大型軌道交通換乘站風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析

莢巍

摘要：本文基于大型軌道交通換乘站客流風(fēng)險(xiǎn)影響因素分析，從換乘通道能力適應(yīng)性、換乘安全性等角度建立換乘設(shè)施評(píng)價(jià)體系，并根據(jù)大型軌道交通換乘站換乘設(shè)施布局情況，分析研究換乘設(shè)施最大通過能力，對(duì)換乘設(shè)施進(jìn)行評(píng)價(jià)。最后從降低換乘站安全風(fēng)險(xiǎn)，保障乘客安全和換乘通暢角度，提出換乘設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)防范措施，同時(shí)設(shè)定換乘站預(yù)警機(jī)制和換乘優(yōu)化觸發(fā)機(jī)制。

關(guān)鍵詞：大型軌道交通換乘站;風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;預(yù)警機(jī)制;觸發(fā)機(jī)制

大型軌道交通換乘站由多條軌道交通線路交匯而成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，客流量大，客流流線復(fù)雜，尤其是換乘通道內(nèi)進(jìn)站客流、出站客流和換乘客流沖突較多，容易產(chǎn)生交叉、對(duì)流，存在一定安全風(fēng)險(xiǎn)。

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)大型軌道交通換乘站的研究主要側(cè)重于內(nèi)部客流組織優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)于換乘站內(nèi)部換乘設(shè)施評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估較少。本研究旨在建立換乘站換乘設(shè)施的評(píng)價(jià)體系，對(duì)換乘設(shè)施進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)估大客流情況下的風(fēng)險(xiǎn)隱患，制定相應(yīng)的預(yù)警機(jī)制和換乘方案優(yōu)化觸發(fā)機(jī)制，為優(yōu)化運(yùn)營(yíng)組織設(shè)計(jì)決策提供參考。

1 換乘設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)影響因素

換乘設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)影響因素主要包含換乘通道寬度、換乘通道長(zhǎng)度、換乘客流量、列車發(fā)車間隔、換乘標(biāo)志標(biāo)識(shí)以及客流組織方案。

（1）換乘通道寬度：換乘通道寬度直接決定通道的通過能力，寬度越寬，通過能力越大。

（2）換乘通道長(zhǎng)度：換乘通道的長(zhǎng)度決定了其承載客流能力，換乘通道過短，達(dá)不到客流緩沖的目的，存在客流集散安全隱患;換乘通道過長(zhǎng)，乘客換乘距離和時(shí)間增加，舒適度和便捷性下降[1]。

（3）換乘客流量：在換乘通道寬度和長(zhǎng)度確定的前提下，換乘客流量是影響換乘通道安全的重要因素，客流量越大，越容易形成擁堵，風(fēng)險(xiǎn)越大。

（4）列車發(fā)車間隔：列車發(fā)車間隔對(duì)換乘站客流量的疏散至關(guān)重要，尤其是雙向列車如果同時(shí)到達(dá)站臺(tái)，此時(shí)換乘客流可達(dá)到最大值。

（5）換乘標(biāo)志標(biāo)識(shí)：地鐵站內(nèi)設(shè)置合理、醒目、連續(xù)的換乘引導(dǎo)標(biāo)識(shí)系統(tǒng)，可以使乘客快速尋找到換乘路徑，避免在站臺(tái)集聚。

（6）客流組織方案：合理的客流組織方案，可以減少客流沖突，保障換乘順暢。

2 換乘設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

本研究從換乘設(shè)施能力適應(yīng)性、換乘安全性兩個(gè)方面建構(gòu)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)換乘設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)[2]。

（1）換乘設(shè)施能力適應(yīng)性

換乘設(shè)施能力適應(yīng)性通過負(fù)荷度來衡量，負(fù)荷度是衡量單位時(shí)間內(nèi)換乘設(shè)施通過能力與換乘客流的匹配性，其公式為：換乘設(shè)施負(fù)荷度=高峰小時(shí)換乘客流量/換乘設(shè)施設(shè)計(jì)能力，負(fù)荷度越大，說明換乘通道越擁擠。

——設(shè)施負(fù)荷度;

——高峰小時(shí)換乘客流量;

k——換乘通道單位寬度最大通過能力;

w——換乘通道寬度。

高峰小時(shí)換乘客流量和換乘通道寬度根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查得到，換乘通過能力可以根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50157-2013）計(jì)算得出[3]。

通道負(fù)荷度等級(jí)主要?jiǎng)澐譃?個(gè)級(jí)別，分別為自由、通暢、一般擁擠和嚴(yán)重?fù)頂D。當(dāng)負(fù)荷度達(dá)到0.5及以上，通道開始產(chǎn)生擁擠，存在安全風(fēng)險(xiǎn)。

（2）換乘安全性

軌道交通的客流分布是隨著列車到達(dá)呈現(xiàn)規(guī)律性脈沖式分布，這就在短時(shí)間內(nèi)對(duì)換乘設(shè)施產(chǎn)生強(qiáng)烈沖擊，尤其是換乘通道的入口處，是制約整體換乘設(shè)施能力的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，容易造成乘客排隊(duì)擁堵現(xiàn)象，稱之為瓶頸設(shè)施。

換乘安全性用瓶頸設(shè)施沖擊系數(shù)來衡量，其公式為：瓶頸設(shè)施沖擊系數(shù)=換乘客流的實(shí)際疏散時(shí)間/適宜疏散時(shí)間，系數(shù)越大，越擁擠，安全隱患越大。

——瓶頸設(shè)施沖擊系數(shù);

——換乘客流的實(shí)際疏散時(shí)間;

——到達(dá)瓶頸設(shè)施的最大距離;

v——正常步行速度，取60m/min。

實(shí)際疏散時(shí)間與換乘客流量和換乘設(shè)施通過能力有關(guān)，換乘客流量與高峰小時(shí)軌道交通發(fā)車間隔以及換乘客流分布均衡性有關(guān)。最不利情況為雙向列車同時(shí)到達(dá)站臺(tái)，此時(shí)換乘客流可達(dá)到最大值。

適宜的疏散時(shí)間是人為設(shè)定的，以站臺(tái)最遠(yuǎn)處乘客達(dá)到瓶頸設(shè)施的正常步行時(shí)間為適宜的疏散時(shí)間。如果站臺(tái)上距離瓶頸設(shè)施最遠(yuǎn)處乘客以正常歩速達(dá)到瓶頸設(shè)施前，前面的客流能完全疏散，則通道順暢;否則容易形成擁堵。

一般，當(dāng)瓶頸設(shè)施沖擊系數(shù)在0.8-1.0之間時(shí)，瓶頸設(shè)施可以及時(shí)疏散到達(dá)的客流;當(dāng)沖擊系數(shù)大于1.0時(shí)，說明客流對(duì)瓶頸設(shè)施造成較大的沖擊，會(huì)產(chǎn)生擁堵[4]。

3 換乘設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

本文以南京大型軌道交通新街口站為案例進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，該大型軌道交通換乘站為1號(hào)線和2號(hào)線線的交匯站點(diǎn)，高峰期客流量大，進(jìn)出站客流和換乘客流組織復(fù)雜。

3.1換乘設(shè)施基本情況

（1）1號(hào)線換乘2號(hào)線

1號(hào)線換乘2號(hào)線有兩條路徑，其中通道一為單向通行;通道二為雙向通行。

通道一：換乘距離約180米，通道方式為電梯和樓梯組合形式，寬度為3米單向通道+5米通道+1米上行電梯和2.7米上行樓梯。

通道二：平均換乘距離約128米，通道方式為電梯和樓梯組合形式，寬度為5米通道+1米上行電梯和2.7米上行樓梯。

（2）2號(hào)線換乘1號(hào)線

2號(hào)線換乘1號(hào)線有兩條路徑，其中通道三為向下單向通行;通道四為雙向通行。

通道三：換乘通道距離約128米，通道方式為樓梯，雙側(cè)寬度為1.9米下行樓梯和5米單向通道。

通道四：平均換乘距離約135米，通道方式為電梯和樓梯組合形式，寬度為5米通道和2.7米樓梯。

（3）乘客到達(dá)換乘通道入口的最大距離

根據(jù)調(diào)查，乘客到達(dá)各換乘通道入口的最大距離分別為38米，48米，58米和18米。

3.2換乘客流基本情況

（1）高峰期換乘客流情況

根據(jù)調(diào)查，該站日均總體換乘客流約24.3萬人次，高峰期換乘客流約2.6萬人次。其中，1號(hào)線換2號(hào)線約1.1萬人次，2號(hào)線換1號(hào)線約1.5萬人次。

（2）換乘通道客流情況

根據(jù)調(diào)查，1號(hào)線換乘2號(hào)線通道一最大換乘客流量約6430人次，2號(hào)線換乘1號(hào)線通道三最大換乘客流量約14024人次，通道換乘客流出現(xiàn)明顯不均衡性。

3.3換乘設(shè)施安全性評(píng)估

（1）換乘通道負(fù)荷度

換乘通道通過能力可以根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50157-2013）計(jì)算得出，根據(jù)各換乘通道的客流量，進(jìn)而得出換乘通道的負(fù)荷度。具體情況如下表所示。

其中1號(hào)線換乘2號(hào)線通道最大負(fù)荷度為0.36，為3米單向通道處;2號(hào)線換乘1號(hào)線通道最大負(fù)荷度為0.88，為雙側(cè)1.9米下行樓梯。

根據(jù)通道負(fù)荷度等級(jí)劃分情況，1號(hào)線換乘2號(hào)線換乘通道屬于通暢狀態(tài)，而2號(hào)線換乘1號(hào)線換乘通道三處于嚴(yán)重?fù)頂D狀態(tài)，存在較大安全風(fēng)險(xiǎn)。

（2）瓶頸設(shè)施沖擊系數(shù)

根據(jù)公式，計(jì)算得出換乘乘客到達(dá)各換乘設(shè)施入口處的沖擊系數(shù)。其中，通道一的沖擊系數(shù)為1.4，為1號(hào)線換乘2號(hào)線最大瓶頸設(shè)施沖擊系數(shù);通道三的沖擊系數(shù)為1.7，為2號(hào)線換乘1號(hào)線最大瓶頸設(shè)施沖擊系數(shù)。

根據(jù)瓶頸設(shè)施沖擊系數(shù)劃分，通道一和通道三的沖擊系數(shù)均超過1.0，說明客流對(duì)換乘設(shè)施造成較大的沖擊，會(huì)產(chǎn)生擁堵，存在安全風(fēng)險(xiǎn);通道二的沖擊系數(shù)為1.0，瓶頸設(shè)施可以及時(shí)疏散到達(dá)的客流;通道四的沖擊系數(shù)為0.1，基本無影響。

（3）小結(jié)

通過對(duì)換乘通道負(fù)荷度和瓶頸設(shè)施沖擊系數(shù)的測(cè)算，由此可以得出，1號(hào)線換乘2號(hào)線和2號(hào)線換乘1號(hào)線存在風(fēng)險(xiǎn)的均在通道一和通道三。其中：

1號(hào)線換乘2號(hào)線：通道一的負(fù)荷度為0.36，換乘通道通暢，乘客可以自由換乘;通道一的沖擊系數(shù)為1.4，在換乘通道入口處短時(shí)存在擁堵現(xiàn)象，存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。

2號(hào)線換乘1號(hào)線：通道三的負(fù)荷度為0.88，處于嚴(yán)重?fù)矶聽顟B(tài)，安全風(fēng)險(xiǎn)較大;通道三的沖擊系數(shù)為1.7，在換乘通道入口處短時(shí)乘客排隊(duì)現(xiàn)象嚴(yán)重，下行乘客存在踩踏風(fēng)險(xiǎn)，需要采取積極措施及時(shí)疏散站臺(tái)換乘客流。

4 換乘設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)防范措施

為了防范可能存在的安全風(fēng)險(xiǎn)隱患，需要結(jié)合實(shí)際情況采取積極應(yīng)對(duì)措施，盡可能將風(fēng)險(xiǎn)降到最低。通過前文分析，可以看出主要的安全風(fēng)險(xiǎn)集中在2號(hào)線換乘1號(hào)線的通道三，因此，下文主要針對(duì)換乘通道三提出一系列改善和優(yōu)化措施。

4.1換乘設(shè)施和運(yùn)營(yíng)組織優(yōu)化

針對(duì)2號(hào)線換乘1號(hào)線站臺(tái)乘客擁堵現(xiàn)象，可以通過完善換乘設(shè)施標(biāo)志標(biāo)識(shí)和優(yōu)化運(yùn)營(yíng)組織，盡可能將換乘客流引導(dǎo)和疏散至通道四，緩解通道三的客流壓力。

（1）完善2號(hào)線站臺(tái)換乘指引標(biāo)識(shí)，如：站臺(tái)樓梯上方增加【換乘1號(hào)線】字樣;完善立柱及墻體上的指引換乘標(biāo)識(shí);完善站廳層換乘指引標(biāo)識(shí)。

（2）2號(hào)線站臺(tái)兩側(cè)換乘入口處增設(shè)固定語音播放設(shè)備，提醒乘客注意安全;在下行樓梯上增加防滑條，或者鋪裝彩色防滑瀝青;換乘通道中間頂部增設(shè)黃色閃爍警示燈，進(jìn)行安全提醒;在換乘通道交匯處施劃禁停區(qū)。

（3）優(yōu)化列車發(fā)車間隔，1號(hào)線高峰期行車間隔小于2號(hào)線，2號(hào)線高峰期雙向列車錯(cuò)時(shí)到達(dá)。

4.2瓶頸設(shè)施處設(shè)置三級(jí)預(yù)警區(qū)

2號(hào)線站臺(tái)兩側(cè)換乘通道入口處劃定三級(jí)預(yù)警區(qū)。一列車停車后，換乘乘客步行至換乘通道，上一列車換乘客流仍沒完全進(jìn)入換乘通道，需要啟動(dòng)預(yù)警。

根據(jù)調(diào)查，2號(hào)線列車進(jìn)站至換乘通道步行時(shí)長(zhǎng)約15秒，換乘通道1.9米，通行能力1小時(shí)7980人，按照每平方站立6人標(biāo)準(zhǔn)，建議：

√Ⅲ級(jí)安全預(yù)警區(qū)域約6平方米。

√Ⅱ級(jí)安全預(yù)警區(qū)域約24平方米。

√Ⅰ級(jí)安全預(yù)警區(qū)域約36平方米。

4.3設(shè)置換乘方式調(diào)整觸發(fā)機(jī)制

建議建立換乘方式調(diào)整觸發(fā)機(jī)制，即：設(shè)置三個(gè)觸發(fā)條件，兩種觸發(fā)機(jī)制。

（1）2號(hào)線換乘1號(hào)線通道負(fù)荷度≥1.0

早高峰（7-9點(diǎn)中客流最高1個(gè)小時(shí)）2號(hào)線換乘1號(hào)線換乘客流超過通道通行能力，即通道負(fù)荷度超過1.0，換乘客流約1.75萬人次時(shí)（2019年，換乘客流1.53萬人次/換乘通道通過能力1.75萬人次=負(fù)荷度0.88）。

（2）1號(hào)線換乘2號(hào)線高峰客流匹配2號(hào)線換乘1號(hào)線通道負(fù)荷度≤0.5

早高峰（7-9點(diǎn)中客流最高1個(gè)小時(shí)）1號(hào)線換乘2號(hào)線換乘客流進(jìn)一步下降，小于2號(hào)線換乘1號(hào)線換乘通道通行能力的50%，即通道負(fù)荷度低于0.5，換乘客流小于0.875萬人次時(shí)（2019年，換乘客流為1.11萬人次）。

（3）1號(hào)線換乘2號(hào)線客流與2號(hào)線換乘1號(hào)線客流嚴(yán)重失衡

當(dāng)早高峰1號(hào)線換乘2號(hào)線與2號(hào)線換乘1號(hào)線通道負(fù)荷度之比達(dá)到1：3時(shí)（目前負(fù)荷度之比為0.36：0.88=1：2.4）。

（4）達(dá)到條件1和2，或條件1和3時(shí)，建議啟動(dòng)換乘方式調(diào)整。

5 結(jié)語

合理評(píng)估大型軌道交通換乘站站內(nèi)客流擁堵風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)車站運(yùn)營(yíng)安全管理具有重要意義。本文分析了換乘設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)影響因素，從換乘設(shè)施的能力適應(yīng)性和換乘安全性兩個(gè)方面，提出換乘通道負(fù)荷度和瓶頸設(shè)施沖擊系數(shù)兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)。以某大型軌道交通換乘站為例，通過對(duì)換乘設(shè)施進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，有效地找出了風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)所在;針對(duì)存在的風(fēng)險(xiǎn)隱患，從換乘設(shè)施和運(yùn)營(yíng)組織兩個(gè)方面提出了改進(jìn)措施;通過在瓶頸設(shè)施處設(shè)置三級(jí)預(yù)警機(jī)制，有效地預(yù)防可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn);最后設(shè)置換乘方式調(diào)整觸發(fā)機(jī)制，達(dá)到一定條件，即調(diào)整換乘方式。

參考文獻(xiàn)：

[1]李得偉，尹浩東.地鐵車站換乘通道合理長(zhǎng)度評(píng)估方法[J].城市軌道交通研究，2014.U231.4.

[2]王波，安栓莊，李曉霞.城市軌道交通換乘設(shè)施的評(píng)價(jià)方法[J].都市快軌交通，2007.第20卷第4期.

[3]《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50157-2013），北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2013.

[4]寇春歌，何世偉，何必勝.城市軌道交通運(yùn)能瓶頸識(shí)別方法研究[J].交通信息與安全，2014.總182期第32卷.

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