APP下载

城市轨道交通车站行人冲突类型及致因分析

2014-06-21黄小纯

城市轨道交通研究 2014年3期
关键词:自动扶梯流线换乘

黄小纯 杨 耀

(1.同济大学铁道与城市轨道交通研究院,201804,上海;2.上海申通地铁集团有限公司技术中心,201103,上海∥硕士研究生)

城市轨道交通车站内的行人包括进站的、出站的和换乘(换乘站)的三种,致使站内行人行走流线不尽相同。与机动车流相比,行人流呈现出弱规则性,可随意变换路径。因此,在车站进出口、检票闸机、通道、楼梯、自动扶梯入口处等区域,行人流线复杂,常常发生行人冲突现象。部分城市轨道交通车站在早晚高峰时段客流量巨大,行人流线冲突现象更为明显。站内行人流线的冲突不仅使车站运行效率降低,在客流量激增或发生突发事件时,更存在极大的安全隐患。解析车站内行人冲突的产生机理是采取有效应对措施的前提,因此有必要对城市轨道交通乘客行为进行深入研究。

1 行人步行流线、冲突的概念

1.1 行人步行流线的概念

乘客在城市轨道交通车站步行空间内的步行过程具有明确的目的性,其行为目的包括进站乘车、下车出站、换乘等。乘客在城市轨道交通车站内的进站、出站、换乘流程大致如下:

1)进站乘车:由进站闸机进站,步行至站厅楼梯、自动扶梯入口,由其下(或上)至站台层,再由楼梯、自动扶梯出口步行至站台不同车门等候区等待列车到达。

2)下车出站:出站流程与进站流程恰好相反。乘客下车由不同车门步行至楼梯、自动扶梯入口,由其上达(或下)至站厅层,再由楼梯、自动扶梯出口步行至出站闸机。

3)换乘:目前,城市轨道交通换乘站的换乘形式包括站台换乘、站厅换乘、结点换乘(十字型、T型、L型)、通道换乘(T型、L型、H型)、混合换乘、站外换乘等6种形式。假定乘客需由A线换乘至B线,乘客由A线下车步行至楼梯或自动扶梯入口处,通过楼梯或自动扶梯直接到达B线站台层或由通道、站厅步行至B线站台层。

因此,闸机、换乘通道出入口、楼梯或自动扶梯出入口等可视为乘客的行为节点。以上述行为节点为乘客步行路径的节点,由这些节点连接而成的完整行为连线,即为城市轨道交通车站步行空间内乘客步行流线[1]。

1.2 行人冲突的概念

在道路交通中,冲突指的是一种风险状况,即两位或多位道路使用者在时空上彼此迫近,若双方均不改变其移动将会有碰撞发生[2-3]。而目前国内外学者对于行人冲突的定义,主要可分为宏观、微观两个层面。

在宏观层面,文献[4]认为行人干扰、冲突是指两股以上人流在空间中的某个区域相遇,各自接下来的流段在空间和网络上不重合,但流之间产生一定角度的交叉。在微观层面,文献[5]将行人的冲突定义为由于过于接近另外一个行人,使得一般正常的步行速率受到中断或暂停。即:行人前行空间无法满足行人正常行走的需要,行人冲突仍可归因于两个行人或多个行人间时空上的迫近。关于前行空间,HCM(《道路通行能力手册》2000)指出:行人步行空间包括步幅区域(Pacing Zone)和感知区域(Sensory Zone)或前行空间(Forward Space)。在步行过程中,前行空间(如图1所示)是十分重要的,它决定了行人速度以及在给定时间内通过某一点的行人数[6]。

图1 行人步行空间示意图

乘客个体之间在走行路线上的潜在冲突表现为:乘客个体在行进过程中因受到其他乘客的作用而改变自己行进速度或行进方向。文献[1]认为:行人冲突是由于行进过程中前方行人突然减速、停止、转向,或者与对象行人距离缩近而造成行人的停止、减速、左右避让等行为的发生。

综上所述,宏观层面行人冲突是指两股以上行人流在空间中产生一定程度的交叉。微观层面的行人冲突,是指由于周围各方行人步行行为的突变,包括步行速率的改变(如减速、停止)与步行方向的改变(如转向),导致前行空间的不足(即与其他行人距离缩近),而造成行人步行速率改变(减速、停止)及步行方向改变(左右避让)。

2 行人冲突的类型及其表现形式

借鉴文献[7]对行人干扰划分方法,本文按照两行人行走方向所夹角的角度值,可将行人冲突分为同向冲突、侧向冲突及对向冲突三种类型(见图2)。当两行人行走方向所夹角度为0时,则此时两行人行走方向相同,该种情况下发生的冲突命名为同向冲突;当两行人行走方向所夹角度为180°时,则两行人流行走方向相对,将该种情况下发生的冲突命名为对向冲突;当两行人行走方向所夹角度介于0°至180°之间时,则该种情况下发生的冲突命名为侧向冲突。

图2 不同冲突类型示意图

2.1 同向冲突

同向冲突通常表现为:在行人步行空间内,前方行人突然降低步行速率甚至停顿,从而影响到后方行人的步行状况。在该种情况下,行人通常采取改变步行方向绕过前方行人的方式以避免冲突。

2.2 侧向冲突

侧向冲突是城市轨道交通车站内发生最为频繁的冲突,通常表现为行人遭遇到侧方行人的干扰。在该种情况下,行人普遍会采取两种方式:第一,当行人感知到在其前行空间内将遭遇他人侧向干扰,并预计若仍按照目前步行速度将会与他人发生碰撞时,会减小步幅、减缓步频,致使步行速率降低,甚至出现短时停顿现象,等待他人从其原定步行空间内通过后,行人才逐渐恢复其在发生冲突前的步幅及步频。第二,行人主动增大步幅、提高步频,致使步行速率提高,并适当修正行走路径,在发生冲突之前超越他人。

2.3 对向冲突

现场调研中发现,在无中央分隔设施的换乘通道内易发生对向冲突。在该种情况下,行人通常稍稍偏移自身行走方向以避免碰撞。在通道中,同一行走方向行人通常自发地跟随前人,并以类似队列的形式前进。该现象被学者命名为行人流自动渠化现象,表现为发现当行人流遇到对向行人流的干扰时,行人更倾向于跟随前方行人行走以减少冲突,则形成了行人带,从而使得行人速度提高[4,8]。

3 城市轨道交通车站行人冲突致因分析

研究表明,微观层面或宏观层面的行人冲突均基于行人个体或是行人流的步行流线的交叉,而该种步行流线的交叉可归因于客观因素与主观因素两个方面。客观因素包括空间因素、时间因素;主观因素主要指的是行人自身的步行特性。

3.1 客观因素

3.1.1 空间因素

城市轨道交通车站内部设施可分为服务设施、步行设施两大类。服务类设施主要包括售检票设备、信息服务设备等。步行设施主要可分为水平步行设施(水平通道、站台、站厅等无高差步行空间)和竖直步行设施(楼梯、自动扶梯、直升电梯等)[9]。

根据乘客在城市轨道交通车站内的活动流程可知,进站闸机、楼梯或自动扶梯出入口、换乘通道出入口、出站闸机等是乘客站内活动的重要节点。将这些节点连接成线即为乘客在站内的步行流线,则站内设施设备布置在一定程度上决定了行人步行流线。

行人冲突现象频繁发生于步行设施内,如站厅、站台、换乘通道,而在不同步行设施连接处,冲突现象尤为明显。例如,通道与通道的连接处,站厅或站台与楼梯、自动扶梯的连接处等。

换乘通道、楼梯或自动扶梯类似于道路交通中的路段,尽管不存在道路交通中的车道划分,但是行人流步行方向相对单一,且步行过程中也存在自组织渠化现象;同向行走的个体集结在一起,按照先后顺序行走,减少对向冲突面积,一方面减少行走阻力,一方面也形成往前走的群体动力[4,8]。

设施间的连接处,则类似于道路交通中的交叉口,多股行人流在此处改变行走方向。在道路交通中,理论上可通过空间分离的方式分离交叉口交通冲突,例如,交叉口平面渠化、立体交叉等。然而,在城市轨道交通车站内部,不存在类似交叉口平面渠化以划分不同方向行人流的设施。

3.1.2 时间因素

设施布置导致步行流线的交叉所反映的是空间上的潜在冲突点,并不能直接等同于实际冲突点时,当且仅当行人在时间维度、空间内同时产生冲突,该潜在冲突点才成为实际冲突点。

在道路交通中,理论上也可通过时间分离的方式分离交叉口交通冲突,例如,信号控制法及让路法等。然而,在城市轨道交通车站内部,亦不存在类似信号灯的时间分离设备,使得不同方向行人在不同时间通过。

然而,时间上的冲突与运营时段有关(高峰或是平峰时段),也与发车班次有关。例如,上海轨道交通10号线南京东路站站厅层出现2号线换10号线的乘客与10号线换2号线的乘客步行流线的冲突。然而,并非在所有情况下该处均存在冲突现象。部分情况下仅有2号线换10号线乘客或10号线换2号线乘客通过冲突区域,此时并未出现冲突现象;当且仅当10号线乘客到达后由站台上至站厅冲突区域的时刻,与2号线换10号线乘客下车通过换乘通道到达10号线站厅冲突区域的时刻相同时,冲突才可能发生。

3.2 主观因素

1)弱规则性:不同于道路交通中的汽车以整齐的队列行进,步行空间中的行人呈现出弱规则性[11]。在空间允许的情况下,行人能够任意地、即刻地改变步行方向和步行速率,以无规律的方式前进,例如突然掉头、突然停顿或是超越其他行人。

2)趋近性:当行人能够察觉到目的地方位与路径时,总是倾向于选择空间上到达目的地的最短路径[11]。趋近性使得行人在城市轨道交通车站内的步行流线相对集中,导致客流积聚,更易导致冲突的发生。

4 结语

本文提出了行人冲突的定义,并按照两行人行走方向所夹角度值,将行人冲突分为同向冲突、侧向冲突、对向冲突三种类型,并分析了各种冲突的表现形式。研究结果表明,行人冲突的产生与空间因素、时间因素及行人主观因素有关。在进一步的研究中,应对行人冲突宏观特征(流量、密度、速率)、微观特征(冲突行人步行路径偏移率、步行速率变化率)展开定量分析,为车站行人冲突程度评价提供依据,为城市轨道交通车站客流组织方案的制定提供支持。

[1]张圆圆.轨道站步行空间安全评价研究[D].同济大学交通运输工程学院,2008.

[2]Chin Hoongchor,Quek Sertong.Measurement of traffic conflicts[J].Safety Science,1997,26(3):169.

[3]林廉凯,捷运车站乘客动线人流模式与干扰量度之研究[D].台湾:国立台湾大学运输科技与管理学系,2002.

[4]邹晓磊.城市轨道交通车站乘客行为及客流组织研究[D].上海:同济大学交通运输工程学院,2009.

[5]Fruin J J.Pedestrian Planning and Design[M].New York:Metropolitan Association of Urban Designer and Environmental Planners,1971.

[6]Transportation Research Board.Highway Capacity Manual 2000[M].Washington D.C:National Research Council,Transportation Research Board,2000.

[7]朱宸佐,透过熵参数建立行人流干扰指标之研究[D].台湾:国立台湾大学土木工程学系,2008.

[8]Wong S C,Leung W L,Chan S H,et al.Bi-directional pedestrian stream model with oblique intersecting angle[J].Journal of Transportation Engineering,2010(136):234.

[9]刘莹.基于乘客行为特征的轨道站客流路径选择研究[D].上海:同济大学交通运输工程学院,2009.

[10]沙滨,袁振洲,缪江华,等.城市轨道交通换乘方式对比分析[J].城市交通,2006,4(2):11.

[11]叶建红.行人交通行为与交通流特性研究[D].上海:同济大学交通运输工程学院,2009.

[12]张宁,覃矞,陈振武.轨道交通大客流换乘站客流组织仿真分析——以深圳会展中心站为例[J].城市轨道交通研究,2012(7):86.

猜你喜欢

自动扶梯流线换乘
几何映射
由一起自动扶梯制动器失效而引发的思考
如何安全乘坐自动扶梯
自动扶梯楼层板周边环境的安全防护
任意夹角交叉封闭边界内平面流线计算及应用
天津地铁红旗南路站不同时期换乘客流组织方案研究
你会正确乘坐自动扶梯吗?
城市轨道交通三线换乘形式研究
密集导向流线算法研究
重庆轨道交通换乘站大客流组织探索