轨道交通车站换乘设施服务水平评价

张延珍,黄 煜,杜 云,高 雪,张爱琳

(1.西安交通工程学院,西安 710300; 2.广安职业技术学院,四川 广安 638000)

0 引言

为提高城市轨道交通线网运营效率及出行的舒适性,以站内大面积客流分布规律与设施设备分布及工作状态为依据,从便捷性、安全性、舒适性角度入手,构建城市轨道交通车站设施服务水平评价体系[1],为车站合理有效的运营组织提供基础数据。

换乘能力大的设施设备可为旅客疏散及流通提供有利条件,极大提高换乘站的服务水平[2]。影响城市轨道交通换乘服务水平的主要设施设备有自动扶梯、楼梯、通道、售检票台、安检、站台等。而乘客出行需求具有多样性、发展性等特性[3],故将乘客出行需求总结为以下几点,即舒适性,便捷性,安全性。车站客流量出入大,人流密集导致走行速度较慢,增加了踩踏发生率,故行人走行速度及客流密度均值可用来衡量换乘通道的安全性,而人均占用空间可作为换乘通道舒适性的评价指标。楼梯是连接立体楼层的设施,高峰客流时段经常会出现拥堵混乱的现象,降低换乘效率,易发生安全事故,故选取楼梯台阶数作为楼梯便捷性的评价指标,选取客流密度、走行速度均值作为安全性评价指标,舒适性评价指标则为客流量及人均占用空间。自动扶梯虽然尺寸及运行速度固定,但是在作用上与楼梯相似,故可按照楼梯选取的评价指标来设定。但在舒适性上选取有所区别,乘客乘坐自动扶梯人均占用空间是固定的,故选取排队人数作为自动扶梯舒适性的评价指标[4]。站台分为两部分,即站台行走区和站台候车区。行走区与换乘通道、楼梯及自动扶梯相似,都需走行通过,在高峰时段不可避免地会出现拥堵,通过能力受限,客流密度增大,乘客走行速度降低,故选这两个指标的均值作为站台行走区评价指标,站台候车区的服务水平用人均上车时间来衡量。站厅与站台相似,行走区的服务水平评价指标沿用。站厅候车区则与站台候车区有所不同,将人均售票安检时间作为衡量站厅候车区服务水平的评价指标。

1 评价指标体系

以易操作、易调查、符合实际为原则,将便捷性、舒适性、安全性作为一级指标,将行人平均速度、客流密度、客流率、走行速度均值及平均占用空间等作为二级指标构建评价指标体系[5]。

图1 轨道交通车站换乘设施服务水平评价指标体系Fig.1 Evaluation index system of service level of transfer facilities in rail transit stations

2 建立评价模型

基于便捷性、安全性及舒适性[6]将设备设施服务水平划分为好、较好、中等、较差、差五个等级[7]。发放200余份调查问卷,收集汇总站内乘客对于这三方面的重视程度,回收 200 份有效调查问卷进行整理归纳,运用加权法计算得知设备设施的水平等级。将乘客换乘感受到的人流波动分为5种情况,即自由状态、轻微影响、中度影响、饱和状态、过饱和状态。并将 A、B、C、D、E五个等级分别对应以上5种状态,来研究设备设施的服务水平[8]。为便于计算,分别将其赋值为1、2、3、4、5。参考相关文献的评价标准划分已建立的评价标准,其中服务水平用LOS来表示。

2.1 各指标服务水平模型

换乘通道便捷性、安全性、舒适性等级划分标准如表1、表2、表3所示。

表1 换乘通道便捷性等级划分标准Tab.1 Standard of transfer channel convenience grade classification

表2 换乘通道安全性等级划分标准Tab.2 Standard of transfer channel safety grade classification

表3 换乘通道舒适性等级划分标准Tab.3 Standard of transfer channel comfort grade classification

依据权重法,换乘通道总体服务水平评价标准为:

LOS(TP)=α1LOS(X1)+

α2LOS(X2)+α3LOS(X3)

(1)

其中,LOS(TP)为换乘通道服务水平;LOS(X1)为换乘通道便捷性服务水平等级;LOS(X2)为换乘通道安全性服务水平等级;LOS(X3)为换乘通道舒适性服务水平等级;α1、α2、α3为换乘通道便捷性、安全性、舒适性权重系数。通过问卷调查形式分别得到权重系数α1、α2、α3的值为 0.67、0.25、0.08,故换乘通道整体服务水平为:

LOS(TP)=0.67LOS(X1)+0.25LOS(X2)

+0.08LOS(X3)

(2)

同理可得楼梯服务水平、自动扶梯服务水平、站台服务水平、站厅服务水平模型。

2.2 车站设施服务水平评价模型

不同的设备设施具备不同的功能,故乘客的感受也有所不同。但各设备设施不是独立存在的,而是相辅相成的。乘客换乘需要经过对应的设备设施,这是一条完整的换乘链,不管哪个环节出现问题都会影响整个换乘效率。将各个设施评价相结合得到某市某站设备设施整体服务水平评价结果[7],总体评价模型如下:

(3)

其中,LOS(L)为设备设施服务水平;P4→14为由4号线站台换乘进14号线站台客流量;P14→4为由14号线站台换乘进入4号线站台客流量;P为总换乘客流量;LOS(L4→14)为由4号线站台换乘进入14号线站台所经过的各设备设施服务水平;LOS(14→4)为由14号线站台换乘进入4号线站台所经过的各设备设施服务水平。

LOS(L4→14)=ω1LOS(P4)+ω2LOS(S4→14)

+ω3LOS(E4→14)+ω4LOS(YP4→14)+ω5LOS(SH4→14)+ω6LOS(P14)

(4)

其中,LOS(P4)为由4→14站台换乘乘客所经过站台服务水平;LOS(S4→14)为由4→14站台换乘乘客所经过的楼梯服务水平;LOS(E4→14)为由4→14站台换乘乘客所经过的自动扶梯服务水平;LOS(TP4→14)为由 4→14 站台换乘乘客所经过的换乘通道服务水平;LOS(SH4→14)为由 4→14 站台换乘乘客所经过的站厅服务水平;LOS(P14)为由 4→14 站台换乘乘客所经过的站台 14服务水平;ω1、ω2、ω3、ω4、ω5、ω6为换乘乘客对下车站台、楼梯、自动扶梯、通道、站厅及上车站台的权重系数,且系数之和为1。

3 案例分析

为验证指标体系的合理性及模型的有效性,以某市轨道交通4号线某站为研究对象。该站分为地下三层,各层之间靠换乘通道、楼梯及自动扶梯连接,有特殊人群无障碍通道[8]。该市高铁站、公交站枢纽、出租车调度站均位于4号线某站的正上方,该站换乘人流量大,其三维示意图如图2所示。

图2 三维示意图Fig.2 3D diagram

对轨道交通4号线某站站台、换乘通道、楼梯、自动扶梯及站厅尺寸进行调查,各设备设施尺寸如表4。

选取2021年2月11日早上7:30—8:30早高峰时间段,对该站相关设施指标及换乘客流特征进行调查,得到相关指标数据。在7:40—8:20高峰时段换乘客流量最大,换乘总客流量5359人,其中4号线换14号线的客流量3128人,14号线换4号线的客流量2231人。将调查所得数据带入公式中,可得结果见表5。

表5 某市轨道交通4号线某站各设备设施服务水平Tab.5 Service level of equipment and facilities in a station of the rail transit of Line 4 of a city

将设备设施服务水平赋值代入公式(2)～(4)中,可得地铁4号线换乘14号线服务水平为:

LOS(L4→14)=0.045×4+0.295×3+0.215×4+0.29×2+0.115×2+0.04×4=2.895

同理可得地铁14号线换乘4号线服务水平为:

LOS(L14→4)=0.045×4+0.295×3+0.215×4+0.29×2+0.115×2+0.04×4=2.895

4号线换乘14号线方向设备设施整体服务水平等级与4号线换乘14号线方向设备设施整体服务水平等级均为C 级,因此该市轨道交通4号线某站内部设备设施整体服务水平为:

对该站换乘客流行为特性进行调查发现,该市轨道交通站内客流换乘具有普遍性及主导性,此站是重要的交通枢纽,高铁班次频繁,处于公交枢纽区域与出租车调度站的汇集地,客流集聚及发散量都较大,故一直处于高峰时段。通过上述计算分析得到换乘通道及站厅服务水平为B级,但站台与自动扶梯均处于C级水平,故综合服务水平为C级,此结果可为该站设施设备的改进提供参考。

4 结论

通过分析设备设施的通行能力及换乘客流特性,从便捷性、安全性及舒适性等方面入手,从速度、密度、客流率及人均占用空间等指标对各设备设施服务水平进行等级划分,构建评价指标体系,运用加权法计算各得到各设备设施的服务等级。以某站为例,通过问卷调查形式得到了各设备设施的权重系数与相关参数,验证了模型的合理性与方法的有效性,得出了该站的整体服务水平。未来,可进一步对影响因素进行深入研究,完善指标体系。