考慮旅客攜帶行李的高鐵站安檢系統(tǒng)仿真優(yōu)化

楊益興，張瑞，宋霖

1.西南交通大學(xué) 交通運(yùn)輸與物流學(xué)院，四川 成都 611756；2.華南理工大學(xué) 土木與交通學(xué)院，廣東 廣州 510641

0 引言

隨著我國鐵路旅客運(yùn)輸特別是高鐵客運(yùn)的發(fā)展，“八縱八橫”的高速鐵路網(wǎng)正在全國范圍內(nèi)布局[1]。在中短途旅行中，高鐵能夠滿足旅客的商務(wù)、探親、旅游等多種活動需求[2]，已成為旅客節(jié)假日出行的優(yōu)先選擇。旅客進(jìn)入高速鐵路車站后，安檢是必不可少的重要環(huán)節(jié)，同時也是客流高峰時期特別是旅客攜帶大件行李時最有可能發(fā)生擁堵的環(huán)節(jié)。合理配置高速鐵路車站安檢系統(tǒng)設(shè)備及人員，提高安檢通道的通暢性和安檢服務(wù)水平，滿足高速鐵路旅客的服務(wù)要求，對提高高速鐵路車站服務(wù)水平具有重要意義。

目前國內(nèi)外學(xué)者對客運(yùn)站或地鐵站設(shè)施配備優(yōu)化方面的研究較為成熟。Aiello等[3]通過多目標(biāo)遺傳算法計(jì)算確定樞紐內(nèi)服務(wù)設(shè)施的配置數(shù)量和布局。Antonova等[4]根據(jù)地鐵站進(jìn)站客流利用AnyLogic仿真軟件尋找典型擁堵點(diǎn)，并針對易發(fā)生擁堵的位置優(yōu)化其設(shè)施布局。Hu[5]利用基于Agent的微觀模擬方法對深圳3個主要地鐵站的客流運(yùn)動進(jìn)行建模，并定量分析與評價客流組織，從而改善安檢設(shè)施布局。李柱歡[6]、趙振武等[7]基于微觀社會力模型利用AnyLogic對客運(yùn)設(shè)備進(jìn)行仿真優(yōu)化，針對不同客流的到達(dá)速率分別設(shè)計(jì)了安檢設(shè)備的開放方案。姚加林等[8]基于排隊(duì)論理論，利用邊際分析法求解得到長沙南站運(yùn)營管理費(fèi)和排隊(duì)等待時間最少的安檢設(shè)備最佳開放數(shù)量。與之類似，肖金梅[9]、龍泓玥[10]、張夢瑤等[11]、宮宇姝[12]分別利用排隊(duì)論在不同客流情景下建立仿真模型，以此獲得車站設(shè)備的最佳開放數(shù)量。彭凱貝等[13]將旅客進(jìn)行風(fēng)險等級劃分，并用AnyLogic模擬高鐵客運(yùn)站的旅客安檢情景，從而找出最優(yōu)的風(fēng)險閾值和安檢通道配置數(shù)量。徐慧智等[14]以費(fèi)用最少、安全系數(shù)最大、進(jìn)站效率最高為目標(biāo)，通過改變安檢設(shè)備的布局對安檢流程進(jìn)行優(yōu)化，認(rèn)為采用雙安檢設(shè)備更能提高通過效率與設(shè)備利用率。王海湘[15]根據(jù)安檢流程建立安檢仿真模型，并以設(shè)備利用率、排隊(duì)長度與平均安檢時間作為評價指標(biāo)對安檢系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。王獻(xiàn)張[16]構(gòu)建基于旅客攜帶行李的設(shè)備能力模型，對行李安檢和人身安檢的匹配關(guān)系進(jìn)行了重點(diǎn)探究與優(yōu)化。馬彩雯等[17]考慮節(jié)假日期間高鐵站的高峰客流，在客流預(yù)測的基礎(chǔ)上，根據(jù)安檢設(shè)備的能力與適應(yīng)性提出布局與開放方案。

目前國內(nèi)外對客運(yùn)站或地鐵站安檢設(shè)施配備優(yōu)化的研究大多都是在選擇合適的模型或建立客流評價指標(biāo)后，通過仿真模型尋找瓶頸，并進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，最后確定安檢通道的開放數(shù)量，但很少考慮旅客攜帶行李對安檢環(huán)節(jié)產(chǎn)生的影響，并且對單條安檢通道的設(shè)施配備比例有所忽略。在實(shí)際情況中，旅客攜帶行李的特點(diǎn)直接影響安檢效率，大小不同的行李在安檢服務(wù)環(huán)節(jié)具有不同的延遲時間，因此基于旅客攜帶行李的特點(diǎn)對高鐵站安檢設(shè)施配備的優(yōu)化更具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 基于攜帶行李的旅客分類及安檢系統(tǒng)

1.1 基于攜帶行李的旅客分類

在車站安檢的過程中，安檢的效率取決于旅客的諸多特征因素，如旅客的性別、年齡、是否攜帶小孩或陪伴老人、是否攜帶行李以及行李的不同特征，其中影響最顯著的是攜帶行李因素[18]，因此旅客攜帶的不同行李在很大程度上影響安檢的效率，根據(jù)相關(guān)研究[18-20]以及高鐵客運(yùn)站的實(shí)際，將旅客按照攜帶行李的大小不同進(jìn)行分類。

1)Ⅰ類。不攜帶行李的旅客。

2)Ⅱ類。攜帶小件行李的旅客，如電腦包、雙肩包等。

3)Ⅲ類。攜帶1個拉桿箱(以64 cm×41 cm×26 cm的拉桿箱為尺度)或等量級的行李。

4)Ⅳ類。攜帶2個拉桿箱量級或多個行李的旅客。

1.2 安檢系統(tǒng)

1.2.1 安檢系統(tǒng)的組成

安檢系統(tǒng)主要由3部分組成：1)參與安檢活動的人，包括安檢人員與接受安檢的旅客；2)安檢設(shè)備，包括安檢儀、安檢門和安檢人員手持的金屬探測器；3)安檢通道及流程，包含車站內(nèi)的各安檢通道，以及單條安檢通道中包含的各個具有先后邏輯關(guān)系的安檢流程，如從旅客角度看，有放置行李、接受人身檢查以及取行李，各流程間相互串聯(lián)，各安檢通道間并聯(lián)。因此，安檢系統(tǒng)可以看作是一個包括人員、設(shè)備、安檢通道及流程的集合。

1.2.2 安檢內(nèi)容及流程

安檢通常設(shè)在車站的進(jìn)站口，旅客在驗(yàn)票完成后隨即進(jìn)行排隊(duì)安檢。安檢內(nèi)容包括人身安檢和行李安檢2部分，目前國內(nèi)主要大型高鐵客運(yùn)站的安檢是兩者同時進(jìn)行，即攜帶行李的旅客先將行李放置在安檢傳送帶上(未攜帶行李的旅客只需進(jìn)行人身安檢)，隨后通過安檢門步行至手檢臺進(jìn)行人身安檢，在人身安檢結(jié)束后步行至安檢儀尾部取走行李進(jìn)入候車區(qū)。整個安檢過程可以看作是一個由放置行李—人身檢查—取行李離開3個環(huán)節(jié)串聯(lián)而成的排隊(duì)系統(tǒng)。

1.2.3 安檢系統(tǒng)評價指標(biāo)

利用模糊粗糙集將旅客感知相似的指標(biāo)進(jìn)行合并，再利用改進(jìn)粗?jǐn)?shù)法剔除認(rèn)可一致度與重要性較低的指標(biāo)。

具體做法為：選擇118位經(jīng)常乘坐高鐵的旅客，發(fā)放問卷，搜集其對手檢效率、放取行李的便利度、區(qū)域擁擠度、設(shè)備匹配度、是否進(jìn)行二次安檢5個指標(biāo)(D1～D5)重要性程度的評價，評價分為0.1、0.3、0.5、0.7、0.9分5個水平，分值越大，則旅客認(rèn)為此指標(biāo)的重要度越高。

1)模糊粗糙集初篩指標(biāo)

旅客集

A={a1,a2,a3,…,ak,…,am}，

式中：ak為第k個旅客，m為旅客的個數(shù)。

各評價指標(biāo)與各旅客給出的重要度評分作為一種二元關(guān)系可確定模糊信息系統(tǒng)，在系統(tǒng)中由旅客對各指標(biāo)的重要度評分確定各指標(biāo)之間的模糊相似關(guān)系，具體表達(dá)式為：

(1)

式中：r(Di，Dj)為Di指標(biāo)和Dj指標(biāo)之間的模糊相似度，是一個映射在(0，1)之間的數(shù)；i、j=1，2，…，5;ak(Di)為第k個旅客對第i個指標(biāo)的評分。

根據(jù)式(1)得出自反對稱的模糊相似度矩陣

(2)

統(tǒng)計(jì)118位旅客對安檢系統(tǒng)5個評價指標(biāo)的評分，得

(3)

由式(2)(3)可以看出：r(D1，D2)的模糊相似度達(dá)到了0.88，遠(yuǎn)高于其余指標(biāo)間的模糊相似程度，故將手檢效率D1與放取行李的便利度D2合并為D12作為安檢過程中的效率性指標(biāo)，其余指標(biāo)保持不變，并計(jì)算旅客對各指標(biāo)的一致性認(rèn)可程度與重要程度。

2)改進(jìn)粗?jǐn)?shù)法終選指標(biāo)

首先對每個指標(biāo)的評分水平進(jìn)行排序，計(jì)算各指標(biāo)中各評分水平的粗?jǐn)?shù)值；再根據(jù)各指標(biāo)中各評分水平的粗?jǐn)?shù)值計(jì)算各指標(biāo)的粗?jǐn)?shù)值，即可得到各指標(biāo)的一致性程度和重要程度，從而進(jìn)行指標(biāo)終選。

①指標(biāo)水平的粗?jǐn)?shù)計(jì)算

設(shè)U為論域，Y為U中的任意對象，論域U中包含旅客對某個指標(biāo)的m個評分水平，并且各水平間存在大小關(guān)系，按水平從高到低進(jìn)行排序，排序集

C={c1，c2，…，ck，…，cm}，

式中：m為評分水平個數(shù)，ck為指標(biāo)重要性程度評級中的第k個水平。

ck的上、下近似分別為：

(4)

Apr(ck)=∪{Y∈U|C(Y)≤ck}，

(5)

式中：C(Y)為問卷得到的某個指標(biāo)的m個評分水平，即用于下近似與上近似定義篩選的對象。

ck可以用粗?jǐn)?shù)表示，ck的粗?jǐn)?shù)上、下限分別為：

(6)

(7)

式中：Mu為ck上近似包含的對象個數(shù)，即評分大于等于ck的旅客個數(shù)；Ml為ck下近似包含的對象個數(shù)，即評分小于等于ck的旅客個數(shù)。

根據(jù)式(4)(5)分別得出118位旅客的評分中各類評分水平上、下近似包含的對象個數(shù)，并根據(jù)式(6)(7)計(jì)算各類評分水平的粗?jǐn)?shù)上、下限。

由于篇幅限制，此處僅以D2指標(biāo)為例進(jìn)行演算。如對于D2的0.1水平，根據(jù)式(4)得出評分水平大于等于0.1的旅客有118位，即Mu=118，將118位旅客的評分水平之和代入式(6)得出水平0.1的粗?jǐn)?shù)上限為0.70。根據(jù)式(5)得出評分水平小于等于0.1的旅客有4位，即Ml=4，將4位旅客的水平之和代入式(7)得出水平0.1的粗?jǐn)?shù)下限為0.10。同理，依次計(jì)算D2其余各水平下的粗?jǐn)?shù)上、下限及Ml、Mu，結(jié)果如表1所示。

表1 D2指標(biāo)對應(yīng)評分水平的粗?jǐn)?shù)上、下限及Ml、Mu

②各指標(biāo)的粗?jǐn)?shù)計(jì)算

各指標(biāo)的粗?jǐn)?shù)上、下限、粗邊界和粗?jǐn)?shù)均值分別為：

(8)

(9)

(10)

(11)

通過式(8)～(11)計(jì)算各指標(biāo)的粗?jǐn)?shù)上、下限及粗邊界和粗?jǐn)?shù)均值如表2所示。各指標(biāo)的粗邊界表示旅客對該指標(biāo)認(rèn)可的一致性程度，該值越大表示旅客之間的分歧越大。粗?jǐn)?shù)的上、下限分別表示旅客對各指標(biāo)重視程度的上、下限，粗?jǐn)?shù)均值表示各指標(biāo)的權(quán)重，該值越大說明相應(yīng)指標(biāo)越重要。

表2 各指標(biāo)的粗?jǐn)?shù)上限、粗?jǐn)?shù)下限、粗邊界及粗?jǐn)?shù)均值

根據(jù)表2，并結(jié)合各指標(biāo)得分的聚合與離差情況[21]，本文設(shè)立各指標(biāo)粗?jǐn)?shù)均值和粗邊界的2個閥值分別為0.5和0.3，在D12、D3、D4、D54個指標(biāo)中，D4的粗邊界大于閥值，粗?jǐn)?shù)均值小于閥值，即旅客對其認(rèn)可的一致性較低，重要性不如其余3個指標(biāo)，予以剔除，進(jìn)而選擇重要性與旅客認(rèn)可一致性均較高的指標(biāo)作為安檢系統(tǒng)評價指標(biāo)。

結(jié)合剩余符合要求指標(biāo)的特點(diǎn)以及AnyLogic的仿真功能，高速鐵路客運(yùn)站的安檢系統(tǒng)可以從通暢性、效率性和匹配性3個方面進(jìn)行評價。

3)評價指標(biāo)

①安檢服務(wù)時間

安檢服務(wù)時間是指旅客完成一次安檢服務(wù)消耗的時間，可作為效率性指標(biāo)。計(jì)算公式為：

tj=tf+max(tr，tc)+tq，

式中：tf為旅客放置行李至傳送帶上消耗的時間，與行李的大小、旅客的年齡、性別以及安檢傳送帶高度等因素有關(guān)；tr為旅客接受人身安檢消耗的綜合時間，包括步行花費(fèi)的時間以及手檢時間，與手檢人員手檢效率以及旅客的配合程度有關(guān)；tc為行李通過傳送帶從安檢儀頭部輸送至尾部消耗的時間，該時間一般為固定值；tq為旅客取行李消耗的時間。

②旅客密度

旅客密度是指某一安檢區(qū)域內(nèi)旅客的數(shù)量，可作為通暢性指標(biāo)。旅客密度的計(jì)算公式為：

ρl=pl/sj，

式中：pl為車站某安檢區(qū)域內(nèi)的旅客數(shù)量，sj為車站某安檢區(qū)域的面積。

③設(shè)備服務(wù)偏離度

設(shè)備服務(wù)偏離度是指由多個子環(huán)節(jié)串聯(lián)而成的服務(wù)系統(tǒng)中，各子環(huán)節(jié)耗時互相不匹配的程度，此指標(biāo)可以作為匹配度指標(biāo)，偏離度越小，浪費(fèi)的等待時間越少，越不易形成擁堵。偏離度

?p=(∣tfq-tc∣/tc)%，

(12)

式中:tfq為旅客在某個安檢設(shè)施處的“放-取”時間，即從旅客放置完行李開始至接受手檢后步行至安檢儀尾部為止的時間。

2 實(shí)例仿真

2.1 仿真軟件與時間選擇

客流行為的復(fù)雜性使得通過建立數(shù)學(xué)模型來研究優(yōu)化方案不易實(shí)現(xiàn)，利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)可復(fù)現(xiàn)客運(yùn)站內(nèi)的真實(shí)場景，模擬行人行為，可為客運(yùn)站提高客流組織水平提供平臺和依據(jù)[22]。本文選擇AnyLogic作為建模仿真工具。

為更好研究休閑旅客在節(jié)假日期間的客流情況，根據(jù)節(jié)假日客流節(jié)前、節(jié)后上升，節(jié)中下降的特征，將仿真對象確定為2021年元旦期間的成都東站安檢區(qū)域，再根據(jù)列車開行的高峰時段確定當(dāng)天的具體時段。2021-01-01T09：00—11：00列車開行的數(shù)量最多，共44列，與節(jié)假日客流特征相符。考慮旅客一般會提前30 min到達(dá)車站進(jìn)站候車，將仿真時間確定為2021-01-01T08：30—10：30。

2.2 仿真模型

2.2.1 物理模型

成都東站的安檢口設(shè)置在東、南、西、北4個方向的進(jìn)站口處，旅客驗(yàn)票通過后隨即進(jìn)行排隊(duì)安檢。根據(jù)調(diào)研，成都東站在元旦期間4個進(jìn)站口均開放，其中東、西口安檢區(qū)域各有6條安檢通道。南、北口安檢區(qū)域各有5條安檢通道。東西安檢通道安檢儀、安檢門、手檢臺數(shù)量按2：3：3的比例配置，南北安檢通道安檢儀、安檢門、手檢臺數(shù)量按1：1：1的比例配置。

在AnyLogic中以1：10像素的比例建立安檢物理模型，由于篇幅限制以及可視化效果，加之成都東站西側(cè)進(jìn)站口作為最大的進(jìn)站口客流量最大且形式最復(fù)雜，故本文僅展示西側(cè)安檢通道模型，如圖1所示。

圖1 成都東站西側(cè)安檢通道物理模型

2.2.2 邏輯連接

成都東站的安檢服務(wù)流程與1.2.2節(jié)中描述的一致，根據(jù)其對應(yīng)的環(huán)境在AnyLogic中選擇適當(dāng)?shù)目丶?shí)現(xiàn)邏輯連接，由于安檢排隊(duì)系統(tǒng)是由多條安檢通道并聯(lián)而成，而各安檢通道又是由相同的安檢流程串聯(lián)而成，故每條安檢通道的邏輯連接均相同，具體如圖2所示。

圖2 單條安檢通道的安檢服務(wù)邏輯連接

2.3 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與參數(shù)設(shè)置

2.3.1 客流

客流的產(chǎn)生與客流的到達(dá)方式是仿真的基礎(chǔ)，在AnyLogic中用PedSource模擬客流的產(chǎn)生，采用到達(dá)速率作為客流統(tǒng)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。利用視頻調(diào)查法對仿真時段內(nèi)視頻錄像中的客流按照攜帶的行李類型逐幀進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，各安檢通道的客流量如表3所示。

表3 各安檢通道的客流量

由表3可知：6條安檢通道的客流均以Ⅱ類旅客為主，約占總客流的52.02%；Ⅲ類旅客與Ⅳ類旅客分別占總客流的24.75%和15.42%，多為節(jié)假日以娛樂游玩為出行目的的旅客；Ⅰ類旅客數(shù)量較少，多為有成人陪同出行的小孩與老人以及結(jié)伴出行的旅客，由于小孩身材較小且需要陪同，故將攜帶身高1.2 m以下小孩的旅客按Ⅳ類旅客統(tǒng)計(jì)。

2.3.2 行人

旅客步行消耗的時間是安檢服務(wù)時間的重要組成部分，行人參數(shù)包括行人類型、行人直徑(按照社會力模型的特點(diǎn)，將旅客抽象為圓形，直徑代表其對靜態(tài)空間的需求大小)、初始速度和舒適速度等[23-25]，利用AnyLogic標(biāo)定行人在車站接受安檢時的具體參數(shù)，如表4所示。

表4 行人參數(shù)

2.3.3 設(shè)備

安檢設(shè)備主要有安檢儀與手檢臺，參數(shù)具體可體現(xiàn)為旅客放置行李的延遲時間、旅客接受手檢的延遲時間，以及由于通道空間限制而產(chǎn)生的手檢區(qū)域閥值等。根據(jù)視頻分析法，收集到各類旅客放取行李消耗的時間，利用Matlab分別對其進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，其結(jié)果均大致符合正態(tài)分布。成都東站每條手檢通道的手檢區(qū)域可容納5～8人，所以將安檢區(qū)域的閥值設(shè)置為8人。參數(shù)賦值如表5所示。AnyLogic中正態(tài)分布為normal(標(biāo)準(zhǔn)差，期望值)。

表5 參數(shù)賦值

2.4 結(jié)果輸出與瓶頸識別

設(shè)置好參數(shù)后用AnyLogic構(gòu)建模型，利用面板中的行人密度圖表示西側(cè)開放的6條安檢通道的旅客聚合情況，相關(guān)研究表明，旅客密度為4～10人/m2時為擁擠[26]，故本文將關(guān)鍵密度設(shè)置為6人/m2，如圖3所示，圖中數(shù)字為行人密度，單位為人/m2。

圖3 西側(cè)安檢通道行人密度

由圖3可以看出：旅客從進(jìn)站口至安檢口的行人密度較低，基本上具有通暢性與流索性。但各安檢通道的行人密度較高，密度圖的顏色呈紅黃色，特別是安檢通道的尾部團(tuán)狀擁堵現(xiàn)象嚴(yán)重，并且每條安檢通道的利用率不平衡，有些安檢通道長時間擁堵，有些安檢通道時而擁堵時而空閑。

進(jìn)一步分析設(shè)備的偏離度，當(dāng)物檢效率高于手檢效率時，會出現(xiàn)行李等旅客，反之則會出現(xiàn)旅客等行李的現(xiàn)象。旅客放-取時間tfq是指旅客從放置完行李開始手檢時起，至手檢完畢步行到安檢儀尾部開始取行李為止的時間，旅客攜帶的不同行李只會影響旅客取、放行李過程所用的時間，故4類不同旅客的tfq均相同。根據(jù)仿真結(jié)果可知旅客的平均tfq約為11.16 s，調(diào)研得知，成都東站安檢儀尾部采用“2+1”傳送帶串聯(lián)輸送行李的模式，其中2段為可調(diào)速的傳送帶，最末尾的為自由滾動傳送帶，行李從安檢儀頭部輸送至尾部大致需要耗費(fèi)22 s，根據(jù)式(12)可以得出手檢與物檢的偏離度為49.27%。

通過計(jì)算可以看出手檢與物檢之間的偏離度處于較高的水平，并且表現(xiàn)為人等行李，這與實(shí)地調(diào)研時觀察的結(jié)果一致，故可以確定成都東站的安檢環(huán)節(jié)存在安檢通道尾部人等行李與各安檢通道利用率不均衡2個問題。

2.5 優(yōu)化改進(jìn)

2.5.1 客流歸類及安檢設(shè)施的優(yōu)化配置

將Ⅰ、Ⅱ類旅客合并為A類旅客，為旅客主導(dǎo)型，將Ⅲ、Ⅳ類旅客合并為B類旅客，為行李主導(dǎo)型。在此劃分的基礎(chǔ)上，對單條安檢通道的安檢設(shè)施進(jìn)行優(yōu)化配置，重置與其符合的安檢設(shè)備配置比，即將安檢儀、安檢門、手檢臺的數(shù)量配置比由原來的2:3:3改為1:2:2和2:2:2，前者用于A類旅客組成的隊(duì)列，后者用于對B類旅客組成的隊(duì)列。

A類旅客攜帶的行李體積小、質(zhì)量輕或未攜帶行李，且該類旅客數(shù)量占客流總數(shù)的比例較大(59.83%)，安檢過程中人身安檢占主導(dǎo)地位，并且旅客可以將行李輕松地放置在傳送帶上或是取走，安檢機(jī)傳送帶的面積也足夠兩側(cè)旅客同時放取，只需要其中一側(cè)的安檢門為檢查人員留出一定的空間，故在仿真中可看作是由2列隊(duì)伍1個安檢儀以及2個手檢臺為服務(wù)臺組成的排隊(duì)系統(tǒng)； B類旅客安檢過程中行李安檢占主導(dǎo)地位，旅客攜帶的行李較大并且有可能1名旅客攜帶多個行李，在仿真中可以看作是由2列隊(duì)伍2個安檢儀與2個手檢臺為服務(wù)臺組成的排隊(duì)系統(tǒng)。

2.5.2 提高物檢效率

若要降低手檢與物檢的偏離度，需要加快物檢效率或者降低手檢效率，顯然降低手檢效率不符合安檢對效率性的要求，且易造成其他位置的擁堵，故需要提高物檢的效率。

1)提升安檢儀的絕對速度

提高物檢效率最直接的方法是提升安檢儀傳送帶的輸送速度，考慮到安檢的嚴(yán)謹(jǐn)性以及值機(jī)員必要的緩沖時間[27]，只提升尾部第2段傳送帶的輸送速度，安檢儀內(nèi)部傳送帶速率保持不變。根據(jù)實(shí)地調(diào)研安檢儀首尾距離約為5.5 m，第2段傳送帶約為1.6 m，整個輸送過程需要約22 s，故得到現(xiàn)階段成都東站安檢儀傳送帶輸送速率為0.25 m/s，目前車站和地鐵站安檢傳送帶輸送速度為0.2～0.4 m/s，將第2段傳送帶的輸送速度提升至0.4 m/s，即行李提前約2.4 s到達(dá)安檢儀尾部，減少旅客在安檢儀尾部的等待時間。

基于此方案的4類旅客的tj分別為11.07、33.82、35.45、37.30 s，tfq=11.27 s，傳送帶的輸送時間tc=22 s-2.4 s=19.6 s，根據(jù)式(12)可以得出手檢與物檢的偏離度?p=42.5%。

2)降低安檢通道防護(hù)欄的高度

由于目前第2段傳送帶設(shè)有防護(hù)欄，只有等待行李傳送到安檢儀尾部時旅客才能提取，但實(shí)際情況中，旅客接受完手檢走到安檢儀旁時行李大致輸送至第2段傳送帶，故可以將第2段傳送帶設(shè)有的防護(hù)欄的高度降低，使攜帶小件行李的旅客能夠提前將行李取走，根據(jù)實(shí)地調(diào)研，將防護(hù)欄高度降低約0.35 m時，攜帶小件行李的旅客能夠較為方便地將行李取走，在AnyLogic中體現(xiàn)為改變旅客取行李的目標(biāo)位置。

在此方案下4類旅客的tj分別為11.02、34.49、37.84、39.04 s，tfq=11.2 s，傳送帶大致只需要輸送4.5 m，即tc=18 s，大部分Ⅱ類旅客與小部分Ⅲ類旅客就可取走行李，根據(jù)式(12)可以得出手檢與物檢的偏離度?p=37.78%。

2.5.3 仿真結(jié)果分析

采用上述改進(jìn)措施，在AnyLogic中修改相應(yīng)參數(shù)后重新運(yùn)行仿真模型，并按照安檢評價指標(biāo)與原方案進(jìn)行對比。原方案與優(yōu)化后的方案安檢通道行人聚集情況如圖4所示。

a)原方案

b)優(yōu)化方案圖4 不同方案安檢通道行人聚集情況

由圖4可知：在行人密度方面，相比于原方案，優(yōu)化方案安檢區(qū)的擁堵情況得到較大幅度的緩解，各條安檢通道的利用率得到明顯改善。

4類不同類型旅客的tj和?p都有較大幅度的降低，具體如表6所示。

表6 安檢參數(shù)對比

3 結(jié)論

本文應(yīng)用 Anylogic 仿真軟件對成都東站西側(cè)安檢區(qū)域的安檢服務(wù)流程進(jìn)行建模，通過客流評價指標(biāo)對仿真結(jié)果進(jìn)行識別，對安檢處存在的尾部擁堵情況以及單條安檢通道設(shè)備利用率不均衡的問題分別進(jìn)行了不同的優(yōu)化嘗試。優(yōu)化結(jié)果顯示：4類不同旅客的安檢時間分別減少約7.17%、32.92%、32.28%、30.50%，旅客平均安檢時間減少約25.72%，安檢處的行人密度下降約25.56%，設(shè)備服務(wù)偏離度降低約43.27%，整個安檢流程具有較好的通暢性、舒適性和協(xié)調(diào)性。

在實(shí)際安檢過程中二次安檢和行李的質(zhì)量也會對旅客安檢與優(yōu)化決策產(chǎn)生影響，后續(xù)研究可以針對此問題進(jìn)行進(jìn)一步探討。