城軌自動扶梯與AFC系統(tǒng)的優(yōu)化

郝磊 耿曉 西安交通工程學(xué)院 陜西西安 710300

引言

國家發(fā)改委今年2月發(fā)布的《關(guān)于培育發(fā)展現(xiàn)代化都市圈的指導(dǎo)意見》提出，到2022年，我國都市圈同城化取得明顯進(jìn)展，隨著人口向大都市集聚，城市軌道交通作為中心城市、都市圈的基礎(chǔ)，也迎來了爆發(fā)式的增長。從線網(wǎng)來看，線網(wǎng)平均客運(yùn)強(qiáng)度超過1萬人次/公里日的有10個(gè)城市，依次為西安、北京、廣州、深圳、上海、成都、杭州、哈爾濱、南寧、長沙。西安市日均客運(yùn)量達(dá)1.91萬人次/公里日，居全國首位。

與此同時(shí)，隨著城市居民生活質(zhì)量的提高，對于城市軌道交通的便捷性以及安全性的要求也隨之提高，并且對車站的服務(wù)水平以及人性化服務(wù)也提出了更高的要求。軌道交通車站中的AFC系統(tǒng)和自動扶梯系統(tǒng)的使用直接影響乘客對軌道交通的滿意程度和乘客的出行效率。本文對這些系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)的調(diào)研和分析。

1 自動扶梯的設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化探討

自動扶梯和樓梯作為連接站廳層與站臺層的主要設(shè)施,自動扶梯的臺數(shù)和樓梯寬度在設(shè)計(jì)時(shí),參照上下車客流量使用設(shè)施來計(jì)算。

自動扶梯的臺數(shù)計(jì)算：

式中：

N—上下行下車的預(yù)測客流量；

K—超高峰系數(shù)，一般取1.2~1.4；

n—自動扶梯的利用率；

n2—自動扶梯的輸送能力。

自動扶梯的理論運(yùn)力為

CL=（3600×V×K）/0.4

式中：CL—自動扶梯的理論運(yùn)力，人/h

V—自動扶梯的額定速度，m/s

K—寬度系數(shù)，寬度是1m時(shí)，K為2.0

式中的0.4為梯級的標(biāo)準(zhǔn)深度，0.4m。

所以西安地鐵二號線的理論運(yùn)力為3600×0.65×2/0.4=11700人/h。

按照相關(guān)地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范，在0.5m/s的速度下，1m寬的自動扶梯的最大通過能力是8100人/h，推算得出，寬度系數(shù)是1.8，其飽和度為90%。

由調(diào)查得出，西安北大街站的自動扶梯的的最大實(shí)際通過能力是9780人/h，其最大飽和度是84%，和地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范中的90%相差不太大，但也同時(shí)說明了存在一定的“空梯級現(xiàn)象”，也就是說在客流高峰時(shí)段，介于人與人之間的心理，會與陌生人形成一定的安全距離，所以自動扶梯上會存在一些空著的梯級。

在許多試驗(yàn)中可看到，當(dāng)自動扶梯的速度保持在0.45m/s至0.5m/s之間時(shí)，是最為適當(dāng)?shù)淖詣臃鎏莸倪\(yùn)行速度，適合乘客乘坐。這個(gè)速度區(qū)間也是實(shí)際運(yùn)輸效率最高的速度區(qū)間。

綜上所述，建議地鐵在設(shè)計(jì)自動扶梯的通過能力時(shí)，選取自動扶梯的額定速度為0.5m/s，梯級寬度為1m，寬度系數(shù)取1.7～1.8，即飽和度為85%～90%，自動扶梯設(shè)計(jì)通過的人數(shù)約為每小時(shí)9500～10000人次。

2 售檢票設(shè)施設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化

自動售票機(jī)，人工售票亭的數(shù)量計(jì)算：

N2=M1K/m1

式中：

M1—上下行上車的總的客流量或是使用自動售票機(jī)的人數(shù)；

K—超高峰系數(shù)，一般取1.2~1.4；

m1—人工售票每小時(shí)的售票能力；自動售票機(jī)地每小時(shí)售票能力。

上述的公式是標(biāo)準(zhǔn)的高峰小時(shí)客流，單人次買票所需要的自動售票機(jī)或人工售票亭的數(shù)量。但隨著票務(wù)形式的變化以及手機(jī)軟件功能的強(qiáng)化，例如城市一卡通的普及，在便利店，超市都有銷售；還有手機(jī)軟件，“支付寶”推出的電子地鐵卡的普及，地鐵內(nèi)的人工售票亭的數(shù)量將會大大減少。

進(jìn)出站的自動檢票閘機(jī)必須根據(jù)地鐵站高峰小時(shí)的客流量來計(jì)算。

自動檢票閘機(jī)數(shù)量N3的計(jì)算公式：

N3=M2K/m2

M2—上下行高峰小時(shí)的進(jìn)站客流量或是高峰小時(shí)的出站客流量；

K—超高峰系數(shù)，一般取1.2~1.4；

m2—自動檢票閘機(jī)的檢票能力。

除了以上的主要參數(shù)，售檢票設(shè)施的通過能力還需符合我國地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范。

3 優(yōu)化方案

3.1 自動售票機(jī)的優(yōu)化方案

在西安地鐵客流量較多的時(shí)候，自動售票機(jī)以及半自動售票窗口會出現(xiàn)一些乘客排隊(duì)買票，大部分的乘客會選擇在半自動售票窗口來進(jìn)行買票，并且有些持有城市一卡通的乘客也會選擇來半自動售票口來進(jìn)行充值，這些都給給工作人員帶來不小的工作強(qiáng)度。

西安已經(jīng)推行了手機(jī)掃碼進(jìn)站的方式，乘客可以方便快捷的通過自動檢票閘機(jī)，進(jìn)入站廳，一定程度上緩解了工作人員的壓力，但也存在著一些問題，所以提出以下建議：

(1)購票界面簡約化

現(xiàn)在所采用的自動售票機(jī)界面，不熟悉的乘客在購票時(shí)，會浪費(fèi)時(shí)間去搜尋自己所要的信息，后面排隊(duì)有急事的乘客，也會因?yàn)榍懊娌皇煜は到y(tǒng)的人而耽誤時(shí)間，反而因此降低了乘客的購票效率。

是以在售票機(jī)的設(shè)計(jì)上應(yīng)該更加直觀一些，將一些提示語句，用一些明亮的色彩，使之更加的突出，讓乘客能夠更加直觀的操作系統(tǒng)進(jìn)行購票，從而提高購票的效率。

(2)售票機(jī)的尺寸設(shè)計(jì)

如今地鐵所采用的自動售票機(jī)的整體尺寸遵守了無障礙的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，考慮到了乘客不同的身體尺寸，其最適宜的操作高度范圍是0.8米到1.35米。但實(shí)際上，這個(gè)操作的范圍偏小，對于個(gè)子高的乘客和有殘疾的乘客，尺寸范圍顯得有些勉強(qiáng)，所以，可以在尺寸設(shè)計(jì)上，設(shè)置一些不同操作高度的自動售票機(jī)，更加的便于一些情況特殊的乘客的購票需求。

3.2 自動檢票閘機(jī)的優(yōu)化方案

在客流量較大的時(shí)候，西安地鐵內(nèi)進(jìn)出站閘機(jī)經(jīng)常會出現(xiàn)乘客排隊(duì)的現(xiàn)象，甚至?xí)纬删植康目土鲹矶?。雖說西安地鐵推行了掃碼進(jìn)出站的先進(jìn)方式，但其仍存在些許問題，造成客流擁堵。所以提出以下建議：

(1)“掃碼”進(jìn)站閘機(jī)系統(tǒng)準(zhǔn)確度

通過軟件掃二維碼進(jìn)出站，可以避免排隊(duì)買票或是忘帶地鐵卡以及地鐵卡充值問題所到來的時(shí)間損耗，所以這一種進(jìn)出站的方式深受大眾喜愛，但由于這種閘機(jī)的系統(tǒng)準(zhǔn)確度不夠高，在客流量較大的時(shí)候，在可以掃碼進(jìn)出站的閘機(jī)處，會滯留一些乘客，排隊(duì)等待進(jìn)出站，所以，在設(shè)計(jì)這種掃碼閘機(jī)的時(shí)候，根據(jù)車站所處的地點(diǎn)，增設(shè)或是減少“掃碼”閘機(jī)。

(2)進(jìn)出站閘機(jī)的相關(guān)標(biāo)識不夠明顯

在地鐵車站內(nèi)，部分乘客因?yàn)榱?xí)慣問題會左手持卡，并且左手刷卡，但自動檢票閘機(jī)是右手刷卡，左邊進(jìn)出閘機(jī)，這樣就會造成一定時(shí)間的損耗，所以在進(jìn)出站閘機(jī)處，可以設(shè)置一些指導(dǎo)性的語音提示設(shè)備，提示乘客正確的刷卡方式，方便乘客進(jìn)出。

自動檢票機(jī)是需要乘客持卡在磁卡感應(yīng)區(qū)刷卡或是從單程卡回收口插入單程卡，讓乘客通過檢票閘機(jī)，所以磁卡感應(yīng)區(qū)以及單程票回收口必須要突出，讓乘客一眼就能看到，來提高進(jìn)出站的效率。

(3)無感閘機(jī)設(shè)備

隨著乘客的增加，以及乘客對軌道交通舒適度的要求越來越高，無感過閘設(shè)備的需求將大大增加。

本文是根據(jù)西安的地鐵二號線來進(jìn)行調(diào)查分析，通過對客流量較大的典型車站的客流數(shù)據(jù)的分析，從而進(jìn)一步的研究得出車站的瓶頸設(shè)施所在，針對瓶頸設(shè)施給出一定的優(yōu)化建議，但在城市軌道交通車站設(shè)施的有關(guān)設(shè)計(jì)當(dāng)中，不僅僅需要客流等數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，涉及的因素還有很多，涉及的領(lǐng)域還需更進(jìn)一步的研究。