北京園博會園內客流分布預測及道路設計建議

郭淑霞，趙光華，周正全

（北京市市政工程設計研究總院 交通研究中心，北京 100082）

0 引言

第九屆中國（國際）園林博覽會將于2013年4月～10月在北京舉辦，選址位于北京市豐臺區永定河以西地區，總用地面積267 hm2。北京園博會具有持續時間長、會展期間重大節假日多等特點，根據歷屆園博會和相關大型活動經驗[1,2]，北京園博會將面臨交通總量大、客流日分布系數不均衡、交通基礎設施需求壓力大等交通問題。因此，園內基礎設施的合理規劃布局和設計，對于客流組織、保障游客安全具有重要意義。

園博會作為一個以參觀功能為主的場所，需要研究園博園內游客的分布規律，才能對園內道路等基礎設施設計做出合理的規劃。根據園博會園內設計方案，北京園博會園內主要展館包括：鷹山－永定塔、園林博物館、傳統展區、現代展區、企業及生態技術展區、院校及設計師展區、國際展區、天天園藝展區、錦繡谷、主展館、生態功能性濕地。游客在參觀園博園內11處展館時，呈現以下特征：首先，游客參觀路線為非規劃路線，不具有一致性規律；其次，不同于一般的參觀活動，園博園內部分展區為開敞空間，游客從一個展區到另外一個展區過程中，呈現多選擇性。因此，合理預測園區內客流分布，是進行園區客流組織仿真至關重要的一步。

基于此，本文根據園博會設計方案，考慮了場館之間的距離、場館面積、兩個場館是否相鄰、該場館是否有特色四個因素，建立了各展館的效用函數，從而進行客流分布預測；將客流分布預測結果，作為園內客流組織仿真的重要輸入，通過仿真測試，獲取園內主要道路高峰小時斷面客流量，測算其道路寬度，從而反饋給園內道路設計方案。

1 北京園博會客流情況

北京園博會歷時6個月，園博會期間涵蓋了“五一”、“十一”、寒暑假等旅游高峰時段，對于總客流需求預測，主要根據相關規劃和園博會的設計方案，參照了歷屆園博會和國內其他大型活動經驗數據類比分析結果（見表1），預計園博會期間參觀總客流約1 700萬人次，高峰日客流15萬人次/d。

根據上海世博會等相似大型活動經驗[3,4]，北京園博會客流將經歷“客流培育階段、客流平穩階段、客流回調階段、末期沖高階段”，其中，7月份和10月份為客流高峰月（見圖1）。

對于園內客流分布規律的測算，是基于高峰日15萬人次的客流數據。預計北京園博會開放時間為9:00-17:00，則根據各時段客流到達和離開規律，確定園內客流滯留高峰時段為中午前后11:00-12:00，該時段內，進園客流總數為1.8萬人，園內滯留客流約4.2萬人。

2 客流分布預測

客流分布預測包括兩部分內容，其一為11:00-12:00時段內參觀門區進園游客至各展館之間的客流分布；其二為11:00-12:00時段內園內滯留游客在園內11個展館之間的客流分布。圖2為院內場會館分布圖。

2.1 各展館效用函數的建立

根據乘客的參觀行為和參觀心理，在建立各展館效用函數時，考慮四個因素：兩場館之間的距離、場館面積、兩個場館是否相鄰、該場館是否有特色。距離是指參觀者當前位置與將要選擇的下一個展區的距離，距離與選擇概率成負相關性；展區的面積與選擇概率成正相關性，即參觀者傾向于選擇規模大的展區；相鄰關系描述了參觀者當前位置與將要選擇參觀的下一個展區的空間關系，與參觀者所在位置相鄰的展區選擇概率要高于其他展區；是否有特色：在實際的參觀活動中，游客受體力和時間限制，會優先選擇有特色的展區。本文選擇0或1來表示展區是否有特色，根據園博園區設計方案，錦繡谷與主展館為有特色的展區。

表1 相關大型活動類比數據一覽表

圖1 北京園博會客流整體分布情況曲線圖

參考上海世博會對乘客參觀行為的調查結果[5,6]，本文建立的各展區效用函數為：

式中：Vij為從場館到場館的效用函數；Dij為兩場館的距離；Aj為場館面積的大小，按場館實際面積取值；Nij表示兩場館相鄰與否，相鄰為1，否則為0；Sj表示有特色與否，有特色為1，否則為0。

則從場館到場館的選擇概率為：

式中：Pij為從場館到場館的選擇概率；Vij為從場館到場館的效用函數。

根據以上分析，圖2所示各展館之間的效用函數如表2所列。

從表2的結果來看，錦繡谷、主展館和園林博物館的效用函數最大，即被選擇的概率最高。這一結果與園博園的設計理念和主辦方的客流引導思路一致，表明本文計算的效用函數是可行的。

根據表2的效用函數計算結果，利用公式（2）計算各場館之間的選擇概率，見表3所列。

表2和表3為園區內各展館之間的效用函數計算與選擇概率。針對11:00-12:00從門區進入園博會的游客而言，主要是確定進入園區后的路徑和首先參觀的展區。針對這部分客流，根據一般的參觀行為來說，進入門區的游客，將就近選擇展館進行參觀。因此，綜合考慮門區至展館之間的距離和展館的面積，確定門區至各展館的選擇概率如表4所列。根據園內初步設計方案，園博會期間游客進出的門區有3號門、博物館專用門、4號門、5號門、6號門、7號門，各門區分布圖見圖3所示。

表2 各展館之間效用函數計算結果

表3 各展館之間的選擇概率一覽表

2.2 客流分布預測

根據2.1節的分析結果，最終確定各展館與各門區之間的客流分布結果見表5所列。

該客流分布結果將作為園區內客流仿真的重要輸入，通過仿真評價園區內道路設計方案。

3 客流仿真及園內道路改進建議

3.1 行人仿真結果分析

本文采用Legion Studio2006行人仿真軟件進行園博園內客流組織仿真測試。在構建仿真平臺前，除了客流分布結果外，另外，需要確定各場館內的平均參觀時間，以進行模型的標定。根據展區的有效參觀面積和行人參觀速度確定各展區的平均參觀時間：

其中，式(4)中展示面積的比例和參觀的比例取值60%；參觀速度根據步行的速度計算結果，取值300 m2/min。

則各展區的平均參觀時間見表6所列。

在上述基本數據的基礎上，仿真模型構建和運行的思路見圖4所示。

3.2 園內道路分段設計建議

根據仿真結果，共采集了9個斷面的客流量，斷面標記見圖5所示，各斷面流量如表7所列。

表4 門區至各展館的選擇概率一覽表

表5 客流分布預測結果一覽表

表6 各展區的平均參觀時間一覽表

圖4 園區內行人仿真基本流程圖

表7 各斷面流量結果及道路寬度建議值一覽表

根據仿真結果可以得到以下結論：

（1）整體而言，園博園內主干道的交通壓力較大，并且該主干道兩側運行電瓶車，對行人干擾較大。建議在高峰日的高峰時段，取消電瓶車運行，保障游客的安全。

（2）6號門與7號門之間的斷面流量最大，主要是因為7號門距離園博園地鐵站最近，而在園博會期間，預計35%的客流通過地鐵方式到達，通過地鐵方式到達的游客大部分通過7號門進入，就展區吸引力而言，錦繡谷和主展館的客流吸引力最大，因此，造成該斷面客流量偏大。建議設置地鐵園博園站和地鐵張郭莊站的接駁巴士，分散地鐵客流對7號門的交通壓力。

（3）主要出入口4號門、5號門、6號門之間的道路斷面客流量較大。原道路設計寬度不足，建議步行道最小寬度為10 m，電瓶車道寬度為6 m。

（4）針對園博園主干道整體客流密度高的問題，建議在各展館之間，增加相應的聯絡通道，提供多種選擇路徑，減輕主軸的交通壓力。

4 研究成果

本文從實際工程應用出發，構建了園博會園區客流分布預測方法，該客流分布結果作為仿真模型的輸入，構建了園博園區行人仿真模型。通過仿真測試，對園博園區主軸分段道路設計寬度提出了建議。本文的研究成果包括：（1）構建了各展區的效用函數，該函數考慮了兩展館之間的距離、面積、是否相鄰、是否有特色四個因素，效用函數結果表明，錦繡谷、主展館和園林博物館的效用函數最大，即被選擇的概率最高。這一結果與園博園的設計理念和主辦方的客流引導思路一致。（2）通過仿真測試，對主軸分段道路設計寬度提出了建議，主要建議包括主要出入口之間道路步行道寬度不小于10 m，6號門與7號門之間斷面為主軸客流量最大斷面，建議增設地鐵接駁巴士，分擔7號門的客流壓力。

本文所構建的各展區效用函數的參數取值，參照了上海世博會的調查結果，其精度有待于通過抽樣調查，進行校正和調整。

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