城轨交通站台运行综合效能评估与优化.pdf

0引言城市轨道交通具有节能、不占地面空间、大运量、全天候、无污染、独立专轨的特点，在已建成的城市中成为公共交通系统的中坚运输力量，承担城市中很大一部分的城市客流周转量。方便、高效、大容量的轨道交通线路是一种线性设施，其运载乘客的交通工具需要在特定的地点停驻，乘客在交通工具停驻时乘车或下车，该地点被称为轨道交通站点，这是乘客旅行的起始点、换乘点和目的地，是每一段交通旅程的中心位置。车站站台在车站中起重要作用，它是轨道交通中乘客乘降列车的主要场所，也是乘客的候车空间。轨道交通作为大运量公共交通，乘客在其中的交换量很大。因此，车站站台承载乘客的能力对运营组织具有重要影响。准确评估车站站台能力对优化列车运营组织、提高站台服务水平、保障乘客安全具有重要意义。当前，相关研究大多是针对地铁建设初期。车站设计是基于计算客流量可用车站尺寸进行施工建设1，未形成系统的评估体系就现有车站的使用情况对使用车站的能力进行分析，难以为今后的设计提供数据参考。城市轨道交通工程普遍工期紧、任务重，加上一些设计人员经验不足，导致设计指标体系不健全2，造成车站建设过程与后期发展延展性不符，需要再次扩容。由于部分车站建造时间较早，已不能满足现在日益增长的客流量，造成车站内客流拥挤，极易产生踩踏事件等事故，引发安全问题3。本研究通过建立系统的车站站台能力评估框架，帮助建设时期的车站规划设计进行站台客流通过能力评估，为建好车站的改造扩建提供施工依据，为车站正常运营和管理提供条件。1车站站台能力评估体系车站作为城市轨道交通网络中的关键设施之一，其功能是为乘客上下车、换乘及等待交通工具提供便利的环境，所以必须在满足乘客便捷、迅速和安全进出站的前提下，保证其照明、通风、卫生、防灾等设施正常运行，以创建舒适且清洁的环境。车站设计应考虑足够的空间用于存放主要的技术设备，从而助于运营管理系统的正常运作，确保城市轨道交通平稳运营。对城市轨道交通系统而言，车站的主要部分通常包括主体结构、出口、入口和通道、通风道、亭子及其他相关设施。城市轨道交通的站台被设计为供乘客上下车和暂时等待车辆的地点，也是列车停靠的地点，还是处理运营任务和设立运营设备的场所，拥有类似大厅和走廊的容纳和疏导作用。在面对大量客流的时候，站台的服务可能会受到相邻的楼梯、电梯等设施的影响。同时，车辆的编组数量也将影响车站站台的承载量，影响车站站台能力的因素主要包括车站站台的布置形式及站台的结构尺寸。【作者简介】周慧钦，女，江西南昌人，硕士，任职于南昌汽车机电学校，教师，研究方向：城市轨道交通运营服务、车站设备和行车组织。【引用本文】周慧钦.城轨交通站台运行综合效能评估与优化 J.企业科技与发展，2023（8）：125-128.城轨交通站台运行综合效能评估与优化周慧钦（南昌汽车机电学校，江西 南昌 330001）摘要：为确定城市铁路交通站台能力评估体系，精确衡量站台功能对列车运营优化、服务质量提升及乘客安全保障的影响，同时学习并掌握评估站台能力的技巧，文章开展一系列计算、分析。首先，测量车站站台基础结构尺寸、高峰小时车站最大客流流量，观测站台区行人交通行为；其次，分析行人行走速度、车站通行能力；最后，根据车站情况对车站乘客进行满意度调查，评估车站服务水平。研究可为相关研究提供理论和实践参考。关键词：城市轨道交通；站台；通过能力；数据中图分类号：U231文献标识码：A文章编号：1674-0688（2023）08-0125-04企业创新管理周慧钦.城轨交通站台运行综合效能评估与优化1252车站平面布置原则通常，车站布置有一定的原则，包括以下几个方面：根据出入口、楼梯扶梯、票务系统的分布和数量及乘客转乘需求，对站厅层进行区域划分，从而有效地调配客流，尽可能降低客流冲突。此外，需确保设备和管理用房的适当配备，以满足各系统的技术需要。依据车站双向远期高峰时间内的设计客流量决定站台的宽度，同时按照路线方向和换乘需求设定站台的形状。此外，根据车站的需求进行设备或管理房间的配置。在城市广场周围或道路两旁的红线外边，应放置车站的进出口标志，该处设置需满足设有辨识度高或具有标志性的特点，以便于吸引乘客。具备条件的进出口可考虑融入地面行人过街功能。入口和出口的尺寸应能适应长期预估的客流需求，并考虑与其他交通方式切换及大型公共建材接驳而产生的客流需求。主要的车站设施应该包含自动扶梯电梯、票务设备及空调通风系统等。3站台形式城市轨道交通的站台形式主要有岛式、侧式及岛侧混合式3种（如图1所示）。图1站台布置形式3.1岛式站台岛式站台，车站设在往返行车线路之间，常用岛式站台的名称描述这种设计布局，具体如图1（a）所示。岛式站台是一种常见的站台类型，其主要优点在于站台使用效率较高，能有效地管理客流，同时乘客在途中也可以方便地调整行进方向，不需要通过楼梯或通道前往对应的站台。岛式站台还具有管理集中和站台空间充足等优点，因此常被用于客流较大的站点。但是，该类型站台也存在一些缺点，如在站台的两侧会形成类似喇叭口的形状，火车在进出站点时需要通过一个“S”形的反式双向曲线，在相同列车编组的站台长度中，岛式站台的长度通常比侧式站台长，一旦站台建设完成，如果后期根据客流增长和区域发展需求要扩展站台的面积或延长站台长度，相当困难。3.2侧式站台两侧式站台设置在行驶路线的上行和下行两边，通常被称为侧式站台，如图1（b）所示。侧式站台也是常用的车站形式。在侧式站台，乘客的出行冲突很少，这是因为正线运行和站台进出线轨间没有设置喇叭口，使站台建设和改造更加经济便捷。然而，侧式站台的使用效果不能令人满意，调节客流成为难题，如果旅客需要中途更换目的地，他们需走过地下隧道、候车大厅或使用临时设立的阶梯平台进行换乘转车。由于侧式站台的管理相对分散，平台空间没有岛式站台宽敞，因此它更适合双向客流量相对持平或客流量较小的站点。3.3岛侧混合式站台侧式站台与岛式站台在同一车站内的结合为侧岛混合式站台，如图1（c）所示。岛侧混合式站台设置的主要目的是让两边的站台都可以方便地转车或列车返回。岛侧混合式站台，可以设定为一岛一侧的形式，或者一岛两侧的模式。4站台结构尺寸站台的宽度需要参照车站上行和下行的最高客流量进行布局设计，并按照路线的方向和转换的需求设定站台的形状。依据站台宽度的计算公式，检验站台能力与乘降量是否匹配。根据我国 地下铁道设计规范（GB 5015792），设定最小的站台宽度以确保满足地铁站正常运营及安全撤离的要求，详细信息见表1。通常在设计阶段，主要根据地铁站的等级设定站台的宽度，保证基本满足站台宽度的计算要求。表1车站技术标准车站站台形式岛式站台无跨岛式站台车站的侧站台无柱侧式站台车站的侧站台有柱侧式站台的侧站台柱外站台柱内站台站台最小宽度（m）8.02.03.52.03.04.1站台长度站台长度可以以站台计算长度及站台总长度两种方式定义。站台计算长度叠加了未来列车的总编组长度及列车在停站时的偏移距离（额外距离）。站台总长度是加总每边站台的长度，包括站台计算长企业科技与发展，2023年，第8期，总第502期126度和站台两侧车站用房的长度，具体长度取决于房间设置的位置和从站台进入房门所需的位置。对轻轨列车，停车附加距离可取4 m左右，即L=ln+4（1）公式（1）中：L代表站台有效长度；l表示城市轨道交通车辆的总长度（包括挂钩部分），单位为m；n表示车辆连挂节数。列车通常采用4节编组、6节编组和8节编组的形式，列车编组直接决定车辆的总体长度，也决定了车站站台的长度对于68节的远期列车编组适配的城市轨道交通系统来说，其站台的长度通常为130180 m。各类车型技术规格见表2。表2各类车型技术规格车型车辆基本长度（m）A型车四轴车22B型车四轴车19C型车四轴车18.9六轴车22.3八轴车29.54.2站台宽度确定站台的宽度，主要依据车站未来预期的高峰期客流量、列车的运行频率、结构剖面设计、站台设计、站内布局及楼梯和自动扶梯的位置等因素。岛形站台设计中，楼梯和自动扶梯顺着站台中心布局，同时两旁设置了侧站台。站台设计长度覆盖的面积必须满足远期乘客乘车、下车、候车，以及进入和离开车站通道所必需的面积需求。因此，可以依据站台宽度计算公式，检验站台能力与乘降量是否匹配。根据不同的站台形式，站台宽度计算公式如下：（1）侧式站台宽度。B1=MWL+0.48（2）其中：B1表示侧式站台宽度，单位为m；M表示超高峰小时每列车单项上下车人数；W 表示人流密度，按0.4 m2/人计算；L表示站台有效长度，单位为m。（2）岛式站台宽度。B2=2B1+C+D（3）其中：B2表示岛式站台宽度，单位为m；B1表示侧式站台宽度，单位为 m；C表示柱宽，单位为 m；D表示楼梯、自动扶梯宽度，单位为m。一般大型车站岛式站台宽度为14 m，中型车站岛式站台宽度为1012 m，小型车站岛式站台宽度为8 m。5站台通行能力5.1通行能力的概念通行能力指在一定的交通条件下，某一距离段单位时间内通过的最大人数，可分为理想通行能力、实际通行能力和设计通行能力 3种。理想通行能力：在特定的时间范围内，考虑理想的交通状况、控制和环境因素预期在某一段距离中，合理且适宜地期待通过人群的最高流动速率。实际通行能力：在特定时间、具体的交通、管理和环境状况下，对某一段路程合乎逻辑且合理的期待最大的人流率。设计通行能力：在规定的时间内和特定的交通、管理和环境状况下，一定的路段长度匹配某一级别的服务水平的流通容量。城市轨道交通车站站台能力是乘客从站台层楼梯口走到屏蔽门前候车的距离在单位时间内通过的最大人数。在列车到达或者离开车站时，车站站台都会聚集大量的客流进行上车或者下车，车站站台的通行能力越大，表示站台发生人流拥堵的可能性越小，体现了站台的使用能力，因此成为车站站台评估的一个重要因素，也反映了城市轨道的交通事故疏散能力，当城市轨道交通发生事故时，应及时地将大量乘客由车站站台层疏散到站厅层，并向地面疏散。取不同的人群样本，如行走速度较快的年轻人、行走速度中等的中年人和行走速度较慢的老年人，采集不同人群从楼梯口走到屏蔽门所用的时间，计算乘客走行速度的平均值，最终计算出车站站台的通行能力，绘制通行能力图，用于分析乘客在站台的通行能力，计算公式如下：N=At（4）其中：N表示车站站台的通行能力，单位为人/min；A表示t时间内站台通过的人数，单位为人；t表示单向列车乘客通过站台到达站厅的时间，单位为min。5.2站台通行能力的主要影响因素站台通行能力的主要影响因素包括站台尺寸、列车间隔时间、楼梯、通道的通行能力、站台环境及人为因素的度量标准。6车站站台服务水平6.1服务水平的定义基于主观评估制定行人服务等级标准，考虑的因素包括每个行人所需的空间、流动速度及流量。在美国的 道路通行能力手册（简称HCM20000）周慧钦.城轨交通站台运行综合效能评估与优化127里，对行人通行服务水平的解读为刻画步行者感受服务品质的一类准则。这些标准通常会依据每个人所占据的空间面积、可能获得的行走速度、行人的自由度、超过他人和穿越人流的可能，以及安全和舒适度的表现衡量行人通行服务的水平。对于乘客在轨道交通环境中，如进出站及换乘过程中通过乘客交通设施所产生的服务质量感知，用以定义轨道交通乘客通行服务水平的准则4。城市轨道交通车站站台通行能力的分析往往是和服务水平分析紧密结合在一起的。衡量站台运行状态和乘客体验服务品质标准之一就是服务水平，通常会依据客流数量、列车间的时间差、舒适度和便利度等因素设定服务水平。服务水平体现了在特定客流环境中，车站提供的运行服务的质量水准。车站站台通常设置楼梯、扶梯、屏蔽门、线路示意图、列车到达信息、城市轨道交通系统换乘信息、座椅和安全提示等基础设施，用于服务乘客，满足乘客的乘降需求，提高站台环境、乘客候车舒适度及满意度。因此，车站站台的服务水平体现了城市轨道交通车站站台的能力。6.2服务水平分级行人设施的通行服务水平是衡量行人交通流运行条件及行人感受的服务质量的指标，可以根据交通量，以及行人的速度、密度、超越他人的可能性、舒适度和便利程度等指标确定通行服务水平5。HCM2000中对各级行人通行服务水平的划分标准如下：A级。步行者按照期望的路线前进，并不会因为同路人的行为而改变自己的动向。步行者可以根据个人意愿选择行走速度，并且步行者间不会产生碰撞。B级。步行者拥有充足的空间，自由地决定行走速度，超过他人，或是规避冲突。在这个阶段，步行者开始意识到其他人对他们的影响，当他们选择路线时能感觉到其他人的存在。C级。步行者拥有充足的空间以常规的步行速度绕行他人，而在原有的行进路线上交错行走时，只会出现轻度的冲突。同时，每人占用的空间和移动的流量略有下降。D级。步行速度与避让他人的自主性受到束缚，跨越或逆向行走会引发冲突的可能性极高，频繁地调整速度与位置成为常态。这种服务水平制造了合适的人流流动，然而人与人之间可能发生碰撞或者干预。E级。行人正常行走的速度实质上是被限制的，必须不断地改变步伐。对行人来说，空间极其狭窄，只能缓慢挪动，无法超过前方的慢行者。在这种情况下，要想穿越人流或者反方向行走几乎是不可能的。设计的人流量接近人行通道的最大通行能力，因此多次出现人流堵塞和中断的情况。F级。行人的步行速度受到严重的限制，只能缓慢地前进，常常无法避免与其他行人的频繁碰撞，几乎无法进行交叉行进或者反方向行走，行人流动会发生突变并且不稳定，行人的个人空间更像是在排队而不是流动。站台各级服务水平交通流特性指标见表3。表3站台各级服务水平交通流特性指标服务水平分级ABCDEF密度（p/m2）3.46人均空间（m2/p）1.521.191.520.761.190.550.760.290.550.297结语城市轨道系统属于城市重要的基础交通设施，一旦建成，将会有很长运行周期。虽然城市轨道的规划、建设和运行阶段可能显得相互独立，但是前期的设计和建设对其后续运营有着深远影响。站台是车站的主要建筑，站台的能力直接影响车站的客运组织及服务质量，因此车站站台的设计建造在车站建造中具有了非常重要的作用。本文构建城市轨道交通车站站台能力评价体系及评价方法，有助于帮助车站进行车站站台能力评估，及时地反映车站能力并进行改造扩建，为今后更好地进行车站运营和管理提供条件。本文对城市轨道交通车站通行服务水平的研究较浅，仅提供部分参考，今后可加强相关方面知识的补充。8参考文献1 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