延誤對(duì)城市軌道交通換乘站運(yùn)營(yíng)的影響及對(duì)策

劉 濤 羅晗逸

(1.同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院 上海201804;2.寧德市交通運(yùn)輸局 福建寧德352100)

近年來(lái)，城市軌道交通系統(tǒng)以其運(yùn)輸高效率、高密度、大容量、高可靠性等特點(diǎn)，已經(jīng)成為城市公共交通中的骨干。作為城市軌道交通系統(tǒng)樞紐的換乘站，承擔(dān)了連接各條獨(dú)立運(yùn)營(yíng)線路的功能，因此其內(nèi)部存在著大量的換乘客流和進(jìn)出站客流。由于軌道交通在日常運(yùn)營(yíng)過(guò)程中會(huì)受到各種外界因素和內(nèi)部因素的影響，列車(chē)的日常運(yùn)行會(huì)因旅客乘降、設(shè)備故障以及突發(fā)事件等原因產(chǎn)生延誤。當(dāng)換乘站內(nèi)的某條線路發(fā)生延誤時(shí)，會(huì)造成換乘站內(nèi)一些乘客的滯留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，如果車(chē)站不能立即采取合理的客流管控措施，極易在換乘站內(nèi)形成客流擁堵點(diǎn)，給運(yùn)營(yíng)安全帶來(lái)嚴(yán)重威脅。

1 列車(chē)延誤對(duì)換乘站運(yùn)營(yíng)的影響

當(dāng)軌道交通換乘站某個(gè)方向的列車(chē)發(fā)生延誤時(shí)，由于在延誤時(shí)段內(nèi)該方向無(wú)列車(chē)到達(dá)，而其他方向的列車(chē)換乘到延誤方向的客流以及延誤方向的進(jìn)站客流還在繼續(xù)到達(dá)，將會(huì)引起延誤方向的上車(chē)客流在站臺(tái)集聚。如果延誤持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或者延誤次數(shù)過(guò)多，會(huì)導(dǎo)致站臺(tái)客流密度過(guò)大，易引起安全事故［1］。

一條軌道線路包括兩個(gè)方向，即上行方向和下行方向。從我國(guó)的軌道交通運(yùn)營(yíng)實(shí)踐來(lái)看，軌道車(chē)站的站臺(tái)一般為島式站臺(tái)或側(cè)式站臺(tái)。站臺(tái)客流量可表示為

式中:i為站臺(tái)編號(hào);

Qi(t)為t時(shí)刻站臺(tái)上的客流總量;

Qi0(t)與Qi1(t)分別為該站臺(tái)的非延誤方向和延誤方向t時(shí)刻的客流量。

若該站臺(tái)為側(cè)式站臺(tái)，則Qi0(t)=0;若為島式站臺(tái)，則Qi0(t)隨著該方向列車(chē)的到達(dá)呈現(xiàn)周期性變化。

若站臺(tái)某個(gè)方向的列車(chē)運(yùn)營(yíng)發(fā)生延誤時(shí)，以換乘站最后一列正點(diǎn)到達(dá)列車(chē)的出發(fā)時(shí)刻為后續(xù)列車(chē)延誤影響的開(kāi)始時(shí)刻t0。延誤開(kāi)始時(shí)，延誤方向的到達(dá)客流可以劃分為三類(lèi):滯留客流、進(jìn)站客流與換入客流，則

式中:a為延誤開(kāi)始時(shí)刻站臺(tái)上的滯留客流量;

pi(t)為t時(shí)刻站臺(tái)上的進(jìn)站客流量;

qi(t)為t時(shí)刻站臺(tái)上的換入客流量。

《青松紅杏圖》一直被認(rèn)為是智樸和尚的自畫(huà)小像，然而關(guān)于該畫(huà)還有很多疑惑不解，如《青松紅杏圖》何時(shí)落入崇效寺至今不明。 雖然相關(guān)資料有說(shuō)，這幅圖最早被游寺的康熙朝臣王士禎與朱彝尊等人看到，并題今名，但具體時(shí)間不明。 按智樸為1642年松、杏戰(zhàn)役時(shí)的俾將，推算1690年作畫(huà)時(shí)他至少應(yīng)該七十歲了，智樸1702年下江南，自江南還山后幾乎不再出山。 由此推算《青松紅杏圖》大致寄存時(shí)間在作畫(huà)后十年左右。

從式(2)可以看出，站臺(tái)延誤方向的客流量在延誤時(shí)段內(nèi)由滯留客流量、進(jìn)站客流量和換乘客流量三部分組成。對(duì)滯留客流而言，它由延誤開(kāi)始時(shí)刻該方向的滯留乘客流和通道內(nèi)的上車(chē)客流組成，為一常數(shù);而對(duì)進(jìn)站客流量和換乘客流量而言，這兩個(gè)因變量均是時(shí)間變量的增函數(shù)。

根據(jù)式(1)和式(2)可以得出如下結(jié)論:當(dāng)站臺(tái)某個(gè)方向的列車(chē)發(fā)生延誤時(shí)，隨著時(shí)間t的增加，客流總量Qi(t)也會(huì)不斷增加，其增長(zhǎng)速度由進(jìn)站客流量pi(t)和相鄰線路的換入客流量qi(t)的增加速度共同決定。參考Fruin行人服務(wù)水平體系，當(dāng)站臺(tái)服務(wù)水平達(dá)到E級(jí)，即人均空間在0.46～0.93 m1時(shí)，乘客就存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)［2］，此時(shí)必須采取控制措施，以保證乘客的舒適和安全。

2 影響換乘站延誤處置的主要因素

2.1 換乘站的客流結(jié)構(gòu)

車(chē)站客流結(jié)構(gòu)是對(duì)延誤站臺(tái)客流進(jìn)行預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)，它是指在一個(gè)給定的時(shí)間段內(nèi)，某個(gè)線路方向的進(jìn)站客流量、分方向換入客流量、分方向換出客流量、出站客流量以及各變量之間的比例關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，軌道交通的客流結(jié)構(gòu)在一段時(shí)間內(nèi)是比較穩(wěn)定的，可以通過(guò)分析歷史客流特點(diǎn)對(duì)當(dāng)前的客流結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)［3］。

根據(jù)式(2)，當(dāng)延誤方向在延誤持續(xù)的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)站客流pi(t)增長(zhǎng)速度過(guò)快，則車(chē)站延誤處置工作的重點(diǎn)是要嚴(yán)格控制進(jìn)站客流量，以保證延誤站臺(tái)的客流規(guī)模;若該時(shí)間段內(nèi)的站臺(tái)客流量以換乘客流qi(t)為主，則需要考慮如何控制主要換入方向的換乘客流量。

2.2 站臺(tái)的有效面積及站臺(tái)形式

站臺(tái)的有效面積是站臺(tái)上的乘客在站臺(tái)上實(shí)際占用的區(qū)域面積［4］。站臺(tái)的有效面積受到站臺(tái)的尺寸設(shè)計(jì)、形式設(shè)計(jì)和流線組織的影響。站臺(tái)的有效面積也是決定換乘站在發(fā)生延誤時(shí)所采取的客流管控措施強(qiáng)度的一個(gè)重要因素，站臺(tái)有效面積越大，延誤發(fā)生時(shí)的站臺(tái)乘客的安全風(fēng)險(xiǎn)就越小。站臺(tái)的形式是指站臺(tái)是島式站臺(tái)、側(cè)式站臺(tái)或者是其他形式的站臺(tái)。不同的站臺(tái)類(lèi)型直接影響到站臺(tái)的實(shí)際有效面積，這對(duì)換乘站客流管控的影響也比較大。此外，站臺(tái)是否設(shè)有站臺(tái)門(mén)也是一個(gè)重要因素。對(duì)于設(shè)置站臺(tái)門(mén)的站臺(tái)，因列車(chē)延誤導(dǎo)致乘客在站臺(tái)積壓時(shí)，其危險(xiǎn)系數(shù)要遠(yuǎn)低于沒(méi)有安裝站臺(tái)門(mén)的站臺(tái)。

2.3 換乘形式

換乘站的換乘形式由線路的走向及相對(duì)位置決定，一般較為常見(jiàn)的為通道換乘、站廳換乘、同站臺(tái)換乘等［4］。當(dāng)發(fā)生運(yùn)營(yíng)延誤時(shí)，換入延誤方向的客流不斷積壓在站臺(tái)上，像通道換乘、站廳換乘這種具有大容量、長(zhǎng)距離通道的換乘方式能夠有效緩沖換乘客流對(duì)站臺(tái)的沖擊，有利于控制延誤站臺(tái)的客流密度;而對(duì)于那些短距離甚至零距離的換乘方式(例如同站臺(tái)換乘)，客流會(huì)快速增加而無(wú)法控制，存在安全風(fēng)險(xiǎn)。

3 換乘站延誤處置措施分析

當(dāng)延誤持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或者次數(shù)過(guò)多時(shí)，將可能引發(fā)換乘站發(fā)生大客流事件，此時(shí)車(chē)站需要立即采取相關(guān)措施，控制重點(diǎn)區(qū)域的客流規(guī)模，以保證乘客的出行安全。換乘站應(yīng)對(duì)大客流事件的措施總體上可以分為兩類(lèi):一類(lèi)是客運(yùn)組織措施，另一類(lèi)是行車(chē)調(diào)整措施［1，5-9］。下面將具體分析這兩類(lèi)措施包含的內(nèi)容及其適用范圍。

3.1 客運(yùn)組織措施

表1 不同限流措施間的對(duì)比

3.1.1 進(jìn)站限流

進(jìn)站限流一般是指通過(guò)關(guān)閉出入口或者關(guān)閉部分進(jìn)站閘機(jī)來(lái)有效控制乘客進(jìn)站量。車(chē)站值班員需要根據(jù)延誤條件下客流聚集的速度和規(guī)模，靈活選擇在出入口進(jìn)行限流或在閘機(jī)處進(jìn)行限流。由于車(chē)站的出入口及進(jìn)站閘機(jī)為車(chē)站所有線路所共用，進(jìn)站限流不可避免地影響到其他方向進(jìn)站客流的服務(wù)水平。

3.1.2 換乘限流

換乘限流是專(zhuān)門(mén)針對(duì)換乘站的限流措施。換乘站發(fā)生小規(guī)模延誤時(shí)，換乘限流可以減緩鄰線客流在延誤線路所在站臺(tái)的聚集，從而降低站臺(tái)的安全風(fēng)險(xiǎn)。但是換乘限流的實(shí)施需要一定的條件，只有使用長(zhǎng)通道換乘或者站廳換乘的方式才能夠采取換乘限流。對(duì)于另外一些換乘方式，如同站臺(tái)換乘、結(jié)點(diǎn)換乘，由于這些換乘方式幾乎不存在緩沖距離，從而無(wú)法實(shí)施換乘限流。

3.1.3 發(fā)布引導(dǎo)信息

發(fā)布引導(dǎo)信息對(duì)引導(dǎo)乘客出行具有非常重要的作用。當(dāng)線路發(fā)生延誤時(shí)，要及時(shí)通過(guò)廣播發(fā)布延誤信息，同時(shí)告知乘客車(chē)站采取的相關(guān)限流信息以及乘客可采取的換乘方案，乘客可以根據(jù)這些信息來(lái)做出合理的出行方案調(diào)整。

3.2 行車(chē)調(diào)整措施

對(duì)換乘站而言，延誤線路站臺(tái)聚集客流的主要組成部分通常是換乘客流。當(dāng)其他線路換乘到延誤線路的客流量大且換乘通道長(zhǎng)度短、面積小時(shí)，換乘限流措施一方面既達(dá)不到預(yù)期處置效果，另一方面還會(huì)導(dǎo)致?lián)Q乘通道發(fā)生安全事故。此時(shí)，需要采取必要的行車(chē)調(diào)整措施來(lái)進(jìn)行換乘站延誤處置。行車(chē)調(diào)整措施大體上包括相鄰線路跳站停車(chē)、相鄰線路扣車(chē)、延誤線路出備車(chē)和延誤線路變更列車(chē)運(yùn)行交路等。不同行車(chē)調(diào)整措施間對(duì)比如表所示2。

表2 不同行車(chē)調(diào)整措施之間的對(duì)比

3.2.1 相鄰線路扣車(chē)

軌道交通扣車(chē)是指將線路上列車(chē)扣停在本站附近的車(chē)站，以緩解隨車(chē)到達(dá)的客流對(duì)本站的沖擊?？圮?chē)實(shí)質(zhì)上是擴(kuò)大了該線路的發(fā)車(chē)間隔，減少了延誤時(shí)段內(nèi)到達(dá)換乘站的列車(chē)數(shù)，進(jìn)而達(dá)到了緩解延誤站臺(tái)客流集聚規(guī)模的目的。但是，扣車(chē)方式的使用條件較為苛刻，它需要運(yùn)行圖有足夠的彈性時(shí)間來(lái)消除扣車(chē)帶來(lái)的影響。因?yàn)檫M(jìn)行一次扣車(chē)相當(dāng)于發(fā)生了一次延誤，它除了會(huì)影響后續(xù)列車(chē)的正點(diǎn)運(yùn)行外，如果扣車(chē)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或扣車(chē)次數(shù)過(guò)多還可能會(huì)引起自身站臺(tái)的客流規(guī)模過(guò)大，尤其在高峰時(shí)段，更加需要慎重選擇。

3.2.2 相鄰線路跳站停車(chē)

相鄰線路跳站停車(chē)是指相鄰線路的列車(chē)在該站不停站通過(guò)。跳站停車(chē)可以將潛在的換乘客流通過(guò)不停站的方式轉(zhuǎn)移到前方車(chē)站來(lái)緩解延誤線路的站臺(tái)壓力。由于這種方式實(shí)施簡(jiǎn)單，效果明顯，同時(shí)對(duì)運(yùn)行圖的影響小，是換乘站一種常見(jiàn)的行車(chē)調(diào)整方式。但是，采取跳站停車(chē)后，該方向的上車(chē)客流的等待時(shí)間會(huì)加長(zhǎng)，同時(shí)列車(chē)上的出站和換乘乘客需要在下一站點(diǎn)下車(chē)或者在其他換乘站點(diǎn)換乘，會(huì)增加其他車(chē)站的壓力。此外，在線網(wǎng)連通性差時(shí)，還要考慮乘客回流的情況。

3.2.3 延誤線路出備車(chē)

當(dāng)延誤持續(xù)一段時(shí)間后，客流規(guī)模已經(jīng)到了無(wú)法控制的情況下，運(yùn)營(yíng)方需要考慮出備車(chē)。通過(guò)組織空車(chē)來(lái)有效緩解站臺(tái)壓力，保證乘客的人身安全。由于出備車(chē)需要一定的條件，因此并不是所有的情況都可以采用出備車(chē)來(lái)進(jìn)行延誤處置。

3.2.4 延誤線路變更列車(chē)運(yùn)行交路

當(dāng)線路延誤時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，運(yùn)營(yíng)方可以變更列車(chē)運(yùn)行交路，而變更列車(chē)運(yùn)行交路要求區(qū)間里有設(shè)置折返線的中間站。這種方式對(duì)列車(chē)運(yùn)行圖的影響大，需要重新編圖，一般只有在發(fā)生較長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)營(yíng)中斷時(shí)才會(huì)使用。

3.3 其他配套措施

延誤發(fā)生后，軌道交通相關(guān)部門(mén)在做好內(nèi)部各項(xiàng)應(yīng)對(duì)措施的同時(shí)，要及時(shí)對(duì)外發(fā)布信息。若延誤預(yù)計(jì)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)、對(duì)運(yùn)營(yíng)影響程度較大，則需要通過(guò)外部媒體更大范圍地進(jìn)行宣傳及客流引導(dǎo)。必要時(shí)，還應(yīng)積極聯(lián)系政府有關(guān)部門(mén)，進(jìn)行應(yīng)急聯(lián)動(dòng)處置。

4 結(jié)語(yǔ)

延誤是城市軌道交通在日常運(yùn)營(yíng)中必須面對(duì)的問(wèn)題之一。除了要從行車(chē)組織的角度來(lái)分析延誤傳播特性與延誤調(diào)整技術(shù)外，軌道交通運(yùn)營(yíng)方還應(yīng)該重視延誤條件下?lián)Q乘站的應(yīng)急處置，確保換乘站在延誤發(fā)生時(shí)能夠安全、有序、快速、有效地開(kāi)展客流管控工作，保障乘客的出行安全，提高軌道交通的整體服務(wù)水平。

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