一種新型高鐵站站前道路乘客換乘系統設計★

姚 博 梁 喆 孫浩旋

(1.東北林業大學交通學院，黑龍江 哈爾濱 150040； 2.東北林業大學機電工程學院，黑龍江 哈爾濱 150040)

0 引言

隨著我國社會的不斷發展，截止至2016年鄭徐高鐵的開通，我國高速鐵路總里程已達到2萬km，超過其他國家高鐵運營里程的總和。我國高速鐵路將繼續發展下去，預計到2025年，我國高速鐵路總里程將達到3.8萬km，覆蓋我國絕大多數大中型城市，成為我國交通運輸系統中不可或缺的一部分[1]。近些年來，高鐵作為一種方便快捷的出行方式逐漸被人們接納。乘客選擇高速鐵路作為出行方式的最主要原因是乘坐高鐵出行的快速[2]。在目前高鐵運營時速已達到較高水準，以及城市道路交通法規、設施已逐漸完善的情況下，乘客對耗費在高鐵站出入站換乘上的時間增長或減少十分敏感[3]。

以湖州市高鐵站出站乘客換乘方式為例，乘客選擇出租車以及私家車作為換乘工具的占比達到52%，占有很大比例，因此，為提高乘客選擇高鐵出行的滿意度，提高高鐵站乘客換乘小型汽車換乘效率，縮短乘客換乘時間便顯得尤為重要[4]。高鐵站作為城市的地標性建筑，部分城市在建設高鐵站站前廣場時盲目求大，站前廣場不能很好地發揮乘客快速集散的功能，交通換乘配套設施不夠人性化、便攜化[5]。乘客在目的地高鐵站換乘花費大量時間，高鐵作為一種出行方式便會失去便攜、高效的優勢。

1 系統組成設計

1.1 組成結構

高鐵站站前道路乘客換乘系統由乘客等候區、車輛等候區、智能斑馬線、智能擋柱、智能懸臂LED顯示屏、路側控制單元組成。高鐵站站前換乘道路上安裝有多個乘客換乘系統，系統之間相互配合，信息共享相通。如圖1所示為系統組成示意圖。

1.2 乘客等候區方案設計

乘客等候區設置于距路側路緣石30 cm處，由兩塊鑲嵌于地面的壓力感應裝置組成，兩塊壓力感應裝置用于檢測是否有乘客等待乘車，以及等待乘車、結伴出行的乘客組數是否大于兩組。根據實際情況，做出如下假設：結伴出行的一組乘客在大多數情況下均選擇乘坐一輛車輛出行；結伴出行的一組乘客在路側等待乘車時，站立位置不會距離過大；非結伴出行的乘客，在路側等待乘車時，站立位置不會距離過近?；诩僭O，結合乘客站立等候習慣，合理設置兩組壓力感應裝置自身面積以及相互之間距離間隔。當檢測到有兩組以上乘客等待乘車時，系統工作；當檢測到少于兩組乘客等待乘車時，系統處于休眠狀態，車輛靠邊停車及乘客上下車按照平常形式進行。

1.3 車輛等候區方案設計

在車輛等候區處，設置兩條車道供車輛停車等候乘客上車。對靠近路側的車道記為車道Ⅰ，對與車道Ⅰ相鄰的車道記為車道Ⅱ，在兩車道處均設置車輛檢測器。在設計汽車等候區長度時，若根據大客車整車長進行設計，會造成道路資源的大量浪費。因此，在高鐵站站前道路，可選擇一或兩個系統，根據大客車整車長對其汽車等候區的具體長度進行確定，其余系統的汽車等候區長度根據中型車整車長進行設計。這樣既可保證乘客能夠選擇大客車作為換乘工具，也可保證道路資源不被大量浪費。

1.4 智能斑馬線方案設計

智能斑馬線設置于汽車等候區后方，智能擋柱之前。智能斑馬線僅在車道Ⅰ以及車道Ⅱ處設置，斑馬線寬度較現有道路路口實際鋪設的斑馬線寬度做出適當縮小，避免對道路資源的過度浪費。相較于常規斑馬線，本系統所述斑馬線具有發光功能，當車道Ⅰ以及車道Ⅱ處車輛檢測器檢測到有車輛停止時，即有行人需要通過道路搭乘車輛時，智能斑馬線亮光，與智能擋柱配合，警示來往車輛注意避讓，行人經由智能斑馬線到達上車點；當未檢測到有乘客或車輛在等候區等候，或禁止乘客進入道路時，智能斑馬線中內置燈光熄滅，以避免對車輛通行造成干擾。

1.5 智能擋柱方案設計

智能擋柱由若干根直徑50 cm的圓柱形鋼柱組成，智能擋柱設計為既可以在路面中隱藏，也可以在路面表面上伸出保護車輛及行人的形式。相較于欄桿，擋柱可以為在人行道上行走的行人以及正在等候乘客上車的車輛提供更穩固的保護。

當汽車等候區處無車輛在等候乘客上車，以及人行道上無行人正在行走時，智能擋柱隱藏于路面之中，不對來往正常行駛在車道上的車輛造成干擾。當汽車等候區處有車輛正在等候乘客上車，或人行道上存在行人正在行走，智能擋柱探出對行人及車輛起到保護作用。智能擋柱表面涂有熒光物質，在夜間可以有效提醒來往車輛注意避讓。智能擋柱與智能懸臂LED顯示屏密切配合，當智能擋柱即將探出地面時，前方智能懸臂LED顯示屏警示即將通過彈出智能擋柱的車輛，提前預警避免車輛因不具備充足的停車距離而導致交通事故。

1.6 智能懸臂LED顯示屏設計

智能懸臂LED顯示屏與汽車等候區設計、智能擋柱設計密切配合。智能懸臂LED顯示屏指示車輛具體停車位置，當等待乘車乘客組數不少于兩組且車道Ⅰ處無車輛?？浚甘拒囕v停靠于車道Ⅰ處；當等待乘車乘客組數不少于兩組且車道Ⅰ處已有車輛?？浚甘拒囕v在車道Ⅱ處停車。當后方系統中有智能擋柱即將探出路面，智能懸臂LED顯示屏同樣具有提前警示車輛注意避讓以避免具體事故的發生的功能。LED顯示屏設置位置滿足底端距離地面5 m處，具體設置高度可根據實際安裝情況進行適度調整。

1.7 路側控制單元方案設計

路側控制單元用于接收乘客等候區處檢測到的等待乘車乘客組數，汽車等候區處車道Ⅰ、車道Ⅱ處車輛?？壳闆r，并對接收到的信息進行判斷處理，將處理過的信息轉化為智能斑馬線、智能擋柱、LED顯示屏等可以識別的信號，指導行人通過道路，保護處于等候區的車輛、行人，指示車輛具體停靠位置，提前警示車輛注意避讓。路側控制單元置于硬質箱體之中，以保護路側控制單元中電子元件等不受損壞。路側控制單元同時應具有故障檢測的功能。當檢測到系統組成中出現故障，路側控制單元應立即停止系統的工作，等待修復。

2 系統工作步驟

系統安裝于高鐵站站前換乘道路區域，當乘客等候區檢測到有兩組或兩組以上乘客等待乘車時，智能懸臂LED顯示屏顯示此處有乘車需求，吸引車輛在此處停車，若車道Ⅰ處無車輛停放，優先引導車輛在車道Ⅰ處停放；若車道Ⅰ處已有車輛停放，則指示車輛停放至車道Ⅱ處。當兩車道上均有車輛停放后，智能斑馬線亮光引導乘客乘車，智能擋柱從路面中升起，保護正在車輛等候區等待的車輛以及正在等候乘車的乘客。待兩車道上車輛均已離去后，智能斑馬線內置燈光熄滅，智能擋柱隱藏于路面之中，等待下次工作。

若車輛等候區車道Ⅰ、車道Ⅱ處均檢測到車輛停放時，而乘客等候區并未檢測到有兩組或兩組以上乘客等候乘車時，說明此時停放在車道上的車輛中的乘客需要下車進入高鐵站，同樣需要對在車輛等候區處停放的車輛及乘客進行保護。需要使智能斑馬線亮光引導乘客，使智能擋柱從地面中探出，并通過智能懸臂LED顯示屏對行駛中的車輛進行警示。待兩車道上均無車輛停放后，智能斑馬線內置燈光熄滅，智能擋柱隱藏于路面之中，等待下次工作。

當乘客等候區未檢測到兩組及兩組以上乘客等候乘車，且車輛等候區無車輛停放，或僅在車道Ⅰ處有車輛停放時，系統處于休眠狀態。如圖2所示為系統工作流程圖。

3 結語

由于目前高鐵站站前道路缺少輔助設施及管理方案，經常引起乘客排隊等待車輛，車輛排隊等待乘客同時發生，造成站前道路的擁堵，降低了高鐵站的換乘效率。本文所述系統利用緊鄰路側的兩條車道供換乘車輛停放，保護在斑馬線上的乘客及停放在車輛等候區處車輛的安全，及時告知駕駛人系統工作狀態，可有效提高高鐵站站前道路換乘效率，提高乘客乘坐高鐵出行的服務滿意度，從而促進我國高速鐵路建設的發展。