摘要：随着城市轨道交通客流量的高速增长，轨道交通线路高峰期面临着运载压力过大和人群拥挤的问题，甚至有部分线路不能满足客运需求。为了在保证安全运营的前提下最大化客运量，需要采取适当的措施来控制客流量。本文介绍了高峰时控制城市轨道交通客流的必要性和客流控制措施的影响因素，分析了主流的客流协同控制方案，在遵照客观事实的基础上建立城市轨道交通线路客流协调控制模型，并依据此模型分析了实际案例，得出了符合轨道交通实际运行情况的客流协调控制方案。
关键词：城市轨道交通；高峰客流；协调控制；客流动态分布；线性规划
一、我国城市轨道交通发展现状
改革开放以来我国的经济高速发展，城市化进度不断加快，人口流动性也大大增加，大量人口涌入城市，给城市的交通系统带来了巨大的压力。城市的轨道交通系统具有运载量大、速度快、稳定准时等优势，深受市民欢迎，各大城市开始不断修建轨道交通线路，在北京、上海、广州等城市已经形成较完善的轨道交通网络。目前我国的轨道交通线路发展迅速，规模已经位居世界前列，2013年时，我国已有19个城市，拥有多达83条轨道交通线路，总里程达到了2497km。2014年轨道客运总量已达126.6亿人，占据我国公共交通客运总量的15%以上。2015年北京轨道交通客运总量高达33.24亿人次，占比北京公共交通客运总量达到45%；上海轨道交通客运总量达到30.68亿人次，占比55%。按照我国城市轨道交通规划，2017年-2022年新增营业里程将超过6000公里，“十三五”期间的实际投资将超过3.5万亿总额度。
如此多的轨道交通客流量给线路的运输能力带来了巨大的挑战，其客运能力在高峰时期已经不能满足市民的出行需要，轨道、车站的设施已经无法负担如此繁重的客运压力，在乘客上下列车和进出站时容易出现安全隐患。为了保证城市轨道交通实现安全运行，有必要采取一定的客流控制措施。现在城市中常规的控制措施主要是在进站时设立围栏进行截流，在早晚高峰时采用这种客流控制措施已经逐渐成为一种常规举措。
二、城市轨道交通客流控制方案
客流控制即在轨道交通运输线路的实际运载情况超出其设计的固有上限时，为了保证轨道交通的服务水平和乘客的安全性，在乘客进出站和上下列车时进行合理引导以及对轨道线路进行优化，完成既满足客运需求，又保证安全和服务水平的目标。
客流控制措施应当满足三个基本原则：第一原则是乘客的安全性，无论是哪种运输方式，或是采取哪种限制措施，乘客的安全性永远是第一位的；第二原则是乘客流动的经济性，这个经济性不仅仅是指金钱上的花费，还包括乘客在交通设施中花费的时间成本；第三原则是便利性，即在保证安全性的前提下，尽量为乘客的出行提供方便。根据拥挤情况的不同，限制措施还可以划分为三个限制级别：一级控制是指最低级别的客流控制措施，通过站内采取一定的引导措施来限制客流量；二级控制是指在低级别的控制措施无法达到满意的结果时，改变闸机开放的数量或者在进入闸机时放置控制设施；三级控制则是指在二级控制的基础上，在车站外的出入口放置控制设施，既在站内控制，又在站外限流。
客流的控制方法可以分为3种：1、控制客流源头：换乘车站可以采用改变行车组织方法来控制换乘乘客数量，对于非换乘车站可以采用在进站口出设立分流栏杆，降低安检速度等措施来控制客流量；2、改变站内乘客流速：站内乘客行走速度降低甚至滞留会影响车站的乘客吞吐量，因此可以在车站内增加路径指示牌和增加人工服务来提高站内流速；3、进行区域分割：车站内的乘客可以划分为进站乘客，出站乘客，换乘乘客等人群，如果不能将这些人群区分开来的话，会拖慢站内乘客的流转，因此可以进行明确的区域划分，将不同人群的路径鲜明地分隔开，避免人群的相互影响。
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三、城市轨道交通客流控制方案的影响因素
3.1 客流自身特征
城市轨道交通的客流量一直处于一种动态变化之中，其分布在时间和空间上都有一定的规律可循。客流量在时间和空间上的分布都不均衡，从时间上来说客流的分布并不是一成不变的，在周末和工作日上下班的早晚高峰时乘客人数要远远多于平均数字，空间上来说在中心市区车站以及市区与郊区之间的重点换乘站乘客的分布也要多于非换乘站，尤其是在早晚高峰期间。
3.2 设施配置和能力
城市轨道交通系统存在一定的运载上限，主要体现在列车的运输能力和车站内站台、闸机等设施的承载能力上。客流控制措施产生的根本原因就在于线路设计的运载能力与实际承受的客运压力并不匹配，过多的乘客由于各种各样的原因涌入了轨道交通系统，使得线路的运输能力和车站各项设施无法完全消化，造成车厢内的拥挤和站台上滞留的乘客。
3.3 行车组织方法
站与站之间的客流变化除了站外进入的乘客之外，还取决于列车运载的乘客数量，列车运载上一站的乘客，使得站内人数减少，将乘客运输往下一站，使得站内乘客人数增加，因此列车的行车方法也是客流控制需要关注的方面。制定合理高效的行车组织方法，预测列车在到达下一站时的剩余运载能力，就能够减少站内滞留的乘客数量，可以有效缓解轨道交通的客运压力。
四、城市轨道交通线路高峰客流协调控制模型建立与案例分析
建立模型时不能以单个车站的客流情况作为理论依据，应该从协调控制的角度出发，将整个线路纳入考虑的范畴。在这个客流协调控制模型中，可以把线路中的车站视作一个个节点，把整个线路视作一个独立的系统，把线路中沿途车站的进出客流量看作是连续均匀的分布，得出针对轨道交通客流限制的目标函数和有关约束条件，建立起一个客流量和轨道交通线路之间的线性规划模型。然后利用此线性模型计算出轨道交通线路中车站的最佳承载人数，再将此数据与车站实际的承载人数对比，采取有效的客流控制措施，使得实际的承载人数小于或等于计算出来的最佳承载人数。
北京地铁5号线是一条东西向的线路，沿途经过了许多重要地点，客流量十分巨大，且潮汐特征明显。5号线有多达15个常规客流控制车站，几乎占据了整条线路的一半，我们选取5号线作为研究对象进行分析。根据客流协调控制模型的计算结果，我们可以认为，需要实行客流控制措施的车站主要是惠新西街南口以北的车站，其余车站无需控制措施，这一计算结果和5号线实际的运行情况恰好相符。从时间分布上来说，从7点30分开始需要进行客流控制措施，并且此措施在8点30分之前还要逐渐加强，之后再逐渐放松控制措施，这个计算结果会给线路管控人员带来一定的帮助。
五、结语
综合全文，城市轨道交通系统承担着巨大的客运量，是城市交通系统不可或缺的一部分，高峰时期的客流量给各个线路带来了巨大的压力。车厢内人数过多，十分拥挤，几乎没有舒适性可言，同时站台上还有大量乘客滞留，因此必须要采取有效的客流控制措施，减少滞留人数，避免发生安全事故，提高车站的运营效率。城市轨道交通系统的客流控制方案受到多种因素的影响，是一个十分复杂的系统。想要利用客流协调控制模型来帮助限制客流量，就要通过以往的数据科学地预测客流量，才能保证客流协调控制模型的可靠性。在模型建立起来后，还要根据实际情况实时更新参数，这样才能得出符合轨道交通实际运行状况的客流控制方案。
参考文献：
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[2]张正，蒋熙，贺英松.城市轨道交通高峰时段车站协同限流安全控制研究[J].中国安全生产科学技术，2013，9（10）：5-9.
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[4]姚向明.城市轨道交通网络动态客流分布及协同流入控制理论与方法[D].北京交通大学，2015.
论文作者:许富桐
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/26
标签：客流论文; 乘客论文; 轨道交通论文; 客流量论文; 车站论文; 措施论文; 城市论文; 《基层建设》2019年第7期论文;