APP下载

城市轨道交通车站通道内动态限流栏杆设计

2021-09-10李岳刘辰乐黄佳莹韩靓

交通科技与管理 2021年21期

李岳 刘辰乐 黄佳莹 韩靓

摘 要:将道路交通中根据早晚的交通量来改变车辆的方向“潮汐车道”的概念引入轨道交通通道中,提出“根据客流预测数据以一小时为单位改变栏杆的位置”的客流组织措施解决城市轨道交通中双向通道客流不均衡的情况,尽可能提高通道利用率,改善车站服务水平。

关键词:城市轨道交通通道;动态栏杆;客流组织

0 引言

城市轨道交通车站通道可按照通道内通行的客流是否存在对向的行人流分为双向通道和单向通道,双向通道的缺点在于过大的对向行人流会导致行人在走行通道内发生对冲,降低乘客出行效率和满意度[1]。本文提出“根据客流预测数据以一小时为单位改变栏杆的位置”的客流组织措施。

1 措施设计方案思路

针对既有城市轨道交通车站通道内是通常是固定栏杆的情况,本文提出了动态限流栏杆的设计思路。将道路交通中根据早晚的交通量来改变车辆的方向“潮汐车道”的概念引入轨道交通通道中,通过移动双向通道中护栏的位置,保证人数较少一侧流畅通行的同时扩大另一侧的通道宽度,以改善该方向上的通行力。

对需要安装分向栏杆的车站通道,预测客流量或收集和处理实际数据得到早晚双向的客流数据,对通道按客流比例进行划分。本文选择一小时作为调整栏杆的时间单位。

2 评价指标体系参数

本文选择从运营方与乘客两个角度对通道服务水平进行评价,评价指标选择通道利用均匀度、乘客时间延误比和密度分布三个指标。

2.1 通道利用均匀度

通道利用均匀度是指在设置分向栏杆的双向车站通道中,上下行通道的利用均匀程度。根据《地铁设计规范》[2](GB 50157-2013),1 m宽的通道1 h的设计通行能力为5 400人。

2.2 乘客时间延误比

乘客时间延误比指在轨道交通车站通道中乘客采用平均速度行走时的时间与乘客的实际行走时间之比。根据文献[3],本文取车站通道的行走速度均值为1.46 m/s。乘客时间延误比客观上体现出由通道的走行情况导致影响乘客走行速度下降,最终导致乘客时间的延误损失情况。

2.3 密度分布(人/m2)

密度分布是指在车站通道单位面積上的行人通过量,一般用通过该区域的人数和面积之比表示,单位是人/m2。密度分布指标越高,说明通道的服务水平越低。

3 实例仿真评估

通过对6 m宽,65 m长的通道(假定)进行模拟,拟定两种方案分别为:1 h内在通道正中间设置固定栏杆、根据预测客流配置栏杆并保持栏杆位置1 h不变。通过仿真结果对比体现设计方案的可用性。

3.1 模型的构建

本文采用通道进行仿真,结合实地测量结果确定仿真中各参数的数值,设定通道的长度为65 m,宽度为6 m。

通道的从右向左走行的部分定为上行通道,从左向右走行的部分定为下行通道。下行方向到达客流为前半小时4 600人,后半小时3 450人。上行方向到达客流为前半小时1 150人,后半小时2 300人。设定行人生成满足泊松分布,舒适速度与初始速度设置为满足均值1.46 m/s,标准差0.16的正态分布。行人直径设置为(0.4 m,0.5 m)的正态分布。

本文采用9 200人/小时与6 900人/h来分别模拟下行方向车站通道状态。同时采用2 300人/h与4 600人/h分别模拟下行方向车站通道状态。整合相关数据,对结果进行分析。

3.2 仿真结果与分析

3.2.1 方案一:1 h通道正中放置栏杆

该仿真模拟了在6 m宽的双向通道内,1 h内正中放置分向栏杆实施情况。分别以下行9 200人、上行2 300人与下行6 900人、上行4 600人进行60 min的仿真。密度结果如表1所示。

分析结果可知,方案一虽然使上下行客流分开避免行人对冲,但上下行通道客流量不对称,以一小时为单位,下行方向的密度为0.633人/m2,远远大于上行方向的密度0.232人/m2,上下行走行环境差异较大。下行乘客通道内通行时间被拉长,乘客走行体验差。上行较为流畅,留有通行能力冗余。

3.2.2 方案二:1 h通道按比例摆放栏杆

该仿真模拟在6 m宽双向通道内,由客流预测已知一小时后通道下行会到达8 050人,上行会到达3 450人时,按客流比“3:1”放置分向栏杆的情况。分别以下行9 200人、上行2 300人与下行6 900人、上行4 600人进行60 min的仿真。结果如表2所示。

分析结果可知,方案二在不同方向分流的基础上,还平衡了上下行的密度分布。在增加部分上行方向乘客走行时间和走行环境后,缩短了占客流比重较大的下行方向乘客的走行时间,减少了一定程度的密度,提升通道的走行环境。

4 结语

本文提出根据客流预测数据改变栏杆的位置客流组织措施,以通道利用均匀度、乘客时间延误比和密度分布三个评价指标来对车站通道的服务水平进行评价,利用Anylogic构建动态栏杆模型,对提出的两方案进行仿真分析对比,仿真结果证明“根据客流预测比例改变双向通道栏杆摆放位置”可以有效提高车站通道的服务水平,本文提出的动态栏杆客流组织措施设计具有有效性,理想方案的进一步推进具有较大可行性。

参考文献:

[1]张盛.城市轨道交通地下车站行人设施规模和布局评价方法研究[D].北京:北京交通大学,2011.

[2]GB 50157-2013,地铁设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2014

[3]郑勋.城市轨道交通车站乘客微观行为分析与建模[D].北京:北京交通大学,2019.