廣州城市軌道交通客運安全風險識別評價指標體系研究與應(yīng)用

劉菊美

（廣州地鐵集團有限公司 運營事業(yè)總部，廣東 廣州 510330)

網(wǎng)絡(luò)化運營時代，隨著城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大與完善，城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)通達性日益增強，客流呈現(xiàn)跳躍式增長，部分城市軌道交通線路運能與運量的矛盾日益突出。大客流下，車站管理人員難以快速識別車站客運安全風險，并實施及時有效的風險防控，加之城市軌道交通車站相對封閉、密集，以及乘客行為的不可控，客運安全管控難度愈發(fā)凸顯?？茖W、精準識別車站客運安全風險是現(xiàn)階段城市軌道交通運營管理者亟待解決的問題。為此，通過分析乘客與設(shè)備設(shè)施、列車運行及客流管控間的動態(tài)作用關(guān)系，構(gòu)建以乘客出行活動鏈為序列的車站客運安全風險識別評價指標體系，綜合考慮車站客流量、客流特性、設(shè)備設(shè)施分布及通過能力等影響因素，科學、量化評價風險等級，宏觀層面開展線網(wǎng)車站客運安全差異化梯度管理，微觀層面聚焦車站客運組織瓶頸點位補強短板，為管理者決策提供理論依據(jù)，有效保障客運安全[1]。

1 軌道交通客運安全風險識別評價指標體系構(gòu)建

針對乘客進站、進閘、乘車(含換乘)、出閘、出站5個環(huán)節(jié)中的風險要素進行評估[2]，細化設(shè)計指標，構(gòu)建以乘客出行活動鏈為序列的客運安全風險識別評價指標體系，同時匹配現(xiàn)場客運組織管理要求。在此基礎(chǔ)上，基于層次分析法賦予指標權(quán)重，量化線網(wǎng)車站客運風險等級[3]，形成客運安全風險數(shù)據(jù)庫，全面篩查、建檔管理，實現(xiàn)客運風險“數(shù)據(jù)化、可視化、精細化”，支撐對高風險車站及瓶頸點位的精準管控，全面、靈活指導現(xiàn)場風險防控工作?？瓦\安全風險識別評價指標體系應(yīng)用如圖1所示。

圖1 客運安全風險識別評價指標體系應(yīng)用Fig.1 Application of the risk identification and evaluation index system for passenger transport safety

1.1 構(gòu)建評價指標體系

面向乘客出行全鏈條，結(jié)合客流量大小及客流特性，從設(shè)備設(shè)施通過能力、客流流線、容納能力、客流管控、區(qū)間滿載率等5個影響客運安全的關(guān)鍵要素方面，構(gòu)建客運安全風險識別評價指標體系，包括5個維度、23個指標?？瓦\安全風險識別評價指標體系如圖2所示。

圖2 客運安全風險識別評價指標體系Fig.2 Risk identification and evaluation index system for passenger transport safety

（1）通過能力指標。反映車站設(shè)備設(shè)施通過能力是否滿足車站客流通行需求，避免出現(xiàn)乘客聚集滯留，造成客運安全風險。通過能力指標表現(xiàn)為設(shè)備設(shè)施實際通過客流量同額定通過能力之比。

（2）客流流線指標。反映車站客流流線沖突情況，車站客流量越大，客流組成越復雜，進、出站或換乘路徑越多，流線沖突越明顯?？土髁骶€的優(yōu)劣直接影響乘客走行距離和順暢性，從而影響車站的客運組織安全。客流流線指標表現(xiàn)為車站實際客流流線沖突點數(shù)量。

（3）容納能力指標。車站容納能力反映對客流量的最大承載力，城市軌道交通的容納能力對大客流的輸運有著重要影響，容納能力越大，一方面能夠為乘客的出行提供足夠的空間，另一方面也能夠提高車站的客運組織能力。容納能力指標表現(xiàn)為車站實際客流量同額定容納能力之比。

（4）客流管控指標。反映車站實際運作難度和管控壓力，受車站客流量大小、線路運輸能力、車站客流組織條件等因素影響，客流量越大、滿載率越高、情況越復雜，客運組織難度越高，需要進行的客流管控次數(shù)也相應(yīng)增加。客流管控指標表現(xiàn)為車站執(zhí)行客流管控頻次。

（5）區(qū)間滿載率指標。反映線路某區(qū)段單向最大客流斷面的列車載客能力利用情況，直接影響車站乘客輸運效率。區(qū)間滿載率指標表現(xiàn)為與車站銜接的區(qū)間滿載率情況。

1.2 計算指標權(quán)重

（1）構(gòu)造判斷矩陣。利用專家打分法確定各層次指標的相對重要程度，運用層次分析法9級標度關(guān)系法構(gòu)造判斷矩陣。當指標Xi沒有指標Xj重要時，則指標Xi對指標Xj重要性aij取指標Xj對指標Xi的重要性aji的倒數(shù)，即：aij×aji= 1。以“進站—進閘”維度的指標打分為例說明計算過程，根據(jù)專家打分得出“進站—進閘”維度的指標重要性判斷矩陣A[4]，“進站—進閘”維度的指標判斷矩陣如表1所示。

表1 “進站—進閘”維度的指標判斷矩陣Tab.1 Index judgment matrix of “station entry–gate entry”

（2）計算指標權(quán)重。計算“進站—進閘”維度的指標權(quán)重w為

（3）計算最大特征根。計算“進站—進閘”維度的指標重要性判斷矩陣的最大特征根λmax為

式中：wi為權(quán)重w的分量。

（4）一致性檢驗。一致性檢驗計算公式為

式中：CR為檢驗系數(shù)，當CR<0.1時，認為判斷矩陣一致性是可以接受的，CR>0.1時，需要進行重新修正；CI為一致性指標；RI為隨機一致性指標，可以查表獲取[5]；n為判斷矩陣階數(shù)。

計算可得“進站—進閘”維度的指標打分數(shù)據(jù)的一致性檢驗系數(shù)CR= 0.028<0.1，數(shù)據(jù)可靠。按照上述計算方式，以全體樣本作為建模的依據(jù)，綜合多位專家打分情況，對體系模型各指標權(quán)重進行計算。以換乘站為例，計算各指標權(quán)重。換乘站客運安全風險識別評價指標體系指標權(quán)重如表2所示。

1.3 劃分風險等級

客運安全風險識別評價指標體系包含的23個指標，按照風險等級由低至高設(shè)定為5檔，得分依次為20分、40分、60分、80分、100分，表示風險逐級升高。將23個指標、5個維度加權(quán)計算可得單個車站客運安全風險評價得分，計算公式為

式中：Dj為客運安全風險體系第j個維度的得分；pi為第i個指標的權(quán)重；Ti為客運安全風險體系第i個指標的得分。

式中：Sk為車站k客運安全風險得分；qj為第j個維度的權(quán)重。

表2 換乘站客運安全風險識別評價指標體系指標權(quán)重Tab.2 Index weight of the risk identification and evaluation index system for passenger transport safety at transfer stations

基于線網(wǎng)各站客運安全風險評價得分情況，將客運安全風險等級劃分為A級(客運風險很高)、B級(客運風險較高)、C級(客運風險中等)和D級(客運風險較低) 4個等級[6]?？瓦\安全風險等級劃分如表3所示。

表3 客運安全風險等級劃分Tab.3 Risk classification of passenger transport safety

1.4 建立風險數(shù)據(jù)庫

基于該體系評價結(jié)果，建立線網(wǎng)客運安全風險數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)全方位、可視化的風險管控。同時針對指標中得分在80分及以上的高風險指標，將其匹配對應(yīng)到現(xiàn)場具體的設(shè)備設(shè)施單元(如某樓扶梯、出入口通道等)，進一步形成車站客運安全瓶頸點位庫，推進風險管控從“高風險指標”向“高風險瓶頸”轉(zhuǎn)變。

2 案例分析

2.1 廣州城市軌道交通線網(wǎng)客運安全風險等級識別

目前，客運安全風險識別評價指標體系已在廣州城市軌道交通推廣應(yīng)用。基于該體系，對線網(wǎng)245個車站(換乘站按1個站計)進行客運安全風險識別，評定A級車站5個、B級車站7個、C級車站15個和D級車站218個。車站客運安全風險等級如表4所示。

表4 車站客運安全風險等級Tab.4 Risk level of passenger transport safety at stations

基于上述評價結(jié)果，對高風險等級車站及高風險瓶頸點位多措并舉強化防控，主要從搭建客運安全風險評價機制、制定客運管控專項提升方案、強化客運行車聯(lián)動管控模式和落實客運高峰人員保障機制等方面保障線網(wǎng)車站客運安全。

（1）搭建客運安全風險評價機制。對標各風險等級、瓶頸點位，分梯度精準開展常態(tài)化客運安全評估，結(jié)合體系優(yōu)化方向、客流變化規(guī)律、組織措施落實情況，動態(tài)調(diào)整風險評價結(jié)果，精準指導下階段的客運安全風險管控工作。

（2）制定客運管控專項提升方案。針對風險較高的A類、B類車站制定專項客運安全管控優(yōu)化提升方案，風險相對較低的C類、D類車站制定客運安全風險瓶頸點防控措施方案，通過改造布局、優(yōu)化流線、完善線網(wǎng)聯(lián)控方案、開展站區(qū)聯(lián)控等方面，制定風險管控措施，提升重點站客運安全風險管控水平。

（3）強化客運行車聯(lián)動管控模式。針對工作日及節(jié)前晚高峰線網(wǎng)高滿載區(qū)段，通過優(yōu)化交路設(shè)置、加開備用車、定點空車投放等方式，提高客流輸運能力，緩解車站乘客滯留情況，保障現(xiàn)場客運組織有序可控。

（4）落實客運高峰人員保障機制。人力資源保障在高峰期客運風險防控中起到至關(guān)重要的作用，建立高峰人力保障制度，并結(jié)合各車站風險等級及具體瓶頸點位，科學均衡、合理調(diào)配人員，以最大化實現(xiàn)人力資源的利用及現(xiàn)場客運安全保障，強化高峰期客流走行秩序和疏散效率。

2.2 車站客運安全風險防控

以A級高風險車站體育西路為例，車站客運安全風險等級較高的維度為“換乘”、“下車—出閘”、“進閘—上車”，其中多個指標達100分。體育西路站客運安全風險評價得分明細如表5所示。

以“換乘”維度為例，將其高風險指標匹配到車站實際設(shè)備設(shè)施單元，精準識別定位車站具體客運安全瓶頸點，并構(gòu)建客運安全瓶頸點位庫。體育西路站“換乘”維度瓶頸點位如圖3所示。

圖3 體育西路站“換乘”維度瓶頸點位Fig.3 Bottleneck point of “transfer” at Tiyu Xilu station

基于識別出的瓶頸點位，從布局改造、分區(qū)管控、行車聯(lián)動和組團聯(lián)控等方面，針對性地對體育西路站開展優(yōu)化提升，有效防控客運風險。

（1）布局改造，提升容納能力。為擴大車站換乘客流通行區(qū)域，拆除部分使用率較低的閘機及票亭[7]，并設(shè)置“移動式通道門”，在高峰客流管控期間，引導乘客通過“移動式通道門”進入虛擬付費區(qū)繞行，優(yōu)化后擴容面積約200 m2，有效提升換乘路徑容納能力，客流管控區(qū)域乘客擁擠度降低25%。體育西路站廳布局改造前如圖4所示，體育西路站廳布局改造后如圖5所示。

表5 體育西路站客運安全風險評價得分明細Tab.5 Score details aboutthe risk evaluation of passenger transport safety at Tiyu Xilu station

圖4 體育西路站廳布局改造前Fig.4 Layout of Tiyu Xilu station hall before reconstruction

圖5 體育西路站廳布局改造后Fig.5 Layout of Tiyu Xilu station hall after reconstruction

（2）分區(qū)管控，降低瓶頸風險。將換乘路徑細分為多個區(qū)域，實施分段攔截，細化各區(qū)域控放頻次、人數(shù)，分區(qū)域有效聯(lián)動，緩解短時聚集的客流對車站客運組織的強烈沖擊，降低瓶頸點位的客運風險。

（3）行車聯(lián)動，加速換乘疏導。在高峰期間實施行車—客運聯(lián)動，增加空車投放，加大換乘客流疏導力度，減少車站滯留乘客，降低安全風險。如2020年12月31日晚高峰期間，共組織6趟空車在體育西路站投入載客，高峰運力提升約30%，客流管控期間乘客換乘等候時間由最高15 min以上減少至約10 min，及時、有效疏導高峰換乘客流。

（4）組團聯(lián)控，緩解復合壓力。對體育西路站換乘大客流進行深度溯源，將客流來源高度相關(guān)且相鄰的體育西路站、珠江新城站形成組團，研究建立組團線網(wǎng)聯(lián)控模式，實施一體化聯(lián)控，通過限制本線、鄰線聯(lián)控車站單位時間進站乘客數(shù)量，將高滿載區(qū)間到站滿載率削減10%，提高體育西路站、珠江新城站乘客輸送效率，有效緩解多站連續(xù)換乘客流的復合壓力[8]。

3 結(jié)束語

針對城市軌道交通客運安全風險難以量化問題，研究構(gòu)建以乘客出行活動鏈為序列的車站客運安全風險識別評價指標體系，推進客運安全風險管控從“高風險指標”向“高風險瓶頸”轉(zhuǎn)變，精準定位車站客運安全瓶頸點，指導車站精準管控和提升。面向未來線網(wǎng)大發(fā)展，“城市軌道交通+城際”一體思考、一體推進致力形成“一張網(wǎng)、一張票、一串城”的大灣區(qū)軌道交通新格局，該體系能夠結(jié)合車站實際客流特性、綜合考慮設(shè)備設(shè)施布局、識別線網(wǎng)車站的客運安全風險等級和瓶頸點位，有助于軌道交通客運安全風險精細化防控。同時，還可以通過深化客運安全風險防范與行車組織自適應(yīng)協(xié)同等方面的研究，強化行車、客運聯(lián)動優(yōu)化，切實降低客運安全風險，保障乘客安全出行。