基于客流仿真的轨道交通车站多线换乘方案优化研究

马振超 吴海洋

1 北京市轨道交通建设管理有限公司 北京 100068 2北京北方交建工程管理有限公司 北京 100044

正文：

引言

随着北京市轨道交通线网环形放射性网络结构的不断完善，网络化的运营模式逐渐承担了主要的公共交通出行客流，形成常态化大客流现象。由城市轨道交通客流网络化条件下的时空分布不均衡性所造成的客流组织问题，也慢慢地体现出来，作为网络化运营的关键要素的换乘枢纽，成为了客流运营组织问题的重要冲突点。

目前，客流动态仿真评价分析被逐渐应用于轨道交通换乘车站的设计和运营优化中。通过动态仿真，模拟乘客的真实集散行为，展现不同场景下的客流分布和流动状态，发现影响疏散效率的瓶颈点，从而对车站设施布局和客流组织的合理性进行有效评价，并提出相应的改善建议，提高人流的通过性与安全性。

1 换乘站概况

北京地铁十里河站为M17与M10、M14三线换乘站。新建M17车站沿大羊坊路东西向设置，既有M10、M14沿东三环路十里河桥两侧南北向设置。M17与M10和M14两线车站分别呈T字型布置；M10与M14换乘M17客流采用从站台层下至换乘通道连接至M17站厅层；M17换乘M10、M14客流通过站厅层的换乘楼扶梯和换乘平台至M10、M14站厅层换乘，换乘M14需通过M10站厅层。

2 客流仿真预测方法及指标

2.1 客流仿真技术路线

1、研究地铁站行人交通需求特性、交通流以及交通行为特征，以此作为仿真分析的基础和模型的输入。2、根据初始地铁车站设计方案，搭建车站仿真模型平台，包括站台层、站厅层、扶楼梯以及进出闸机等。3、通过输入仿真模型参数，对仿真模型进行验证，最终标定合适的各类行人交通特性参数。4、进行方案测试，并根据评价指标体系进行评价是否满足服务标准。

2.2 客流仿真评价指标

本次车站客流仿真评价中仿真评价指标体系及评价指标如图1所示。

图1 仿真评价指标体系

3 初期方案客流仿真结果

通过对车站初期方案客流仿真分析，存在局部区域拥堵严重的原因主要有以下几点：

1、M10及M14换乘M17的换乘客流量较大，高峰小时达到17856人/h，但M17承担换入客流的仅有2楼1扶，设施能力与换乘客流相比能力不足。2、M17高峰小时进站客流量6894人/h，但仅设置了2部安检机，安检设施能力与进站客流相比能力不足。3、M10站厅承担换乘和进站客流的楼扶梯前，形成M17换M10、M14换M10、A出入口和B出入口进站3股人流汇合，且换乘楼扶梯、进站闸机与该组楼扶梯的距离皆短，楼扶梯承担客流量和瞬时冲击性均大，造成拥堵严。

4 换乘方案优化

1、针对M17站厅承担换入客流楼扶梯设施能力不足，调整站厅层承担换入客流的楼扶梯数量或方式，增加换乘设施能力。2、针对安检设施能力不足，在适当空间增加一部安检设施，并调整进站安检流线。3、针对M10站厅人流汇集形成拥堵，尽量调整换乘客流远离进站闸机及楼扶梯。

5 优化方案客流仿真结果

1、方案优化后拥堵瓶颈明显缓解或消失，车站仿真运营状态良好。2、优化后M14、M17站台压力明显缓解，M10侧站台人流密度偏高但仍在合理范围内，各线满足相关设计规范要求。3、各线下车客流均能在下趟列车到达之前疏散至站厅层，不存在客流无法及时疏解的风险。4、除M17换乘M14外，各线之间乘客平均换乘时间不超过5min，M17-M14因换乘距离较长，还需穿过M10站厅层，因此所需时间较长为6min4s。方案优化前后车站平均密度分布图对比如下图2所示。

图2 M10及M14站厅层前后方案平均密度分布图对比

6 结论

1、根据客流仿真技术分析，原方案M10站厅南部换乘和进站客流叠加，楼扶梯拥堵严重，M17进站安检设施能力不足，站厅东部承担换入客流楼扶梯能力不足，造成局部出现严重拥堵。

2、换乘方案优化后，拥堵瓶颈明显缓解或消失，不存在安全隐患的瓶颈区域，设施服务水平较高。