一种地铁站客流微观统计与调度方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及地铁客流调度领域，具体涉及一种地铁站客流微观统计与调度方法。
【背景技术】
[0002] 随着城市交通需求的增长，国内几座大城市如北京、上海、广州等的城市轨道交通 网络已初步建成，乘客在城市轨道交通车站站台上，聚集拥堵状况趋于严重，尤其是一些客 流量较大的车站站台，比如换乘站，高峰时段由于客流集中引入，站台拥堵状况表现的更加 突出。如果客流得不到及时疏散，就会使地铁的运营效率收到严重的影响，导致乘客难以顺 利的上下车，并带来安全隐患等一系列问题。
[0003] 国内外对于轨道交通乘客的交通特性的研究尚处于起步阶段，城市轨道交通发展 到一定程度时，如何提高乘客的乘车效率，减少拥堵，提高乘客的舒适度，缩短列车的运行 间隔成为关键因素。因此，这套方法基于国内无障碍换乘，通过研究地铁站的客流实时现 状，提出的在一整套模型基础上计算实时客流方法。
[0004] 我们需要解决的不仅仅是轨道交通基础设施建设问题，有效的运营管理是充分发 挥轨道交通系统优势的重要保障，如何充分有效的分析现有数据，估算出实时的客流量，进 而进行正确的分流，是目前乃至今后一段时间迫切解决的问题。
[0005] 微观动态地铁客流实时计算方法，即短时的地铁客流的统计方法，此发明对于车 站运行调度和管理具有重要的意义。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种地铁站客流微观统计与调度方法，从而为交通客流统计 与调度提供客依据，本发明是通过以下技术方案来实现的：
[0007] -种地铁站客流微观统计与调度方法，包括以下步骤：
[0008] S1 :建立时间段T内进出自动售检票口的总人数QAFC的模型，并根据模型制定调度 策略，包括：
[0009] 计算时间段T内，第i个进站检票的进站人数Qn，以及第j个出站检票口出站人 数Q w，统计不同时段T的地铁站客流的流动方向；
[0010] 建立时间段T内进出自动售检票口的总人数QArc的计算模型，设定高峰期、平常 期、低谷期的人数范围，确定时间段T为高峰期时段、平常期时段或低谷期时段；
[0011] 设定高峰期时段、平常期时段、低谷期时段的进出站口开放数量，并按照 量从高到低选择开放的进出站口；分别设置Qn、Qa]的阈值，在Q "、Qw数量均超过阈值的区 域，设置双向检票口，缓解各个时段、各个方向的客流压力；
[0012] S2 :建立自动扶梯、人行楼梯的动态运动模型，并根据模型制定调度策略，包括：
[0013] 根据Qn、Q。,获取时间段T内自动扶梯、人行楼梯需运送的客流人数；
[0014] 建立时间段T内自动扶梯、人行楼梯的运送客流Qgs模型，其中，自动扶梯所输送 的上下客流量为Q D、人行楼梯所输送的上下客流量为QM;QDU为单个自动楼梯的上行输送能 力，QDD为自动楼梯的下行输送能力；
[0015] 设定高峰状态、平常状态、低谷状态下的自动扶梯、人行楼梯开放数量与自动扶梯 的运行速度；
[0016] 根据Qn、QQj以及〇_模型确定自动扶梯运行、人行楼梯以高峰状态、平常状态或 低谷状态运行；
[0017] S3 :建立站厅内动态候车人数模型，并根据模型制定调度策略，包括：
[0018] 根据站厅基础设施建设条件计算站厅候车区域客流量阈值，所述阈值根据其 中的参数乘客密度系数a取值不同分为拥挤、正常、稀疏状态，a多1. 25为拥挤状态；0. 85 < a < L 25为正常状态；a 85为稀疏状态；
[0019] 根据QpQ。,获取时间段T内站厅需承运的客流数量，确定该时段内站厅的运行状 态为拥挤、正常或稀疏；
[0020] 设置拥挤、正常或稀疏状态下的站厅的开放数量，根据Q"、Qw以及Q 模型确定 站厅拥挤、正常或稀疏状态运行；
[0021] 在不同时段T内，如拥挤状态出现频率高于60%，增加站厅数量设置；在不同时段 T内，如稀疏状态出现频率高于60%，减少站厅数量设置。
[0022] 其中：步骤S1中：
[0023] Qn、Qm根据自动检票机自动记录的进入和出站数据，QArc模型如下：
[0024]
[0025] 式中：Qafc--时间T内，自动售检票口统计的进出站的总人数；
[0026] Qn--时间T内，第i个进站检票口统计的进站人数；
[0027] Q0j--时间T内，第j个出站检票口统计的出站人数；
[0028] m--进站检票口的个数；
[0029] η--出站检票口的个数。
[0030] 其中：步骤S2中：
[0031] Qggj = Qd+Qm
[0032] 其中，Qd--自动扶梯所输送的上下客流量；
[0033] Qm--人行楼梯所输送的上下客流量；
[0034] 其中，自动扶梯所输送的上下客流量，即QD又可表示为：
[0035] Qd= N! · Qdu · ffD+N2 · Qdd · ffD；
[0036] 其中，Qdu--自动楼梯的上行输送能力；
[0037] Qdd--自动楼梯的下行输送能力；
[0038] ffD--自动扶梯的宽度；
[0039] NnN2一一分表代表整个地铁站中上行和下行扶梯的数量；
[0040] 对自动扶梯而言，由于上行和下行运行速度是一样的，即QDU= Q DD，QD可重新表示 为：Qd=n，qdu*wd;
[0041] 其中，N = Κ+Νρ代表上行和下行自动扶梯的总数量；
[0042] 人行楼梯输送的上下客流量，用以下公式来表示：
[0043] Qm= Μ ! · Qmu · Wm+M2 · Qmd · ffM；
[0044] 其中，Qmu 人行楼梯上行的客流能力；
[0045] Qmd一一人行楼梯下行的客流能力；
[0046] ffM--人行楼梯的宽度；
[0047] MnM2一一分表代表整个地铁站中上行和下行楼梯的数量；
[0048] 对于双向人行楼梯，人行楼梯输送的上下客流量，可表示为：
[0049] Qm=M双向*Q双向.W双向；
[0050] 其中，Q双向 双向人行楼梯客流能力；
[0051] Μ双向--双向人行楼梯的数量；
[0052] ffM--双向人行楼梯的宽度。
[0053] 其中：步骤S3中：
[0054] Q站厅=N · Μ · a · SAC/SP;
[0055] 式中，Q站厅--站台候车区域客流量
[0056] a--乘客密度系数；
[0057] SAC 站厅等待区的面积之和；
[0058] Sp--单个乘客个体所占的地面面积；
[0059] N一一表示该车站共有的地铁线有几条；
[0060] Μ一一表示每一条线总共含有的站台候车区有几个；
[0061] 上式中，站厅等待区的面积可通过实际的物理测量而得到；
[0062] Sp乘客个人所占的地面面积，由垂直方向上生理的最大尺寸肩宽和身体厚度及前 后左右所能承受的心里距离来决定，该值通过随机调查50个男女高矮胖瘦各不同的人来 取平均值统计得到。
[0063] 本发明所提供的一种地铁站客流微观统计与调度方法，具有以下优点：
[0064] 本发明具有直观性强、实施简单、目的性明确等优点，通过本发明的方法可以预测 每个时段的地铁系统内的进出站检票口的人数、通道及楼梯内的人数、不同站厅的候车人 数；且可以对进出站检票口、楼梯、站台等易拥挤区域进行最大客流阈值分析、预测分配，从 而为交通相关研究中提供客流规律，为基础设施建设提供数据分析和支撑。
【附图说明】
[0065] 附图1为地铁内站厅候车区分区示意图。
【具体实施方式】
[0066] 下面结合附图及实施例对本发明的一种地铁站客流微观统计与调度方法进一步 详细的说明。
[0067] 本发明是通过研究一个车站内不同区域的乘客模型，进而统计出该车站的动态实 时客流情况，从而为分流和调度提供依据。乘客乘坐城市轨道交通可划分为以下几个过程： 进入车站、排队购票、刷卡进站、通过楼梯、扶梯、通道、设施到达站厅、选择合适的候乘位置 候车、上下车、出站等。通过研究数据和特性模型，了解乘客在地铁站的动态模型及乘客乘 车状况，根据研究数据及实际情况，及早做好设计及调度方案，防止出现乘客聚集、长时间 等候等问题，提高乘客乘坐轨道交通的舒适度，也避免拥堵带来的一系列不安全因素，使乘 客的出行更加安全，同时提高了轨道交通的运营效率。
[0068] 如果把地铁站看成是一个封闭空间，这个封闭空间的人的动态行为只有三种，进 出站、行走、候车。进站和出站都可由自动检票口进行电子计数，正在通道中行走的乘客可 有上下楼梯等通道来估算，而候车的乘客模型则可有站厅内的候车区域的客流来估算。。 [0069] 而在地铁实际的运营中，地铁的实时客流，主要与密集拥挤区域所容纳的客流息 息相关，最重要的密集区域有自动检票机进出站口、上下楼梯、候车区域（站厅等候区