綜合交通樞紐客流識別系統的應用研究

馮華超

(中國鐵路設計集團有限公司廣東分公司，廣東深圳 518000)

1 概述

近年來，各城市地鐵路網不斷建設完善，地鐵的建設里程不斷增加，使得城市地鐵路網吸引來更多的客流。鑒于客流具有時空不均衡的特點（換乘車站、樞紐車站，站內客流流線復雜），運力難以完全滿足客流的時空動態需求，這種時空不均衡性使得大客流車站（交通樞紐車站、換乘車站）出現嚴重的擁堵問題，乘客在站臺的大量聚集也容易引發踩踏事故，造成安全隱患，或者造成列車延誤。而傳統車站仍采用人工觀察視頻方式掌握客流情況，尤其對于交通樞紐等大客流環境的預測及突發情況無掌控能力。

樞紐客流識別系統意在通過多種異構采集手段實現客流實時統計、客流預測、時空態勢推演等功能，提出可行性的實施方案和系統架構，為綜合交通樞紐管控提供技術支撐。

2 樞紐客流識別系統的概述

樞紐的精細化安全管理依托于樞紐內精準的實時客流數據、客流短期及遠期預測數據。交通樞紐往往包含軌道交通、商業空間、多線換乘通道等眾多區域，其中軌道交通區域客流量巨大且突發客流情況較多。因此樞紐客流識別系統需要接入完整的軌道交通線路客流數據，該功能需要地鐵線網大數據平臺、線網客流分析系統作為支撐，而本文將主要針對樞紐客流識別系統進行闡述和研究。

3 客流識別系統的功能需求

3.1 客流實時統計功能

樞紐客流指標體系以樞紐運營保障的要求為基礎，在實際的運營過程中不斷優化和調整。基本的客流指標如表1 所示。

表1 客流實時統計功能表Tab.1 Functional sheet of real time passenger flow statistics

3.2 客流預測功能

1）樞紐客流實時時空狀態監察

樞紐客流時空態勢實時監察基于樞紐內攝像頭的視頻流、視野及人頭數；藍牙嗅探的人數；AFC實時客流數據；信號系統列車到離站數據；線網客流分析系統數據。基于歷史客流狀態變化規律，運用客流分配模型與算法，實現對于樞紐的實時客流時空態勢監察，生成多空間尺度、多時間粒度樞紐內交通實時客流態勢指標。

2）樞紐客流短時時空態勢推演系統

客流短時時空態勢推演具備研判樞紐不同維度、不同時間段、不同區域的客流分布狀況的能力。

客流短時時空態勢推演以當日的實時交易明細以及其他輔助數據（如視頻分析數據、藍牙探針等）客流數據為基礎，對實時樞紐客流數據進行準確性判斷與校正，基于對不同日期類型的客流規律推演模型，實現短時客流時空態勢推演，生成不同維度、時間粒度短時狀態推演結果。

3）可預知大客流情況下客流短時時空態勢推演

可預知大客流情況下客流時空態勢推演指定大客流發生的時間和地點以及客流量大小，通過實時/短時客流數據，對大客流事件影響的時間范圍、空間范圍進行推演，以實現更為準確的樞紐客流時空態勢推演。

4）特殊日客流短時時空態勢推演

特殊日期客流短時時空態勢推演在線網條件穩定的情況下，根據歷史客流的變化規律、運營人員的調度經驗總結，運用模型計算，總結出多種特殊日期客流曲線和對應的統計指標。

5）行車突發事件下客流短時時空態勢推演

在發生信號設備故障、車輛故障、乘客入侵情況下，短時客流時空態勢推演基于多源數據（行車數據、實時交易明細數據等），推演得到5 min 粒度的客流在線網、線路、車站、列車上的動態以及傳播特性，并根據上述指標實現異常情況下對樞紐及相鄰區間的客流動態預警功能。

6）可預知大客流事件

包括主要大型場館舉辦的體育賽事、演唱會活動，這類活動具有確定的發生時間范圍和吸引客流量。結合大客流事件發生的時間、地點、客流大小等實際情況，推演大客流發生后軌道交通線網站間OD量，并通過客流分配模型快速實現預測OD 量在全網的分布，預知大客流線網客流狀態推演結果。

7）客流時空狀態推演信息發布

基于實時與短時客流態勢推演獲知客流信息，將推演數據通過接口發布到樞紐綜合管理平臺及乘客資訊等信息發布系統。

4 客流識別系統的系統構成

4.1 系統輸入

樞紐內攝像頭的視頻流、視野數據、攝像頭覆蓋區域的人頭數；藍牙嗅探的人數；AFC 實時客流數據；信號系統列車到離站數據；線網客流分析系統數據。

4.2 系統輸出

人流熱力圖到綜合管理平臺，6 類大客流需求數據（樞紐客流、客流擁堵點、進樞紐客流、樞紐內車站站臺排隊長度、樞紐內擁堵長度，列車到離站數據）。

4.3 系統采集

客流識別系統將多維度數據整合確保客流識別的準確性。其中一個重要的維度是通過藍牙或Wi-Fi探針獲取的進入嗅探范圍的用戶移動設備數量。

5 應用案例

某市某綜合交通樞紐構建完整的客流識別系統，該系統包括樞紐內視頻視頻流，AFC 數據，藍牙嗅探數據流的采集，并實現短時客流、短期客流、特殊日期客流、突發事件客流、實時客流動態變化監控等預測功能。如圖1 所示。

其中，樞紐客流嗅探系統推薦采用藍牙技術（BLE5.0）作為采集技術方案，同時，考慮某樞紐工程擬建設的樞紐導航系統、巡檢系統及運維考勤系統可共用藍牙技術組網，故推薦采用統一的天饋和基站系統完成前端設備的統一布設，充分實現資源共享。

客流嗅探系統的構成包括前端藍牙AP、POE 藍牙網關、藍牙無線控制器及后臺客流識別系統軟件。

6 結束語

樞紐客流識別系統基于線網云平臺和大數據平臺，分析和處理人群高密度空間下的分布及變化規律，針對性地提出減緩人群擁擠風險、客流分布不均的具體措施，提高綜合交通樞紐的科學決策能力。