摘要：城市轨道交通车站作为供旅客乘降的客流节点，车站客流特征是其日常客运组织的依据。城市轨道交通车站闸机是车站付费区和非付费区的分界点，进出站客流的潮汐特性导致车站闸机的不均衡利用，通常采取双向闸机的方向转换缓解潮汐客流。目前车站闸机由运营管理人员根据经验进行判断并确定某一时段双向闸机设置为进站/出站的数量，具有一定的主观性和控制滞后性。基于此，文章分析车站进出站客流时间分布的典型特征、客流潮汐特性和闸机运用的不均衡性特性。提出利用出站高峰时段客票数据来计算车站闸机实际通行能力的有效方法。
关键词：城市轨道交通；客流潮汐；闸机运用
一、不同闸机类型特点分析
目前国内城市轨道交通车站所使用的闸机，按功能分为进站、出站及双向闸机；按通行模式分常开和常闭闸机；按阻挡机构分为三杆式闸机、剪式门闸机及拍打门式闸机。三杆式、剪式门、拍打门式闸机在价格、性能和人性化程度上有较大差异，在日常运营中各具特点，在不同类型的车站和运营阶段有不同的适用性。根据《地铁设计规范》，非接触式ＩＣ卡三杆式和门扉式闸机的理论最大通行能力分别为1800人次／ｈ和2100人次／ｈ；但根据对上海地铁和北京地铁的具体观测，二者的实际通行能力分别为1333人次／ｈ和1800人次／ｈ。
二、城市轨道交通车站客流特征
随着城市快速发展和轨道交通的网络化运营，大客流状态正逐渐成为城市轨道交通运营的常态化现象，给日常运营组织和安全管理带来了新挑战。城市轨道交通大客流是指车站在某一时段集中到达的客流量超过车站正常客运设施或客运组织措施所能承担流量时的客流，按照客流性质可以划分为可预见性和突发性两种类型。可预见性大客流主要是早晚高峰客流、节假日大客流、大型活动/集会客流等。突发性大客流主要是列车故障晚点、突降暴雨等因素导致的不可预见的客流突增。城市轨道交通大客流组织是车站客运组织工作的重点和难点。
城市轨道交通车站作为供旅客乘降的客流节点，是城市轨道交通系统最重要的组成部分，其客流特征是车站设计、服务设施配置和日常客运组织的基本依据，主要包括客流的时间分布特征、站台客流分布特征和换乘客流特征。城市轨道交通车站在线网中的位置、车站周边用地性质和开发强度是影响其客流时间分布特征的基本因素，不同类型车站的进出站客流呈现出不同的时间分布特征，表现为几种典型客流的叠加。
1、居住型：客流“单峰”特征明显，早高峰进站和晚高峰出站，客流突变现象显著；
2、办公型：与居住型客流特征相反，早高峰出站和晚高峰进站，客流突变现象显著；
3、商业型：全日呈现两个高峰，最高峰在16：00—19：00，为购物娱乐客流集散高峰，晚21：00左右的客流高峰为包含商场就业人员在内的下班客流和购物离开客流；
4、枢纽型：“无峰”型，全日客流分布较为平均，与铁路客运站、长途汽车站等集散场站衔接的车站属于此种类型。
除上述4种类型外，还存在超前建设、周边土地利用尚未成熟的车站，这类车站客流量较小，具有较大的时间分布波动性。
三、车站闸机的利用特性
城市轨道交通车站作为供旅客乘降的客流节点，旅客乘降过程的通行区域可以划分为非付费区和付费区两个部分，进出站检票口是付费区和非付费区的分界点，旅客在进出站检票口需刷卡才能顺利通过闸机进入付费区或非付费区。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆作为旅客乘降过程的重要环节，进出站闸机能够在检票时准确记录旅客的通行时间，经过数据分析处理可以有效地反映车站进出站客流的时间分布特征，同时也反映出进出站闸机的实际利用情况。城市轨道交通车站闸机是根据客流预测和车站设施布局情况来配置和布置的，能满足车站日常运营组织工作的需要。车站大客流时在一定时段内的客流量超过车站正常客运设施或客运组织措施的承担能力，伴随的进出站客流潮汐现象使得车站设施在大客流时段的利用不均衡性较为显著。
城市轨道交通旅客根据自身需求进站、购票和检票通过闸机后直接进入站台候车，相邻旅客通过闸机的时间间隔具有一定的随机性和均匀性。旅客到站下车后一般会选择尽快出站，相邻列车到达车站具有一定的时间间隔，列车离到达的离散性导致出站旅客通过闸机具有较大的时间离散性和波动性。
四、闸机实际通行能力
城市轨道交通车站的闸机通过能力是指在单位时间内（通常取1h）闸机通过的最大乘客数，现行GB50157—2013《地铁设计规范》规定的门扉式闸机最大通行能力参考值为1800人/h（磁卡式）和2100人/h（非接触IC卡）。在实际的车站日常运营工作中，不同乘客群体、客流特征和运营环境下的闸机通行能力有所差异，既有研究通过实地调查认为门扉式闸机实际通行能力为1400人/h左右，极限通行能力达到2200人/h。城市轨道交通车站的客流特征反映出车站进出站闸机的实际利用情况，利用客票数据来计算闸机实际通行能力是一种便捷有效的计算方法。列车到达车站后旅客通过闸机集中出站，出站高峰时段车站出站旅客量较大，出站闸机的利用率较高。在晚高峰出站闸机通行旅客量的时间分布图中，当出站闸机旅客通行量在波谷时段未降低为零时，表示出站闸机通行能力在该波谷相邻的前方波峰时段达到其实际通行能力。当多处出现此类情况时，选用出站客流量时间分布图中的最大峰值来计算车站闸机的实际通行能力。
五、车站闸机运用优化技术
1、优化模型
城市轨道交通车站闸机分为单向和双向两种，其中双向闸机可以根据车站进出站客流特征灵活设置为进站闸机或出站闸机。城市轨道交通车站的闸机运用优化问题实质是基于车站进出站客流特征确定车站双向闸机用于进站/出站的数量，考虑到进出站客流的潮汐现象，可以将运营时段划分为长短适宜的若干时段分别解决闸机运用优化问题。车站运营工作中通常通过进站闸机数量控制实现二级客流控制，因此闸机运用优化问题不仅要考虑闸机利用的均衡性，还需要考虑利用闸机进行客流控制的问题。
2、案例分析
以某站某节假日进出站客流特征和闸机配置情况为基础验证模型的有效性。H站配置6个进站闸机、6个出站闸机和12个双向闸机。车站晚高峰时段（17：00—19：00）进出站闸机数量分别为8个和16个，其余时段进出站闸机数量均为12个。按照列车定员数为1460人，列车在该站允许上车乘客数与列车定员比值上限参考值为25%，列车运行间隔为5min，以半小时的间隔分别求解各时段的闸机运用问题，可得出晚高峰时段出站客流峰值的最大值为285人/min，利用单个闸机的实际通行能力公式计算出车站单个闸机的实际通行能力约为18人/min。
结语：随着城市轨道交通的快速发展和运输需求激增，大客流状态及伴随的客流潮汐现象逐渐成为城市轨道交通运营中的常态化现象。研究分析了车站进出站客流时间分布的几种典型特征和大客流伴随的进出站客流潮汐现象，基于旅客车站乘降过程和实际客票数据分析车站闸机运用的不均衡性。提出了利用出站高峰客票数据来计算闸机实际通行能力的方法，考虑闸机均衡利用和客流控制来构建数学模型优化车站闸机运用方案。某站某节假日闸机运用优化算例分析表明，该模型和方法能够提升车站闸机运用的均衡性和客流控制的有效性，具有较好的通用性和实用性，为车站运营组织工作的精细化管理提供了行之有效的办法。
参考文献：
[1]刘剑锋，罗铭，马毅林，等.北京轨道交通网络化客流特征分析与启示[J].都市快轨交通，2012（5）
[2]邵巍跃．城市轨道交通站内ＡＦＣ设备通行能力研究及应用［Ｄ］．南京：东南大学，2012
论文作者:倪萍波
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：客流论文; 车站论文; 机运论文; 旅客论文; 特征论文; 进出论文; 能力论文; 《基层建设》2019年第19期论文;