一種新型高鐵站站前道路乘客換乘系統(tǒng)設(shè)計★

姚 博 梁 喆 孫浩旋

(1.東北林業(yè)大學(xué)交通學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040； 2.東北林業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040)

0 引言

隨著我國社會的不斷發(fā)展，截止至2016年鄭徐高鐵的開通，我國高速鐵路總里程已達(dá)到2萬km，超過其他國家高鐵運(yùn)營里程的總和。我國高速鐵路將繼續(xù)發(fā)展下去，預(yù)計到2025年，我國高速鐵路總里程將達(dá)到3.8萬km，覆蓋我國絕大多數(shù)大中型城市，成為我國交通運(yùn)輸系統(tǒng)中不可或缺的一部分[1]。近些年來，高鐵作為一種方便快捷的出行方式逐漸被人們接納。乘客選擇高速鐵路作為出行方式的最主要原因是乘坐高鐵出行的快速[2]。在目前高鐵運(yùn)營時速已達(dá)到較高水準(zhǔn)，以及城市道路交通法規(guī)、設(shè)施已逐漸完善的情況下，乘客對耗費(fèi)在高鐵站出入站換乘上的時間增長或減少十分敏感[3]。

以湖州市高鐵站出站乘客換乘方式為例，乘客選擇出租車以及私家車作為換乘工具的占比達(dá)到52%，占有很大比例，因此，為提高乘客選擇高鐵出行的滿意度，提高高鐵站乘客換乘小型汽車換乘效率，縮短乘客換乘時間便顯得尤為重要[4]。高鐵站作為城市的地標(biāo)性建筑，部分城市在建設(shè)高鐵站站前廣場時盲目求大，站前廣場不能很好地發(fā)揮乘客快速集散的功能，交通換乘配套設(shè)施不夠人性化、便攜化[5]。乘客在目的地高鐵站換乘花費(fèi)大量時間，高鐵作為一種出行方式便會失去便攜、高效的優(yōu)勢。

1 系統(tǒng)組成設(shè)計

1.1 組成結(jié)構(gòu)

高鐵站站前道路乘客換乘系統(tǒng)由乘客等候區(qū)、車輛等候區(qū)、智能斑馬線、智能擋柱、智能懸臂LED顯示屏、路側(cè)控制單元組成。高鐵站站前換乘道路上安裝有多個乘客換乘系統(tǒng)，系統(tǒng)之間相互配合，信息共享相通。如圖1所示為系統(tǒng)組成示意圖。

1.2 乘客等候區(qū)方案設(shè)計

乘客等候區(qū)設(shè)置于距路側(cè)路緣石30 cm處，由兩塊鑲嵌于地面的壓力感應(yīng)裝置組成，兩塊壓力感應(yīng)裝置用于檢測是否有乘客等待乘車，以及等待乘車、結(jié)伴出行的乘客組數(shù)是否大于兩組。根據(jù)實際情況，做出如下假設(shè)：結(jié)伴出行的一組乘客在大多數(shù)情況下均選擇乘坐一輛車輛出行；結(jié)伴出行的一組乘客在路側(cè)等待乘車時，站立位置不會距離過大；非結(jié)伴出行的乘客，在路側(cè)等待乘車時，站立位置不會距離過近。基于假設(shè)，結(jié)合乘客站立等候習(xí)慣，合理設(shè)置兩組壓力感應(yīng)裝置自身面積以及相互之間距離間隔。當(dāng)檢測到有兩組以上乘客等待乘車時，系統(tǒng)工作；當(dāng)檢測到少于兩組乘客等待乘車時，系統(tǒng)處于休眠狀態(tài)，車輛靠邊停車及乘客上下車按照平常形式進(jìn)行。

1.3 車輛等候區(qū)方案設(shè)計

在車輛等候區(qū)處，設(shè)置兩條車道供車輛停車等候乘客上車。對靠近路側(cè)的車道記為車道Ⅰ，對與車道Ⅰ相鄰的車道記為車道Ⅱ，在兩車道處均設(shè)置車輛檢測器。在設(shè)計汽車等候區(qū)長度時，若根據(jù)大客車整車長進(jìn)行設(shè)計，會造成道路資源的大量浪費(fèi)。因此，在高鐵站站前道路，可選擇一或兩個系統(tǒng)，根據(jù)大客車整車長對其汽車等候區(qū)的具體長度進(jìn)行確定，其余系統(tǒng)的汽車等候區(qū)長度根據(jù)中型車整車長進(jìn)行設(shè)計。這樣既可保證乘客能夠選擇大客車作為換乘工具，也可保證道路資源不被大量浪費(fèi)。

1.4 智能斑馬線方案設(shè)計

智能斑馬線設(shè)置于汽車等候區(qū)后方，智能擋柱之前。智能斑馬線僅在車道Ⅰ以及車道Ⅱ處設(shè)置，斑馬線寬度較現(xiàn)有道路路口實際鋪設(shè)的斑馬線寬度做出適當(dāng)縮小，避免對道路資源的過度浪費(fèi)。相較于常規(guī)斑馬線，本系統(tǒng)所述斑馬線具有發(fā)光功能，當(dāng)車道Ⅰ以及車道Ⅱ處車輛檢測器檢測到有車輛停止時，即有行人需要通過道路搭乘車輛時，智能斑馬線亮光，與智能擋柱配合，警示來往車輛注意避讓，行人經(jīng)由智能斑馬線到達(dá)上車點(diǎn)；當(dāng)未檢測到有乘客或車輛在等候區(qū)等候，或禁止乘客進(jìn)入道路時，智能斑馬線中內(nèi)置燈光熄滅，以避免對車輛通行造成干擾。

1.5 智能擋柱方案設(shè)計

智能擋柱由若干根直徑50 cm的圓柱形鋼柱組成，智能擋柱設(shè)計為既可以在路面中隱藏，也可以在路面表面上伸出保護(hù)車輛及行人的形式。相較于欄桿，擋柱可以為在人行道上行走的行人以及正在等候乘客上車的車輛提供更穩(wěn)固的保護(hù)。

當(dāng)汽車等候區(qū)處無車輛在等候乘客上車，以及人行道上無行人正在行走時，智能擋柱隱藏于路面之中，不對來往正常行駛在車道上的車輛造成干擾。當(dāng)汽車等候區(qū)處有車輛正在等候乘客上車，或人行道上存在行人正在行走，智能擋柱探出對行人及車輛起到保護(hù)作用。智能擋柱表面涂有熒光物質(zhì)，在夜間可以有效提醒來往車輛注意避讓。智能擋柱與智能懸臂LED顯示屏密切配合，當(dāng)智能擋柱即將探出地面時，前方智能懸臂LED顯示屏警示即將通過彈出智能擋柱的車輛，提前預(yù)警避免車輛因不具備充足的停車距離而導(dǎo)致交通事故。

1.6 智能懸臂LED顯示屏設(shè)計

智能懸臂LED顯示屏與汽車等候區(qū)設(shè)計、智能擋柱設(shè)計密切配合。智能懸臂LED顯示屏指示車輛具體停車位置，當(dāng)?shù)却塑嚦丝徒M數(shù)不少于兩組且車道Ⅰ處無車輛停靠，指示車輛停靠于車道Ⅰ處；當(dāng)?shù)却塑嚦丝徒M數(shù)不少于兩組且車道Ⅰ處已有車輛停靠，指示車輛在車道Ⅱ處停車。當(dāng)后方系統(tǒng)中有智能擋柱即將探出路面，智能懸臂LED顯示屏同樣具有提前警示車輛注意避讓以避免具體事故的發(fā)生的功能。LED顯示屏設(shè)置位置滿足底端距離地面5 m處，具體設(shè)置高度可根據(jù)實際安裝情況進(jìn)行適度調(diào)整。

1.7 路側(cè)控制單元方案設(shè)計

路側(cè)控制單元用于接收乘客等候區(qū)處檢測到的等待乘車乘客組數(shù)，汽車等候區(qū)處車道Ⅰ、車道Ⅱ處車輛停靠情況，并對接收到的信息進(jìn)行判斷處理，將處理過的信息轉(zhuǎn)化為智能斑馬線、智能擋柱、LED顯示屏等可以識別的信號，指導(dǎo)行人通過道路，保護(hù)處于等候區(qū)的車輛、行人，指示車輛具體停靠位置，提前警示車輛注意避讓。路側(cè)控制單元置于硬質(zhì)箱體之中，以保護(hù)路側(cè)控制單元中電子元件等不受損壞。路側(cè)控制單元同時應(yīng)具有故障檢測的功能。當(dāng)檢測到系統(tǒng)組成中出現(xiàn)故障，路側(cè)控制單元應(yīng)立即停止系統(tǒng)的工作，等待修復(fù)。

2 系統(tǒng)工作步驟

系統(tǒng)安裝于高鐵站站前換乘道路區(qū)域，當(dāng)乘客等候區(qū)檢測到有兩組或兩組以上乘客等待乘車時，智能懸臂LED顯示屏顯示此處有乘車需求，吸引車輛在此處停車，若車道Ⅰ處無車輛停放，優(yōu)先引導(dǎo)車輛在車道Ⅰ處停放；若車道Ⅰ處已有車輛停放，則指示車輛停放至車道Ⅱ處。當(dāng)兩車道上均有車輛停放后，智能斑馬線亮光引導(dǎo)乘客乘車，智能擋柱從路面中升起，保護(hù)正在車輛等候區(qū)等待的車輛以及正在等候乘車的乘客。待兩車道上車輛均已離去后，智能斑馬線內(nèi)置燈光熄滅，智能擋柱隱藏于路面之中，等待下次工作。

若車輛等候區(qū)車道Ⅰ、車道Ⅱ處均檢測到車輛停放時，而乘客等候區(qū)并未檢測到有兩組或兩組以上乘客等候乘車時，說明此時停放在車道上的車輛中的乘客需要下車進(jìn)入高鐵站，同樣需要對在車輛等候區(qū)處停放的車輛及乘客進(jìn)行保護(hù)。需要使智能斑馬線亮光引導(dǎo)乘客，使智能擋柱從地面中探出，并通過智能懸臂LED顯示屏對行駛中的車輛進(jìn)行警示。待兩車道上均無車輛停放后，智能斑馬線內(nèi)置燈光熄滅，智能擋柱隱藏于路面之中，等待下次工作。

當(dāng)乘客等候區(qū)未檢測到兩組及兩組以上乘客等候乘車，且車輛等候區(qū)無車輛停放，或僅在車道Ⅰ處有車輛停放時，系統(tǒng)處于休眠狀態(tài)。如圖2所示為系統(tǒng)工作流程圖。

3 結(jié)語

由于目前高鐵站站前道路缺少輔助設(shè)施及管理方案，經(jīng)常引起乘客排隊等待車輛，車輛排隊等待乘客同時發(fā)生，造成站前道路的擁堵，降低了高鐵站的換乘效率。本文所述系統(tǒng)利用緊鄰路側(cè)的兩條車道供換乘車輛停放，保護(hù)在斑馬線上的乘客及停放在車輛等候區(qū)處車輛的安全，及時告知駕駛?cè)讼到y(tǒng)工作狀態(tài)，可有效提高高鐵站站前道路換乘效率，提高乘客乘坐高鐵出行的服務(wù)滿意度，從而促進(jìn)我國高速鐵路建設(shè)的發(fā)展。