平變量、速率變量。本系統(tǒng)中包括地鐵車站總人數(shù)、進站人數(shù)、出站人數(shù)三個水平變量；乘客進站速率、人數(shù)增加率、人數(shù)減少率、乘客離站速率四個速率變量。各輔助變量包括閘機、售票機、車票、工作人員、扶梯等的狀態(tài)。據(jù)此，建立系統(tǒng)流程圖如圖2所示。

從圖2中，可以看出，進站人數(shù)受入閘機通過率、TVM數(shù)量、員工處理乘客事務的速度等因素的影響；而離站人數(shù)則受到出閘機通過率、列車載客量等因素的影響。在系統(tǒng)中，閘機故障率、TVM故障率、票卡異常率、乘客事務處理速率、扶梯故障率等均可以通過車站管理系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)以及實際測算統(tǒng)計得出。

5 結束語

由于地鐵建設從規(guī)劃到批復再到建成運行要經(jīng)歷幾年時間，本文正是基于由于前期規(guī)劃等因素導致的地鐵車站結構及空間不足且無預留足夠可發(fā)展空間的前提下，分析了系統(tǒng)動力學的特性，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)及經(jīng)驗建立了各因素之間的系統(tǒng)動力學結構模型。通過各變量之間的因果關系，有助于直觀看出地鐵客流影響因子的互相作用關系，并能夠更加直觀快速的找出地鐵車站提高客流組織能力的關鍵點及方法，從而達到快速疏散乘客的目的。但本文只從非換乘站的單一客流影響情況進行簡單分析，由于換乘站客流影響因素眾多，其間相互作用關系也更加復雜，因此在以后的研究中，將會以換乘站客流情況作為重點，繼續(xù)深入分析。

參考文獻

[1]王其藩.系統(tǒng)動力學[M].上海：上海財經(jīng)大學出版社，2009.

[2]陳峰，吳奇兵，張慧慧，等.北京地鐵1號線車站設施與客流關系分析[J].交通運輸系統(tǒng)工程與信息，2009，9（2）：94-96.

[3]唐壽成.地鐵車站客流組織工作探討[J].鐵道運輸與經(jīng)濟，2007，29（9）：48-50.