综合交通枢纽客流识别系统的应用研究

冯华超

(中国铁路设计集团有限公司广东分公司，广东深圳 518000)

1 概述

近年来，各城市地铁路网不断建设完善，地铁的建设里程不断增加，使得城市地铁路网吸引来更多的客流。鉴于客流具有时空不均衡的特点（换乘车站、枢纽车站，站内客流流线复杂），运力难以完全满足客流的时空动态需求，这种时空不均衡性使得大客流车站（交通枢纽车站、换乘车站）出现严重的拥堵问题，乘客在站台的大量聚集也容易引发踩踏事故，造成安全隐患，或者造成列车延误。而传统车站仍采用人工观察视频方式掌握客流情况，尤其对于交通枢纽等大客流环境的预测及突发情况无掌控能力。

枢纽客流识别系统意在通过多种异构采集手段实现客流实时统计、客流预测、时空态势推演等功能，提出可行性的实施方案和系统架构，为综合交通枢纽管控提供技术支撑。

2 枢纽客流识别系统的概述

枢纽的精细化安全管理依托于枢纽内精准的实时客流数据、客流短期及远期预测数据。交通枢纽往往包含轨道交通、商业空间、多线换乘通道等众多区域，其中轨道交通区域客流量巨大且突发客流情况较多。因此枢纽客流识别系统需要接入完整的轨道交通线路客流数据，该功能需要地铁线网大数据平台、线网客流分析系统作为支撑，而本文将主要针对枢纽客流识别系统进行阐述和研究。

3 客流识别系统的功能需求

3.1 客流实时统计功能

枢纽客流指标体系以枢纽运营保障的要求为基础，在实际的运营过程中不断优化和调整。基本的客流指标如表1 所示。

表1 客流实时统计功能表Tab.1 Functional sheet of real time passenger flow statistics

3.2 客流预测功能

1）枢纽客流实时时空状态监察

枢纽客流时空态势实时监察基于枢纽内摄像头的视频流、视野及人头数；蓝牙嗅探的人数；AFC实时客流数据；信号系统列车到离站数据；线网客流分析系统数据。基于历史客流状态变化规律，运用客流分配模型与算法，实现对于枢纽的实时客流时空态势监察，生成多空间尺度、多时间粒度枢纽内交通实时客流态势指标。

2）枢纽客流短时时空态势推演系统

客流短时时空态势推演具备研判枢纽不同维度、不同时间段、不同区域的客流分布状况的能力。

客流短时时空态势推演以当日的实时交易明细以及其他辅助数据（如视频分析数据、蓝牙探针等）客流数据为基础，对实时枢纽客流数据进行准确性判断与校正，基于对不同日期类型的客流规律推演模型，实现短时客流时空态势推演，生成不同维度、时间粒度短时状态推演结果。

3）可预知大客流情况下客流短时时空态势推演

可预知大客流情况下客流时空态势推演指定大客流发生的时间和地点以及客流量大小，通过实时/短时客流数据，对大客流事件影响的时间范围、空间范围进行推演，以实现更为准确的枢纽客流时空态势推演。

4）特殊日客流短时时空态势推演

特殊日期客流短时时空态势推演在线网条件稳定的情况下，根据历史客流的变化规律、运营人员的调度经验总结，运用模型计算，总结出多种特殊日期客流曲线和对应的统计指标。

5）行车突发事件下客流短时时空态势推演

在发生信号设备故障、车辆故障、乘客入侵情况下，短时客流时空态势推演基于多源数据（行车数据、实时交易明细数据等），推演得到5 min 粒度的客流在线网、线路、车站、列车上的动态以及传播特性，并根据上述指标实现异常情况下对枢纽及相邻区间的客流动态预警功能。

6）可预知大客流事件

包括主要大型场馆举办的体育赛事、演唱会活动，这类活动具有确定的发生时间范围和吸引客流量。结合大客流事件发生的时间、地点、客流大小等实际情况，推演大客流发生后轨道交通线网站间OD量，并通过客流分配模型快速实现预测OD 量在全网的分布，预知大客流线网客流状态推演结果。

7）客流时空状态推演信息发布

基于实时与短时客流态势推演获知客流信息，将推演数据通过接口发布到枢纽综合管理平台及乘客资讯等信息发布系统。

4 客流识别系统的系统构成

4.1 系统输入

枢纽内摄像头的视频流、视野数据、摄像头覆盖区域的人头数；蓝牙嗅探的人数；AFC 实时客流数据；信号系统列车到离站数据；线网客流分析系统数据。

4.2 系统输出

人流热力图到综合管理平台，6 类大客流需求数据（枢纽客流、客流拥堵点、进枢纽客流、枢纽内车站站台排队长度、枢纽内拥堵长度，列车到离站数据）。

4.3 系统采集

客流识别系统将多维度数据整合确保客流识别的准确性。其中一个重要的维度是通过蓝牙或Wi-Fi探针获取的进入嗅探范围的用户移动设备数量。

5 应用案例

某市某综合交通枢纽构建完整的客流识别系统，该系统包括枢纽内视频视频流，AFC 数据，蓝牙嗅探数据流的采集，并实现短时客流、短期客流、特殊日期客流、突发事件客流、实时客流动态变化监控等预测功能。如图1 所示。

其中，枢纽客流嗅探系统推荐采用蓝牙技术（BLE5.0）作为采集技术方案，同时，考虑某枢纽工程拟建设的枢纽导航系统、巡检系统及运维考勤系统可共用蓝牙技术组网，故推荐采用统一的天馈和基站系统完成前端设备的统一布设，充分实现资源共享。

客流嗅探系统的构成包括前端蓝牙AP、POE 蓝牙网关、蓝牙无线控制器及后台客流识别系统软件。

6 结束语

枢纽客流识别系统基于线网云平台和大数据平台，分析和处理人群高密度空间下的分布及变化规律，针对性地提出减缓人群拥挤风险、客流分布不均的具体措施，提高综合交通枢纽的科学决策能力。