成都地鐵太平園站三線換乘組織優(yōu)化研究

黃 倩，姜 茜，何琳希

成都地鐵太平園站三線換乘組織優(yōu)化研究

黃 倩，姜 茜，何琳希

（成都地鐵運營有限公司，成都 610000）

城市軌道交通多線換乘站具有換乘量大、換乘路徑多樣化、換乘客流分布不均、站臺擁堵等特點, 合理的換乘組織方式對車站的安全運營尤為重要。本文在總結(jié)國內(nèi)三線換乘站換乘組織經(jīng)驗的基礎(chǔ)上, 結(jié)合成都地鐵太平園三線換乘站布局, 從換乘通道設(shè)置和客流流線角度出發(fā), 分析該站日常及早晚高峰換乘客運組織現(xiàn)狀; 結(jié)合車站各方向的換乘客流數(shù)據(jù), 利用anylogic軟件對早晚高峰換乘現(xiàn)狀進行仿真分析, 查找高峰期換乘客運組織的不足, 提出分時調(diào)整1號換乘通道的換乘方向、站廳引導(dǎo)換乘乘客適當(dāng)繞行等優(yōu)化措施, 并借助Anylogic軟件進行高峰期客流仿真, 證明優(yōu)化措施能較好地緩解高峰期3號線站臺的客流擁堵, 車站整體擁堵情況得到減輕。實施調(diào)整后的車站客運組織措施證明, 本文所提優(yōu)化措施具備一定的可行性, 結(jié)合乘客不同時期的出行心理特征、不同方向的換乘客流占比、換乘通道的客觀條件等實際情況, 適當(dāng)調(diào)整通道的換乘方向, 并配合列車開門方式, 可較好地進行換乘站客運組織優(yōu)化, 為未來多線換乘站的換乘客運組織提供科學(xué)指導(dǎo)。

太平園站; 換乘組織; 優(yōu)化措施; Anylogic仿真

0 引 言

隨著城市軌道交通的不斷蔓延擴張及線網(wǎng)可達性增加，三線換乘站換乘組織研究逐漸成為新的課題。由于三線換乘站多為地下深埋車站，主體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工程量大，后期改造難度大[1,2]，為解決客流增長帶來的客流擁堵問題，需優(yōu)化換乘組織，合理利用換乘通道，緩解客流壓力。

國內(nèi)擁有地鐵三線換乘站的城市較少，相關(guān)的車站客運組織研究成果也較少[3-6]，上海地鐵鎮(zhèn)坪路站為3、4、7號線換乘站，其中3、4號線共用高架側(cè)式站臺，與7號線通過通道換乘。武漢地鐵香港路站為3、6、7號線換乘站，其中3號線與7號線為同站臺換乘，6號線為地下一層側(cè)式站臺（將站廳分隔為東西兩部分，利用跨軌式走廊橋連接），地下三層與地下兩層通過樓梯換乘，地下三層與站廳利用扶梯換乘，與成都地鐵三線換乘站中醫(yī)大省醫(yī)院站的換乘方式相似。

太平園站是成都地鐵首座三線（3、7、10號線）換乘站，5號線開通后，中醫(yī)大省醫(yī)院站成為線網(wǎng)換乘量第一的大客流車站，未來還將建成火車南站、西博城等多個多線換乘站，由于車站能力有限，且換乘客運量較大，換乘路徑多樣，預(yù)計未來多線換乘站的換乘客運組織較為困難?，F(xiàn)以太平園站換乘客運組織優(yōu)化為例，為將來多線換乘站的換乘組織方法提供參考。

1 太平園換乘組織現(xiàn)狀分析

太平園站位于成都市佳靈路與中環(huán)路武陽大道二段交界處，實現(xiàn)3號線（由北到南為上行）、7號線（外環(huán)方向為上行）與10號線（由北到南為上行）的換乘，3、10號線沿佳靈路設(shè)置，7號線沿中環(huán)路設(shè)置，其中10號線為端頭線（太平園站為終點站）。地鐵站周邊分布有酒店、汽車城、動物防疫站等建筑設(shè)施，以換乘客流為主，工作日日均換乘客流約為16萬人次。

1.1 太平園站布局

太平園站為地下三層設(shè)計，地下一層為站廳層，共6個出入口，地下二層為3、10號線站臺層，地下三層為7號線站臺。太平園站廳及站臺布局如圖1、圖2所示。

3號線為島式站臺，中部設(shè)置兩個通往7號線站臺上行頭端的步梯通道（將此通道標記為1號通道），兩端設(shè)置通往站廳的步梯和扶梯；3號線上行與10號線上行共享一島式站臺，中部向上設(shè)置兩個通往站廳的步梯通道（將此通道標記為2號向上通道），向下設(shè)置兩個通往7號線站臺中部的“T”型通道（將此通道標記為2號向下通道）；10號線下行為側(cè)式站臺，兩端設(shè)置通往站廳的步梯和向下扶梯；7號線站臺上行尾端設(shè)置通往10號線下行站臺的步梯（將此通道標記為3號通道），再向上一層可達站廳，上行頭端設(shè)置通往站廳的長大步梯和扶梯。

圖1 太平園站廳布局示意圖

圖2 太平園站臺布局示意圖

1.2 太平園站換乘組織現(xiàn)狀

根據(jù)客流排隊情況，3號線上行列車在該站兩側(cè)開門，左側(cè)開門時間早于右側(cè)1~2 s，乘客于左側(cè)車門下車，兩側(cè)車門上車。

1.2.1 太平園日常換乘組織

（1）通道方向設(shè)置及站廳繞行措施

① 1號通道設(shè)置為3、7號線雙向通行。

② 因共享站臺為10號線上行終點和3號線上行中間站點，僅能乘坐一個方向列車，將2號向上通道設(shè)置為向上單向通行，2號向下通道設(shè)置為向下單向通行，減少乘客錯誤換乘的幾率。

③ 3號通道設(shè)置為雙向通行。

④ 站廳無繞行措施。

（2）換乘流線分析

乘客在任意方向列車下車后，均可利用上行樓扶梯到達站廳層，通過連接站廳和站臺的下行樓扶梯進入相應(yīng)站臺，實現(xiàn)任意兩方向的換乘，下文僅闡述最短換乘路徑。

① 3號線換乘7號線：3號線乘客在島式站臺下車，可直接通過1號通道向下?lián)Q乘至7號線。

② 3號線換乘10號線：3號線乘客在島式站臺下車，需通過站臺兩端樓扶梯到達站廳，通過連接站廳與10號線下行站臺的樓扶梯換乘10號線下行。

③ 7號線換乘3號線：7號線乘客在島式站臺下車，可直接通過1號通道向上換乘至3號線。

④ 7號線換乘10號線：7號線乘客在島式站臺下車，步行至站臺上行尾端，通過3號通道向上一層即可換乘至10號線下行站臺。

⑤ 10號線換乘3號線：10號線上行乘客下車后直接通過共享站臺換乘至3號線上行。10號線上行乘客下車后通過2號向上通道或兩端扶梯到達站廳，通過連接站廳和3號線島式站臺的樓扶梯換乘3號線上行或下行。

⑥ 10號線換乘7號線：10號線上行乘客下車后通過2號向下通道到達7號線站臺。

站廳、站臺日常換乘組織示意如圖3所示。

圖3 站廳日常換乘流線

圖4 站臺日常換乘流線

1.2.2 太平園高峰期換乘組織

（1）通道方向設(shè)置及站廳繞行措施

① 根據(jù)高峰期乘客行程緊湊的特征，為確保換乘客流集中情況下的換乘樓梯通行安全，1號通道設(shè)置為向上單向通行[7]。

② 2號向上通道、2號向下通道、3號通道方向設(shè)置與日常通道方向設(shè)置一致。

③ 站廳無繞行措施。

（2）換乘流線分析

3號線換乘7號線需通過站廳換乘，其余換乘路徑與日常換乘路徑一致。

2 太平園換乘組織現(xiàn)狀問題分析

調(diào)研可知，太平園站日常換乘組織滿足現(xiàn)有客流需求，早、晚高峰小時（8：00～9：00、18：00～19：00）日均換乘量分別為2萬人次、1.7萬人次，車站部分樓扶梯、站臺部分點位擁堵較為嚴重，高峰期換乘組織問題較為顯著，表1為該站2019年4月8日高峰期分方向換乘客流量及占比統(tǒng)計表（單位：人次）。

表1 高峰小時分方向換乘客流量及占比

根據(jù)高峰期換乘組織措施，結(jié)合上表數(shù)據(jù)利用anylogic軟件進行仿真[8-11]，結(jié)果如表2所示，圖中顏色越深代表客流越擁堵。

結(jié)合高峰數(shù)據(jù)、anylogic仿真以及現(xiàn)場踏勘情況，早晚高峰期間，換乘客流集中，各站臺存在不同程度擁堵。3號線到7號線只能通過站廳換乘，3號線島式站臺連接站廳的樓扶梯需承擔(dān)3號線進出站、換出客流和部分換入客流壓力，約7300人次/小時，導(dǎo)致3號線站臺相應(yīng)樓扶梯口較為擁擠；3號線島式站臺到站廳樓扶梯距離7號線上行頭端較近，導(dǎo)致3號線換乘7號線乘客擁堵在7號線上行頭端站臺；3號線島式站臺面積小卻需分擔(dān)30%~37%的換乘客流，較為擁堵，共享站臺條件較好，僅分擔(dān)6%~9%的換乘客流，站臺利用率不合理。

3 太平園換乘組織措施優(yōu)化

考慮早晚高峰乘客心理特征差異，換乘控制側(cè)重點稍有不同，主要表現(xiàn)為：早高峰期間乘客希望快速換乘，走行速度較快，發(fā)生事故風(fēng)險較高，客流組織以安全換乘為主，換乘路徑應(yīng)盡量減少向下走行；晚高峰期間乘客走行速度較慢，事故風(fēng)險相對較小，客流組織以便捷換乘為主。針對太平園現(xiàn)狀高峰換乘問題，優(yōu)化思路如下[12-13]：

（1）早高峰1號通道較為擁擠，且單向向上換乘，考慮換乘安全性，仍建議該通道向上單向換乘；晚高峰1號通道無明顯擁擠情況，為減輕3號線站臺至站廳樓扶梯客流壓力[14-16]，減少走行路徑，使換乘流線更為清晰簡單，建議晚高峰期間1號通道雙向定向通行（利用欄桿和鐵馬隔離樓梯通道兩個方向換乘客流，實現(xiàn)分流）[7, 8]。經(jīng)現(xiàn)場勘查該通道寬5.2 m，滿足定向分流條件。

（2）為緩解7號線站臺候車不平衡及上行頭端擁堵情況，站廳設(shè)置導(dǎo)流鐵馬，引導(dǎo)3號線上行頭端換乘7號線的乘客經(jīng)站廳繞行導(dǎo)流鐵馬至7號線上行尾端候車。

（3）2號向上通道設(shè)置為單向向上通行，但實際該通道可實現(xiàn)站廳乘客換乘至7號線站臺，分擔(dān)7號線兩端站廳至站臺樓扶梯壓力，且不會與2號向下通道形成客流對沖，可考慮將該通道設(shè)置為雙向通行。但該通道連接的共享站臺為3、10號線上行站臺，為避免換乘3、10號線下行的乘客路徑選擇錯誤，仍建議高峰期2號向上通道設(shè)置為單向向上通行。

（4）2號向下通道設(shè)置為單向向下通行，但實際該通道寬5 m，可實現(xiàn)7號線換乘至3號線上行及站廳，分擔(dān)3號線島式站臺壓力，且不會與2號向上通道形成客流對沖，可考慮將該通道設(shè)置為雙向定向通行。但由于10號線連接機場，行車間隔較大，上行列車乘客行李較多，定向分流后向下?lián)Q乘較為擁擠，且導(dǎo)向設(shè)置及人員引導(dǎo)難度較大，因此仍建議高峰期2號向下通道設(shè)置為單向向下通行。

（5）由于高峰期7號線換乘3號線上行客流較10號線換乘3號線上行多，為提供更長上車時間，建議3號線上行列車到站后仍優(yōu)先開左側(cè)車門。

綜上所述，優(yōu)化后太平園早晚高峰換乘組織措施如下：

（1）早高峰1號通道保持單向向上通行，晚高峰1號通道雙向定向通行；

（2）站廳設(shè)置導(dǎo)流鐵馬，引導(dǎo)3號線上行頭端換乘7號線的乘客至7號線上行尾端候車；

（3）2號通道、3號通道換乘組織方式不變；

（4）3號線上行列車開門方案無需調(diào)整。

結(jié)合客流數(shù)據(jù)和優(yōu)化措施，借助anylogic進行仿真，結(jié)果如表2所示。對比分析可知，優(yōu)化措施明顯緩解了高峰期3號線島式站臺上行尾端樓扶梯口處的客流擁堵，且晚高峰期間1號通道無嚴重擁堵情況，其余換乘通道無明顯擁堵情況，該優(yōu)化措施具有可行性。

表2 高峰小時客流仿真結(jié)果對比

4 結(jié)束語

對成都地鐵太平園站的日常和高峰換乘組織現(xiàn)狀進行分析，梳理了現(xiàn)有換乘方案的不足，并提出了優(yōu)化措施，得出以下結(jié)論：

（1）太平園站現(xiàn)有日常換乘組織基本滿足客流需求，高峰換乘組織存在部分換乘路徑過長及換乘通道未充分利用等不足。優(yōu)化后的高峰換乘組織可平衡7號線站臺候車客流，并且晚高峰可充分利用1號通道，縮短3號線換乘7號線的走行路徑，減少換乘時間。未來隨著換乘客運量等客流特征變化，需持續(xù)根據(jù)各方向換乘客流占比和通道利用情況，以及乘客出行習(xí)慣，調(diào)整換乘方向，優(yōu)化換乘客運組織。

（2）對于換乘方式復(fù)雜的三線換乘車站，可借鑒太平園換乘組織經(jīng)驗，考慮減少客流交叉、縮短換乘路徑等原則，合理利用換乘通道，使換乘路徑更加簡單、導(dǎo)向標識更加清晰，在保證安全換乘的前提下，避免乘客選擇錯誤路徑。通道的換乘方向設(shè)置可參考以下方法：①早高峰期間乘客步行速度較快，建議將換乘量大的便捷通道設(shè)置為單向向上通行，避免或減少向下?lián)Q乘，確保換乘安全；②兩個方向換乘客流量不大，且相對較平衡情況下，換乘樓梯寬度滿足需求時，可將換乘樓梯設(shè)置為雙向定向通行，提高通道利用率，減少客流對沖，簡化客流流線；③通道換乘方向設(shè)置應(yīng)綜合考慮通道寬度、換乘路徑長度、導(dǎo)向設(shè)置難易度、扶梯等設(shè)備風(fēng)險、乘客出行感受等因素，確保安全的前提下提高換乘效率；④若某一方向換乘客流量尤為突出，可引導(dǎo)其利用站廳換乘，增加走行時間，減輕換入站臺客流堆積；⑤站臺存在客流局部擁堵情況時，可以通過設(shè)置導(dǎo)流帶等措施對換乘和進出站乘客進行分流，以平衡客流。

（3）客運組織可配合行車組織合力緩解換乘壓力，如避免不同線路列車同時到站，以平均換乘時間為兩線列車到站間隔，可盡快輸送站臺候車乘客；或根據(jù)站臺布局和客流分布情況，調(diào)整列車開關(guān)門時間、全開門時間及開門順序等，引導(dǎo)換乘路徑的選擇。

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Optimization of Triple-line Transfer Organization for Taipingyuan Station of Chengdu Metro

HUANG Qian，JIANG Qian，HE Lin-xi

（Chengdu Metro Operation Co.，LTD., Chengdu 610000, China）

Multi-line transfer stations in urban rail transit have been increasingly facing transfer organization problems due to several factors, such as large transfer volume, diversified transfer routes, uneven distribution of transfer passenger flow, and platform congestion. Therefore, identifying reasonable transfer organization methods is crucial for safe operation of stations. The accumulated experience of the modes of transfer organization at triple-line transfer stations in China and the layout of the Taipingyuan station of the Chengdu Metro was used to analyze the current passenger transfer organization. Daily passenger data and those of peak periods in the morning and evening were analyzed from the perspectives of transfer corridors and passenger flow. AnyLogic software was used to simulate and analyze the current passenger transfer organization of the morning and evening peak periods and to identify the shortcomings. Optimization measures, such as adjusting the transfer direction of the No. 1 transfer corridor in time sharing and guiding passengers to the appropriate detours, are proposed. The simulation of passenger flow in peak periods with AnyLogic indicates that these optimization measures alleviate passenger flow congestion on the platform of line 3 during peak periods. Furthermore, overall congestion of the station is alleviated. Theoptimization measures proposed in this paper are feasible. In summary, the transfer direction of corridors should be adjusted in response to situational parameters such as the psychological characteristics of passengers traveling at different times of day, the proportion of transfer passengers traveling in different directions, and the objective conditions of transfer corridors. Adoption of such a strategy, in combination with adjusting opening of doors, optimizes the passenger transport organization of transfer stations. This paper provides scientific guidance for the organization of passenger flow in multi-line transfer stations.

Taipingyuan station; transfer organization; optimization measures; flow simulation with Anylogic

1672-4747（2020）02-0111-08

U293.16

A

10.3969/j.issn.1672-4747.2020.02.013

2019-06-03.

黃倩（1991—），女，四川廣安人，助理工程師，研究方向：交通運輸規(guī)劃與管理，E-mail：871328447@qq.com

黃倩，姜茜，何琳希. 成都地鐵太平園站三線換乘組織優(yōu)化研究[J]. 交通運輸工程與信息學(xué)報, 2020, 18（2）：111-118.

（責(zé)任編輯：劉娉婷）