城市軌道交通高峰時段大客流擁擠傳播研究

文章編號：2095-6835（2016）07-0033-02

摘 要：簡要分析了城市軌道交通高峰時段大客流的形成和擁擠傳播機理，詳細論述了高峰時段大客流產(chǎn)生擁擠傳播的條件、過程，以及高峰時段大客流擁擠造成的影響，進而為城市軌道交通高峰時段大客流擁擠控制和客運組織管理提供一定的理論參考。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；高峰大客流；擁擠傳播；乘客

中圖分類號：U293.13 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.07.033

隨著城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)和運營的發(fā)展，乘客作為流動介質(zhì)，數(shù)量在不斷增長，而在一定時期內(nèi)，城市軌道交通設(shè)施的內(nèi)容量是有限的，勢必會出現(xiàn)局部空間客流短時間大量聚集的情況，從而形成大客流。在高峰時段，人們出行集中也會在短時間內(nèi)導(dǎo)致客流大量聚集。由此可知，城市軌道交通系統(tǒng)存在運能不足的問題。隨著高峰時段客流的不斷增加，車站內(nèi)的乘客逐漸從有序排隊狀態(tài)變成無序擁擠狀態(tài)。隨著列車運行和客流流動的連續(xù)性，這種擁擠狀態(tài)會蔓延至線路其他車站乃至其他線路。本文分析了高峰時段大客流擁擠的形成過程、傳播影響，提出了高峰時段大客流運營組織方案，使城市軌道交通的運輸能力滿足高峰時段的客運需求。

1 高峰時段大客流的形成

高峰時段大客流是乘客出行過程中一定時間內(nèi)客流量最大、最集中的現(xiàn)象。在高峰時段，客流具有時間性、方向性、區(qū)域差異性、復(fù)雜性、流動緩慢、擁擠、交叉干擾、可預(yù)見和可疏導(dǎo)等特點。

1.1 形成時間

高峰時段乘客多以通勤、上學(xué)為主，早高峰多出現(xiàn)在7：00—9：00，晚高峰多出現(xiàn)在17：00—19：00。不同線路、不同車站的形成時間也不同。

1.2 形成地點

形成地點多出現(xiàn)在換乘站、樞紐站等客流結(jié)構(gòu)復(fù)雜的地方。

1.3 客流增長

由于城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的形成和公交便捷、準時等優(yōu)勢，高峰時段的乘客越來越多，特別是節(jié)假日高峰時段，客流量也在不斷增長。

1.4 形成過程

在高峰時段，由于短時間內(nèi)某一個或幾個車站內(nèi)的客流集中，使得這一時段的相對客流量較大，出現(xiàn)城市軌道交通運能不足的問題，導(dǎo)致車站擁擠、列車車廂擁擠。高峰時段大客流的形成過程與乘客出行的流線緊密相關(guān)，具體情況如圖1所示。

車站出入口和通道通過能力、站廳容納能力、站臺容納能力、車站設(shè)施設(shè)備通過能力（車站通道、乘降設(shè)備、售檢票系

統(tǒng)等服務(wù)能力）和列車的輸送能力等都是高峰時段大客流形成的關(guān)鍵因素。由城市軌道交通的實際運營經(jīng)驗可知，只要控制好車站設(shè)備中的薄弱環(huán)節(jié)，就能做好車站客流組織工作。

2 高峰時段大客流擁擠傳播機理

在高峰時段，大客流傳播是因為客流局部高度集中，城市軌道交通短時間內(nèi)的運能相對不足導(dǎo)致車廂和車站進出口、售檢票系統(tǒng)、通道、站臺等局部地區(qū)嚴重擁擠。隨著列車運行和乘客的流動，這種擁擠像病毒一樣向外輻射擴散到相鄰車站甚至路網(wǎng)中的其他線路上。比如重慶軌道交通兩路口換乘站，3號線站臺高峰時段客流量大，擁擠情況嚴重，而站臺和列車容量有限，導(dǎo)致列車從此站發(fā)出時車廂高度擁擠。當列車運行至前方換乘站——牛角沱站時，因為“車廂內(nèi)擁擠”，牛角沱站的乘客無法全部上車，致使牛角沱站出現(xiàn)擁擠的情況，呈現(xiàn)大客流擁擠傳播現(xiàn)象。這兩種擁擠相互影響，并隨著列車運行逐步擴撒，嚴重的情況下還會使整個軌道交通網(wǎng)絡(luò)運營狀況惡化，出現(xiàn)列車運行晚點、乘客舒適度降低、運營安全隱患增多等問題，進而直接影響軌道交通的整體服務(wù)水平。

在路網(wǎng)的傳播過程中，高峰時段大客流擁擠車站處于3種狀態(tài)，即正常（N）、擁擠（C）、擁擠消散（D）。高峰時段大客流擁擠傳播有一個臨界值，當客流流動的有序狀態(tài)受到諸多因素影響，客流聚集量達到這個值時，客流擁擠才會傳播，而客流的連續(xù)性、列車運行的間斷性也是擁擠傳播的重要原因。當車站客流由正常到擁擠再到正常的這一過程和SIR模型中的易染狀態(tài)、感染狀態(tài)、康復(fù)狀態(tài)相對應(yīng)，則可以用SIR模型模擬高峰時段大客流擁擠情況，并分析受影響車站的數(shù)量變化情況。利用SIR模型表示城市軌道交通高峰時段大客流擁擠傳播，即：

. （1）

式（1）中，Nt為t時刻狀態(tài)正常但將受到客流擁擠影響的車站數(shù)；Ct為t時刻處于大客流擁擠狀態(tài)的車站數(shù)；Dt表示t時刻擁擠消散恢復(fù)正常狀態(tài)的車站數(shù)；λ為大客流擁擠傳播的速率；μ為大客流擁擠消散的速率，也稱為恢復(fù)速率。

擁擠傳播速率會影響高峰時段大客流的擁擠傳播，擁擠消散速率是高峰時段能否恢復(fù)正?？瓦\的關(guān)鍵。要想研究高峰時段大客流傳播特性，就必須分析影響這2個參數(shù)的相關(guān)因素。

高峰時段影響大客流擁擠傳播速率的主要因素有：高峰時段大客流出現(xiàn)的車站及其在路網(wǎng)結(jié)構(gòu)所處的位置；高峰時段各車站的客流量和高峰時段時長；路網(wǎng)中各條線路的最大運輸能力；路網(wǎng)的平均出行距離；各車站應(yīng)對高峰時段大客流的客運組織方案和控制措施等。

*[基金項目]重慶市建設(shè)科技計劃項目“城市軌道交通大客流的擁擠傳播特性研究”（編號：城科字〔2014〕第13-1號）

高峰時段大客流擁擠消散速率的主要影響因素有：各車站的客流量——發(fā)生擁擠時的初始客流量越大，消散速率越小；

其他車站的客流量，特別是相鄰車站客流量越大，客流聚集越快，消散速率越小；線路運輸能力——運輸能力越大，客運服務(wù)設(shè)備、設(shè)施的服務(wù)能力越高，擁擠消散速率越大；擁擠傳播應(yīng)對策略——從運營組織角度看，應(yīng)對策略越好，擁擠消散速率越大。

3 高峰時段大客流擁擠傳播的影響

高峰時段大客流擁擠傳播主要受客流需求、列車開行方案的影響。在短時間內(nèi)，客流高度集中和擁擠傳播不僅會對乘客和運營部門造成一定的影響，還會產(chǎn)生一定的社會影響。

3.1 對乘客的影響

高峰時段大客流擁擠不僅會降低乘客出行的舒適度，還會影響乘客的人身安全和財產(chǎn)安全。當出現(xiàn)突然斷電、電扶梯故障等緊急事件時，更容易引發(fā)恐慌、踩踏等安全事故，進而降低安全水平。另外，客流擁擠造成的乘客滯留現(xiàn)象會增加乘客的等待時間，延長乘客的出行時間，降低城市軌道交通的服務(wù)水平。

3.2 對運營部門的影響

高峰時段大客流容易導(dǎo)致列車停站時間延長、出發(fā)晚點。高峰時段列車發(fā)車間隔時間短，如果出發(fā)晚點的時間無法從運行時間中抵消，則會影響整個城市軌道交通系統(tǒng)的運行。另外，高峰時段大客流引發(fā)的無序擁擠狀況也會給運營部門的客流組織工作造成一定的困擾。

3.3 對社會的影響

城市軌道交通作為城市公共交通的骨干，與其他交通方式之間相互影響。當乘客對城市軌道交通大客流擁擠的接受程度達到極限時，人們就會轉(zhuǎn)而選擇其他交通方式，降低對城市軌道交通的社會認可度，從而影響其在社會中的形象。

4 結(jié)束語

城市軌道交通在城市交通系統(tǒng)中發(fā)揮著非常重要的作用，以高峰時段大客流為研究對象，分析了高峰時段大客流的形成時間、形成過程，研究了高峰時段大客流擁擠傳播的過程，闡述了擁擠現(xiàn)象對乘客、運營組織、社會造成的影響，以期為后續(xù)的高峰時段大客流擁擠控制和客運組織管理提供一定的參考。

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作者簡介：吳冰芝，女，碩士研究生，講師，主要從事城市軌道交通運營管理教學(xué)和研究。

〔編輯：白潔〕