地铁突发大客流组织方案研究——以西安地铁通化门站为例

王兴仁

（西安交通工程学院，陕西西安710000）

0 引言

目前，城市规模的发展使人们的出行需求与日俱增，于此同时带来的问题便是交通供给的高要求以及环境污染的问题。而城市轨道交通无论是在运量、能耗以及环保方面都具有自身的优势，因此各大城市轨道交通飞速发展，并逐步成网络化发展，这便对其的客流组织提出了更高的要求。

而突发大客流组织更是运输组织中的关键问题，针对突发大客流组织方案进行研究，可以有效应对突发条件下的客流疏散，这对于保障城市轨道交通的安全运营、运输效率的提高以及服务水平的提高具有重要的实际意义[1]。

客流组织的研究在城市轨道交通行业中热度较高，关于客流组织的研究大多集中在组织方法的优化、换乘站的客流组织方法等方面。从研究角度方面来看，一些学者针对与铁路直通的运行模式下站台的客流组织[2]、与市域铁路过轨运营的车站客流组织[3]、换乘站大客流组织的仿真[4]及突发情况下的客流组织[5]等内容。从研究方法来看，相关学者采用了基于熵权-TOPSIS 法[6]、利用SimWalk 软件建立社会力模型[7]、选取Legion 软件进行仿真等方法针对客流组织方案进行了研究。从既有文献中可以看出，客流组织方案的优化可以有效缓解车站客流压力，同时也有较大的实践意义。

综上所述，本文将结合既有研究，在将突发大客流进行服务水平等级划分以及客流特征分析的基础上，以西安地铁通化门站为例并结合该车站的特征，分别研究一号线故障、三号线故障以及两线路同时出现故障时突发大客流的优化组织方法。

1 背景

通化门站为西安地铁1 号线与3 号线的换乘车站，其中西安地铁1 号线、3 号线分别于2013年9 月、2016年11 月开通运营，均为地铁的骨干线。其站厅层为三跨式T 形结构，站台层为三跨岛式车站。城市轨道交通共分为三级客流控制，坚持“先控制进站，再控制站台”的组织原则，优先设专人专岗控制关键点，保持各岗位相互配合、协调，保持信息畅通，用系统的方法来实施客流控制。

2 通化门站客流分析

2.1 客流特征分析

通化门站日均客运量约14.5 万乘次，其中进出站客运量分别为2.7 万乘次、2.6 万乘次，换乘量9.2 万乘次；工作日及非工作日的日均客运量分别约14.5 万乘次与15.6 万乘次。2018年1 月4日，通化门站出现了最高日客运量21 万乘次，其中换乘量高达14.9 万乘次。从既往数据中可以看出，通化门站的进出站客流量（其中C、D 出入口客流较高）及换乘客流量较大，属于大型客流集散点，因此该车站的客流组织工作的合理性对于客运工作效率的保障显得尤为重要。车站客流特征统计如表1所示。

表1 车站客流特征统计表

通过数据调查发现，通化门车站工作日高峰客流均出现在7∶30 至9 时、17 时至19 时之间时段；非工作日高峰客流均出现在13 时至19 时之间时段。从统计表中可以看出通化门站早晚高峰的换乘客流量较大，容易引起踩踏等安全事故。

2.2 日常客流组织

通化门站的日常客流组织，与其他换乘车站类似，按照客流流向，分为进站客流与出站客流。乘客通过储值卡或自助购置的票卡通过闸机进出车站，享有特殊待遇的乘客持有效证件可从边门直接进出站。在客流组织过程中，需随时注意车站客流变化，当发现客流有明显增加时，及时报告并采取相应措施。

2.3 服务水平等级划分

将公共交通中服务设施等级按照人均占用空间，即客流密度的衡量标准，分为六级，其中对车站的分级描述如表2所示。

表2 客流服务水平等级划分表

从表2 中可知，当服务水平等级达到C 级时，乘客可在队列中站立及活动，人流密度在舒适范围内时，车站将改变客流组织方式。

3 突发大客流下的客流组织

下面将从一号线、三号线线路故障以及两线同时发生线路故障时对突发情况的客流组织进行分析。根据现场的数据测量可得：一号线站台面积为1450m2，三号线站台面积为1580m2，换乘通道面积为110m2。

3.1 一号线突发大客流时的客流组织

当通化门站一号线因线路故障、突发情况下发生站台大客流时，需改变日常常态化客流控制，下面将从客流组织时机及三号线越站时机两个方面来分析一号线突发大客流时的客流组织方式。

3.1.1 客流组织时机

当一号线列车故障突发大客流情况下，一号线站台与换乘通道容纳量达到1441 人次时，车站将改变客流组织方法，以免乘客过度堆积，造成一号线站台更大压力，同时申请线控。

通过客流数据调查得知，在客流高峰期三号线平均每趟列车到站后，换乘人数平均为192 人次左右，非高峰期三号线站台平均每趟列车到站后，下车人数平均为105 人次左右。通过以下计算可得到高峰时期与非高峰时期三号线站台换乘通道可容纳的列车数量：

高峰期换乘通道可容纳的列车数量=1441/192=7（列）

非高峰期换乘通道可容纳的列车数量=1441/105=13（列）

由此可得，当高峰期时当三号线站台上下行列车共到达7 趟，非高峰期三号线站台列车上下行共到达13 趟后，车站将开始改变客流组织方式，以缓解一号线列车故障的突发大客流压力。

3.1.2 申请三号线越站时机

当改变客流组织方式后，车站站厅与一号线站台客流持续增长，该区域将无法容纳更多的乘客换乘，根据表2，当该区域平均客流服务水平等级达到D 级，局部达到E 级时，此时可申请三号线列车越站，以避免车站发生大客流踩踏事件。

当一号线列车故障突发大客流情况下，一号线站台与站厅容纳量达到4318 人次时，车站将申请三号线列车越站，以免乘客过度堆积，造成一号线站台与换乘平台压力过大。

当改变客流组织方式后，若一号线站台客流仍积压严重时，则需要改变客流换乘组织方式，改变换乘方式后，三号线换乘一号线号线有效换乘面积为333m2，合计面积为1783m2，有效换乘面积有所增大，可有效缓解换乘客流压力。

通过客流数据调查得知，高峰期三号线平均每趟列车到站后，换乘人数平均为192 人次左右，非高峰期三号线站台平均每趟列车到站后，下车人数平均为105 人次左右，通过以下计算可得到改变客流组织方式后，高峰时期与非高峰时期三号线站台换乘通道可容纳的列车数量：

高峰期换乘通道可容纳的列车数量=4318/192=22（列）

非高峰期换乘通道可容纳的列车数量=4318/105=41（列）

通过计算可知：改变客流组织方式后，高峰期时当三号线站台上下行列车再增加15 趟，非高峰期三号线站台列车上下行再增加28 趟后，车站需向行调申请越站，以缓解一号线站台、换乘平台的客流，以免发生踩踏事件。站厅层客流组织如图1所示。

图1 一号线大客流时站厅层客流组织图

3.2 三号线突发大客流时的客流组织

通化门站三号线站台因线路故障、突发情况导致大客流时，需及时进行客流控制，适当关闭闸机并控制换乘站台客流。根据表2 当三号线乘客服务等级水平平均达到D 级，局部达到E 级时，车站可申请一号线列车越站，以避免车站发生大客流踩踏事件，越站时机分析如下。

当服务水平等级达到D 级时，乘客平均密度为1.32～1.81p/m2，三号线站台可容纳面积为1580m2，因面积利用率无法达到100%，将面积利用系数设定为70%。

三号线站台容纳量=1580×0.7×1.81 = 2001(人)

因此，当三号线列车故障突发大客流情况下，三号线站台容纳量达到2001 人次时，车站将申请一号线列车越站，以免乘客过度堆积，造成三号线站台压力过大。

通过实地客流数据调查得知，高峰期一号线平均每趟列车到站后，高峰期一号线平均每趟列车到站后，换乘人数平均为228 人次左右，非高峰期一号线站台平均每趟列车到站后，下车人数平均为127 人次左右，通过计算得到高峰时期与非高峰时期一号线上下行站台可容纳的列车数量：

高峰期上下行站台可容纳的列车数量=2001/228=8（列）

非高峰期上下行站台可容纳的列车数量=2001/127=15（列）

通过计算可知：高峰期时当一号线站台上下行列车共到达8 趟，非高峰期一号线站台列车上下行共到达15 趟后，车站将申请一号线列车越站，以缓解三号线列车故障时的三号线站台大客流。站厅层客流组织图如图2所示。

图2 三号线大客流时站厅层客流组织图

3.3 一、三号线号线站台同时突发大客流时的客流组织

通化门站一、三号线号线站台同时大客流，需根据现场客流情况组织人员进行客流控制。由于一号线客流增长趋势较三号线客流更为明显，此时需关闭一号线换乘平台。

3.3.1 改变客流组织方式

当一、三号线同时列车故障，突发大客流时，根据表2 站厅乘客服务等级水平平均达到D 级，局部达到E 级时，车站将改变客流组织方式，以避免站厅客流较大，发生踩踏事件。

根据上述获得的数据，当服务水平等级达到D 级时，乘客平均密度为1.32～1.81，站厅可容纳面积为1322m2，因面积利用率无法达到100%，面积利用系数设定为70%，经计算可得：

站厅乘客容纳量= 1322×0.7×1.81 = 1674(人)

因此，当一、三号线列车同时故障突发大客流情况下，站厅乘客容纳量达到1674 人次时，车站将改变客流组织方式，以免乘客过度堆积，造成站厅压力过大。

由客流数据调查得知，高峰期站厅进站平均人数为85 人次/分钟，非高峰期站厅进站平均人数为48 人次/分钟，高峰期时一、三号线列车同时故障情况下，乘客持续进站19 分钟客流仍未缓解，非高峰期乘客持续进站34 分钟客流仍未缓解时，车站将改变客流组织方式，以缓解站厅大客流。站厅的客流组织图如图3所示。

图3 一、三号线同时大客流时站厅客流组织图

3.3.2 申请一、二、三级站控时机

根据上述数据，当一、三号线列车同时故障突发大客流情况下，站厅乘客容纳量达到1674 人次时，车站将申请三级站控，避免进入三号线站台人数过多，发生踩踏危险。在高峰期时，乘客持续进站19 分钟客流仍未缓解，非高峰期乘客持续进站34 分钟客流仍未缓解时，车站将申请三级站控。

当服务水平等级达到E 级时，乘客平均密度为1.81～3.46p/m2，站厅可容纳面积为1322m2，因面积利用率无法达到100%，面积利用系数设定为70%，计算可得：

站厅乘客容纳量= 1322×0.7×3.46 = 3201(人)

因此，当一、三号线列车同时故障突发大客流情况下，站厅乘客容纳量达到3201 人次时，车站将申请二级站控，以免乘客过度堆积，造成站厅付费区压力过大。

通过客流数据调查得知，高峰期站厅进站平均人数为85 人次/分钟，非高峰期站厅进站平均人数为48人次/分钟，高峰期时乘客持续进站37 分钟客流仍未缓解，非高峰期乘客持续进站66 分钟客流仍未缓解时，车站将申请一级站控，以缓解站厅非付费区大客流。

站厅非付费区面积为2063m2，当服务水平等级达到E 级时，乘客平均密度为1.32～1.81，因面积利用率无法达到100%，面积利用系数设定为70%，计算可得：

站厅非付费区乘客容纳量= 2063×0.7×1.81 =2613(人)

当一、三号线列车同时故障突发大客流情况下，站厅非付费区乘客容纳量达到2613 人次时，车站将申请二级站控，以免乘客过度堆积，造成站厅付费区压力过大。

根据客流数据调查，高峰期各出入口进站平均人数为116 人次/分钟，非高峰期各出入口进站平均人数为69 人次/分钟，高峰期时一、三号线列车同时故障情况下，乘客持续进站22 分钟客流仍未缓解，非高峰期乘客持续进站37 分钟客流仍未缓解时，车站将申请一级站控，以缓解站厅付费区大客流。

4 结论

通过对通化门站的行车组织、客流及车站布局的调查和分析，结合现场调查结果，可以得出以下结论：

其一，当一号线（三号线）故障突发大客流，车站平均客流服务水平等级达到D 级，局部达到E 级时，此时将通过申请三号线（一号线）越站可以有效缓解客流压力；

其二，当一、三号线同时故障引发大客流时，车站平均客流服务水平等级达到D 级，局部达到E 级时，车站需改变客流组织方式，根据高峰期与非高峰期不同情况下选择申请一、二、三级站控组织客流；

其三，换乘客流在车站停留时间越长，相同情况下车站聚集的人数将会更多，设备延误时间也会相应增加，服务水平会降低。

因此，当突发大客流时，及时采取措施，适当改变客流组织方式时，可以得到有效缓解因大客流造成的拥堵及设备延误时间，同时把握客流组织方式的改变时机，并提出改善方案至关重要。