大型軌道交通換乘站風險評估分析

莢巍

摘要：本文基于大型軌道交通換乘站客流風險影響因素分析，從換乘通道能力適應性、換乘安全性等角度建立換乘設施評價體系，并根據大型軌道交通換乘站換乘設施布局情況，分析研究換乘設施最大通過能力，對換乘設施進行評價。最后從降低換乘站安全風險，保障乘客安全和換乘通暢角度，提出換乘設施風險防范措施，同時設定換乘站預警機制和換乘優化觸發機制。

關鍵詞：大型軌道交通換乘站;風險評估;預警機制;觸發機制

大型軌道交通換乘站由多條軌道交通線路交匯而成，結構復雜，客流量大，客流流線復雜，尤其是換乘通道內進站客流、出站客流和換乘客流沖突較多，容易產生交叉、對流，存在一定安全風險。

目前，國內對大型軌道交通換乘站的研究主要側重于內部客流組織優化設計，對于換乘站內部換乘設施評價和風險評估較少。本研究旨在建立換乘站換乘設施的評價體系，對換乘設施進行評價，評估大客流情況下的風險隱患，制定相應的預警機制和換乘方案優化觸發機制，為優化運營組織設計決策提供參考。

1 換乘設施風險影響因素

換乘設施風險影響因素主要包含換乘通道寬度、換乘通道長度、換乘客流量、列車發車間隔、換乘標志標識以及客流組織方案。

（1）換乘通道寬度：換乘通道寬度直接決定通道的通過能力，寬度越寬，通過能力越大。

（2）換乘通道長度：換乘通道的長度決定了其承載客流能力，換乘通道過短，達不到客流緩沖的目的，存在客流集散安全隱患;換乘通道過長，乘客換乘距離和時間增加，舒適度和便捷性下降[1]。

（3）換乘客流量：在換乘通道寬度和長度確定的前提下，換乘客流量是影響換乘通道安全的重要因素，客流量越大，越容易形成擁堵，風險越大。

（4）列車發車間隔：列車發車間隔對換乘站客流量的疏散至關重要，尤其是雙向列車如果同時到達站臺，此時換乘客流可達到最大值。

（5）換乘標志標識：地鐵站內設置合理、醒目、連續的換乘引導標識系統，可以使乘客快速尋找到換乘路徑，避免在站臺集聚。

（6）客流組織方案：合理的客流組織方案，可以減少客流沖突，保障換乘順暢。

2 換乘設施風險評價指標體系

本研究從換乘設施能力適應性、換乘安全性兩個方面建構評價指標體系，對換乘設施風險進行評價[2]。

（1）換乘設施能力適應性

換乘設施能力適應性通過負荷度來衡量，負荷度是衡量單位時間內換乘設施通過能力與換乘客流的匹配性，其公式為：換乘設施負荷度=高峰小時換乘客流量/換乘設施設計能力，負荷度越大，說明換乘通道越擁擠。

——設施負荷度;

——高峰小時換乘客流量;

k——換乘通道單位寬度最大通過能力;

w——換乘通道寬度。

高峰小時換乘客流量和換乘通道寬度根據現狀調查得到，換乘通過能力可以根據《地鐵設計規范》（GB50157-2013）計算得出[3]。

通道負荷度等級主要劃分為4個級別，分別為自由、通暢、一般擁擠和嚴重擁擠。當負荷度達到0.5及以上，通道開始產生擁擠，存在安全風險。

（2）換乘安全性

軌道交通的客流分布是隨著列車到達呈現規律性脈沖式分布，這就在短時間內對換乘設施產生強烈沖擊，尤其是換乘通道的入口處，是制約整體換乘設施能力的關鍵節點，容易造成乘客排隊擁堵現象，稱之為瓶頸設施。

換乘安全性用瓶頸設施沖擊系數來衡量，其公式為：瓶頸設施沖擊系數=換乘客流的實際疏散時間/適宜疏散時間，系數越大，越擁擠，安全隱患越大。

——瓶頸設施沖擊系數;

——換乘客流的實際疏散時間;

——到達瓶頸設施的最大距離;

v——正常步行速度，取60m/min。

實際疏散時間與換乘客流量和換乘設施通過能力有關，換乘客流量與高峰小時軌道交通發車間隔以及換乘客流分布均衡性有關。最不利情況為雙向列車同時到達站臺，此時換乘客流可達到最大值。

適宜的疏散時間是人為設定的，以站臺最遠處乘客達到瓶頸設施的正常步行時間為適宜的疏散時間。如果站臺上距離瓶頸設施最遠處乘客以正常歩速達到瓶頸設施前，前面的客流能完全疏散，則通道順暢;否則容易形成擁堵。

一般，當瓶頸設施沖擊系數在0.8-1.0之間時，瓶頸設施可以及時疏散到達的客流;當沖擊系數大于1.0時，說明客流對瓶頸設施造成較大的沖擊，會產生擁堵[4]。

3 換乘設施風險評估

本文以南京大型軌道交通新街口站為案例進行風險評估，該大型軌道交通換乘站為1號線和2號線線的交匯站點，高峰期客流量大，進出站客流和換乘客流組織復雜。

3.1換乘設施基本情況

（1）1號線換乘2號線

1號線換乘2號線有兩條路徑，其中通道一為單向通行;通道二為雙向通行。

通道一：換乘距離約180米，通道方式為電梯和樓梯組合形式，寬度為3米單向通道+5米通道+1米上行電梯和2.7米上行樓梯。

通道二：平均換乘距離約128米，通道方式為電梯和樓梯組合形式，寬度為5米通道+1米上行電梯和2.7米上行樓梯。

（2）2號線換乘1號線

2號線換乘1號線有兩條路徑，其中通道三為向下單向通行;通道四為雙向通行。

通道三：換乘通道距離約128米，通道方式為樓梯，雙側寬度為1.9米下行樓梯和5米單向通道。

通道四：平均換乘距離約135米，通道方式為電梯和樓梯組合形式，寬度為5米通道和2.7米樓梯。

（3）乘客到達換乘通道入口的最大距離

根據調查，乘客到達各換乘通道入口的最大距離分別為38米，48米，58米和18米。

3.2換乘客流基本情況

（1）高峰期換乘客流情況

根據調查，該站日均總體換乘客流約24.3萬人次，高峰期換乘客流約2.6萬人次。其中，1號線換2號線約1.1萬人次，2號線換1號線約1.5萬人次。

（2）換乘通道客流情況

根據調查，1號線換乘2號線通道一最大換乘客流量約6430人次，2號線換乘1號線通道三最大換乘客流量約14024人次，通道換乘客流出現明顯不均衡性。

3.3換乘設施安全性評估

（1）換乘通道負荷度

換乘通道通過能力可以根據《地鐵設計規范》（GB50157-2013）計算得出，根據各換乘通道的客流量，進而得出換乘通道的負荷度。具體情況如下表所示。

其中1號線換乘2號線通道最大負荷度為0.36，為3米單向通道處;2號線換乘1號線通道最大負荷度為0.88，為雙側1.9米下行樓梯。

根據通道負荷度等級劃分情況，1號線換乘2號線換乘通道屬于通暢狀態，而2號線換乘1號線換乘通道三處于嚴重擁擠狀態，存在較大安全風險。

（2）瓶頸設施沖擊系數

根據公式，計算得出換乘乘客到達各換乘設施入口處的沖擊系數。其中，通道一的沖擊系數為1.4，為1號線換乘2號線最大瓶頸設施沖擊系數;通道三的沖擊系數為1.7，為2號線換乘1號線最大瓶頸設施沖擊系數。

根據瓶頸設施沖擊系數劃分，通道一和通道三的沖擊系數均超過1.0，說明客流對換乘設施造成較大的沖擊，會產生擁堵，存在安全風險;通道二的沖擊系數為1.0，瓶頸設施可以及時疏散到達的客流;通道四的沖擊系數為0.1，基本無影響。

（3）小結

通過對換乘通道負荷度和瓶頸設施沖擊系數的測算，由此可以得出，1號線換乘2號線和2號線換乘1號線存在風險的均在通道一和通道三。其中：

1號線換乘2號線：通道一的負荷度為0.36，換乘通道通暢，乘客可以自由換乘;通道一的沖擊系數為1.4，在換乘通道入口處短時存在擁堵現象，存在一定的安全風險。

2號線換乘1號線：通道三的負荷度為0.88，處于嚴重擁堵狀態，安全風險較大;通道三的沖擊系數為1.7，在換乘通道入口處短時乘客排隊現象嚴重，下行乘客存在踩踏風險，需要采取積極措施及時疏散站臺換乘客流。

4 換乘設施風險防范措施

為了防范可能存在的安全風險隱患，需要結合實際情況采取積極應對措施，盡可能將風險降到最低。通過前文分析，可以看出主要的安全風險集中在2號線換乘1號線的通道三，因此，下文主要針對換乘通道三提出一系列改善和優化措施。

4.1換乘設施和運營組織優化

針對2號線換乘1號線站臺乘客擁堵現象，可以通過完善換乘設施標志標識和優化運營組織，盡可能將換乘客流引導和疏散至通道四，緩解通道三的客流壓力。

（1）完善2號線站臺換乘指引標識，如：站臺樓梯上方增加【換乘1號線】字樣;完善立柱及墻體上的指引換乘標識;完善站廳層換乘指引標識。

（2）2號線站臺兩側換乘入口處增設固定語音播放設備，提醒乘客注意安全;在下行樓梯上增加防滑條，或者鋪裝彩色防滑瀝青;換乘通道中間頂部增設黃色閃爍警示燈，進行安全提醒;在換乘通道交匯處施劃禁停區。

（3）優化列車發車間隔，1號線高峰期行車間隔小于2號線，2號線高峰期雙向列車錯時到達。

4.2瓶頸設施處設置三級預警區

2號線站臺兩側換乘通道入口處劃定三級預警區。一列車停車后，換乘乘客步行至換乘通道，上一列車換乘客流仍沒完全進入換乘通道，需要啟動預警。

根據調查，2號線列車進站至換乘通道步行時長約15秒，換乘通道1.9米，通行能力1小時7980人，按照每平方站立6人標準，建議：

√Ⅲ級安全預警區域約6平方米。

√Ⅱ級安全預警區域約24平方米。

√Ⅰ級安全預警區域約36平方米。

4.3設置換乘方式調整觸發機制

建議建立換乘方式調整觸發機制，即：設置三個觸發條件，兩種觸發機制。

（1）2號線換乘1號線通道負荷度≥1.0

早高峰（7-9點中客流最高1個小時）2號線換乘1號線換乘客流超過通道通行能力，即通道負荷度超過1.0，換乘客流約1.75萬人次時（2019年，換乘客流1.53萬人次/換乘通道通過能力1.75萬人次=負荷度0.88）。

（2）1號線換乘2號線高峰客流匹配2號線換乘1號線通道負荷度≤0.5

早高峰（7-9點中客流最高1個小時）1號線換乘2號線換乘客流進一步下降，小于2號線換乘1號線換乘通道通行能力的50%，即通道負荷度低于0.5，換乘客流小于0.875萬人次時（2019年，換乘客流為1.11萬人次）。

（3）1號線換乘2號線客流與2號線換乘1號線客流嚴重失衡

當早高峰1號線換乘2號線與2號線換乘1號線通道負荷度之比達到1：3時（目前負荷度之比為0.36：0.88=1：2.4）。

（4）達到條件1和2，或條件1和3時，建議啟動換乘方式調整。

5 結語

合理評估大型軌道交通換乘站站內客流擁堵風險，對車站運營安全管理具有重要意義。本文分析了換乘設施風險影響因素，從換乘設施的能力適應性和換乘安全性兩個方面，提出換乘通道負荷度和瓶頸設施沖擊系數兩個評價指標。以某大型軌道交通換乘站為例，通過對換乘設施進行風險評估，有效地找出了風險節點所在;針對存在的風險隱患，從換乘設施和運營組織兩個方面提出了改進措施;通過在瓶頸設施處設置三級預警機制，有效地預防可能發生的風險;最后設置換乘方式調整觸發機制，達到一定條件，即調整換乘方式。

參考文獻：

[1]李得偉，尹浩東.地鐵車站換乘通道合理長度評估方法[J].城市軌道交通研究，2014.U231.4.

[2]王波，安栓莊，李曉霞.城市軌道交通換乘設施的評價方法[J].都市快軌交通，2007.第20卷第4期.

[3]《地鐵設計規范》（GB50157-2013），北京：中國建筑工業出版社，2013.

[4]寇春歌，何世偉，何必勝.城市軌道交通運能瓶頸識別方法研究[J].交通信息與安全，2014.總182期第32卷.

南京地鐵運營有限責任公司 ?南京 ?211112