地鐵突發大客流組織方案研究
——以西安地鐵通化門站為例

王興仁

（西安交通工程學院，陜西西安710000）

0 引言

目前，城市規模的發展使人們的出行需求與日俱增，于此同時帶來的問題便是交通供給的高要求以及環境污染的問題。而城市軌道交通無論是在運量、能耗以及環保方面都具有自身的優勢，因此各大城市軌道交通飛速發展，并逐步成網絡化發展，這便對其的客流組織提出了更高的要求。

而突發大客流組織更是運輸組織中的關鍵問題，針對突發大客流組織方案進行研究，可以有效應對突發條件下的客流疏散，這對于保障城市軌道交通的安全運營、運輸效率的提高以及服務水平的提高具有重要的實際意義[1]。

客流組織的研究在城市軌道交通行業中熱度較高，關于客流組織的研究大多集中在組織方法的優化、換乘站的客流組織方法等方面。從研究角度方面來看，一些學者針對與鐵路直通的運行模式下站臺的客流組織[2]、與市域鐵路過軌運營的車站客流組織[3]、換乘站大客流組織的仿真[4]及突發情況下的客流組織[5]等內容。從研究方法來看，相關學者采用了基于熵權-TOPSIS 法[6]、利用SimWalk 軟件建立社會力模型[7]、選取Legion 軟件進行仿真等方法針對客流組織方案進行了研究。從既有文獻中可以看出，客流組織方案的優化可以有效緩解車站客流壓力，同時也有較大的實踐意義。

綜上所述，本文將結合既有研究，在將突發大客流進行服務水平等級劃分以及客流特征分析的基礎上，以西安地鐵通化門站為例并結合該車站的特征，分別研究一號線故障、三號線故障以及兩線路同時出現故障時突發大客流的優化組織方法。

1 背景

通化門站為西安地鐵1 號線與3 號線的換乘車站，其中西安地鐵1 號線、3 號線分別于2013年9 月、2016年11 月開通運營，均為地鐵的骨干線。其站廳層為三跨式T 形結構，站臺層為三跨島式車站。城市軌道交通共分為三級客流控制，堅持“先控制進站，再控制站臺”的組織原則，優先設專人專崗控制關鍵點，保持各崗位相互配合、協調，保持信息暢通，用系統的方法來實施客流控制。

2 通化門站客流分析

2.1 客流特征分析

通化門站日均客運量約14.5 萬乘次，其中進出站客運量分別為2.7 萬乘次、2.6 萬乘次，換乘量9.2 萬乘次；工作日及非工作日的日均客運量分別約14.5 萬乘次與15.6 萬乘次。2018年1 月4日，通化門站出現了最高日客運量21 萬乘次，其中換乘量高達14.9 萬乘次。從既往數據中可以看出，通化門站的進出站客流量（其中C、D 出入口客流較高）及換乘客流量較大，屬于大型客流集散點，因此該車站的客流組織工作的合理性對于客運工作效率的保障顯得尤為重要。車站客流特征統計如表1所示。

表1 車站客流特征統計表

通過數據調查發現，通化門車站工作日高峰客流均出現在7∶30 至9 時、17 時至19 時之間時段；非工作日高峰客流均出現在13 時至19 時之間時段。從統計表中可以看出通化門站早晚高峰的換乘客流量較大，容易引起踩踏等安全事故。

2.2 日常客流組織

通化門站的日常客流組織，與其他換乘車站類似，按照客流流向，分為進站客流與出站客流。乘客通過儲值卡或自助購置的票卡通過閘機進出車站，享有特殊待遇的乘客持有效證件可從邊門直接進出站。在客流組織過程中，需隨時注意車站客流變化，當發現客流有明顯增加時，及時報告并采取相應措施。

2.3 服務水平等級劃分

將公共交通中服務設施等級按照人均占用空間，即客流密度的衡量標準，分為六級，其中對車站的分級描述如表2所示。

表2 客流服務水平等級劃分表

從表2 中可知，當服務水平等級達到C 級時，乘客可在隊列中站立及活動，人流密度在舒適范圍內時，車站將改變客流組織方式。

3 突發大客流下的客流組織

下面將從一號線、三號線線路故障以及兩線同時發生線路故障時對突發情況的客流組織進行分析。根據現場的數據測量可得：一號線站臺面積為1450m2，三號線站臺面積為1580m2，換乘通道面積為110m2。

3.1 一號線突發大客流時的客流組織

當通化門站一號線因線路故障、突發情況下發生站臺大客流時，需改變日常常態化客流控制，下面將從客流組織時機及三號線越站時機兩個方面來分析一號線突發大客流時的客流組織方式。

3.1.1 客流組織時機

當一號線列車故障突發大客流情況下，一號線站臺與換乘通道容納量達到1441 人次時，車站將改變客流組織方法，以免乘客過度堆積，造成一號線站臺更大壓力，同時申請線控。

通過客流數據調查得知，在客流高峰期三號線平均每趟列車到站后，換乘人數平均為192 人次左右，非高峰期三號線站臺平均每趟列車到站后，下車人數平均為105 人次左右。通過以下計算可得到高峰時期與非高峰時期三號線站臺換乘通道可容納的列車數量：

高峰期換乘通道可容納的列車數量=1441/192=7（列）

非高峰期換乘通道可容納的列車數量=1441/105=13（列）

由此可得，當高峰期時當三號線站臺上下行列車共到達7 趟，非高峰期三號線站臺列車上下行共到達13 趟后，車站將開始改變客流組織方式，以緩解一號線列車故障的突發大客流壓力。

3.1.2 申請三號線越站時機

當改變客流組織方式后，車站站廳與一號線站臺客流持續增長，該區域將無法容納更多的乘客換乘，根據表2，當該區域平均客流服務水平等級達到D 級，局部達到E 級時，此時可申請三號線列車越站，以避免車站發生大客流踩踏事件。

當一號線列車故障突發大客流情況下，一號線站臺與站廳容納量達到4318 人次時，車站將申請三號線列車越站，以免乘客過度堆積，造成一號線站臺與換乘平臺壓力過大。

當改變客流組織方式后，若一號線站臺客流仍積壓嚴重時，則需要改變客流換乘組織方式，改變換乘方式后，三號線換乘一號線號線有效換乘面積為333m2，合計面積為1783m2，有效換乘面積有所增大，可有效緩解換乘客流壓力。

通過客流數據調查得知，高峰期三號線平均每趟列車到站后，換乘人數平均為192 人次左右，非高峰期三號線站臺平均每趟列車到站后，下車人數平均為105 人次左右，通過以下計算可得到改變客流組織方式后，高峰時期與非高峰時期三號線站臺換乘通道可容納的列車數量：

高峰期換乘通道可容納的列車數量=4318/192=22（列）

非高峰期換乘通道可容納的列車數量=4318/105=41（列）

通過計算可知：改變客流組織方式后，高峰期時當三號線站臺上下行列車再增加15 趟，非高峰期三號線站臺列車上下行再增加28 趟后，車站需向行調申請越站，以緩解一號線站臺、換乘平臺的客流，以免發生踩踏事件。站廳層客流組織如圖1所示。

圖1 一號線大客流時站廳層客流組織圖

3.2 三號線突發大客流時的客流組織

通化門站三號線站臺因線路故障、突發情況導致大客流時，需及時進行客流控制，適當關閉閘機并控制換乘站臺客流。根據表2 當三號線乘客服務等級水平平均達到D 級，局部達到E 級時，車站可申請一號線列車越站，以避免車站發生大客流踩踏事件，越站時機分析如下。

當服務水平等級達到D 級時，乘客平均密度為1.32～1.81p/m2，三號線站臺可容納面積為1580m2，因面積利用率無法達到100%，將面積利用系數設定為70%。

三號線站臺容納量=1580×0.7×1.81 = 2001(人)

因此，當三號線列車故障突發大客流情況下，三號線站臺容納量達到2001 人次時，車站將申請一號線列車越站，以免乘客過度堆積，造成三號線站臺壓力過大。

通過實地客流數據調查得知，高峰期一號線平均每趟列車到站后，高峰期一號線平均每趟列車到站后，換乘人數平均為228 人次左右，非高峰期一號線站臺平均每趟列車到站后，下車人數平均為127 人次左右，通過計算得到高峰時期與非高峰時期一號線上下行站臺可容納的列車數量：

高峰期上下行站臺可容納的列車數量=2001/228=8（列）

非高峰期上下行站臺可容納的列車數量=2001/127=15（列）

通過計算可知：高峰期時當一號線站臺上下行列車共到達8 趟，非高峰期一號線站臺列車上下行共到達15 趟后，車站將申請一號線列車越站，以緩解三號線列車故障時的三號線站臺大客流。站廳層客流組織圖如圖2所示。

圖2 三號線大客流時站廳層客流組織圖

3.3 一、三號線號線站臺同時突發大客流時的客流組織

通化門站一、三號線號線站臺同時大客流，需根據現場客流情況組織人員進行客流控制。由于一號線客流增長趨勢較三號線客流更為明顯，此時需關閉一號線換乘平臺。

3.3.1 改變客流組織方式

當一、三號線同時列車故障，突發大客流時，根據表2 站廳乘客服務等級水平平均達到D 級，局部達到E 級時，車站將改變客流組織方式，以避免站廳客流較大，發生踩踏事件。

根據上述獲得的數據，當服務水平等級達到D 級時，乘客平均密度為1.32～1.81，站廳可容納面積為1322m2，因面積利用率無法達到100%，面積利用系數設定為70%，經計算可得：

站廳乘客容納量= 1322×0.7×1.81 = 1674(人)

因此，當一、三號線列車同時故障突發大客流情況下，站廳乘客容納量達到1674 人次時，車站將改變客流組織方式，以免乘客過度堆積，造成站廳壓力過大。

由客流數據調查得知，高峰期站廳進站平均人數為85 人次/分鐘，非高峰期站廳進站平均人數為48 人次/分鐘，高峰期時一、三號線列車同時故障情況下，乘客持續進站19 分鐘客流仍未緩解，非高峰期乘客持續進站34 分鐘客流仍未緩解時，車站將改變客流組織方式，以緩解站廳大客流。站廳的客流組織圖如圖3所示。

圖3 一、三號線同時大客流時站廳客流組織圖

3.3.2 申請一、二、三級站控時機

根據上述數據，當一、三號線列車同時故障突發大客流情況下，站廳乘客容納量達到1674 人次時，車站將申請三級站控，避免進入三號線站臺人數過多，發生踩踏危險。在高峰期時，乘客持續進站19 分鐘客流仍未緩解，非高峰期乘客持續進站34 分鐘客流仍未緩解時，車站將申請三級站控。

當服務水平等級達到E 級時，乘客平均密度為1.81～3.46p/m2，站廳可容納面積為1322m2，因面積利用率無法達到100%，面積利用系數設定為70%，計算可得：

站廳乘客容納量= 1322×0.7×3.46 = 3201(人)

因此，當一、三號線列車同時故障突發大客流情況下，站廳乘客容納量達到3201 人次時，車站將申請二級站控，以免乘客過度堆積，造成站廳付費區壓力過大。

通過客流數據調查得知，高峰期站廳進站平均人數為85 人次/分鐘，非高峰期站廳進站平均人數為48人次/分鐘，高峰期時乘客持續進站37 分鐘客流仍未緩解，非高峰期乘客持續進站66 分鐘客流仍未緩解時，車站將申請一級站控，以緩解站廳非付費區大客流。

站廳非付費區面積為2063m2，當服務水平等級達到E 級時，乘客平均密度為1.32～1.81，因面積利用率無法達到100%，面積利用系數設定為70%，計算可得：

站廳非付費區乘客容納量= 2063×0.7×1.81 =2613(人)

當一、三號線列車同時故障突發大客流情況下，站廳非付費區乘客容納量達到2613 人次時，車站將申請二級站控，以免乘客過度堆積，造成站廳付費區壓力過大。

根據客流數據調查，高峰期各出入口進站平均人數為116 人次/分鐘，非高峰期各出入口進站平均人數為69 人次/分鐘，高峰期時一、三號線列車同時故障情況下，乘客持續進站22 分鐘客流仍未緩解，非高峰期乘客持續進站37 分鐘客流仍未緩解時，車站將申請一級站控，以緩解站廳付費區大客流。

4 結論

通過對通化門站的行車組織、客流及車站布局的調查和分析，結合現場調查結果，可以得出以下結論：

其一，當一號線（三號線）故障突發大客流，車站平均客流服務水平等級達到D 級，局部達到E 級時，此時將通過申請三號線（一號線）越站可以有效緩解客流壓力；

其二，當一、三號線同時故障引發大客流時，車站平均客流服務水平等級達到D 級，局部達到E 級時，車站需改變客流組織方式，根據高峰期與非高峰期不同情況下選擇申請一、二、三級站控組織客流；

其三，換乘客流在車站停留時間越長，相同情況下車站聚集的人數將會更多，設備延誤時間也會相應增加，服務水平會降低。

因此，當突發大客流時，及時采取措施，適當改變客流組織方式時，可以得到有效緩解因大客流造成的擁堵及設備延誤時間，同時把握客流組織方式的改變時機，并提出改善方案至關重要。