客運安檢系統通行能力研究

王晨妍　張海

摘 要：安檢系統通行能力大小與客流的匹配程度對進站效率有著較大影響。針對客運場站中安檢系統的乘客通行時間問題，在安檢過程中對城市軌道交通安檢乘客特征進行調查與分析。在此基礎上，假設進站客流不間斷，行李均勻分布這一理想狀況來構建各類旅客通過安檢系統時安檢設施最大通行能力計算模型。通過對客運站安檢系統通行能力的分析，以期為提高城市軌道交通安檢服務水平的措施提供建議與參考依據。

關鍵詞：安檢服務時間 乘客行為特征 通行能力

1 引言

我交國交通通線網快速建設引起車站客流量的不斷攀升，車站設備通行能力與大規模客流進站需求失衡問題已日益凸顯，安檢系統的通行效率已經成為影響乘客進站消耗時間的主要因素[1]。客運站現場的情境極其復雜，出行乘客人員特征各異且攜帶行李乘客的比例與行李尺寸差異較大[2]，因此，從乘客特性出發分析客運站安檢服務時間及其通過能力，能夠為合理配置安檢設備數量、優化安檢設備布局和提高進站效率提供科學依據[3]。

2 安檢乘客特征分析

數據采集于西安城南客運站，該站共有4個出入口，設有2個安檢點（非高峰時期只開放一個安檢點），該站安檢點的構成可分為4個部分，分別是進站乘客的等待區、乘客物品被檢區、乘客疏散區和手檢區。根據規定，每臺通道式安檢機需配置4～5名安檢員，其中引導員引導乘客進入安檢區域，值機員利用X光安檢機對物品進行檢查，手檢員針對可疑物品進行復檢，對違禁物品處理并進行上報。

本研究將安檢時間定義為乘客從將行李放在安檢機傳送帶上到安檢完畢后將行李拿起離開傳送帶的時間[4]。根據攜帶行李的乘客的行為過程可將安檢時間進一步細分為三部分，即放包時間、傳送時間和取包時間。放包時間指乘客進入被檢區域準備放下行李時刻起，直至將行李放置在傳送帶上的時間間隔；傳送時間指行李被乘客放置在傳送帶上起，到行李被傳送出安檢機黑箱為止的時間間隔；取包時間指行李被傳送出黑箱時刻起，到乘客取回行李準備離開被檢區的時間間隔。傳送時間與安檢機傳送帶速度和黑箱長度有關。進站時乘客排隊接受行李安檢，因此可將行李看成單隊通過安檢機。

運用錄像采集法全面地獲取乘西安城南客運站安檢過程客流的數據指標，人工提取攜帶小包和大包乘客的安檢時間數據，利用獨立樣本t檢驗方法對數據進行均值分析，其結果如表1所示。

從表1中可見，乘客的被檢時間分布是不太均勻的，其中攜帶小包行李的乘客平均安檢時間為17.74s，攜帶大包行李的乘客平均安檢時間更長，達到28.39s，并且大包乘客的安檢時間離散程度相對來說更大。表中p=0，由此可見，乘客攜帶行李的大小，會對整個安檢時間產生顯著性的影響。

3 安檢系統通過能力

3.1 假設條件

安檢系統通行能力大小以及與客流量的匹配程度對乘客進站效率有著較大影響。本研究對攜帶行李旅客通過安檢狀況做以下假設：①乘客和行李排隊有序通過安檢，且乘客在安檢出口快速取走行李，不會影響后面旅客取包時間；②安檢機有連續不間斷的客流輸入，前后乘客通過安檢設備無結伴等待，相互沒有影響；③行李在通過安檢設備時均勻分布，在出入口無堆積現象，不相互影響；④不考慮行李二次安檢、乘客試喝液體等情況[5]。在這一理想狀況下可將客流轉化為行李流單隊通過安檢機，如圖1所示。

3.2 安檢設施通行能力計算模型

乘客攜帶的行李大小各異，由于其單列通過安檢機，所以通過時間只與其放在傳送帶時的長度有關，而與寬度無關。傳送帶的傳送速度v為0.2m/s，由于乘客單獨走行時的平均速度遠大于傳送帶速度，因此安檢機另一端基本不會出現“包等人”的情況，進而可忽略乘客走行時間的影響。

按照是否攜帶行李指標將客流分類，再對攜帶行李的乘客進行大包行李和小包行李的細分，最終可得到3類不同特征的乘客：

在假設情況下，可令安檢機客流最大通過能力為C，行李在傳送帶上的平均距離為，傳送帶速度為，行李傳送到出口端后乘客取包時間為t。那么，第i類乘客通過安檢機的最大通過能力可表示為：

Ci=3600ρ/ti （1）

（2）

理想狀況下連續客流輸入，可得基于乘客特征的安檢機通行能力為：

（3）

式中：

C—安檢機通行能力（人/h）；

Pi—第i類乘客的比例；

ti—第i類乘客通過安檢機的平均輸出間隔時間（s）。

ρ—計算最大通過能力時假設安檢機的利用率，取ρ=1。

3.3 安檢系統通過能力分析

通過西安城南客運站安檢處的錄像逐幀播放進行統計，可觀察到小包之間的平均傳送距離為0.2m，大包的平均傳送距離為0.7m，通過使用卷尺等工具，對行李安檢機尺寸進行測量，傳送帶總長455cm，傳送帶黑箱長度308cm。在非高峰期時段選取500名乘客為研究對象，可提取到各類被檢乘客的比例及其取包過程所消耗的時間，統計結果見表3。

在上述客流結構條件下，計算安檢機的實際最大通過能力，將調查統計的數據分別代入公式（3）得

根據整體客流特征，有14%的乘客不攜帶行李，可以無需排隊而直接通過安檢機，城南客運站站安檢機設有無行李乘客通道，所以每臺安檢機的最大通過能力為664人/（小時·臺）。

4 結束語

我國客運車站的設計主要是依據設計規范遠期預測客流來計算確定車站規模及安檢設施的設置。多數車站隨著使用年限的增加往往會產生運營后得實際客流量與預測客流存在較大差異這一現象。導致進站設備能力的匹配性越來越差，難以適應乘客的實際需求。尤其是各設備能力參差不齊，某些設備通行能力的不足制約了其他設備的有效利用。如西安城南客運站安檢系統通行能力均遠遠小于出入口和檢票系統的通行能力，在客流高峰時段容易形成瓶頸，造成大量乘客在安檢系統前排隊持續時間過長，影響乘客出行效率和車站服務水平。

從車站安檢現場情況及數據分析結果來看，安檢機輸出率主要受到旅客行李的輸出率及該旅客提起行李時間約束，行李排隊是安檢排隊系統運行效率的主要影響因素。本文提出了計算安檢系統通行能力的方法，可為車站設施與客流匹配性研究提供依據。當客流量變化時，可根據客流量和設施利用率來配置安檢機的數量，結合輔助設施通道的調節，最大限度的實現車站高效、順暢通行環境的關鍵。

基金項目：陜西工業職業技術學院2022年校級科研項目（項目編號：2022YKYB-019）。

參考文獻：

[1]江妍妮.城市軌道交通車站進站設備能力匹配研究[D].上海工程技術大學，2021.DOI：10.27715/d.cnki.gshgj.2020.000854.

[2]鄭勛，李海鷹，陳旭，etal.地鐵安檢服務時間及其影響因素分析[J].北京交通大學學報，2018，42（3）.

[3]唐古城.城市軌道交通進站雙檢系統配置優化研究[D].長安大學，2021.

[4]趙勝，安迪.高速鐵路車站安檢問題分析及優化對策研究[J].鐵道運輸與經濟，2023，45（5）：135-141.

[5]邊志強，劉超，孟維偉.安檢系統在天津軌道交通的應用與研究[J].現代城市軌道交通，2015（03）：33-36.