鐵路客運站客流監(jiān)測及疏散輔助決策系統(tǒng)的相關研究

龍騰子

（西南交通大學交通運輸與物流學院 本科生，四川 成都 610031）

0 研究背景

眾所周知，我國是一個人口大國，鐵路在各種運輸方式中承擔著骨干作用。鐵路客運站已成為大量人流聚集的公共空間，其安全直接關系到廣大群眾的生命和財產(chǎn)安全[1]。在客運高峰期，鐵路客運站會因客流瞬間集散，客流在時間空間上分布不均勻等特點導致?lián)頂D，容易引發(fā)踩踏等一系列事故，因此客流集散安全管理體系面臨新考驗。當今我國鐵路客運站往往是由管理者憑經(jīng)驗采取處理方法，比如組織公安民警和武警戰(zhàn)士維護車站秩序，甚至擴大車站規(guī)模等，這些方法具有一定的滯后性和不科學性。采取一套智能化監(jiān)控系統(tǒng)對客流高峰時段、密集方向、關鍵部位等進行部署，可有效避免因客運站工作人員無法對車站客流分布整體把握和持續(xù)警覺而造成不正確或者效果不佳的疏解方案的決策和實施，降低事故的發(fā)生率和嚴重性，提高運營效率[2]。

1 研究內(nèi)容

鑒于上述研究背景，可設法給鐵路客運站設計一套完善的客流監(jiān)測及疏散輔助決策系統(tǒng)，系統(tǒng)將用到國內(nèi)外的一些技術。首先，通過圖像識別視頻監(jiān)控技術獲得車站實時情況及相關客流數(shù)據(jù)，這項技術我們研究現(xiàn)有資料后，決定使用基于DSP的嵌入式視覺客流監(jiān)測系統(tǒng)[3]。然后根據(jù)該系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)對客流進行全面智能分析，并與劃分好的應急等級進行比較。有關應急等級的劃分，查詢國外資料，根據(jù) Fruin 的《Pedestrian Planning and Design》有關內(nèi)容，人群移動速度在一定程度上取決于人群密度。如果人與人之間間隙較大，人可以以正常的速度快速行走；如果人與人之間的間隙減小，則人的行走速度會變慢；直至最后人群密度過大，導致行走速度降為0[4]。在此基礎上，結合中國鐵路客運站的客流相關特點，定量劃分等級，不同等級可以用不同顏色在相應的車站平面圖上表示出來（見表1）。

表1 客流應急等級

與此同時，系統(tǒng)將根據(jù)預警情況自動生成一套疏散方案，方案內(nèi)容包括最佳疏散路線以及疏散人員該如何配備、布置等?？土鞅O(jiān)測及疏散輔助決策系統(tǒng)功能如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能圖

2 系統(tǒng)功能展示

有關軟件的初步展示，筆者在這里以成都站①成都站示意圖由西南交通大學交通運輸與物流學院陳韜老師提供。作為示例，進行詳細描述。首先，打開軟件，會看到如圖2所示的軟件主界面。

點擊進入，將看到整個成都站的平面圖（如圖3）。綠色部分表示區(qū)域中人群狀態(tài)正常（即人群各項指標如人群密度在規(guī)定的危險值范圍之內(nèi)），黃色部分表示此時有大量人群涌入，應加強對該區(qū)域的監(jiān)督。

此時，監(jiān)控人員可以點擊該區(qū)域，彈出如圖4所示的窗口，窗口上有該區(qū)域人數(shù)、人群密度、流速以及流向等指標。同時，本系統(tǒng)針對實時錄像還設置了放大、縮小、切換和截圖按鈕，發(fā)布信息按鈕決定是否向全站旅客公布站內(nèi)相關擁堵信息。

點擊實時監(jiān)控錄像右下方疏散通道綠色按鈕，可以看到系統(tǒng)自動建議的疏散方案，如圖5所示。

這些疏散方案可以由動態(tài)圖像來表示，選中方案一，單擊確定。第一套方案即由工作人員帶領部分擁擠人群進入B3區(qū)域，待A1候車廳旅客密度降低后再進候車廳候車；第二套方案即由工作人員帶領旅客暫時進入B4區(qū)域。如圖6所示。

3 系統(tǒng)特色及研究意義

客運站客流監(jiān)測及疏散輔助決策系統(tǒng)的特色在于它集實時旅客監(jiān)測系統(tǒng)、及時應急預警系統(tǒng)以及智能化旅客疏散系統(tǒng)于一體，為鐵路客運站服務。其實，它的應用前景不止限于在鐵路行業(yè)，在所有公共場所，例如商場等，都會有其用武之地。在國內(nèi)，對于國家層面的應急響應建設和單體建筑物的人員疏散研究較多,如用地面燈指示方向，紅外線自動報警系統(tǒng)等，但缺少對客運站的客流疏散研究。而在國外大型客運站的建設都配置有客流監(jiān)控中心，并針對突發(fā)事件制定了相應的應急管理對策預案，以提高車站的安全應急能力。國外采用人員疏散計算機模擬的方法，有些已經(jīng)發(fā)展為商業(yè)軟件，如德、英、美、日等國家。在未來中國鐵路大發(fā)展中，針對中國實際情況的鐵路客運站客流的監(jiān)測及疏散輔助決策系統(tǒng)，對提高運營效率、保障運營安全具有重大研究意義和價值。

[1]李京.關于建立鐵路客站安全評價體系的研究與思考[J].鐵道經(jīng)濟研究，2011（6）：33-37，41

[2]杜文.旅客運輸組織[M].成都：西南交通大學出版社，2008：1-124

[3]孫湘海,劉潭秋.基于SARIMA模型的城市道路短期交通流預測研究[J].公路交通科技，2008（1）：133-137

[4]Fruin.Pedestrian Planning and Design chapter 1，1999