天津地鐵和平路站大客流情況下申請加開備用車時機的研究

周慶明 劉景宇

摘 要：地鐵站在大客流情況下，為緩解大客流帶來的客運組織壓力，降低安全管控風險，提前申請備用車上線，降低行車間隔，是緩解大客流的措施之一。然而，對于車站來說，備用車的申請時機無法準確把握，本文以天津地鐵和平路站為例，通過計算車站進出站各個環(huán)節(jié)的通行能力，并結合站臺乘客的候車人數(shù)，推算申請加開備用車的時機，提供了一種方法。

關鍵詞：地鐵;大客流;通行能力;加開備用車

1 車站簡介

和平路站是天津地鐵3號線的一座地下車站，站臺為島式，負一層為站廳層，負二層為設備層，負三層為站臺層。車站開放B、C、D三個出入口，三個出入口均與天河城購物中心結建，C口直接通往天河城購物中心地下一層，車站B、D口分別設置樓梯和兩部扶梯，站廳設置1個客服中心，4部扶梯，1部無障礙電梯，閘機22組，自動售票機15臺，同時B口和D口設置兩個安檢點（其中B/C口共用一個安檢點），未來與4號線進行換乘，日均客流約40 000人次左右。

2 大客流特征分析及組織措施

和平路站周邊商圈集中，近年來，由于天津解放橋在節(jié)假日常態(tài)化開啟，觀賞市民較多，臨近津灣廣場站一般采取跳停運營模式，因此每逢解放橋開啟日，市民在觀賞結束后，和平路站涌入式進站客流激增，給車站的客運組織帶來了一定的壓力。車站在解放橋開啟時段，客流集中增幅50%左右。由于解放橋在夜間開啟，因此在19：00-20：00為出站高峰，21：00-22：00為進站高峰，客流在短時間內進出，給車站客運組織造成極大的壓力。

根據(jù)相關設計規(guī)范及設備設施參數(shù)，結合現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)，由于車站通道通行能力大于安檢點通行能力，下面根據(jù)不同情況，推算各出入口通道容積率達到飽和的時間。

2.1 乘客持續(xù)進站，均乘坐自動扶梯的情況

根據(jù)現(xiàn)場實測及相關參數(shù)，T1=D/（V2*45%-V1）。

其中：T1為B口通道積滿時間（h）;

V1=安檢點通行能力（人次/h）;

V2=扶梯運送能力（人次/h）。

結合乘客出行習慣及現(xiàn)場實際測量，扶梯的實際運送能力取理論運送能力的45%計算。

D=B口通道容納人數(shù)（人），實測數(shù)據(jù)為104人

因此，通過以上公式計算，T1約為5 min，B口通道容積率將達到飽和。同時結合站外容納人數(shù)情況，此種情況可持續(xù)時間計算為：T2=站外容納人數(shù)/（V2*45%-V1），約為4 min。因此在通道積滿，達到站外排隊空間不足時，此種情況可持續(xù)約4 min。同理D口通道積滿時間約20 min，可持續(xù)時間約為28 min。此情況下應提升客運組織等級。

2.2 乘客涌入式進站，扶梯充分使用的情況

根據(jù)現(xiàn)場實測及相關參數(shù)，T1=D/（V2-V1）。

其中：T1為B口通道積滿時間（h）;

V1=安檢點通行能力（人次/h）;

V2=扶梯運送能力（人次/h）;

D=B口通道容納人數(shù)（人），實測數(shù)據(jù)為104人;

因此，通過以上公式計算，T1約為1.5 min，B口通道容積率將達到飽和。同時結合站外容納人數(shù)情況，此種情況可持續(xù)時間計算為：T2=站外容納人數(shù)/V2，基本呈瞬間飽和的狀態(tài)。因此在通道積滿，站外將迅速形成客流積壓。同理D口通道積滿時間約7 min，可持續(xù)時間約為10 min。此情況下應更進一步采取客運組織措施。

綜合以上客流數(shù)據(jù)分析，當B口或D口通道積滿后，應采取出入口限流措施，彌補進站與安檢通行能力不匹配的現(xiàn)象。為了充分應對大客流帶來的挑戰(zhàn)，結合和平路站的站型特點，和平路站一般調整出入口功能，采取D口只進站不出站，關閉該口自動扶梯，全面開放安檢四個通道，C口只進站不出站，B口只出站不進站，同時在D口站外限流的模式，最大限度避免客流交叉，降低客運組織安全風險。

3 車站各環(huán)節(jié)通行能力匹配情況

根據(jù)相關設計規(guī)范及設備設施參數(shù)，結合現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)，在進站過程中，出入口通行能力大于安檢通行能力，客流大時會在兩個出入口通道形成積壓。安檢后，和平路站單程票使用率約為30%，D口售票機服務能力與安檢通行能力匹配，同時70%的刷卡乘客會短時移動至閘機前，閘機通行能力大于安檢通行能力，因此在閘機前一般不會存在客流積壓。根據(jù)3號線列車行車間隔，乘客下站臺后候車時間期望值為5.5分，因此站臺會停留部分候車乘客。在出站過程中，乘客乘降后，客流會集中至樓扶梯，在樓扶梯前會形成短時客流積壓，以和平路站歷史最大出站人數(shù)3 967人/h計算，行車間隔平均為5.5分，單趟車下車人數(shù)約為361人，乘客走行速度1 m/s，乘客到達樓梯時間平均值為20 s，樓扶梯20 s

內運送乘客105人，每端出站樓扶梯前積壓約85人，且在52 s內消散。乘客通過站臺至站廳，在出閘環(huán)節(jié)，出站人數(shù)與閘機通行能力匹配，閘機前不會積壓客流。

因此，通過推算車站通道通行能力、安檢點通行能力、售票機服務能力、閘機通行能力、站臺至站臺雙向輸送能力以及列車運能（具體計算方法在此不再贅述），并進行能力匹配得出：在進站過程中，車站通道通行能力>列車運能>站廳至站臺輸送能力>閘機通行能力>購票服務能力>安檢點通行能力，因此在進站大客流的情況下，客運組織出現(xiàn)客流積壓的關鍵點位于安檢點區(qū)域。同理在出站環(huán)節(jié)中，由于出站路徑各個環(huán)節(jié)的通行能力依次增加，因此理論上和平路站的出站秩序暢通。

4 大客流情況下備用車申請時機

依據(jù)行車安排，在可預見性大客流期間，列車在段/場轉換軌處于熱備狀態(tài)，在進路條件滿足的情況下，上線時間約為2 min。平峰時間，列車處于冷備狀態(tài)，列車從段場準備至轉換軌3號線需19 min。

因此車站在客運組織升級，滿足車站調整出入口功能的條件時，車站應提前做好加開備用車的準備，加開備用車需要提前申請，需觀察乘客進入站臺的人數(shù)及效率，同時也與站臺積壓的乘客人數(shù)及行車間隔相關。

在站臺出現(xiàn)連續(xù)甩客情況時，甩客人數(shù)設定為N，設定第Y趟列車，站臺容納的人數(shù)（M）達到飽和，設乘客以最大的通行效率持續(xù)不斷的進站，由于安檢點的通行能力最低，則到達站臺的通行效率即為安檢點的通行能力5 400人次/h，即90次人/min，列車的運行間隔為t（min），則根據(jù)現(xiàn)場經驗總結，得出如下公式。

Y×N=M-90×t

其中：N為首趟列車甩客人數(shù)，根據(jù)現(xiàn)場目測，可取預估平均數(shù);

Y為站臺積滿乘客列車趟數(shù)（就上取整數(shù)）;

M為站臺可容納的乘客人數(shù)，和平路站經測算為1 184人;

t為行車間隔（min）;

因此，Y=（M-90×t）/N。

設定T1為請求加車的時間，T2為列車到達車站的需求時間，t1為列車熱備上線時間，t2為段場至需求車站時間，t1和t2一般結合實際為固定值。

則T1=Y×t，結合以上公式，T1=（M-90×t）t/N，T2=t1+t2。

以和平路站為例。假設現(xiàn)場甩客人數(shù)N約為120人，行車間隔為t為7 min，則通過以上公式計算，Y為5。即如持續(xù)按照現(xiàn)場情況發(fā)展，第5趟列車過后，站臺乘客將積滿。積滿時間T1約為35 min，因此車站應時刻觀察站臺甩客人數(shù)，并結合出入口進站客流的情況，合理的提出申請加車的時機。

5 結論

結合以上分析，當T1>T2時，車站預計站外客流積滿且持續(xù)時間為T1以上時，提前T1和T2時間段內進行申請。當T1

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