城市軌道交通車站通道內動態限流欄桿設計

李岳 劉辰樂 黃佳瑩 韓靚

摘 要：將道路交通中根據早晚的交通量來改變車輛的方向“潮汐車道”的概念引入軌道交通通道中，提出“根據客流預測數據以一小時為單位改變欄桿的位置”的客流組織措施解決城市軌道交通中雙向通道客流不均衡的情況，盡可能提高通道利用率，改善車站服務水平。

關鍵詞：城市軌道交通通道;動態欄桿;客流組織

0 引言

城市軌道交通車站通道可按照通道內通行的客流是否存在對向的行人流分為雙向通道和單向通道，雙向通道的缺點在于過大的對向行人流會導致行人在走行通道內發生對沖，降低乘客出行效率和滿意度[1]。本文提出“根據客流預測數據以一小時為單位改變欄桿的位置”的客流組織措施。

1 措施設計方案思路

針對既有城市軌道交通車站通道內是通常是固定欄桿的情況，本文提出了動態限流欄桿的設計思路。將道路交通中根據早晚的交通量來改變車輛的方向“潮汐車道”的概念引入軌道交通通道中，通過移動雙向通道中護欄的位置，保證人數較少一側流暢通行的同時擴大另一側的通道寬度，以改善該方向上的通行力。

對需要安裝分向欄桿的車站通道，預測客流量或收集和處理實際數據得到早晚雙向的客流數據，對通道按客流比例進行劃分。本文選擇一小時作為調整欄桿的時間單位。

2 評價指標體系參數

本文選擇從運營方與乘客兩個角度對通道服務水平進行評價，評價指標選擇通道利用均勻度、乘客時間延誤比和密度分布三個指標。

2.1 通道利用均勻度

通道利用均勻度是指在設置分向欄桿的雙向車站通道中，上下行通道的利用均勻程度。根據《地鐵設計規范》[2]（GB 50157-2013），1 m寬的通道1 h的設計通行能力為5 400人。

2.2 乘客時間延誤比

乘客時間延誤比指在軌道交通車站通道中乘客采用平均速度行走時的時間與乘客的實際行走時間之比。根據文獻[3]，本文取車站通道的行走速度均值為1.46 m/s。乘客時間延誤比客觀上體現出由通道的走行情況導致影響乘客走行速度下降，最終導致乘客時間的延誤損失情況。

2.3 密度分布（人/m2）

密度分布是指在車站通道單位面積上的行人通過量，一般用通過該區域的人數和面積之比表示，單位是人/m2。密度分布指標越高，說明通道的服務水平越低。

3 實例仿真評估

通過對6 m寬，65 m長的通道（假定）進行模擬，擬定兩種方案分別為：1 h內在通道正中間設置固定欄桿、根據預測客流配置欄桿并保持欄桿位置1 h不變。通過仿真結果對比體現設計方案的可用性。

3.1 模型的構建

本文采用通道進行仿真，結合實地測量結果確定仿真中各參數的數值，設定通道的長度為65 m，寬度為6 m。

通道的從右向左走行的部分定為上行通道，從左向右走行的部分定為下行通道。下行方向到達客流為前半小時4 600人，后半小時3 450人。上行方向到達客流為前半小時1 150人，后半小時2 300人。設定行人生成滿足泊松分布，舒適速度與初始速度設置為滿足均值1.46 m/s，標準差0.16的正態分布。行人直徑設置為（0.4 m，0.5 m）的正態分布。

本文采用9 200人/小時與6 900人/h來分別模擬下行方向車站通道狀態。同時采用2 300人/h與4 600人/h分別模擬下行方向車站通道狀態。整合相關數據，對結果進行分析。

3.2 仿真結果與分析

3.2.1 方案一：1 h通道正中放置欄桿

該仿真模擬了在6 m寬的雙向通道內，1 h內正中放置分向欄桿實施情況。分別以下行9 200人、上行2 300人與下行6 900人、上行4 600人進行60 min的仿真。密度結果如表1所示。

分析結果可知，方案一雖然使上下行客流分開避免行人對沖，但上下行通道客流量不對稱，以一小時為單位，下行方向的密度為0.633人/m2，遠遠大于上行方向的密度0.232人/m2，上下行走行環境差異較大。下行乘客通道內通行時間被拉長，乘客走行體驗差。上行較為流暢，留有通行能力冗余。

3.2.2 方案二：1 h通道按比例擺放欄桿

該仿真模擬在6 m寬雙向通道內，由客流預測已知一小時后通道下行會到達8 050人，上行會到達3 450人時，按客流比“3：1”放置分向欄桿的情況。分別以下行9 200人、上行2 300人與下行6 900人、上行4 600人進行60 min的仿真。結果如表2所示。

分析結果可知，方案二在不同方向分流的基礎上，還平衡了上下行的密度分布。在增加部分上行方向乘客走行時間和走行環境后，縮短了占客流比重較大的下行方向乘客的走行時間，減少了一定程度的密度，提升通道的走行環境。

4 結語

本文提出根據客流預測數據改變欄桿的位置客流組織措施，以通道利用均勻度、乘客時間延誤比和密度分布三個評價指標來對車站通道的服務水平進行評價，利用Anylogic構建動態欄桿模型，對提出的兩方案進行仿真分析對比，仿真結果證明“根據客流預測比例改變雙向通道欄桿擺放位置”可以有效提高車站通道的服務水平，本文提出的動態欄桿客流組織措施設計具有有效性，理想方案的進一步推進具有較大可行性。

參考文獻：

[1]張盛.城市軌道交通地下車站行人設施規模和布局評價方法研究[D].北京：北京交通大學，2011.

[2]GB 50157-2013，地鐵設計規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2014

[3]鄭勛.城市軌道交通車站乘客微觀行為分析與建模[D].北京：北京交通大學，2019.