城市軌道交通乘客引導信息系統的設計開發

曹啟濱

北方工業大學，北京 100038

城市軌道交通乘客引導信息系統的設計開發

曹啟濱

北方工業大學，北京 100038

本文根據城市軌道交通運輸特點，提出了利用軌道交通AFC、視頻和綜合監控等設備對線網客流進行實時監測、客流高峰告警的設計思路，提出了基于運營線路客流擁擠程度信息和運營非正常狀態列車延誤信息的乘客引導信息平臺的設計開發方案。

軌道交通；引導信息；客運組織

城市軌道交通成為大型城市緩解交通堵塞、提高公共交通效率的重要交通工具，國內眾多大城市進入了軌道交通建設發展的高峰時期，地鐵和輕軌等軌道交通提供了安全便捷高效的交通服務，對市民出行和經濟社會發展都有明顯現實作用。

1 城市軌道交通客流形成

隨著城市功能的拓展和人口分布的變化，城市市民的交通出行量在逐步增加，對公共交通的市場需求龐大。特別是隨著城市產業功能區的更新劃分以及市民擇業就業的靈活性提高，越來越多的人面臨著居住與就業地點分離，通勤路程延長的現狀，針對此特點，私家車、路面公共交通都面臨著嚴峻的道路擁堵形勢，制約了城市整體交通效率的提高。因此安全高效的城市軌道交通，成為吸引客流的重要方面。由于乘坐軌道交通出行的時間準確，票價低廉，使遠途乘客能夠享受出行時間縮短的交通服務，成為吸引乘客選擇軌道交通出行的一個關鍵方面。

以北京地鐵為例，自從2010年底5條郊區線路同時開通，北京軌道交通輻射范圍進一步延伸，客流量也持續攀升，截止2010年4月，北京地鐵全網14條線路日客流量峰值接近700萬人次，成為方便高效的軌道交通吸引客流的一個有力憑據。

2 城市軌道交通乘客引導信息的作用

2.1 城市智能交通的發展

智能交通系統ITS（Intelligent Transportation System），旨在交通出行高峰時期利用城市有限的道路資源盡可能容納更多的車輛，并使車輛均衡分布在有限路網內，提高出行效率和道路的使用效率。國內外基于此理念，已利用先進的傳感器技術、網絡與通信技術、控制與決策技術實現了道路暢通度、車流量、車流速度、滯留程度的智能監測功能。在北京市，二三四五環、長安街及郊區骨干聯絡線已逐步實現了交通管理部門對現場情況的實時掌控，在城市道路邊設置了終端大屏用于向廣大駕駛員提供實時路況通暢情況信息，通過網絡、手機報、廣播電臺交通廣播實現實時播發服務，數據內容更新速度及時，能夠為駕車出行的市民提供及時的路況直播。

2.2 城市軌道交通系統的引導開發

城市軌道交通作為城市交通的一個重要組成部分，軌道系統線路和車輛固定，但線網內的乘客是流動的，同樣可以利用ITS理論進行設計與開發。特別在高峰時段，軌道交通系統內客流擁擠嚴重，部分線路存在明顯的運力不足，通過現有的運營手段和運營設備對線網內客流情況進行統計分析，形成客流量擁擠度參考值并通過軌道運營設備中的公共信息平臺（如乘客信息系統PIS、多媒體查詢機等）向路網內的乘客及即將乘坐軌道交通的潛在乘客提供實時擁擠程度播報，使龐大的客流群體能夠在有限的線網內均衡分布，對實現軌道交通系統乘客、車輛和運營的安全、提高運營商服務水準、均衡線網運能、提高城市公共交通運營效率都具備十分現實的意義。

圖1 城市軌道交通客流引導信息生成過程

2.3 正常運營時擁擠程度的引導信息

圖2 北京地鐵線網部分區段截圖

由于軌道交通網絡化的不斷完善，線網中眾多的“點到點”出行途徑有超過一條的路徑，而不同的路徑中換乘次數、換乘節點需要的步行時間、涉及的線路車站的擁擠程度以及候車時間等信息作為引導信息來開發設計。如北京地鐵中，從宣武門-東單（圖2示），可以選擇2號線-崇文門換5號線到達，亦可以選擇4號線-西單換1號線到達。兩種換乘方法使用的換乘路徑、時間不同，涉及的線路的擁擠程度、乘車舒適度不同。開發針對擁擠程度、舒適程度的引導信息系統可以為軌道交通線網內的乘客提供實時點-點的個性化路徑提示服務。

2.4 非正常運營狀態的引導信息

軌道交通由于其運營線路專供地鐵或輕軌列車使用，具有封閉性的特點，一旦運營線路上發生車輛、設備的故障（事故），或火災等自然災害或人為破壞時，造成列車延誤或停運，將在短時間內造成大量乘客滯留；作為大型城市，如首都北京經常要舉辦各類大型賽事活動，如運動會、演唱會、各類會議等，各類觀眾也會對局部線網帶來瞬間的客流尖峰壓力。人員在地鐵車站內（特別是地下車站）擁擠堆積，本身就存在安全隱患，同時也會對運營企業現場的運營組織和管理帶來巨大工作難度。因此設計一套能夠針對軌道交通的客流引導信息系統，當運營線路中發生各種突發情況時，能夠自動觸發引導信息功能，向運營指揮控制中心、運營線路上相關車站、臨近線路和車站的工作人員、地鐵線網內的乘客進行信息通告，實現對乘客的事先疏導、信息告知，有利于提高安全運營水平，也是運營服務中技術水平發展的一個標志。此功能，也可以向故障臨近地點周圍的建筑物、公共宣傳大屏幕、公交車以及周圍人群的手機上發布提示信息，提示與乘客相臨近的車站或線路運營受到影響，對潛在的客流進行勸導。

3 乘客引導信息系統設計思路

3.1 客流采集部分

城市地鐵普遍采用自動售檢票AFC（automatic fare collection）系統，能夠提供實時的進出站數據量，選用AFC的客流統計信息，結合當前列車密度和列車在站承載能力合理設置客流告警界限、預警閾值，當某時間段產生的入站客流明顯激增時，可以觸發疏導信息告警提示，向車站控制室值班人員界面觸發告警信息，并發布如紅色、橙色的客流壓力信息，提示當前客流與運力存在的矛盾程度，并同時可以根據程度水平上傳至中心調度臺。

圖3 城市軌道交通客流監測與告警流程

3.2 CCTV監控系統

由于地鐵自動售檢票AFC設備僅能統計進出人數，在軌道交通換乘車站乘客的換乘過程不需要刷卡結賬，致使在換乘節點上實際的瞬間客流量并不能完全通過AFC系統讀取。然而換乘點確是客流量最為密集的區域之一，換乘通道的阻塞對乘客安全存在較大安全隱患。采集這部分客流情況，比較可行的是利用CCTV（Closed Circuit Television）閉路電視系統，適當添加人流統計功能，得出當前流動速度和擁擠程度的模糊量信息，發至車站和中心，與AFC統計數據共同作為引導信息的數據基礎。

圖4 AFC與CCTV共同生成客流擁擠程度告警的設計結構

3.3 綜合監控系統（ISCS）和行車監控系統（ATS）

ISCS能夠監測線路運營中設備、車輛、災害等方面信息，對突發事件具備自動響應的功能。ATS系統是行車控制中心對運營線列車指揮、調度、控制系統，能夠對列車延誤、停運、跳停、交路變更等進行授權和控制。乘客引導信息可以建立在ISCS、ATS的基礎上，采集環境控制、災害告警裝置和檢測軟件觸發的響應程度和決策機制，采集行車監控系統中列車中斷延誤信息，集成告警信息，針對影響范圍，生成面向公眾的信息發布。

4 城市軌道交通引導信息系統的綜合效應

城市道路交通的主干線路已經在逐步開發智能交通引導信息系統ITS，如北京市開發了在路旁電子大屏上實時車流量的紅、橙、黃、綠不同顏色的路段車流色帶顯示，用來表示車流阻塞程度，同時有北京廣播電臺的交通路況廣播、交通信息網絡實況、電視實況等方式供正在駕車和準備出行的人索取道路信息，設計自己的出行路徑。軌道交通網絡化格局不斷優化以后，同樣可以介入乘客引導信息提示系統，將軌道交通實時客流顯示為紅、橙、黃、綠、黑等不同顏色，供廣大乘客參考。在發生延誤等事件時，能夠由軌道控制中心通過地鐵信息發布設備如PIS、AFC查詢機等以及有關媒體、公共信息交互平臺面向公共受眾進行告知。這種設計可以在正常運營時段，區分出擁擠路段，給乘客提供個性化出行方案，可以提高軌道交通線路車輛組合運輸能力和效率；在故障狀態下，能夠對乘客進行告知，盡量避免乘客的滯留，便于疏導和組織，對維護安全運營和提高服務水平也有示范意義。

[1]杜世敏，鄭宇，江志彬.客流數據在城市軌道交通網絡化運營組織中的應用[J].城市軌道交通研究，2010(6).

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[7]邵偉中，朱效潔，徐瑞華，鄒曉磊，羅欽.城市軌道交通事故故障應急處置相關問題研究[J].城市軌道交通研究，2006(1).

Design and Development of Passenger Guidance Information System in Urban Rail Transit

According to the characteristics of urban rail transportation，proposed a set of design idea to monitor the realtime number of passenger in the subway system and alarm on the peak passenger flow based on the AFC，CCTV or ISCS，Then proposed the design idea of passenger guidance information system based on the crowded degree of the real-time subway and the delay information during the abnormal state of operation.

Rail transit；Guidance information；Passenger organization

U239

A

1674-6708（2011）48-0011-02

曹啟濱，助理工程師，工作單位：北京地鐵運營公司通號公司，研究方向：軌道交通信號、行車與客運組織