一種地鐵站客流微觀統(tǒng)計(jì)與調(diào)度方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及地鐵客流調(diào)度領(lǐng)域，具體涉及一種地鐵站客流微觀統(tǒng)計(jì)與調(diào)度方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著城市交通需求的增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)幾座大城市如北京、上海、廣州等的城市軌道交通 網(wǎng)絡(luò)已初步建成，乘客在城市軌道交通車站站臺(tái)上，聚集擁堵狀況趨于嚴(yán)重，尤其是一些客 流量較大的車站站臺(tái)，比如換乘站，高峰時(shí)段由于客流集中引入，站臺(tái)擁堵狀況表現(xiàn)的更加 突出。如果客流得不到及時(shí)疏散，就會(huì)使地鐵的運(yùn)營(yíng)效率收到嚴(yán)重的影響，導(dǎo)致乘客難以順 利的上下車，并帶來(lái)安全隱患等一系列問(wèn)題。
[0003] 國(guó)內(nèi)外對(duì)于軌道交通乘客的交通特性的研究尚處于起步階段，城市軌道交通發(fā)展 到一定程度時(shí)，如何提高乘客的乘車效率，減少擁堵，提高乘客的舒適度，縮短列車的運(yùn)行 間隔成為關(guān)鍵因素。因此，這套方法基于國(guó)內(nèi)無(wú)障礙換乘，通過(guò)研究地鐵站的客流實(shí)時(shí)現(xiàn) 狀，提出的在一整套模型基礎(chǔ)上計(jì)算實(shí)時(shí)客流方法。
[0004] 我們需要解決的不僅僅是軌道交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)問(wèn)題，有效的運(yùn)營(yíng)管理是充分發(fā) 揮軌道交通系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的重要保障，如何充分有效的分析現(xiàn)有數(shù)據(jù)，估算出實(shí)時(shí)的客流量，進(jìn) 而進(jìn)行正確的分流，是目前乃至今后一段時(shí)間迫切解決的問(wèn)題。
[0005] 微觀動(dòng)態(tài)地鐵客流實(shí)時(shí)計(jì)算方法，即短時(shí)的地鐵客流的統(tǒng)計(jì)方法，此發(fā)明對(duì)于車 站運(yùn)行調(diào)度和管理具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種地鐵站客流微觀統(tǒng)計(jì)與調(diào)度方法，從而為交通客流統(tǒng)計(jì) 與調(diào)度提供客依據(jù)，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：
[0007] -種地鐵站客流微觀統(tǒng)計(jì)與調(diào)度方法，包括以下步驟：
[0008] S1 :建立時(shí)間段T內(nèi)進(jìn)出自動(dòng)售檢票口的總?cè)藬?shù)QAFC的模型，并根據(jù)模型制定調(diào)度 策略，包括：
[0009] 計(jì)算時(shí)間段T內(nèi)，第i個(gè)進(jìn)站檢票的進(jìn)站人數(shù)Qn，以及第j個(gè)出站檢票口出站人 數(shù)Q w，統(tǒng)計(jì)不同時(shí)段T的地鐵站客流的流動(dòng)方向；
[0010] 建立時(shí)間段T內(nèi)進(jìn)出自動(dòng)售檢票口的總?cè)藬?shù)QArc的計(jì)算模型，設(shè)定高峰期、平常 期、低谷期的人數(shù)范圍，確定時(shí)間段T為高峰期時(shí)段、平常期時(shí)段或低谷期時(shí)段；
[0011] 設(shè)定高峰期時(shí)段、平常期時(shí)段、低谷期時(shí)段的進(jìn)出站口開放數(shù)量，并按照 量從高到低選擇開放的進(jìn)出站口；分別設(shè)置Qn、Qa]的閾值，在Q "、Qw數(shù)量均超過(guò)閾值的區(qū) 域，設(shè)置雙向檢票口，緩解各個(gè)時(shí)段、各個(gè)方向的客流壓力；
[0012] S2 :建立自動(dòng)扶梯、人行樓梯的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)模型，并根據(jù)模型制定調(diào)度策略，包括：
[0013] 根據(jù)Qn、Q。,獲取時(shí)間段T內(nèi)自動(dòng)扶梯、人行樓梯需運(yùn)送的客流人數(shù)；
[0014] 建立時(shí)間段T內(nèi)自動(dòng)扶梯、人行樓梯的運(yùn)送客流Qgs模型，其中，自動(dòng)扶梯所輸送 的上下客流量為Q D、人行樓梯所輸送的上下客流量為QM;QDU為單個(gè)自動(dòng)樓梯的上行輸送能 力，QDD為自動(dòng)樓梯的下行輸送能力；
[0015] 設(shè)定高峰狀態(tài)、平常狀態(tài)、低谷狀態(tài)下的自動(dòng)扶梯、人行樓梯開放數(shù)量與自動(dòng)扶梯 的運(yùn)行速度；
[0016] 根據(jù)Qn、QQj以及〇_模型確定自動(dòng)扶梯運(yùn)行、人行樓梯以高峰狀態(tài)、平常狀態(tài)或 低谷狀態(tài)運(yùn)行；
[0017] S3 :建立站廳內(nèi)動(dòng)態(tài)候車人數(shù)模型，并根據(jù)模型制定調(diào)度策略，包括：
[0018] 根據(jù)站廳基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)條件計(jì)算站廳候車區(qū)域客流量閾值，所述閾值根據(jù)其 中的參數(shù)乘客密度系數(shù)a取值不同分為擁擠、正常、稀疏狀態(tài)，a多1. 25為擁擠狀態(tài)；0. 85 < a < L 25為正常狀態(tài)；a 85為稀疏狀態(tài)；
[0019] 根據(jù)QpQ。,獲取時(shí)間段T內(nèi)站廳需承運(yùn)的客流數(shù)量，確定該時(shí)段內(nèi)站廳的運(yùn)行狀 態(tài)為擁擠、正?；蛳∈瑁?br>[0020] 設(shè)置擁擠、正?；蛳∈锠顟B(tài)下的站廳的開放數(shù)量，根據(jù)Q"、Qw以及Q 模型確定 站廳擁擠、正常或稀疏狀態(tài)運(yùn)行；
[0021] 在不同時(shí)段T內(nèi)，如擁擠狀態(tài)出現(xiàn)頻率高于60%，增加站廳數(shù)量設(shè)置；在不同時(shí)段 T內(nèi)，如稀疏狀態(tài)出現(xiàn)頻率高于60%，減少站廳數(shù)量設(shè)置。
[0022] 其中：步驟S1中：
[0023] Qn、Qm根據(jù)自動(dòng)檢票機(jī)自動(dòng)記錄的進(jìn)入和出站數(shù)據(jù)，QArc模型如下：
[0024]
[0025] 式中：Qafc--時(shí)間T內(nèi)，自動(dòng)售檢票口統(tǒng)計(jì)的進(jìn)出站的總?cè)藬?shù)；
[0026] Qn--時(shí)間T內(nèi)，第i個(gè)進(jìn)站檢票口統(tǒng)計(jì)的進(jìn)站人數(shù)；
[0027] Q0j--時(shí)間T內(nèi)，第j個(gè)出站檢票口統(tǒng)計(jì)的出站人數(shù)；
[0028] m--進(jìn)站檢票口的個(gè)數(shù)；
[0029] η--出站檢票口的個(gè)數(shù)。
[0030] 其中：步驟S2中：
[0031] Qggj = Qd+Qm
[0032] 其中，Qd--自動(dòng)扶梯所輸送的上下客流量；
[0033] Qm--人行樓梯所輸送的上下客流量；
[0034] 其中，自動(dòng)扶梯所輸送的上下客流量，即QD又可表示為：
[0035] Qd= N! · Qdu · ffD+N2 · Qdd · ffD；
[0036] 其中，Qdu--自動(dòng)樓梯的上行輸送能力；
[0037] Qdd--自動(dòng)樓梯的下行輸送能力；
[0038] ffD--自動(dòng)扶梯的寬度；
[0039] NnN2一一分表代表整個(gè)地鐵站中上行和下行扶梯的數(shù)量；
[0040] 對(duì)自動(dòng)扶梯而言，由于上行和下行運(yùn)行速度是一樣的，即QDU= Q DD，QD可重新表示 為：Qd=n，qdu*wd;
[0041] 其中，N = Κ+Νρ代表上行和下行自動(dòng)扶梯的總數(shù)量；
[0042] 人行樓梯輸送的上下客流量，用以下公式來(lái)表示：
[0043] Qm= Μ ! · Qmu · Wm+M2 · Qmd · ffM；
[0044] 其中，Qmu 人行樓梯上行的客流能力；
[0045] Qmd一一人行樓梯下行的客流能力；
[0046] ffM--人行樓梯的寬度；
[0047] MnM2一一分表代表整個(gè)地鐵站中上行和下行樓梯的數(shù)量；
[0048] 對(duì)于雙向人行樓梯，人行樓梯輸送的上下客流量，可表示為：
[0049] Qm=M雙向*Q雙向.W雙向；
[0050] 其中，Q雙向 雙向人行樓梯客流能力；
[0051] Μ雙向--雙向人行樓梯的數(shù)量；
[0052] ffM--雙向人行樓梯的寬度。
[0053] 其中：步驟S3中：
[0054] Q站廳=N · Μ · a · SAC/SP;
[0055] 式中，Q站廳--站臺(tái)候車區(qū)域客流量
[0056] a--乘客密度系數(shù)；
[0057] SAC 站廳等待區(qū)的面積之和；
[0058] Sp--單個(gè)乘客個(gè)體所占的地面面積；
[0059] N一一表示該車站共有的地鐵線有幾條；
[0060] Μ一一表示每一條線總共含有的站臺(tái)候車區(qū)有幾個(gè)；
[0061] 上式中，站廳等待區(qū)的面積可通過(guò)實(shí)際的物理測(cè)量而得到；
[0062] Sp乘客個(gè)人所占的地面面積，由垂直方向上生理的最大尺寸肩寬和身體厚度及前 后左右所能承受的心里距離來(lái)決定，該值通過(guò)隨機(jī)調(diào)查50個(gè)男女高矮胖瘦各不同的人來(lái) 取平均值統(tǒng)計(jì)得到。
[0063] 本發(fā)明所提供的一種地鐵站客流微觀統(tǒng)計(jì)與調(diào)度方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0064] 本發(fā)明具有直觀性強(qiáng)、實(shí)施簡(jiǎn)單、目的性明確等優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)本發(fā)明的方法可以預(yù)測(cè) 每個(gè)時(shí)段的地鐵系統(tǒng)內(nèi)的進(jìn)出站檢票口的人數(shù)、通道及樓梯內(nèi)的人數(shù)、不同站廳的候車人 數(shù)；且可以對(duì)進(jìn)出站檢票口、樓梯、站臺(tái)等易擁擠區(qū)域進(jìn)行最大客流閾值分析、預(yù)測(cè)分配，從 而為交通相關(guān)研究中提供客流規(guī)律，為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供數(shù)據(jù)分析和支撐。
【附圖說(shuō)明】
[0065] 附圖1為地鐵內(nèi)站廳候車區(qū)分區(qū)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0066] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的一種地鐵站客流微觀統(tǒng)計(jì)與調(diào)度方法進(jìn)一步 詳細(xì)的說(shuō)明。
[0067] 本發(fā)明是通過(guò)研究一個(gè)車站內(nèi)不同區(qū)域的乘客模型，進(jìn)而統(tǒng)計(jì)出該車站的動(dòng)態(tài)實(shí) 時(shí)客流情況，從而為分流和調(diào)度提供依據(jù)。乘客乘坐城市軌道交通可劃分為以下幾個(gè)過(guò)程： 進(jìn)入車站、排隊(duì)購(gòu)票、刷卡進(jìn)站、通過(guò)樓梯、扶梯、通道、設(shè)施到達(dá)站廳、選擇合適的候乘位置 候車、上下車、出站等。通過(guò)研究數(shù)據(jù)和特性模型，了解乘客在地鐵站的動(dòng)態(tài)模型及乘客乘 車狀況，根據(jù)研究數(shù)據(jù)及實(shí)際情況，及早做好設(shè)計(jì)及調(diào)度方案，防止出現(xiàn)乘客聚集、長(zhǎng)時(shí)間 等候等問(wèn)題，提高乘客乘坐軌道交通的舒適度，也避免擁堵帶來(lái)的一系列不安全因素，使乘 客的出行更加安全，同時(shí)提高了軌道交通的運(yùn)營(yíng)效率。
[0068] 如果把地鐵站看成是一個(gè)封閉空間，這個(gè)封閉空間的人的動(dòng)態(tài)行為只有三種，進(jìn) 出站、行走、候車。進(jìn)站和出站都可由自動(dòng)檢票口進(jìn)行電子計(jì)數(shù)，正在通道中行走的乘客可 有上下樓梯等通道來(lái)估算，而候車的乘客模型則可有站廳內(nèi)的候車區(qū)域的客流來(lái)估算。。 [0069] 而在地鐵實(shí)際的運(yùn)營(yíng)中，地鐵的實(shí)時(shí)客流，主要與密集擁擠區(qū)域所容納的客流息 息相關(guān)，最重要的密集區(qū)域有自動(dòng)檢票機(jī)進(jìn)出站口、上下樓梯、候車區(qū)域（站廳等候區(qū)