延误对城市轨道交通换乘站运营的影响及对策

2014-02-13罗晗逸

都市快轨交通 2014年1期

刘涛罗晗逸

(1.同济大学交通运输工程学院上海201804;2.宁德市交通运输局福建宁德352100)

近年来，城市轨道交通系统以其运输高效率、高密度、大容量、高可靠性等特点，已经成为城市公共交通中的骨干。作为城市轨道交通系统枢纽的换乘站，承担了连接各条独立运营线路的功能，因此其内部存在着大量的换乘客流和进出站客流。由于轨道交通在日常运营过程中会受到各种外界因素和内部因素的影响，列车的日常运行会因旅客乘降、设备故障以及突发事件等原因产生延误。当换乘站内的某条线路发生延误时，会造成换乘站内一些乘客的滞留时间过长，如果车站不能立即采取合理的客流管控措施，极易在换乘站内形成客流拥堵点，给运营安全带来严重威胁。

1 列车延误对换乘站运营的影响

当轨道交通换乘站某个方向的列车发生延误时，由于在延误时段内该方向无列车到达，而其他方向的列车换乘到延误方向的客流以及延误方向的进站客流还在继续到达，将会引起延误方向的上车客流在站台集聚。如果延误持续时间过长或者延误次数过多，会导致站台客流密度过大，易引起安全事故［1］。

一条轨道线路包括两个方向，即上行方向和下行方向。从我国的轨道交通运营实践来看，轨道车站的站台一般为岛式站台或侧式站台。站台客流量可表示为

式中:i为站台编号;

Qi(t)为t时刻站台上的客流总量;

Qi0(t)与Qi1(t)分别为该站台的非延误方向和延误方向t时刻的客流量。

若该站台为侧式站台，则Qi0(t)=0;若为岛式站台，则Qi0(t)随着该方向列车的到达呈现周期性变化。

若站台某个方向的列车运营发生延误时，以换乘站最后一列正点到达列车的出发时刻为后续列车延误影响的开始时刻t0。延误开始时，延误方向的到达客流可以划分为三类:滞留客流、进站客流与换入客流，则

式中:a为延误开始时刻站台上的滞留客流量;

pi(t)为t时刻站台上的进站客流量;

qi(t)为t时刻站台上的换入客流量。

《青松红杏图》一直被认为是智朴和尚的自画小像，然而关于该画还有很多疑惑不解，如《青松红杏图》何时落入崇效寺至今不明。虽然相关资料有说，这幅图最早被游寺的康熙朝臣王士祯与朱彝尊等人看到，并题今名，但具体时间不明。按智朴为1642年松、杏战役时的俾将，推算1690年作画时他至少应该七十岁了，智朴1702年下江南，自江南还山后几乎不再出山。由此推算《青松红杏图》大致寄存时间在作画后十年左右。

从式(2)可以看出，站台延误方向的客流量在延误时段内由滞留客流量、进站客流量和换乘客流量三部分组成。对滞留客流而言，它由延误开始时刻该方向的滞留乘客流和通道内的上车客流组成，为一常数;而对进站客流量和换乘客流量而言，这两个因变量均是时间变量的增函数。

根据式(1)和式(2)可以得出如下结论:当站台某个方向的列车发生延误时，随着时间t的增加，客流总量Qi(t)也会不断增加，其增长速度由进站客流量pi(t)和相邻线路的换入客流量qi(t)的增加速度共同决定。参考Fruin行人服务水平体系，当站台服务水平达到E级，即人均空间在0.46～0.93 m1时，乘客就存在一定的安全风险［2］，此时必须采取控制措施，以保证乘客的舒适和安全。

2 影响换乘站延误处置的主要因素

2.1 换乘站的客流结构

车站客流结构是对延误站台客流进行预测的基础，它是指在一个给定的时间段内，某个线路方向的进站客流量、分方向换入客流量、分方向换出客流量、出站客流量以及各变量之间的比例关系。一般来说，轨道交通的客流结构在一段时间内是比较稳定的，可以通过分析历史客流特点对当前的客流结构进行预测［3］。

根据式(2)，当延误方向在延误持续的时间段内进站客流pi(t)增长速度过快，则车站延误处置工作的重点是要严格控制进站客流量，以保证延误站台的客流规模;若该时间段内的站台客流量以换乘客流qi(t)为主，则需要考虑如何控制主要换入方向的换乘客流量。

2.2 站台的有效面积及站台形式

站台的有效面积是站台上的乘客在站台上实际占用的区域面积［4］。站台的有效面积受到站台的尺寸设计、形式设计和流线组织的影响。站台的有效面积也是决定换乘站在发生延误时所采取的客流管控措施强度的一个重要因素，站台有效面积越大，延误发生时的站台乘客的安全风险就越小。站台的形式是指站台是岛式站台、侧式站台或者是其他形式的站台。不同的站台类型直接影响到站台的实际有效面积，这对换乘站客流管控的影响也比较大。此外，站台是否设有站台门也是一个重要因素。对于设置站台门的站台，因列车延误导致乘客在站台积压时，其危险系数要远低于没有安装站台门的站台。

2.3 换乘形式

换乘站的换乘形式由线路的走向及相对位置决定，一般较为常见的为通道换乘、站厅换乘、同站台换乘等［4］。当发生运营延误时，换入延误方向的客流不断积压在站台上，像通道换乘、站厅换乘这种具有大容量、长距离通道的换乘方式能够有效缓冲换乘客流对站台的冲击，有利于控制延误站台的客流密度;而对于那些短距离甚至零距离的换乘方式(例如同站台换乘)，客流会快速增加而无法控制，存在安全风险。

3 换乘站延误处置措施分析

当延误持续时间过长或者次数过多时，将可能引发换乘站发生大客流事件，此时车站需要立即采取相关措施，控制重点区域的客流规模，以保证乘客的出行安全。换乘站应对大客流事件的措施总体上可以分为两类:一类是客运组织措施，另一类是行车调整措施［1，5-9］。下面将具体分析这两类措施包含的内容及其适用范围。

3.1 客运组织措施

表1 不同限流措施间的对比

3.1.1 进站限流

进站限流一般是指通过关闭出入口或者关闭部分进站闸机来有效控制乘客进站量。车站值班员需要根据延误条件下客流聚集的速度和规模，灵活选择在出入口进行限流或在闸机处进行限流。由于车站的出入口及进站闸机为车站所有线路所共用，进站限流不可避免地影响到其他方向进站客流的服务水平。

3.1.2 换乘限流

换乘限流是专门针对换乘站的限流措施。换乘站发生小规模延误时，换乘限流可以减缓邻线客流在延误线路所在站台的聚集，从而降低站台的安全风险。但是换乘限流的实施需要一定的条件，只有使用长通道换乘或者站厅换乘的方式才能够采取换乘限流。对于另外一些换乘方式，如同站台换乘、结点换乘，由于这些换乘方式几乎不存在缓冲距离，从而无法实施换乘限流。

3.1.3 发布引导信息

发布引导信息对引导乘客出行具有非常重要的作用。当线路发生延误时，要及时通过广播发布延误信息，同时告知乘客车站采取的相关限流信息以及乘客可采取的换乘方案，乘客可以根据这些信息来做出合理的出行方案调整。

3.2 行车调整措施

对换乘站而言，延误线路站台聚集客流的主要组成部分通常是换乘客流。当其他线路换乘到延误线路的客流量大且换乘通道长度短、面积小时，换乘限流措施一方面既达不到预期处置效果，另一方面还会导致换乘通道发生安全事故。此时，需要采取必要的行车调整措施来进行换乘站延误处置。行车调整措施大体上包括相邻线路跳站停车、相邻线路扣车、延误线路出备车和延误线路变更列车运行交路等。不同行车调整措施间对比如表所示2。

表2 不同行车调整措施之间的对比

3.2.1 相邻线路扣车

轨道交通扣车是指将线路上列车扣停在本站附近的车站，以缓解随车到达的客流对本站的冲击。扣车实质上是扩大了该线路的发车间隔，减少了延误时段内到达换乘站的列车数，进而达到了缓解延误站台客流集聚规模的目的。但是，扣车方式的使用条件较为苛刻，它需要运行图有足够的弹性时间来消除扣车带来的影响。因为进行一次扣车相当于发生了一次延误，它除了会影响后续列车的正点运行外，如果扣车时间过长或扣车次数过多还可能会引起自身站台的客流规模过大，尤其在高峰时段，更加需要慎重选择。

3.2.2 相邻线路跳站停车

相邻线路跳站停车是指相邻线路的列车在该站不停站通过。跳站停车可以将潜在的换乘客流通过不停站的方式转移到前方车站来缓解延误线路的站台压力。由于这种方式实施简单，效果明显，同时对运行图的影响小，是换乘站一种常见的行车调整方式。但是，采取跳站停车后，该方向的上车客流的等待时间会加长，同时列车上的出站和换乘乘客需要在下一站点下车或者在其他换乘站点换乘，会增加其他车站的压力。此外，在线网连通性差时，还要考虑乘客回流的情况。

3.2.3 延误线路出备车

当延误持续一段时间后，客流规模已经到了无法控制的情况下，运营方需要考虑出备车。通过组织空车来有效缓解站台压力，保证乘客的人身安全。由于出备车需要一定的条件，因此并不是所有的情况都可以采用出备车来进行延误处置。

3.2.4 延误线路变更列车运行交路

当线路延误时间过长时，运营方可以变更列车运行交路，而变更列车运行交路要求区间里有设置折返线的中间站。这种方式对列车运行图的影响大，需要重新编图，一般只有在发生较长时间的运营中断时才会使用。