地鐵站大客流風(fēng)險分析和疏導(dǎo)標(biāo)識優(yōu)化研究

摘要：隨著城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，越來越多的軌道線路和車站客流壓力劇增，一些主要換乘樞紐的客運(yùn)量在高峰時間已接近其容量極限，在緊急情況下可能會帶來安全隱患。為了實(shí)現(xiàn)地鐵站大客流疏運(yùn)安全。文章對地鐵站大客流風(fēng)險進(jìn)行了分析，對疏導(dǎo)標(biāo)識進(jìn)行了優(yōu)化研究。首先，基于地鐵站大客流安全隱患事故得出大客流風(fēng)險的四個因素。其次，采用AHP風(fēng)險分析方法得出地鐵站大客流風(fēng)險評估模型。再次，構(gòu)建各指標(biāo)權(quán)重并運(yùn)用評估模型對地鐵站大客流進(jìn)行風(fēng)險分析，并將其應(yīng)用于案例之中。最后，根據(jù)地鐵站疏導(dǎo)標(biāo)識設(shè)計原則對地鐵站疏導(dǎo)標(biāo)識進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計研究，得出優(yōu)化方案。關(guān)鍵詞：地鐵站大客流;風(fēng)險因素;風(fēng)險分析;AHP;疏導(dǎo)標(biāo)識優(yōu)化城市軌道交通已在許多城市廣泛應(yīng)用，以緩解道路交通壓力。由于軌道交通便捷和準(zhǔn)時，很大一部分市民選擇乘坐地鐵上下班，這導(dǎo)致高峰時段客流量激增，部分車站高峰時段的乘客需求超出了其最大運(yùn)輸能力，通常會留下大量乘客在站臺繼續(xù)等待下輛列車，從而導(dǎo)致這些車站的交通極為擁堵甚至?xí)l(fā)大客流風(fēng)險。因此，對地鐵站大客流風(fēng)險分析和應(yīng)對措施的研究是尤為重要的。一、研究綜述（一）研究背景城市軌道交通車站特別是大型換乘樞紐，承擔(dān)著列車到站、發(fā)車、通行等大量內(nèi)部軌道技術(shù)操作。近年來，北京、上海、廣州、深圳等有大型軌道交通網(wǎng)絡(luò)的城市不同程度地出現(xiàn)了大客流現(xiàn)象，這些現(xiàn)象往往是規(guī)律性的、復(fù)雜的。[1]上海的工作日客流量超950萬人次，廣州每公里平均每日客運(yùn)量達(dá)到24600人次，是中國最大的客運(yùn)量，而西安地鐵每日最大客流也能達(dá)到230萬人次，接近運(yùn)力限制。[2]隨著城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，越來越多的軌道線路和車站客流壓力劇增，一些主要換乘樞紐的客運(yùn)量在高峰時間已接近其容量極限，在緊急情況下可能會帶來安全風(fēng)險。（二）研究現(xiàn)狀國內(nèi)外對地鐵站大客流的風(fēng)險分析和疏導(dǎo)標(biāo)識優(yōu)化和都進(jìn)行了一系列的研究。Xue-meiXiao等人對北京地鐵的大客流進(jìn)行比對分析，從而得出北京地鐵網(wǎng)絡(luò)的脆弱性和異質(zhì)性隨時間的變化而發(fā)生變化，可識別出流量較大的重要站點(diǎn)。WeiLi等人在分析換乘站總體客流的基礎(chǔ)上，提出利用主通道實(shí)際客流量和出站實(shí)際人數(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)修正計算方法，對大客流進(jìn)行風(fēng)險分析。關(guān)于地鐵導(dǎo)向標(biāo)識的研究中，CharlesScialfa和PatSpadafora等人[3]在2010年提出了導(dǎo)向標(biāo)識系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)該考慮老年人的使用需求。孫明[4]提出了使用地下封閉空間心理學(xué)分析乘客行為特征，根據(jù)進(jìn)出站流程進(jìn)一步細(xì)化客流疏導(dǎo)方式。二、大客流產(chǎn)生原因及風(fēng)險因素分析（一）大客流產(chǎn)生原因分析通過查閱資料文獻(xiàn)總結(jié)可知，大客流產(chǎn)生原因有以下幾點(diǎn)：1.預(yù)測客流的偏差導(dǎo)致運(yùn)輸能力不足2.規(guī)劃變更帶來地鐵周邊客流“爆炸”3.嚴(yán)重的“潮汐現(xiàn)象”導(dǎo)致客流集中4.重要事件期間的極端客流高峰觸發(fā)大客流5.換乘客流交叉口導(dǎo)致大客流6.潛在的突發(fā)事件可能造成群體客流7.疏散標(biāo)準(zhǔn)過低8.安全檢查阻止疏散出口根據(jù)產(chǎn)生原因，可將大客流分為可預(yù)見性大客流和不可預(yù)見性大客流?？深A(yù)見性大客流指節(jié)假日大客流、早晚高峰大客流、惡劣天氣及大型活動大客流等;不可預(yù)見性大客流主要是指突發(fā)性的在車站出現(xiàn)的短時間內(nèi)客流聚集，造成站廳、站臺及列車內(nèi)客流陡然上升，導(dǎo)致站廳、站臺及列車內(nèi)出現(xiàn)擁擠等[5]。（二）大客流風(fēng)險因素分析綜合考慮大客流產(chǎn)生的原因，對其風(fēng)險因素進(jìn)行分析，得出如下結(jié)果：1.客流特點(diǎn)：客流密度、客流速度、客流聚集度、客流分散度2.客流群人員類型：老年、中年、青少年3.客流狀態(tài)：實(shí)際客流與設(shè)計客流間的狀態(tài)、站內(nèi)設(shè)施擁堵點(diǎn)狀態(tài)、客流超標(biāo)狀態(tài)、客流突發(fā)事件狀態(tài)4.列車運(yùn)營狀態(tài)：列車晚點(diǎn)、列車故障、同站連續(xù)無法關(guān)閉車門的次數(shù)三、AHP風(fēng)險分析法（一）AHP風(fēng)險分析法原理AHP風(fēng)險分析法采用層次分析法（AnalyticHierarchyProcess，AHP）[6]，其原理是依據(jù)問題屬性和需達(dá)到的整體目標(biāo)，將問題分解為不同的組成要素，同時按照各要素之間的相互影響和關(guān)聯(lián)及之間的從屬關(guān)系將要素按照各自不同的層次進(jìn)行組合，形成多層次的結(jié)構(gòu)分析模型，最終使問題歸結(jié)為基礎(chǔ)層（供決策的方案、措施等）相對于目標(biāo)層重要權(quán)值比例的確定或相對優(yōu)劣順序的排定。（二）AHP風(fēng)險分析法步驟通過層次分析法建造風(fēng)險分析系統(tǒng)模型進(jìn)行分析時，可分為以下四個步驟：1.建立層次結(jié)構(gòu)模型將需要決策的整體目標(biāo)、影響因素和決策對象按照相互關(guān)系分為高、中、低三個層次，繪制層次結(jié)構(gòu)圖。（1）目標(biāo)層（高）：決策需要達(dá)到的目的和需要解決的根本問題;（2）中間層（準(zhǔn)則層或指標(biāo)層）：考慮的因素、決策的準(zhǔn)則;（3）最低層（方案層）：決策時的備選方案。2.構(gòu)造判斷矩陣在確定各要素各層次之間的權(quán)重比例時，若僅為定性結(jié)果，通常不易被他人所接受，因此Santy等人提出了一致性矩陣法，即：（1）并未將全部要素一起進(jìn)行比較，而是在兩者之間進(jìn)行比較;（2）采用相對尺度，盡量減少屬性不同的要素相互之間進(jìn)行比較的困難，以提高準(zhǔn)確性;（3）成對比較矩陣是指本層全部要素相對于上一層其中一個要素的相對重要性的比較。成對比較矩陣的元素aij則表示的是第i個要素相對第j個要素的比較結(jié)果。3.層次單排序及其一致性檢驗(yàn)W元素指同一層次當(dāng)中的要素相對于上層某要素相對重要性的比例權(quán)值，這種計算方法稱為層次單排序，而能否最終確認(rèn)層次單排序則需要進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，當(dāng)一致性檢驗(yàn)比例小于0.1時，那么則認(rèn)為可以通過一致性檢驗(yàn)，否則需重新構(gòu)造成成對比較矩陣，同時對矩陣元素需要做出及時調(diào)整。4.層次總排序及其一致性檢驗(yàn)當(dāng)計算某一層次全部對于目標(biāo)層相對重要性比例的權(quán)值，稱為層次總排序。此類方法需從最高層至最低層依次進(jìn)行。若總排序一致性檢驗(yàn)比例小于0.1，則通過一致性檢驗(yàn)，即可以進(jìn)行決策，否則需要重新考慮構(gòu)造成成對比較矩陣。四、地鐵站大客流風(fēng)險分析基于地鐵站大客流風(fēng)險因素分析的結(jié)果，構(gòu)建綜合分析因素圖，如圖1所示。此外，根據(jù)地鐵站大客流的特點(diǎn)，判斷地鐵站大客流風(fēng)險的各個評估因子屬于重度風(fēng)險、中度風(fēng)險或低度風(fēng)險。綜合評估判斷見V，即：V={V1（重度風(fēng)險），V2（中度風(fēng)險），V3（低度風(fēng)險），V4（無風(fēng)險）}。（一）綜合判斷權(quán)重在風(fēng)險分析評估的系統(tǒng)之中，權(quán)重應(yīng)該準(zhǔn)確且合乎邏輯。本研究主要采用層次分析法來確定指標(biāo)的權(quán)重。通過利用表1中重要性程度分類的方法可以將這些風(fēng)險因素進(jìn)行相互比較。因此，將因子i與因子j進(jìn)行比較，并將i與j相互比較的結(jié)果記為bij。此外，根據(jù)圖1綜合分析因素中的各種風(fēng)險關(guān)系，并通過專家的評論，得出層次結(jié)構(gòu)，構(gòu)造一個比較判斷矩陣。然后使用求和乘積法對矩陣的特征向量和潛根進(jìn)行計數(shù)，并檢驗(yàn)矩陣的一致性。符合一致性檢驗(yàn)的判斷矩陣的特征向量是各指標(biāo)的權(quán)重。（二）綜合風(fēng)險分析評估模型構(gòu)建單因素評估結(jié)果如下所示：當(dāng)評估對象是客流特點(diǎn)時：（1）當(dāng)評估對象是客流群人員類型時：（2）當(dāng)評估對象時客流狀態(tài)時：（3）當(dāng)評估對象是列車運(yùn)營狀態(tài)時：（4）因此，多因素的綜合評估分析結(jié)果如下式所示：（5）五、案例分析（一）案例情況研究本案例中的地鐵站為西安市某中型地鐵站，站臺面積為4500m2，車站設(shè)計客流量為7520人/h。列車采用6節(jié)編組，車門共有48個。早高峰時段行車間隔為152s，客流量為5500～6000人/h;晚高峰時段行車間隔為164s，客流量為3000～4000人/h。列車?？繒r間為35～40s。車站目前開通的出入口為3個，分別為2號口、3號口和4號口。進(jìn)出站閘機(jī)共設(shè)2處。在靠近2號口處，進(jìn)站閘機(jī)有3臺，出站閘機(jī)有4臺;靠近3、4號口處，進(jìn)站閘機(jī)有4臺，出站閘機(jī)有3臺。通往站廳至站臺共設(shè)3部樓梯，兩側(cè)分別為1個自動扶梯和1個步行梯，自動扶梯均為下行電梯，中間2部樓梯均為步行梯?？衫弥笜?biāo)權(quán)重和風(fēng)險評估模型對該地鐵站大客流進(jìn)行風(fēng)險分析。（二）案例風(fēng)險分析首先，通過計算和分析可得單因素評估分析結(jié)果如下：（6）（7）（8）（9）隨后，可得出多因素評估分析結(jié)果B，如下式：（10）所以算出：。因此，根據(jù)上述風(fēng)險評估分析的結(jié)果，對于該地鐵站大客流的風(fēng)險分析可得出結(jié)論如下：該地鐵站大客流的嚴(yán)重風(fēng)險、中度風(fēng)險、低度風(fēng)險和無風(fēng)險的比率分別為23.6%、41%、34.2%和1.2%。六、疏導(dǎo)標(biāo)識優(yōu)化研究（一）地鐵站疏導(dǎo)標(biāo)識總體設(shè)計原則地鐵疏導(dǎo)標(biāo)識的設(shè)計要遵循以下主要設(shè)計原則：1.醒目性;2.簡單易讀性;3.規(guī)范性;4.國際性;5.協(xié)調(diào)性。（二）地鐵站疏導(dǎo)標(biāo)識優(yōu)化方案根據(jù)地鐵站疏導(dǎo)標(biāo)識設(shè)計的原則，綜合考慮醒目性、簡單易讀性、規(guī)范性、國際性和協(xié)調(diào)性，對于疏導(dǎo)標(biāo)識的優(yōu)化可采取以下幾個方案[7]：1.更改或剔除簡單提示類信息在站臺上車或下車區(qū)域，可以消除“上車區(qū)”“上車等候”和“等候隊列”等簡單的即興信息。通過將這些信息改為“×站”或“×班次”等，可以讓乘客避免乘坐錯誤的列車。2.設(shè)置排隊引導(dǎo)線并標(biāo)明出口編號車站出入口設(shè)排隊等候引導(dǎo)線，在引導(dǎo)線和出口編號之間設(shè)置箭頭。使出站人員可以清楚知道隊列和出口。它可以避免無效排隊，也可以避免從錯誤的閘機(jī)出站，以便乘客能迅速到達(dá)目的地。在閘機(jī)上增加導(dǎo)向標(biāo)志，導(dǎo)向裝置與閘機(jī)相連。當(dāng)閘機(jī)故障時，顯示屏自動顯示，提示不能進(jìn)出站的旅客，盡快更換閘機(jī)，避免旅客在故障閘機(jī)前等待，增加人流擁堵。3.出站扶梯設(shè)置標(biāo)識牌標(biāo)識牌應(yīng)設(shè)置在出口扶梯的兩側(cè)或上方。自動扶梯上的標(biāo)志主要指向出口，因此乘客可以清楚地看到并確認(rèn)自己是從正確的出口離開車站的。4.根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置標(biāo)識牌距離根據(jù)車站的實(shí)際情況，通過優(yōu)化線路圖和出站引導(dǎo)圖標(biāo)的位置快速引導(dǎo)乘客出站，避免因乘客停止造成交通擁堵。因此，出口導(dǎo)向標(biāo)識牌的設(shè)置距離不應(yīng)太靠近出口。扶梯兩側(cè)可設(shè)置一些警示標(biāo)志。同樣，線路圖不能帶到自動售票機(jī)上，但可以放在自動扶梯的兩側(cè)。七、結(jié)語軌道交通系統(tǒng)已在許多城市廣泛應(yīng)用，由于其便利和守準(zhǔn)的特性，導(dǎo)致高峰時段的乘客需求量很大，尤其是在某些特大城市的地鐵站大客流現(xiàn)狀極為嚴(yán)峻，甚至?xí)碇T多風(fēng)險隱患。因此，對地鐵站大客流進(jìn)行風(fēng)險分析和疏導(dǎo)標(biāo)識的優(yōu)化研究是十分重要的。文章從對地鐵大客流的風(fēng)險分析出發(fā)，研究了大客