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【2011优秀奖】北京地铁宣武门站客流拥堵状况及疏导方案
点击量:6531   2013-01-24   【 】   【打印】   【关闭

 

 

 

 

 

北京地铁宣武门站

客流拥堵状况及疏导方案

 

 

 

 

 

 

 

 

    校:北京城市学院

    部:信息学部

    业:2008级交通工程

调研成员:刘瑞琦、张政飞、门立婷、

  阳、王  宁、束 

指导教师:张明春 李杨 曹丽

 

 

1、引言

2. 相关背景及国内外文献综述

2.1相关背景介绍

2.2国内治理地铁换乘客流拥堵案例

2.3国外治理地铁换乘客流拥堵案例

3  拥堵问题的现状及分析

3.1 宣武门站所处地铁线路概况

3.2 宣武门站实地调研情况分析

3.3客流量因素

3.4诱导措施因素

3.5站台设计因素

4 解决拥堵问题的措施及其方案

4.1 现场人员疏导

4.2 限流措施

4.3 站台地面的倾斜设计

4.4 错开上、下行列车进站时间

4.5 换乘通道壁纸设计

4.6 空调温度的调节

4.7 楼梯口对向改造方案设计

4.8 沙漏式客流换乘布局(流体力学设计)

5 拥堵模型的建立

5.1 层次分析法的利用

5.2 权重的获取

5.3 因素分值确定

5.4服务等级划分

6.宣武门拥堵水平算例

6.1权重计算

6.2步行服务水平等级建立

7. 

 

 

 

北京地铁宣武门站客流拥堵状况及疏导方案

 

论文作者:刘瑞琦、张政飞、门立婷、郭阳、王宁、束楠

 

指导教师:张明春 李杨 曹丽

 

 

【摘要】本文以缓解北京市轨道交通换乘拥堵压力为目标,对地铁宣武门站进行了实地调研,找到问题,提出优化方案。根据调研结论,利用层次分析法对各项解决方案进行权重评价,获得最佳方案,并利用vissim仿真、autoCAD设计软件等对所选方案进行可行性验证。

本文选取北京地铁宣武门站作为主要研究对象,着眼于如何提高并充分发挥城市轨道交通运营组织的运输效能、营造一个快捷、安全、舒适的乘车环境。经多次实地调查与研究,结合并参考了心理认知学、交通运输与组织管理学、交通工程学、系统工程学,本文提出几种站台疏导方案,从而更好的解决站台的客流拥堵,提高地铁的运营组织效能

 

【关键词】北京地铁;客流拥堵;站台改造;层次分析法;VSSIM仿真;Auto CAD

1.引言

在我国城市化过程中,城市结构及区域经济布局的变化主要体现在空间的更充分利用和平面的不均衡扩展上,同时流动人口增长迅速,居民出行更为频繁,城市交通日趋紧张。北京作为新兴经济大国的首都,正在被日益加剧的交通拥堵问题所困扰。随着北京市人口的不断增加,城市发展的速度远远超过了基础建设的承受能力。越来越多的人选择方便快捷的地铁出行方式,为此,北京市政府投入大量资金,力求建设全国最大的轨道交通网。地铁线路将从现有已建成的14条线发展到19条线,线路总长度将增加到560公里。连续17次的提高运力缩短行车间隔,已使北京市地铁的多条线路的运力基本达到极限。提高了列车运送能力,显然还不足以充分发挥城市轨道交通运营组织的运输效能,解决站台的客流拥堵正是提高地铁运输效能的关键。

宣武门站所在的地铁4号线日均客流近70万人次,最高日客流量达116万人次。尤其是20101230与大兴线运营后,20114月份,4号线日均客运量已达到88万人次,与开通初期相比增长了71%。目前,地铁宣武门站客流换乘量已接近全线日均换乘量第一的西直门站24.4万人次。宣武门站所在的地铁4号线的早、晚高峰客流量显著提升,早高峰列车最大满载率一度达到132%,晚高峰列车最大满载率达到107%。目前宣武门站的日均客流量为21万人次,其中换乘量占了大头,约为17万人次,到了春运这样的特殊时段,日换乘量则会达到19万人次。而随着京沪高铁开通,4号线客流上浮,初步预测宣武门站的换乘客流量将达到20-22万人次,车站的日吞吐量将升至24万人次,甚至超过这个数字。再有,由于新线路的陆续开通,各站均面临较大的客流压力,以宣武门站为例,高峰时段换乘客流增加了25%,高峰时段换乘量大,尤其是从4号线换乘2号线的换乘通道压力非常大。车站在201010月底虽完成了对站厅的改造,扩展出足够的换乘空间,缓解因客流增长而带来的换乘压力,但效果并不明显。

轨道交通已日益成为广大城市选择公共交通以及解决拥堵问题的首选。为此大力发展城市轨道交通势在必行。本文选取北京地铁宣武门站作为主要研究对象。着眼于如何提高并充分发挥城市轨道交通运营组织的运输效能、营造一个快捷、安全、舒适的乘车环境。经多次实地调查与研究,结合并参考了心理认知学、交通运输与组织管理学、交通工程学、系统工程学,本文提出几种站台疏导方案,从而更好的解决站台的客流拥堵,提高地铁的运营组织效能。

2  相关背景及国内外文献综述

2.1 相关背景介绍

    北京地铁宣武门站是北京地铁2号线北京地铁4号线上的一个换乘车站,由原车站处已拆除的城门宣武门得名。 

由于北京地铁宣武门站是换乘车站,四面八方的客流都汇聚于此,这里的早高峰从7点半一直持续到点半,这期间平均每分钟就有一趟列车到达。但即使是如此高密度的发行列车仍然不能满足乘客的通勤需要,客流拥堵滞留现象时有发生。

2.1.1 三站点呈现大客流

2009928日开通至今,宣武门站所在的地铁4号线日均客流近70万人次,最高日客流量达116万人次。尤其是20101230日与大兴线运营后,20114月份,4号线日均客运量已达到88万人次,与开通初期相比增长了71%

目前,全线日均进、出站量前三位的车站为北京南站、动物园站和中关村站,其中北京南站最高日进、出站量已接近14万人次,比开通初期的4.7万人次,增长了198%;换乘量前三位的为西直门站、西单站、宣武门站,其中西直门站的最高日换乘量已达24.4万人次。

2.1.2 早高峰满载率132%

    据京港地铁相关负责人介绍,大兴线开通后,宣武门站所在的地铁4号线的早、晚高峰客流量显著提升,早高峰列车最大满载率一度达到132%,晚高峰列车最大满载率达到107%

2.1.3 换乘站客流压力最大

    目前宣武门站的日均客流量为21万人次,其中换乘量占了大头,约为17万人次,到了春运这样的特殊时段,日换乘量则会达到19万人次。而随着京沪高铁开通,4号线客流上浮,初步预测宣武门站的换乘客流量将达到20-22万人次,车站的日吞吐量将升至24万人次,甚至超过这个数字。再有,由于新线路的陆续开通,各站均面临较大的客流压力,以宣武门站为例,高峰时段换乘客流增加了25%,高峰时段换乘量大,尤其是从4号线换乘2号线的换乘通道压力非常大。车站在201010月底完成了对站厅的改造,扩展出足够的换乘空间,缓解因客流增长而带来的换乘压力。

2.2、国内治理地铁换乘客流拥堵案例

2.2.1 北京限流措施

据北京地铁公司有关负责人介绍,连续17次的提高运力已使本市地铁的多条线路的运力基本达到极限。如果不采取限流措施有可能发生一些事故,一些重点车站采取限流措施。

据了解,限流包括限时、限速、限人数等方式。通过对进站客流进行截流,防止大客流造成拥挤、踩踏事故。

限流时间基本都集中在每天早7点至9点的早高峰时间段内。其中限速限流是目前最常用的方法,通过设置导流围栏,减慢客流流动速度,缓解拥堵。如北京南站、西直门等大部分站点都是采取这种方式。除了限速限流,有些站点还会采取限时方式进行限流,如通州北苑站,乘客进站时,地铁工作人员会在进站口进行拦截,等一定时间后,再放入第二批客流进站。另外,如朝阳门、五道口等站点通过减少进出站闸机,减慢进出站人数,通过限人数限流。还有可能限流的站点为天安门东,立水桥南,惠新西街南口站。北京地铁公司所属的8条地铁线共有21个站点每天采取限流措施。1号线、八通线、13号线最多。4号线仅北京南站、宣武门站2站。此外,北京站、东直门等共12个站点也将根据每天客流情况看是否限流。

北京地铁公司所属的12条地铁线,共有20余个站点每天限流。其中1号线、八通线、13号线最多。

限速限流:通过设置导流围栏,减慢客流进站速度缓解拥堵。如北京南站、西直门等站都采取这种方式。

限时限流:如通州北苑、八里桥、管庄、双桥乘客进站时,工作人员会在进站口进行拦截,等一定时间后再放入第二批客流。

人数限流:如朝阳门、五道口等站点通过减慢进出站人数,通过限人数限流(如图2-1)。

2-1相关情况

2.2.2 甩站通过不停车措施

20110225,晚高峰,地铁2号线由于客流压力大,雍和宫、东四十条站首次采取通过不停车。晚六时四十分左右,2号线地铁东直门站,站台人满为患。无论是站台,还是到站列车车厢,都是人挨人、人挤人,乘客上下车困难。尽管有10多名工作人员在现场疏导,但巨大的客流仍造成拥堵,排队出站要10多分钟。地铁广播提醒乘客,由于客流压力过大,雍和宫站、东四十条站甩站不停车,以减少东直门换乘站的压力。地铁公司表示,为保障乘客安全,客流危及运营安全将采取列车甩站措施。北京地铁新开通的5条新线,方便居民出行的同时,也加剧了全路网的客流压力。特别是西单、东直门等大型换乘站,换乘量增幅30%

    据了解,限流包括限时、限速、限人数等方式,通过对进站客流进行截流,防止大客流造成踩踏事故。一旦路网中某一条或几条线路运营压力过大,可能危及地铁运营整体安全时,地铁公司会采取列车在某一站通过不停车方式。限流时间多集中在每日早、晚高峰。

2.2.3 上海解决地铁换乘拥堵--“顺时针换乘

每个工作日的早、晚高峰时段,将采用顺时针换乘方式,即一号线换乘二号线走南侧长通道,二号线换乘一号线走北侧短通道。

此次在人民广场站采用顺时针换乘方式,主要是为了解决北侧短通道人流拥挤的状况。在工作日的早晚高峰时段,北侧短通道大客流对冲现象严重,通行压力较大,运营安全存在隐患。又因轨道交通八号线即将施工,广场站5号出入口(南京东路新世界商厦对面)也将在高峰时段封闭,届时客流拥堵状况将更为突出。

地铁运营公司表示,在目前有限的条件下,只能通过改变换乘方式,确保运营安全与乘客安全。重新制定的客运组织方案是,即在早上730930,下午430630的高峰时段,将原来南北两条双向换乘通道改为单向通道,形成顺时针单向换乘的客流组织方式,减少不同方向的客流对冲(如图2-2[1]

2-2“顺时针换乘示意图

2.2.4 香港--地铁可在同一月台换线

在香港,原来只需要在同一月台就可完成换乘,如在金钟地铁站换乘,由港岛线换成荃湾线。乘客只要从一边下车,走几十米就可以到对面转乘另一条线路的列车,而由于港铁市区路段的列车班次密集,同一月台换乘所花费的时间相对比较短,同月台换线只需15秒。

据了解,港铁网络共有13个换乘站,其中9个可以实现同月台换乘,换乘时间大概只需15秒钟,人员运转速度快,交通系统因此显得高效。对比北京、上海、广州等城市,如果不是同月台换乘,乘客需要上下楼梯或走通道,那样一次换乘就需要两三分钟。这一设计主要是为了方便乘客,使乘坐地铁的人可以迅速抵达目的地,而不必滞留在途中,有助于减少交通拥堵。

出口众多标志清晰此外,香港地铁站的通道和出口四通八达,站名、路名、建筑名标志清晰明确,最大限度地加快了人流疏散。一个地铁站往往就有ABCDEF等众多出口,庞大的人流迅速分散,并通过地下隧道直达目的地,从而减少了车站内的拥挤,也减轻了地面街道的压力(如图2-3、图2-4、图2-5)。

 

2-3电梯口俯视图                          2-4电梯口仰视图

2-5站台内的标示图

2.3、国外治理地铁换乘客流拥堵案例

在对国外部分城市交通拥堵治理的成功案例研究表明,从公共经济学的角度出发,城市交通拥堵治理主要从以下三方面着手:一是从公共物品供应角度出发,降低共交通成本,加大公共交通供给;二是从私人产品角度出发,增加拥堵时段、地段的私人交通经济成本,限制私人交通供给;三是从科技角度出发,使用智能化交通管理体系,充分利用现有道路资源,挖掘道路使用效率。

2.3.1 日本东京

东京现有12条地铁线,全长292公里。地下铁每天的客运量为771万人次。除地铁外,东日本铁路公司运营的穿过市中心的中央线和环绕市区的山手线轨道电车,也是东京的轨道交通的一个重要组成部分。著名的山手线全长35公里,连接东京的主要商业区:上野,东京车站,银座,涉谷,新宿和池袋。每天有355万人乘坐山手线。这条线路的历史和东京几乎一样长。它的历史地位和对东京的重要性,奠定了其作为东京标志性建筑的地位。

东京市内轨道交通网的覆盖面非常广。每平方公里的地铁站数量为1.66个。居民到最近车站的平均时间只有10分钟。靠步行去车站的居民,平均只用9分钟,就可以到达离自己最近的车站。遍布东京市区和郊区的轨道交通网,是在东京工作和生活的人赖以生存的主要交通工具。调查显示,74%在东京中心23区工作的人,每天利用轨道交通上下班。尽管东京市的轿车拥有量为每千人234辆,但是,只有9%的人用汽车作为上下班的交通工具。

虽然东京的地铁和轻轨电车属于不同的公司,但是这些交通线路都有可以交叉换车的公车站。地铁之间,地铁和轻轨电车之间的转换,不用出站就可以完成。这里值得一提的是东京市内的地铁和在郊区运行的轻轨电车的连通服务。过去从东京的郊区到市中心上班,或者从东京市中心回到郊区的家里,都要经历电车和地铁之间的转换。随着经济的发展和客流的增加,地铁和电车的转换车站,就变得拥挤不堪。特别是在上下班的高峰时刻。在城市交通委员会的建议下,地铁公司,日本铁道公司和其他的私营轻轨电车公司,进行了合作,对各自的轨道和车厢进行了技术修改,将地下铁和轻轨电车两个不同的运输网联通。这样,乘客无论是从郊区到市中心,还是从市中心到郊区,就不用再换车了。当轻轨电车到达终点/地铁到达终点时,只有乘务员和司机进行交换。乘客不用下车,可以继续乘坐。目前,东京地铁公司的6条线路,东京都营地铁公司的3条线路,都已和郊区私营的轻轨电车,或者东日本铁路公司的电车连通。连通服务促进了东京向周边郊区的辐射发展,也减缓了东京市中心过度集中的压力。以东京车站为中心,50公里为半径的大东京都的形成,很大程度上得益于连通服务的发展,它使得从东京市中心出发,乘一趟车,买一张票就可以到达周围50公里内主要城市和居民区。

2.3.2 纽约--地铁公交全天24小时运转

美国是世界上汽车最多、最普及的国家,号称车轮上的国度。在全美各大城市中,纽约居民走路或利用公共交通上班的比例是最高的,纽约人均碳排放量在全美大城市里为最低。纽约公共交通主要由纽约大都会运输署主管。纽约共有24条地铁线路纵横交错,468个车站遍及全市各地。工作日每天平均运送500多万人次,比美国其他所有城市地铁运送的乘客总和还多。纽约还有5900多辆公共汽车,很多地铁和公交线路都是一年365天、全天24小时运转[2]

3  拥堵问题的现状及分析

为了比较深刻地了解北京城市轨道交通运营中出现的人流密集、客流拥堵等问题的成因,以及对于此类问题所涉及的地铁枢纽规划、站台设计建造和运输经济等因素,我小组于八月中旬分别对北京地铁宣武门站、复兴门站、西单站进行了系统的调研策划、实地的调研考察,并通过比较和筛选,将北京地铁宣武门站的客流拥堵问题作为重点探究对象。

3.1 宣武门站所处地铁线路概况

北京地铁2号线,是北京地铁运营公司经营的一条地铁线路。由于呈比较规则的矩形,故又称北京环线地铁,全长23.1千米。代表颜色是蓝色。北京地铁2号线,又称环线,全长23.1千米。

2号线的线路图呈较规则的矩形。线路东段、北段、西段的走向与北京二环路重叠,线路南段沿长椿街-前门-建国门行驶(如图4-1)。

2号线上主要换乘车站有:

建国门站和复兴门站,换乘北京地铁1号线;

宣武门站和西直门站,换乘北京地铁4号线;

崇文门站和雍和宫站,换乘北京地铁5号线;

东直门站和西直门站,换乘北京地铁13号线。

3-1北京地铁二号线

北京地铁4号线(以下简称“4号线)是北京地铁线路之一,代表色为青绿色。该线路全长28千米,共设24座车站,以丰台区的公益西桥站为起点,终止于海淀区的安河桥北站,连接北京南站、西单、动物园、中关村等重要交通枢纽、商业区,是北京南北交通的主动脉之一。京港地铁公司拥有该线路的特许经营权,4号线也成为大陆地区首个公私合营的轨道交通线路。

4号线日均客流接近80万人次,与10号线相近。201151曾创下116万人次的最高日客运量。由于经过颐和园、动物园、西单等著名旅游景点和商业街,并且与北京南站无缝接驳,4号线在假日的客运量甚至高于工作日,在北京地铁各线路中独树一帜。逢节假日,动物园站常常因客流过大而封站。工作日早高峰期间,4号线南段承担了来自丰台区马家堡、西罗园、南苑以及大兴区的通勤客流,以及早晨到达北京南站的火车客流。北上列车开至菜市口、陶然亭往往已经拥挤不堪,在菜市口--宣武门区间出现最大满载率。位于西单、西直门之间中心城区的车站,进出站人数有限。而4号线北段由于靠近景区,且没有传统的大规模交通枢纽,因此运力有较大富裕。

3.2 宣武门站实地调研情况分析

全日客流分布情况简介:早7:30--10:004号线换乘2号线客流量远超过2号线换乘4号线客流量,18:00--19:002号线换乘4号线客流量远超过4号线换乘2号线。只有在中午13:00左右时段,两换乘线路客流量略有平衡。

宣武门站客流特点:以换乘客流为主。

虽然换乘距离很近,但通道过于狭窄,换乘楼梯又比较陡,在高峰期时特别拥挤,换乘速度非常之慢。随着去年年底大兴线的开通,宣武门的换乘问题更加严重,平峰一分钟左右可以走完的通道,高峰期竟需要近十分钟(如图3-3、图3-4)。

3-3宣武门站站体设计图                                 3-4宣武门站换乘示意图

宣武门的换乘在高峰期特别拥挤。主要的瓶颈在于换乘楼梯。因为2号线宣武门站是一期的乙型站,站台中跨只有5.2m,去掉柱子,中间的空间只剩下4.4m[3]。因此站台上的换乘楼梯就很难设置得太宽。宣武门站的换乘楼梯宽度为2.6m,楼梯两侧的空间每侧只有1m左右,仅能供1人通过,柱子外侧到站台边缘也仅有2.1m,通过能力太过有限,而且换乘楼梯比较长、很陡,通过能力有限,两条换乘楼梯集中在站台中间,当客流过多时,双向换乘客流也集中在中间容易发生客流流线的交叉冲突,更由于两侧通道通过能力太差,也加重了楼梯口处的拥堵从而产生连续性拥堵,容易发生踩踏及旅客掉落站台的危险,而且现状也大大降低了各车站站台空间的实际利用率。

3.3客流量因素

地铁宣武门站是北京地铁2号线和4号线的换乘站,所以客流量很大。另外在高峰时期,4号线的客流量自身客流压力很大,换乘至2号线时候会有大量客流涌进车站,线路换乘间客流压力分配不均匀。现有的4号线对客流的分流、截留等措施,在一定程度上缓解了4号线的拥堵压力,但客流还是在2号线换乘楼梯出口汇合,将客流压力完全给予了2号线站厅。进站换乘和离站换乘口相对,导致客流过于集中。此问题重点出现在地铁宣武门站2号线站厅两对向换乘楼梯口处。由于换乘通道空间狭小,楼梯坡度较陡减缓了换乘旅客的步行速度,大量客流从2号线列车车厢离开以及从4号线站厅经换乘大厅来到地铁2号线站厅加速了拥堵的形成,随时间的延续,问题越来越凸显。

3.4诱导措施因素

出口方向不能清晰辨识。此问题主要出现在地铁宣武门站4号线站厅。当乘坐4号线列车的乘客到达地铁宣武门站时,换乘旅客从车厢走出来,由于自身并不熟悉两边换乘或出站的站台设计,会产生在站厅中的滞留。因此,这也是站台客流拥堵的产生隐患。大量的乘客会在列车进站时离开车厢,此时段是站台最为拥堵,客流流线最为复杂混乱的时段。正是由于诱导系统标示并不完善,才会加深此问题的严重性。

此外,协管人员站台疏导效果不明显。作为现有辅助措施,在早晚客流高峰时段并不明显。

3.5站台设计因素

站台及换乘入口狭窄,换乘客流行进缓慢。行进人群和候车人群形成冲突。此问题主要出现在地铁宣武门站2号线站厅,这是由于一部分站台设计缺陷所致。宣武门的换乘在高峰期特别拥挤。主要的瓶颈在于换乘楼梯。因为2号线宣武门站是一期的乙型站,站台中跨只有5.2m,去掉柱子,中间的空间只剩下4.4m。因此站台上的换乘楼梯就很难设置得太宽。宣武门站的换乘楼梯宽度为2.6m,楼梯两侧的空间每侧只有1m左右,仅能供1人通过,柱子外侧到站台边缘也仅有2.1m,通过能力太过有限,而且换乘楼梯比较长、很陡,通过能力有限,两条换乘楼梯集中在站台中间,当客流过多时,双向换乘客流也集中在中间容易发生客流流线的交叉冲突,更由于两侧通道通过能力太差,也加重了拥堵从而产生拥堵,发生踩踏及旅客掉落站台的危险。

综上所述我们讲问题总结为一个结构图,更能清晰透彻的分析问题,找出解决问题的方法。本文将问题分为三方面的因素1客流量大2诱导不够3站内设计不合理。初步试想的解决方案应以改变换乘出口的大小、方向、位置,以及加强换乘通道中的乘客疏导措施,来缓解客流拥堵问题,并初步得出结论(如图3-5。)

3-5 逻辑分析图


4 解决拥堵问题的措施及其方案

4.1 现场人员疏导

人员疏导是通过认为的方式来维持站内乘客秩序,以控制站内的客流移动。2号线站内的乘客在早高峰时期较为集中,需要工作人员的疏导以及调控现场[4]。另外现场疏导人员也可以即使解决站内乘客遇到的问题,这样也可以减少乘客在站内停留时间,为更多乘客到站台流出更多空间。效果在一定时间内有较明显效果,但在列车进站时作用并不理想。但正是考虑到现行措施的可行性,因此此方案实用性较强。

4.2 限流措施

限流包括限时、限速、限人数等方式。通过对进站客流进行截流,防止大客流造成拥挤、踩踏事故。在宣武门站一般在早7-9点的早高峰时间内。限流的位置在4号线换乘2号线的通道口处,每次限流时间大概为2-3分钟,每次大概100-200人。通过设置导流围栏,减慢客流流动速度,缓解拥堵。此方法现已广泛使用,效果很好。初步解决了站台的拥堵问题,但是对广大旅客带来了多种不便。

4.3 站台地面的倾斜设计

 站台地面的倾斜设计,可以局部加快换乘旅客的步速,缓解拥堵。但并非在客流根源上进行解决,而且施工难度很大,站台倾斜度大小并不是一个可以合理利用科学确定的具体数据。对于解决站台拥堵问题,预期效果并不高。

4.4 错开上、下行列车进站时间

错开上、下行列车进站时间,可以减少在同一时间进入站厅的换乘旅客数量。从而在时间上对从该站下车换乘旅客进行疏解。此方案间接从具体站台的客流量根源上分析解决,但由于对列车运行可控性要求很大,随机性事件的发生也会降低该方案的预期效果。

4.5 换乘通道壁纸设计

换乘通道壁纸可以参考平面构成等相关知识,达到一种让换乘旅客舒适、自觉、安全,达到缓解站内的客流压力,加快乘客在站厅内的步速目的,以及对运营单位经济效益的保障。

利用人体自身的感知能力尤其是视觉错觉,来对乘客的主观能动性进行一系列的暗示,驱使人们在不经意间改变固有的行为习惯,加快步速,顺利通行。本文也利用图片处理软件将这样的发散性思想与现实相合成,为此类措施的实际应用提供参考。

4-1方格倾斜

4-2错觉

如图4-1利用语境会影响你对颜色的感知。其实所有的红色都是完全一样的。这就是比泽尔德幻觉。颜色可以让人产生幻觉。

如图4-2是一个定位对照幻觉的例子。两个方格邻边的定位差异,很可能被视觉系统的神经连接部分夸大了。神经连接部分有时候强化了感知的差异,这有助于本文察觉另外的微小事物。

视觉幻觉hallucination是一种虚幻的表象,本来并不存在的某种事物,比如在焦虑地等待某人到来时,忽然听到敲门声,实际却没有人来。这种幻听的出现与期待的心理有密切关系,此外在受到突然强烈的刺激下亦可出现幻觉。正常人在殷切盼望、强烈期待、高度紧张情绪影响下。这种幻觉往往持续时间不会太长,随着心情的好转,便会痊愈。

视觉幻觉可分为真性视觉幻觉、假性视觉幻觉和残留性视觉幻觉三类。真性视觉幻觉时,大脑皮层感受区的自发性兴奋使以往映象活跃化而重现出来,此即表象。由于表象特别强烈,鲜明、生动、详尽而"投射"到外部客观世界。"投射"是指当表象活化的强度大到与现实刺激产生映象的同样程度时,在人的意识中就无法与现实刺激映象相区别,而是按照生活惯例习以为常地认为它是来自客观空间,所以这是一种自然而然的向外投射过程。如果映象痕迹的重现只是达到相当于表象的程度,不那么鲜明、生动、详尽,只活跃于脑海之中,不向客观世界"投射",且是小随意而产生,则为假性幻觉。

本文恰恰可以利用视觉幻觉使乘客感受到紧迫感或轻微不适感,从而加快步速,提高通道运行能力。

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4-3利用视觉幻觉改善乘客步速

4-4换乘厅

4-5实际通道与幻象壁纸合成图

如图4-5所示,通道两侧壁纸的条纹装饰给人带来了不同的视觉效果。上楼梯时,壁纸的线条弧度向楼梯口延伸,给上行换乘旅客一种开阔视野的感觉。反之亦然。这种利用视觉幻想改造通道的方案,不仅增加了换乘过程中的舒适感,而且使乘客在不知不觉中加快行进的步速,进而有效地缓解了客流拥堵的状况。

4-6节约时间的暗示

如图4-6所示,由斯坦福心理学家罗杰.谢泼德创作。在站台设计上可以引用类似效果,来达到乘客视觉上的效果。

4-7奥比森幻觉

两条平行直线通过放射线会歪曲一个人对线条和形状的感知。这种效果是黑林幻觉的一个变体,被称为奥比森幻觉。效果给到达站厅候车旅客视觉上站厅中间空间宽广的效果,从而使旅客自觉向站台中间移动。

4-8透视拱廊 幻觉拱廊

透视拱廊、幻觉拱廊。给人一种缩短距离的错觉。幻觉拱廊,在斯巴达的乡村院落内会随处可见,给人们一种对于深度的错误印象。实际上人们走得越远,柱子是越小的,地板向上倾斜,屋檐向下倾斜,后面的柱子要比前面的粗。弗兰西斯科.波罗米尼,17世纪最重要的建筑之一,创作了这幅作品效果给旅客主观上缩短了换乘长度,节省时间。达到舒适的效果。

4-9视觉倾斜

如此以达到视觉倾斜效果,从而提高旅客步速达到缓解拥堵的目的。此开拓性思维建设方案,仍处于长期科学研讨之中,因此本文对此方案的实施只能采用较为主观的预期判断。

4.6 空调温度的调节

地铁一般都是在上下楼梯口处容易产生拥堵问题,乘客在坐地铁时都会倾向于方便原则,一般在下完楼梯之后就直接等待列车进站。本文针对这个现象进行多次实地调研,发现此为拥堵的很重要的原因。如果把空调温度适当安一定规律调节。夏天的时候,使站厅中间温度低,两头温度稍高。这样利用人们趋向于舒适区域,就向站台中间行走,从而带动整个客流开始移动。架设护栏又没有人性化,人们在上班上学总是倾向于时效性的方便快捷。而考虑到下班下学乘客的方便就性,大家都拥挤在下楼梯口处,站台上的乘降旅客数量基增。因此产生了在站台中间空了,两头堵了的现象。因此,站台通过环境控制--空调对温度的调节,来影响站台候车旅客的位置移动(如图4-104-11)。

  

4-10站厅温度调节--夏季                   4-11站厅温度调节--冬季

    此方案根据人们趋向舒适性的规律,带动整个客流向站台舒适的区域一侧流动侯车。但有考虑到乘客的时效性,以及站台空气的流通,预期效果并不明显。

4.7 楼梯口对向改造方案设计

本文调查发现,之所以宣武门2号线站人员拥挤,一方面是由于乘客数量大,另一方面就是由于设施不够完善。目前的两个楼梯通道口是相对而开的,不论是从4号线换乘2号线的乘客还是2号线换乘4号线的乘客,都是需要经过站内的楼梯口处,而两个楼梯口处距离非常近,无法满足早高峰时期的客流需求,就会造成楼梯口处的局部严重拥堵问题。所以本文建议,将楼梯的方向变为反向而设,这样2号线和4号线相互换乘的乘客不会大量集中在一个局部,而是分散开。如果乘客能够相对分散,这样就会大大降低客流交叉的影响。站内才会有着较为流畅的换乘、候车环境。基本原则与方向:安全、迅速、便捷、舒适为原则[5]

4-12红色区域为2号线站厅拥堵区

4-13红色区域为4号线站厅拥堵区

4-14解决方案

本文在宣武门站的上行和下行的2号线和4号线站厅(2号线:长椿街站、和平门站。4号线菜市口站、西单站)加装提示诱导标志。(如图4-12、图4-13)上图为4号线站厅,下图为2号线站厅。在站台地面上用相应的颜色,在相应的位置作出标示,提示乘客在相应位置上下车提供方便。可以大大减少客流在宣武门站下车后的客流相对流动。对于2号线宣武门站站厅换乘楼梯口对向改造,可以大大减少主干客流流线的交叉,避免拥堵在瓶颈区域利用汇合流代替交叉流。以上方案一起使用效果更佳。此外,现有的换乘通道存在狭窄、昏暗、透气性差,给换乘乘客压抑、憋闷等不舒服感,以及安全隐患。将楼梯口对向改造,可有效减少换乘通道的长度,这样可有效减少换乘旅客在此的滞留时间。

上图说明:(如图4-14)上图表示宣武门站4号线站厅。深蓝色位置表示欲从4号线列车换乘2号线列车的换乘旅客所在的车厢位置。这样可以大大有效减少旅客在瓶颈区的拥堵状况(如图4-14)下图。(如图4-14)下图为2号线站厅,浅青色位置表示从2号线列车换乘4号线列车的换乘旅客所在的车厢位置。这样尽可能的减少旅客在瓶颈区的通过,减少拥堵、方便换乘(如图4-14)上图。

     

              4-15换乘通道改进前的俯视图            4-16换乘通道改进后的俯视图

 

4-17改进前的3D

4-18改造后的3D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


4-19对向改造后的2号线站厅俯视图

4-20对向改造后的2号线站厅单侧楼梯口图

从以上4幅图来看,效果很明显。改造后的换乘通道长度比改造前缩短了很多。总之,以汇合流线代替交叉流线。提高了站台拥堵瓶颈的通达度。并加以客流辅助的诱导系统疏导客流,与站台改造强相比客流速度显著提高、客流量明显通畅。

4.7.1 Auto CAD站台设计效果展示

 

4-21换乘大厅与4号线站厅楼梯口          4-22换乘厅与2号线站厅楼梯口

 

4-23宣武门站全图                       4-24  2号线站厅全图

 

     4-25 换乘厅一侧及出口                   4-26  2号线站厅换乘楼梯口

 

4-27   4号线站厅                          4-28  换乘厅

4-29换乘通道

4.7.2 VISSIM 4.3仿真软件模拟客流效果展示

改进前仿真截图:

 

4-30   2号线站厅以及换乘通道拥堵问题             4-31    2号线站厅拥堵问题

 

4-32   2号线站厅以及换乘通道拥堵问题        4-33  4号线站厅换乘楼口单侧拥堵问题

 

4-34   4号线站厅换乘楼口单侧拥堵问题              4-35  换乘大厅一侧拥堵问题

 

4-36  2号线站厅以及换乘通道拥堵问题             4-37  2号线站厅以及换乘通道拥堵问题

 

4-38    2号线站厅拥堵问题                        4-39  2号线站厅拥堵问题

 

4-40   4号线站厅拥堵问题                            4-41换乘大厅


改进后仿真截图:

4-42  改进后的2号线 客流状况井然有序

4-43     改进后2号线站厅 换乘拥堵问题得到缓解

通过利用VISSIM仿真软件的模拟实验,可以看出拥堵现象得到显著缓解,乘客换乘井然有序,步行服务水平显著提高。由此也验证了楼梯通道的改造方案较为有效的解决了乘客换乘滞留问题。

4.8 沙漏式客流换乘布局(流体力学设计)

在现有情况下,增设通道及站厅并采取多种疏导方案辅助乘客换乘。利用流线的回合,代替流线的交叉。行人交通具有速度慢,一般不成队列,运动速度和方式一般不受限制,对安全间距要求不太严格等特点。

4-44     沙漏式布局换乘图

此沙漏式布局的设计,使站外客流和换乘客流从站厅一两端入口处进入站厅乘车。站厅一中的换乘客流通过换乘厅分流并与站外客流汇合从站厅二两端入口处进入站厅乘车。从而避免了客流流线的交叉与冲突(如图4-454-46所示)。

增加的通道

4-45 改进后的示意图1

增设换乘厅、换乘通道

4-46  改进后的示意图2

如图在原有基础上增设两个通道。从二号线入口AC处修建通道及大厅连接至换乘大厅。来自4号线换乘2号线的乘客可以通过新建的换乘通道到达2号线站厅换乘。参考地铁2号线复兴门站的客流换乘示意图(如图4-47)。此方案效果可以有效被地铁2号线复兴门站的客流换乘疏导方案所证明。

4-47   地铁2号线复兴门站客流换乘示意图

 

5 拥堵模型的建立

为了深入探究地铁宣武门站内引起客流拥堵的各项复杂因素,并有针对性的提出整改方案,特此引入层次分析法这一辅助手段,来更加准确完善的剖析问题,并选择最佳方案解决问题。

5.1 层次分析法的利用

所谓层次分析法,是指将一个复杂的多目标解决问题作为一个系统,将目标决策问题作为一个系统准则,进而分解为多指标(或准则、约束)的若干层次,通过定性指标模糊量化方法算出层次单排序(权数)和总排序,以作为目标(多指标)、多方案优化决策的系统方法。

层次分析法的特点是在对复杂的决策问题本质、影响因素及其内在关系进行深入分析的基础上,利用较少的定量信息使决策的思维过程数学化的,从而为多目标、多准则或无结构特性的复杂问题提供简便的决策方法,尤其对于决策结果较难直接准确计量的场合。

在现实生活中,本文进场会遇到对于多种结果难以决策的事情,比如说如何选择旅游景点的问题,选择升学志愿问题等等。在决策者做出决策之前。必须进行严格的考虑,进行结果的多方面比较,最终通过各个方面的比较得出最好的结果选择。本文拿旅游作为一个例子,选择一个旅游景点时,你可以选择北京、天津、上海、桂林、云南作为一个自己的目的地进行选择。在进行选择旅游景点时,可以从景色、景点居住环境、交通便利程度和饮食条件来进行考虑。其中,这些考虑因素之间相互影响、相互制约[5]。本文将这些因素作为一个系统。这些决策系统之间往往无法用定量的方法来表示,此时需要讲半定量、半定性问题转化为定量计算问题来解决。层次分析法是解决此类问题的最好办法,这样可以很直观的用数据拉描述出结果的可行性以及相比其他方案的优点在那些方面。

本文所以采用层次分析法,是因为在研究宣武门站高峰时期站内拥堵问题时,可以采取很多方案。例如:站内设计改造,客流诱导,以及客流量限制等方法。在这几种方案中,本文需要进行比较,根据它们之间的相互影响关系进行分析处理,可以采用定量的办法来进行站内组织优化,通过定量,本文可以得出一些数据,来表明那些因素是对站内人流拥堵问题解决的较好方案,得出结果后,本文运用VISSIM仿真对由定量方式得出的结果进行验证。如果仿真的结果与定量的数据得出的结果是一致的,本文就可以说明此方法为最为有效。

解决目的:切实解决地铁宣武门站存在的客流拥堵问题

解决决策:解决站内拥堵问题中,本文采用层次分析法来进行研究。这样可以将一个复杂的拥堵问题转化为若干层次,一方面是便于理解,另一方面也可以方便的分清问题的主次关系。层次分析法的基本假设是可以将复杂决策问题分为若干层次,任一元素隶属于一个层次;同一层次任意两个元素之间不存在支配和从属关系。所以,本文将所发现的问题分为几个层次(如图5-1)。

宣武门站拥堵问题

客流量

诱导

措施

站台

设计

限流

措施

人员

诱导

图片

诱导

温度调节诱导

改造楼梯通道方向

错开车辆到站时间

沙漏客流换乘布局

站台倾斜设计

 

 

 

 

 

 

 


5-1层次分析法示意图

根据调查研究,采用层次分析法将拥堵问题分了以下几个层次,第一层:客流量、诱导措施、站台设计。下层为:限流措施、图片诱导、温度调节、人员诱导、改造楼梯通道方向、站台倾斜设计、沙漏客流换乘布局、错开车辆到站时间的方案。

在建立分层结构以后,上下层之间的问题隶属关系就被确定了。本文将同层的关系进行两两比较,并根据实际调查情况将同层之间的关系赋予权重。

在层次分析法中,为了使判断定量化,关键在于设法使任意两个方案对于某一准则的相对优越程度得到定量描述。一般对单一准则来说,两个方案进行比较总能判断出优劣,层次分析法采用1-9标度方法,对不同情况的评比给出数量标度。

目的:本文小组针对上一章节的8种措施方案,采取层次分析法,从中挑选出最为适用的措施。

5.2 权重的获取

根据相关专家、老师及实地调研时采访换乘旅客的意见和建议,采用打分形式,给予各方案权数。本文将所比较方案的权数用5个量级表示。本文采用和积法对方案进行评估。然后进行排序,选取权重最大者为最优方案。分数权数P设置为12345.五个等级。0≤P≤5所给予的分值越大,说明该方案的理想性就越好。5分为理想,4分为较理想,3分为一般,2分为相对较差,1分为很差。打分只是代表该方案比较之后的评估结果。

  

即为所求的特征向量的近似解[6]

5.3 因素分值确定

    (1)通过实地调查专家现场调查发现人员疏导措施效果不够显著,不够完善。有些地方的疏导措施不够明显。所以将分值打为30分。在方案实施后,根据专家再次实地调研,客观性打分为60

   2)通过现场调查以及专家的专业评定,本文将限流措施打为71分在方案实施后,根据现场的实际计时以及专家的再次评定,将分数打为89

   3)目前宣武门站没有地面倾斜设计所以打为0分。方案实施后通过乘客的步速提升可以将改进后的分数打为70

   4)目前车站错开错开进站时间停车措施不够完善,所以打为66分。在采用错开进站停车时间后从VISSIM仿真实验可以看出,站内的乘客密度稍有降低,所以打分为68

   5)站内壁纸设计目前还没有采用,所以打分为0分,在采用壁纸设计后,可以达到通过乘客感官,达到提升自己的步速的目的,营造一个较为通畅的站内环境。打为80

   6)温度调节的系统在现在站内还不够完善,有些车站内温度不能使乘客感到一个舒适的环境,所以根据现场调查以及专家认定打为0分。温度调节对于乘客在站内环境的影响是非常有效的,通过温度的调节可以使乘客选择站台最优位置乘车,所以打为35

   7)在目前的2号线宣武门站台,拥堵的流线集中点就在于两个楼梯通道口的设计不够完善,造成大量的流线交叉,正是站内拥堵的根源之一,由于没有采取任何缓解拥堵的措施,所以根据专家打分为零分。在设计改造方案之后,本文采用VISSIM进行仿真实验,结果发现改造了站台楼梯通道口后的站内情况与改造前相比通畅了很多,效果十分明显,所以打为90

   8)由于目前站内乘客在行走过程中流线交叉过于复杂,经过实地调查,专家打为0分。在采用沙漏式换乘布局后,乘客的流线交叉相对于改造前来说减少了很多,经过专家调查,打为55

5-2 现状评分与改造后评分对比

 

现状

改造后

方案一

30

60

方案二

71

89

方案三

0

70

方案四

66

68

方案五

0

80

方案六

0

35

方案七

0

90

方案八

0

55

     A级:自由状态。可自由选择步速。不同方向行走没有避让要求,可达最大流量的20%以下。F>3.5m2/人,Q<20/m·min

B级:半自由状态。可以达到正常的步速。不同方向行走开始受到干扰,可以达到最大客流量的33%左右。F=2.5-3.5 m2/人,Q=20-30/m·minB级可作为一般街道的标准。

C级:制约状态。步行者尚可自行选择速度。交叉行走的冲突率高,越行行走需做急剧的回避动作,可达最大流量的50%-70%F=1.5-2.5 m2/人,Q=30-45/m·minC级可作为商业街、大型公共设施集散场地的标准。

D级:聚集状态。步行速度需要不断调整。步行时相互之间很有可能产生身体接触,可达最大流量的65%-80%F=1.0-1.5 m2/人,Q=45-60/m·min

E级:拥挤状态。速度低,步行者只能随人群速度行走,相互之间的身体接触不可避免,不能超越旁人。在拥挤状态下可以达到最大流量。F=0.5-1.0 m2/人,Q=60-80/m·min

F级:阻滞状态。步行速度极受到限制,不能超越旁人,时走时停,甚至完全阻塞。F<0.5 m2/人,Q<80/m·min

一般步行人流的基本参数和通行能力可按下列数值计算:相邻行人重心间距为1.0m,步幅为0.6-0.7m,步速为50-75m/min,行人密度为0.4-0.6/ m2[7]

假设列车到发时间2min,停站时间30s

5.4服务等级划分

根据本文的建模设计,本文将地铁的拥堵水平进行一个标准划分。标准如表5-1所示

5-1拥堵水平划分

评价值

评语

定级

0-17

17-34

34-51

51-68

68-85

86-100

阻滞状态

拥挤状态

聚集状态

制约状态

半自由状态

自由状态

F

E

D

C

B

A

6.宣武门拥堵水平算例

本文把宣武门站作为案例,对宣武门站进行实地调查,根据专家评定,进行科学性的打分方式将拥堵问题定量化。这样可以采用更科学的建立模型的办法来分析宣武门站的现状。

6.1权重计算

本文将目前地铁站内部现状组织优化情况P设置为12345五个分数等级。(0<P<5)所给予分数越大可行性、及效果性越强。

6-1评分等级

评价值

评语

定级

4<X<5

3<X<4

2<X<3

1<X<2

0<X<1

理想

较为理想

一般

较差

E1

E3

E3

E4

E5

 

打分标准:5分为理想,4分为较理想,3分为一般,2分为较差,1分为很差打分只是代表小组评估结果。其中蓝色标记区域方案12是已经实施措施。

分析说明:

方案1:人员疏导

方案2:限流措施

方案3:站台地面的倾斜设计

方案4:错开上、下行列车进站时间

方案5:换乘通道壁纸设计

方案6:空调温度的调节

方案7:将站内楼梯出口由对向变为反向设计

方案8:沙漏式客流换乘布局(流体力学设计)

6-2 方案比较打分情况

B

方案1

方案2

方案3

方案4

方案5

方案6

方案7

方案8

方案1

1

2/4

4/2

3/1

3/2

3/2

4/2

4/2

方案2

4/2

1

4/2

4/2

4/3

4/3

4/3

4/3

方案3

2/4

2/4

1

3/2

3/4

4/3

3/4

3/4

方案4

1/3

2/4

2/3

1

2/3

2/4

2/4

2/4

方案5

2/3

3/4

4/3

3/2

1

4/3

3/4

3/4

方案6

2/3

3/4

3/4

4/2

3/4

1

2/4

2/4

方案7

2/4

3/4

4/3

4/2

4/3

4/2

1

3/4

方案8

2/4

3/4

4/3

4/2

4/3

4/2

4/3

1

6.167

5.5

10.416

15

8.666

10.999

8.166

7.583

 

6-3 计算步骤1

B

方案1

方案2

方案3

方案4

方案5

方案6

方案7

方案8

方案1

0.162

0.091

0.192

0.2

0.173

0.136

0.245

0.264

方案2

0.324

0.182

0.192

0.133

0.154

0.121

0.163

0.176

方案3

0.081

0.091

0.096

0.1

0.087

0.121

0.092

0.099

方案4

0.054

0.091

0.064

0.067

0.077

0.045

0.061

0.066

方案5

0.108

0.136

0.128

0.1

0.115

0.121

0.092

0.099

方案6

0.108

0.136

0.072

0.133

0.087

0.091

0.061

0.066

方案7

0.081

0.136

0.128

0.133

0.154

0.182

0.122

0.099

方案8

0.081

0.136

0.128

0.133

0.154

0.182

0.163

0.132

 

6-4计算步骤2

B

方案1

方案2

方案3

方案4

方案5

方案6

方案7

方案8

方案1

0.162

0.091

0.192

0.2

0.173

0.136

0.245

0.264

1.463

方案2

0.324

0.182

0.192

0.133

0.154

0.121

0.163

0.176

1.445

方案3

0.081

0.091

0.096

0.1

0.087

0.121

0.092

0.099

0.767

方案4

0.054

0.091

0.064

0.067

0.077

0.045

0.061

0.066

0.525

方案5

0.108

0.136

0.128

0.1

0.115

0.121

0.092

0.099

0.899

方案6

0.108

0.136

0.072

0.133

0.087

0.091

0.061

0.066

0.754

方案7

0.081

0.136

0.128

0.133

0.154

0.182

0.122

0.099

1.035

方案8

0.081

0.136

0.128

0.133

0.154

0.182

0.163

0.132

1.109

 

 

 

 

 

 

 

 

7.997

 

6-5 计算步骤3

B

方案1

方案2

方案3

方案4

方案5

方案6

方案7

方案8

W

方案1

0.162

0.091

0.192

0.2

0.173

0.136

0.245

0.264

1.463

0.183

方案2

0.324

0.182

0.192

0.133

0.154

0.121

0.163

0.176

1.445

0.181

方案3

0.081

0.091

0.096

0.1

0.087

0.121

0.092

0.099

0.767

0.096

方案4

0.054

0.091

0.064

0.067

0.077

0.045

0.061

0.066

0.525

0.066

方案5

0.108

0.136

0.128

0.1

0.115

0.121

0.092

0.099

0.899

0.112

方案6

0.108

0.136

0.072

0.133

0.087

0.091

0.061

0.066

0.754

0.094

方案7

0.081

0.136

0.128

0.133

0.154

0.182

0.122

0.099

1.035

0.129

方案8

0.081

0.136

0.128

0.133

0.154

0.182

0.163

0.132

1.109

0.139

 

 

 

 

 

 

 

 

7.997

 

6-6 计算步骤

B

方案1

方案2

方案3

方案4

方案5

方案6

方案7

方案8

W

 

方案1

1

2/4

4/2

3/1

3/2

3/2

4/2

4/2

0.183

 

方案2

4/2

1

4/2

4/2

4/3

4/3

4/3

4/3

0.181

 

方案3

2/4

2/4

1

3/2

3/4

4/3

3/4

3/4

0.096

 

方案4

1/3

2/4

2/3

1

2/3

2/4

2/4

2/4

0.066

 

方案5

2/3

3/4

4/3

3/2

1

4/3

3/4

3/4

0.112

 

方案6

2/3

3/4

3/4

4/2

3/4

1

2/4

2/4

0.094

 

方案7

2/4

3/4

4/3

4/2

4/3

4/2

1

3/4

0.129

 

方案8

2/4

3/4

4/3

4/2

4/3

4/2

4/3

1

0.139

 

6.167

5.5

10.416

15

8.666

10.999

8.166

7.583

 

 

BW=(1.49, 1.34, 0.79, 0.54, 0.92, 0.77, 1.06, 1.14)

归一算法:&#0;=8.050.185+0.166+0.098+0.067+0.114+0.096+0.132+0.142=1

C.I.=0.016

C.I越小,说明一致性就越强。经计算所得结果为0.016,可见评估结果的一致性很强。

BW表示方案所求权重的大小,权重数值越大说明该方案的可行性和预期效果就越好。经过和积法计算其最大特征向量,并作结果归一化处理得出结论。

6-7 计算方案权重

方案

权重

方案一

1.49

方案二

1.34

方案三

0.79

方案四

0.54

方案五

0.92

方案六

0.77

方案七

1.06

方案八

1.14

 

其中本文对本文所提出的方案进行比较后,发现方案7:将站内楼梯出口由对向变为反向设计,以及方案8:沙漏式客流换乘布局(流体力学设计)、方案5:换乘通道壁纸设计方案,三者可行性和预期效果较为优越。并对各因素进行打分。

本文采用美国的步行服务水平进行评判给予相应的分数。根据专家对宣武门站现状的调查研究,专家将现场情况进行了打分,将问题定量化。

6-8 计算方案权重将疏导措施对于步行服务水平进行打分

 

现状

改造后

方案一

30

60

方案二

71

89

方案三

0

70

方案四

66

68

方案五

0

80

方案六

0

35

方案七

0

90

方案八

0

55

权重:BW=0.1850.1660.0980.0670.1140.0960.1320.142

现状的步行分数

=30*0.185+71*0.166+00.*098+66*0.067+0*0.114+0*0.096+0*0.132+0*0.142=21.758

改造后的步行分数

60*0.185+89*0.166+70*0.098+68*0.067+80*0.114+35*0.096+90*0.132+55*0.142=70.24

6-7为本文提出方案计算的分权重,在计算出分权重后,计算总权重,最后利用归一法检验是否成立。

在图6-8中本文利用第一次算出的BW与本文对改造前后站内的打分,可以计算出乘客在站内不行的等级,通过等级前后的对比,可以验证出本文提出措施的可靠性

6.2步行服务水平等级建立

行人交通具有速度慢,一般不成队列,运行速度和方式一般不受限制,对安全间距要求不太严格等特点。在目前宣武门站不存在的解决方案设定分数为零,其他分数乘以本文在建模过程中求出的BW,求出相应的分数,将得出的分数与打分标准表格相比对,本文发现目前的分数为21.785分,在标准表格中为E级拥挤状态。在对站台进行优化,采用本文所提出的建议,本文得出目前的分数为70.24分处于B级半自由状态。由此看出,本文的方案对于站内组织优化有着明显的效果,对于站内的人员步速的提升有着很好的帮助。以此可以得出,乘客步速的提升代表着乘客在站内流动的更加通畅、更加畅顺、更加自由。实验证明,本文提出的建议是非常有效的,设计结果可靠。

针对沙漏式布局方案设计,在2号线展站厅进出口AC需要增设新的换乘通道及站厅,经过本文实地研究发现AC进出口通道长度仅为6-6米施工难度大,另外施工期间也会对乘客的出行带来很大的不便。换乘通道壁纸设计虽仍处于理论研究阶段,效果有待证明,但是考虑到运营单位的经济效益,地铁站未来的设计推广性以及乘客在站内的舒适度的角度来考虑,所以经过小组讨论分析,征求相关专业人士的咨询,以及乘客的意见和建议,本文得出方案五:换乘通道壁纸设计、方案七:将站内楼梯出口由对向变为反向设计为最合适的解决站内高峰时期拥堵的方案。

本文对自己的方法进行一个定量的标准检测。对乘客高峰时期在宣武门站内停留时间作为一个研究问题的标准。对时间的变化作为方案可行性的一个评定方法。这样可以更加直观的看到方案对站内组织优化的效果。

由于模型建立中,本文已经得出相应结果为目前站内分数21.785分,采用改造方案后分数提高为70.24分。回归到本文等级制的标准,也就是从E级的拥挤状态:速度低,步行者只能随人群速度行走,相互之间的身体接触不可避免,不能超越旁人。提升为B级的半自由状态:可以达到正常的步速。由此可以看出,乘客的步行速度得到了较为明显的提升,也就表明乘客在站内的行走速度不会过多的受到其他因素影响,而是根据乘客本身的步速而行走,这样既达到了乘客在站内的舒适行走环境也提高了乘客换乘以及出站的效率,有效的对地铁站内的组织提出了可靠的优化方案。

7. 

透过对北京地铁宣武门站高峰时段客流拥堵的一系列现象分析以及本质的探究,验证了本文初期提出的整改提议,并且将其进一步深化已达到有层次、有依据的完成此份解决方案的效果。

由本文得出的建模结果来看,乘客在换乘时平均占有的空间面积提升了许多。本文提出的解决方案都是有着非常高的可靠性、可执行性。对于宣武门站客流的组织优化提出了较为科学的建议。

在楼梯通道改造方案中,理论上用汇合流代替交叉流,从仿真效果上看,在瓶颈区的客流拥堵状况明显改善。从改进后的仿真模拟与改进前对比,客流滞留时间相对明显缩短了3-5分钟。随着行车延误的随机性、传递性、扩散性。效果被放大之后会更明显。

换乘楼梯壁纸以及站厅视觉等设计,达到一种让换乘旅客舒适、自觉、安全,达到缓解站内的客流压力,加快乘客在站厅内的步速目的,以及对运营单位经济效益的良好保障。

最后,希望综上的研究与探讨能真正为北京的建设与发展贡献一份有价值的力量。

 

 

 

参考文献

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【4】                季令,张国宝.城市轨道交通运营组织.北京:中国铁道出版社,1998.

【5】                赵焕臣,许树柏,和金生.层次分析法[M].北京:科学出版社,1986.10-25

【6】                姜启源、谢金星、叶俊.教学模型,北京:高等教育出版社,20038.

【7】                姜帆.城市大型交通枢纽规划论与方法研究.[学位论文].北京:北方交通大学,2000.

【8】                汪应洛 主编 北京:高等教育出版社.2007.2

【9】                张超,李海鹰 主编 北京:中国铁道出版社,20042010.6重印)

视频: [2009.10.14][探索中国一小时][建筑奇观:北京轨道交通网]

视频: Ames Room Explained - Ramachandran [视觉错觉]

http://wenku.baidu.com/view/4f03cdc58bd63186bcebbcc2.html

http://wenku.baidu.com/view/0a3704a6f524ccbff121842a.html

 

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