軌道交通換乘站換乘設(shè)施服務(wù)水平評價指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)研究

任美君,朱從坤

(蘇州科技大學(xué) 土木工程學(xué)院，江蘇 蘇州 215011)

伴隨軌道交通線網(wǎng)的不斷發(fā)展，換乘站作為乘客以軌道交通方式出行的直接服務(wù)窗口，成為體現(xiàn)軌道交通建設(shè)與服務(wù)水平的重要方面[1]。不論是前期設(shè)計、規(guī)劃，還是后期運營、管理，相對于普通軌道交通車站而言，換乘站內(nèi)部換乘設(shè)施通行能力、服務(wù)水平都十分重要，而我國目前相關(guān)規(guī)范中，并沒有給出各換乘設(shè)施服務(wù)水平的評價方法。

黎冬平等[2]對軌道交通車站內(nèi)部各單個設(shè)施以及總體服務(wù)水平進(jìn)行評價，并明確影響服務(wù)水平的主要設(shè)施及影響程度；張興強等[3]根據(jù)軌道交通換乘站內(nèi)換乘設(shè)施通行能力及換乘客流特性，從設(shè)施便利性、乘客舒適性方面分別進(jìn)行服務(wù)水平的等級劃分，并建立評價模型，再通過實例驗證該模型的可行性。但相關(guān)研究并未從安全性角度考慮換乘設(shè)施服務(wù)水平，也未對站廳服務(wù)水平進(jìn)行評價。

本文從安全性的角度對軌道交通換乘車站換乘設(shè)施進(jìn)行研究，提出換乘設(shè)施安全性服務(wù)水平和站廳服務(wù)水平的分級標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合便捷性、舒適性，制定各換乘設(shè)施服務(wù)水平評價指標(biāo)體系及等級評價標(biāo)準(zhǔn)，建立換乘設(shè)施整體服務(wù)水平評價模型，再運用該模型對蘇州地鐵換乘站廣濟(jì)南路站進(jìn)行服務(wù)水平評價，獲得了較好的效果。

1 軌道交通換乘站內(nèi)部換乘設(shè)施

軌道交通換乘站連接多條軌道線路，除具備普通軌道車站的進(jìn)站、出站功能外，還具備乘客轉(zhuǎn)線換乘功能，即實現(xiàn)到達(dá)和離開乘客的“換乘、集散、指引”[4]。根據(jù)換乘客流組織方式，換乘站換乘方式分為站臺直接換乘(同站臺換乘)、站廳換乘、通道換乘、站外換乘以及組合換乘[5]，具有空間封閉性、設(shè)施串聯(lián)性、設(shè)施多樣性、站內(nèi)客流不均衡性等特點[6]。因此，換乘站內(nèi)換乘設(shè)施主要包括換乘通道、樓梯、自動扶梯、站臺、站廳等[7]，如表1所示。

表1軌道交通換乘站內(nèi)換乘設(shè)施分類表
Table1Classification table of transfer facilities in rail transit transfer stations

設(shè)施類別包含設(shè)施典型設(shè)備通行類通道樓層轉(zhuǎn)換設(shè)施換乘通道、自動人行道樓梯、自動扶梯、電梯容納類候車站臺站臺服務(wù)類車站大廳站廳

2 軌道換乘站換乘設(shè)施服務(wù)水平評價指標(biāo)體系

2.1 換乘設(shè)施服務(wù)水平

美國道路通行能力手冊對行人通行服務(wù)水平的定義是描述行人步行所感受到的服務(wù)質(zhì)量，一般以行人速度、客流密度、客流率及行人空間作為行人通行服務(wù)水平的評價指標(biāo)。具體分為A、B、C、D、E、F 6個等級[8]，其中A級服務(wù)水平代表最佳服務(wù)水平，而F級為最差等級服務(wù)水平。

本文認(rèn)為城市軌道交通換乘站換乘設(shè)施服務(wù)水平是描述換乘乘客在換乘過程中感受換乘設(shè)施各種性能的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。因此，從乘客感知角度出發(fā)，并考慮換乘設(shè)施服務(wù)水平的變化趨勢，提出以下5種行人狀態(tài)[9]。

(1)自由狀態(tài)：乘客可以自由行走，主觀速度不受任何影響。

(2)輕微影響狀態(tài)：乘客行走速度受到輕微影響，橫向穿越帶來較小沖突。

(3)中度影響狀態(tài)：乘客行走速度受到很大影響，無法實現(xiàn)超越。

(4)飽和狀態(tài)：乘客行走速度受到嚴(yán)重影響。

(5)過飽和狀態(tài)：乘客行走速度極為緩慢，存在各種沖突，客流間斷不穩(wěn)定。

根據(jù)以上行人狀態(tài)，提出服務(wù)水平分級描述，見表2。

表2換乘設(shè)施服務(wù)水平分級描述
Table2Graded description of service level of transfer facilities

服務(wù)水平等級分級描述A乘客行走自由,速度不受任何限制B乘客行走速度受輕微影響,其他客流引起較小沖突C乘客行走速度受很大影響,客流沖突較大D乘客行走速度受嚴(yán)重影響,通行能力達(dá)到最大值E乘客行走速度嚴(yán)重受限,存在各種沖突,客流間斷不穩(wěn)定

2.2 換乘設(shè)施服務(wù)水平影響因素

從乘客及設(shè)施角度，換乘設(shè)施服務(wù)水平具體體現(xiàn)在換乘的便捷性、安全性以及舒適性3個方面[10]。其中便捷性的影響因素主要是乘客換乘過程中需要消耗的時間，涉及乘客換乘時選擇的換乘設(shè)施尺寸。安全性的影響因素主要是換乘客流量，涉及換乘乘客行走速度、換乘設(shè)施處客流密度等。當(dāng)換乘站內(nèi)某一設(shè)施處客流量大于通行能力時，乘客的安全度感受將大大降低，不利于乘客的安全出行。影響舒適性的因素主要是乘客人均占用空間，當(dāng)換乘站內(nèi)過度擁擠，乘客人均占用空間急劇減小，會導(dǎo)致乘客換乘舒適度下降。

2.3 換乘設(shè)施服務(wù)水平評價指標(biāo)體系

基于影響因素，選取合理評價指標(biāo)[11]，建立軌道交通換乘站換乘設(shè)施服務(wù)水平評價指標(biāo)體系，如表3。

表3換乘設(shè)施服務(wù)水平評價指標(biāo)體系
Table3Evaluation index system of service level of transfer facilities

換乘設(shè)施影響因素評價指標(biāo)換乘通道便捷性安全性舒適性通道長度客流密度、行走速度、飽和度客流率、人均占用空間樓梯便捷性安全性舒適性樓梯臺階數(shù)客流密度、行走速度、飽和度客流率、人均占用空間自動扶梯便捷性安全性舒適性自動扶梯臺階數(shù)客流密度、行走速度、飽和度人均占用空間、排隊人數(shù)站臺行走區(qū)候車區(qū)安全性舒適性、便捷性客流密度、行走速度、客流率人均占用空間、平均上車時間站廳行走區(qū)候車區(qū)安全性便捷性客流密度、行走速度、客流率售檢票時間、安檢通過時間

3 軌道換乘站換乘設(shè)施服務(wù)水平等級標(biāo)準(zhǔn)劃分

現(xiàn)以蘇州市廣濟(jì)南路換乘站為例，采用攝像法分別采集廣濟(jì)南路站換乘通道、樓梯、自動扶梯、站臺及站廳處的客流數(shù)據(jù)，通過視頻播放器分析各設(shè)施處的速度、密度統(tǒng)計值，再運用SPSS軟件對所得數(shù)據(jù)統(tǒng)計值分別進(jìn)行擬合，得到速度—密度擬合關(guān)系式及擬合曲線；再根據(jù)客流率、密度、速度之間的關(guān)系[12]，推導(dǎo)得到客流率與密度關(guān)系式，并繪制曲線圖，即可得出密度與客流率的極值，再分析得出其他指標(biāo)等級分界值。各類換乘設(shè)施的服務(wù)水平等級劃分標(biāo)準(zhǔn)見表4～表8。

表4換乘通道服務(wù)水平等級劃分標(biāo)準(zhǔn)
Table4Classification standard of service level for transfer channel

服務(wù)水平便捷性安全性舒適性通道長度/m密度/(人·m-2)速度/(m·s-1)飽和度/(V·C-1)客流率/(人·m-1·s-1)人均占用空間/(m2·人-1)A<64<0.3>1.86<0.3<0.56>3.32B64～1000.3～0.571.45～1.860.3～0.50.56～0.821.77～3.32C100～1300.57～1.321.04～1.450.5～0.70.82～1.370.75～1.77D130～1701.32～2.060.74～1.040.7～1.01.37～1.520.49～0.75E>170>2.06<0.74可變可變<0.49

表5樓梯服務(wù)水平等級劃分標(biāo)準(zhǔn)
Table5Classification standard of service level for stairs

服務(wù)水平便捷性安全性舒適性樓梯臺階數(shù)/個密度/(人·m-2)速度/(m·s-1)飽和度/(V·C-1)客流率/(人·m-1·s-1)人均占用空間/(m2·人-1)A<18<0.48>1.08<0.2<0.52>2.08B18～380.48～1.060.61～1.080.2～0.50.52～0.651.54～2.08C38～541.06～1.540.50～0.610.5～0.70.65～0.770.94～1.54D54～721.54～2.10.40～0.500.7～1.00.77～0.840.48～0.94E>72>2.1<0.40可變可變<0.48

表6自動扶梯服務(wù)水平等級劃分標(biāo)準(zhǔn)
Table6Classification standard of service level for escalators

服務(wù)水平便捷性安全性舒適性自動扶梯臺階數(shù)/個密度/(人·m-2)速度/(m·s-1)飽和度/(V·C-1)排隊人數(shù)/人人均占用空間/(m2·人-1)A<18<0.35>1.4<0.3<1>1.32B18～380.35～0.641.22～1.40.3～0.61～70.94～1.32C38～540.64～1.011.12～1.220.6～0.87～130.53～0.94D54～721.01～1.330.91～1.120.8～1.013～190.20～0.53E72～90>1.33<0.91可變可變<0.20

表7站臺服務(wù)水平等級劃分標(biāo)準(zhǔn)
Table7Classification standard of service level for platform

服務(wù)水平行走區(qū) 候車區(qū) 密度/(人·m-2)速度/(m·s-1) 客流率/ (人·m-1·s-1)平均上車時間/s人均占用空間/(m2·人-1)A<0.3>1.32 <0.40<5>1.2B.3～0.571.16～1.32 0.40～0.665～90.9～1.2C0.57～1.320.78～1.16 0.66～1.039～150.7～0.9D1.32～2.060.51～0.78 1.03～1.0515～240.3～0.7E>2.06<0.51 >1.05>24<0.3

表8站廳服務(wù)水平等級劃分標(biāo)準(zhǔn)
Table8Classification standard of service level for station hall

服務(wù)水平行走區(qū)候車區(qū)密度/(人·m-2)速度/(m·s-1)客流率/(人·m-1·s-1)售票時間/s安檢時間/s檢票時間/s?A<0.3>1.32<0.40<45<8<2B0.3～0.571.16～1.320.40～0.6645～658～112～3.5C0.57～1.320.78～1.160.66～1.0365～8511～163.5～5D1.32～2.060.51～0.781.03～1.0585～10516～195～7.5E>2.06<0.51>1.05>105>19>7.5

4 換乘設(shè)施服務(wù)水平評價模型

根據(jù)各換乘設(shè)施之間的關(guān)聯(lián)性，以及換乘客流方向的不均衡性，建立如下評價模型：

(1)

式中：LOS(A)為換乘站換乘設(shè)施服務(wù)水平；PⅠ →Ⅱ為換乘站內(nèi)由Ⅰ號線站臺換乘進(jìn)入Ⅱ號線站臺的客流量；PⅡ →Ⅰ為換乘站內(nèi)由Ⅱ號線站臺換乘進(jìn)入Ⅰ號線站臺的客流量；P為換乘站總換乘客流量；LOS(AⅠ →Ⅱ)為換乘站內(nèi)由I號線站臺換乘進(jìn)入II號線站臺所經(jīng)過的各換乘設(shè)施的服務(wù)水平；LOS(AⅡ →Ⅰ)為換乘站內(nèi)由II號線站臺換乘進(jìn)入I號線站臺所經(jīng)過的各換乘設(shè)施的服務(wù)水平。

LOS (AⅠ →Ⅱ)=ω1LOS(PF1)+

ω2LOS(SⅠ →Ⅱ)+ω3LOS(EⅠ →Ⅱ)+

ω4LOS(PEⅠ →Ⅱ)+ω5LOS(SHⅠ →Ⅱ)+

ω6LOS(PFⅡ)+…

(2)

式中：LOS(PF1)為由I→II站臺換乘乘客所經(jīng)過站臺I服務(wù)水平；LOS(SⅠ →Ⅱ)為由I→II站臺換乘乘客所經(jīng)過樓梯服務(wù)水平；LOS(EⅠ →Ⅱ)為由I→II站臺換乘乘客所經(jīng)過自動扶梯服務(wù)水平；LOS(PEⅠ →Ⅱ)為由I→II站臺換乘乘客所經(jīng)過換乘通道服務(wù)水平；LOS(SHⅠ →Ⅱ)為由I→II站臺換乘乘客所經(jīng)過站廳服務(wù)水平；LOS(PFⅡ)為由I→II站臺換乘乘客所經(jīng)過站臺Ⅱ服務(wù)水平；ω1、ω2、ω3、ω4、ω5、ω6分別為換乘乘客對下車站臺、樓梯、自動扶梯、通道、站廳以及上車站臺的權(quán)重系數(shù)，并且ω1+ω2+ω3+ω4+ω5+ω6=1。

同理，LOS(AⅡ→Ⅰ)=ω1LOS(PFⅡ)+

ω2LOS(SⅡ→Ⅰ)ω3LOS(EⅡ →Ⅰ)+

ω4LOS(PEⅡ →Ⅰ)+ω5LOS(SHⅡ →Ⅰ)+

ω6LOS(PF1)+…

(3)

式中：LOS(SⅡ →Ⅰ)為由II→I站臺換乘乘客所經(jīng)過樓梯服務(wù)水平；LOS(EⅡ →Ⅰ)為由II→I站臺換乘乘客所經(jīng)過自動扶梯服務(wù)水平；LOS(PEⅡ →Ⅰ)為由II→I站臺換乘乘客所經(jīng)過換乘通道的服務(wù)水平；LOS(SHⅡ →Ⅰ)為由II→I站臺換乘乘客所經(jīng)過站廳的服務(wù)水平。

5 實例應(yīng)用

5.1 廣濟(jì)南路站換乘設(shè)施

地鐵廣濟(jì)南路站是蘇州地鐵1號線與2號線的換乘站，位于姑蘇區(qū)干將西路與廣濟(jì)南路交叉口下方，地處蘇州市老城區(qū)市中心，人流密集(1號線路沿干將西路設(shè)置，2號線路沿廣濟(jì)南路設(shè)置)。該站為地下三層島側(cè)混合式站臺，其中站廳層位于地下一層，地下二層側(cè)式站臺為1號線站臺，地下三層島式站臺為2號線站臺。換乘方式采取通道換乘。

對廣濟(jì)南路站站臺、換乘通道、樓梯、自動扶梯以及站廳尺寸進(jìn)行調(diào)查，各換乘設(shè)施尺寸如表9。

表9廣濟(jì)南路地鐵站各換乘設(shè)施尺寸
Table9Size of transfer facilities in Guangji South Road subway station

換乘設(shè)施長度/m或臺階數(shù)/個寬度/m1號線站臺行走區(qū)1033.61號線站臺候車區(qū)(一側(cè))11631換2樓梯5441換2自動扶梯571換乘通道844.52號線站臺行走區(qū)1157.22號線站臺候車區(qū)(一側(cè))12162換1樓梯524站廳506

5.2 廣濟(jì)南路站換乘客流特性分析

根據(jù)交通調(diào)查結(jié)果，整理得出廣濟(jì)南路站工作日早晚高峰期1號線與2號線之間換乘客流量：早高峰在7:45—8:55時間段換乘客流量最大，換乘總客流量為29 666人，其中1號線換2號線客流量為13 683人，2號線換1號線客流量為15 983人；晚高峰在17:45—18:55時間段換乘客流量最大，總換乘客流量為26 515人，其中1號線換2號線客流量為14 600人，由2號線換入1號線客流量為11 915人。對比可知早高峰換乘客流量大于晚高峰換乘客流量，故選取早高峰換乘客流作為評價對象。調(diào)查統(tǒng)計早高峰各換乘設(shè)施處乘客交通流特性，結(jié)果如表10。

表10早高峰各換乘設(shè)施處乘客交通流特性
Table10Characteristics of passenger traffic flow at transfer facilities in morning peak

換乘設(shè)施密度/(人·m-2)速度/(m·s-1)飽和度/(V·C-1)人均占用空間/(m2·人-1)客流率/(人·m-1·s-1)1號線站臺行走區(qū)候車區(qū)1.231.440.790.910.521換2樓梯 1.280.560.770.490.791換2自動扶梯 1.260.340.740.68換乘通道 0.731.240.620.820.882號線站臺行走區(qū)候車區(qū)1.411.620.690.921.042換1樓梯 1.450.520.650.570.78站廳 0.291.380.250.31

5.3 廣濟(jì)南路站服務(wù)水平評價

通過問卷調(diào)查法確定權(quán)重系數(shù)，在問卷中設(shè)置如下問題：

①當(dāng)您使用通道換乘時，您更重視換乘通道內(nèi)的便捷性、安全性還是舒適性？

□便捷性 □安全性 □舒適性

②當(dāng)您使用樓梯換乘時，您更重視樓梯的便捷性、安全性還是舒適性？

□便捷性 □安全性 □舒適性

③當(dāng)您使用自動扶梯換乘時，您更重視自動扶梯的便捷性、安全性還是舒適性？

□便捷性 □安全性 □舒適性

④您在換乘站內(nèi)部換乘時，您認(rèn)為下列哪項設(shè)施最能影響您的換乘效率？

□下車站臺 □樓梯 □自動扶梯 □通道 □站廳 □上車站臺

對問卷結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計，得到乘客對各設(shè)施便捷性、安全性、舒適性的評價，以及各換乘設(shè)施的重視度，如表11～表12。

則換乘乘客對換乘通道便捷性、安全性、舒適性的權(quán)重系數(shù)分別為α1=0.27、α2=0.51、α3=0.22；對樓梯便捷性、安全性、舒適性的權(quán)重系數(shù)分別為β1=0.21、β2=0.63、β3=0.16；對自動扶梯便捷性、安全性、舒適性的權(quán)重系數(shù)分別為γ1=0.29、γ2=0.56、γ3=0.15；對各換乘設(shè)施的權(quán)重系數(shù)為ω1=0.05，ω2=0.29，ω3=0.31，ω4=0.24，ω5=0.01，ω6=0.10。

表11乘客對換乘設(shè)施的便捷性、安全性及
舒適性的重視度
Table11Passenger's attention to convenience, safety and comfort 人

影響因素?fù)Q乘通道樓梯自動扶梯便捷性604765安全性115142126舒適性503634

表12乘客對換乘設(shè)施的重視度
Table12Passenger's attention to transfer facilities 人

換乘設(shè)施人數(shù)/人下車站臺12樓梯66自動扶梯69通道53站廳3上車站臺22

將調(diào)查得到的各換乘設(shè)施處乘客平均密度、速度、飽和度(V/C)以及尺寸代入評價標(biāo)準(zhǔn)(將服務(wù)水平A、B、C、D、E等級分別賦值為1、2、3、4、5)，計算得到各換乘設(shè)施服務(wù)水平，如表13。

表13廣濟(jì)南路地鐵站各換乘設(shè)施服務(wù)水平
Table13Service level of transfer facilities in Guangji South Road subway station

換乘設(shè)施便捷性安全性舒適性總體服務(wù)水平1號線站臺行走區(qū)候車區(qū)C1換2樓梯 CCDC1換2自動扶梯 DCCC換乘通道 CCCC2號線站臺行走區(qū)候車區(qū)B2換1樓梯 CCDC站廳 A

將早高峰換乘客流量和各換乘設(shè)施的服務(wù)水平代入評價模型中，可得：

(1)1號線換乘2號線換乘設(shè)施服務(wù)水平

LOS(AⅠ →Ⅱ)=0.05×3+0.29×3+0.31×

3+0.24×3+0.01×1+0.1×2=2.88

可知1號線換乘2號線方向換乘設(shè)施整體服務(wù)水平等級為C級。

(2)2號線換乘1號線換乘設(shè)施服務(wù)水平

LOS(AⅡ →Ⅰ)=0.05×2+0.29×3+0.31×

0+0.24×3+0.01×1+0.1×3=2

可知2號線換乘1號線方向換乘設(shè)施整體服務(wù)水平等級為B級。其中，因2號線換乘1號線未設(shè)置自動扶梯，故此處自動扶梯服務(wù)水平取0。

(3)廣濟(jì)南路站內(nèi)部換乘設(shè)施整體服務(wù)水平

由于換乘客流方向的不均衡性，導(dǎo)致1號線換乘2號線方向的C級服務(wù)水平對換乘站內(nèi)部換乘設(shè)施整體服務(wù)水平產(chǎn)生影響，故在早高峰時段，廣濟(jì)南路站內(nèi)部換乘設(shè)施整體服務(wù)水平因1換2時C級服務(wù)水平的影響而降為C級，服務(wù)水平一般；另外，1換2樓梯處客流密度1.28人/m2、1換2自動扶梯處客流密度1.26人/m2、換1樓梯處客流密度1.45人/m2均較大，導(dǎo)致1換2樓梯處舒適性服務(wù)水平、1換2自動扶梯處便捷性服務(wù)水平、2換1樓梯處舒適性服務(wù)水平均為D級，也影響了廣濟(jì)南路站早高峰時期換乘設(shè)施的整體服務(wù)水平。

6 結(jié)語

基于安全性角度考慮換乘站換乘設(shè)施的服務(wù)水平，提出站廳服務(wù)水平的分級標(biāo)準(zhǔn)；建立換乘設(shè)施服務(wù)水平模型的同時，以蘇州地鐵換乘站廣濟(jì)南路站為例，得出早高峰時段廣濟(jì)南路站換乘設(shè)施整體服務(wù)水平為C級，驗證所制定標(biāo)準(zhǔn)與所建立模型的可行性。根據(jù)研究結(jié)果，分析得出樓梯與自動扶梯處服務(wù)水平對換乘設(shè)施整體服務(wù)水平影響最大，具體地說，是由于樓梯、自動扶梯處的客流密度大導(dǎo)致樓梯、自動扶梯處服務(wù)水平較低，直接影響換乘設(shè)施整體的服務(wù)水平。本文缺點是在建立評價指標(biāo)體系以及評價模型的過程中，未考慮換乘誘導(dǎo)標(biāo)識對服務(wù)水平的影響，需要以后進(jìn)一步研究完善。