城市轨道交通车站突发大客流影响及对策研究

第３２卷第７期　Ｖ０ｌ＿３２　Ｎｏ．７　企业技术开发　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬ　ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ　ＯＦ　ＥＮＴＥＲＰＲＩＳＥ　２０１３年３月　Ｍａｒ．２０１　３　

城市轨道交通车站突发大客流影响及对策研究　

凌巧　

（西南交通大学交通运输与物流学院，四川成都６１００３１）　

摘要：文章阐述了城市轨道交通突发大客流的定义及特点，以站台候车乘客密度、站台滞留乘客密度为评价指标，就突　发大客流对轨道交通车站服务水平的影响进行了详细分析，给出了各指标的计算方法，并针对如何保证客流的有序性提　出了相关建议。　关键词：城市轨道交通；突发大客流；影响；服务水平；应对措施　中图分类号：Ｕ２３９．５　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６—８９３７（２０１３）０７－００７２－０３　

Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ａｎｄ　ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｕｄｄｅｎ　ｌａｒｇｅ　ｐａｓｓｅｎｇｅｒ　

ｆｌｏｗ　ｉｎ　ｕｒｂａｎ　ｒａｉｌ　ｔｒａｎｓｉｔ　ｓｔａｔｉｏｎ　

ＬＩＮＧ　Ｑｉａｏ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｌｏｇｉｓｔｉｃｓ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ，Ｓｉｃｈｕａｎ　６１００３　１，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓ　ｔｈｅ　ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｕｄｄｅｎ　ｌａｒｇｅ　ｐａｓｓｅｎｇｅｒ　ｆｌｏｗ　ｉｎ　ｕｒｂａｎ　ｒａｉｌ　ｔｒａｎｓｉｔ，ａｎｄ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ　ｔｈａｔ　ｈｏｗ　ｄｏｅｓ　ｔｈｅ　ｓｕｄｄｅｎ　ｌａｒｇｅ　ｐａｓｓｅｎｇｅｒ　ｆｌｏｗ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｔｈｅ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ｕｒｂａｎ　ｒａｉｌ　ｔｒａｎｓｉｔ　ｓｔａｔｉｏｎ　ｂｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ　ｉｎｄｅｘｅｓ，　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｔｈｅ　ｄｅｎｓｉｔｙ　ｏｆ　ｗａｉｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｔｒａｎｄｅｄ　ｐａｓｓｅｎｇｅｒｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｔａｔｉｏｎ　ｐｌａｔｆｏｒｍ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ　ｅａｃｈ　ｉｎｄｅｘ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ　ｔｏ　ｈｏｗ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｏｒｄｅｒｌｉｎｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐａｓｓｅｎｇｅｒ　ｆｌｏｗ　ａｒｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｕｒｂａｎ　ｒａｉｌ　ｔｒａｎｓｉｔ；ｓｕｄｄｅｎ　ｌａｒｇｅ　ｐａｓｓｅｎｇｅｒ　ｆｌｏｗ；ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ；ｓｅｒｖｉｃｅ　ｌｅｖｅｌ；ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ　

随着我国经济的快速发展，各类大型活动的频繁举　

行，不可避免地会引起大规模客流的突发聚集与消散，　

作为城市交通网络的骨干体系，城市轨道交通首当其冲　

地承受着巨大的冲击和挑战。突发大客流的产生，往往　是在较短时间、较小范围内聚集大量的超出轨道交通车　

站日常运输能力的客流，加之在网络化运营条件下，大　

规模客流已由简单的“单站聚集一单线消散”模式逐渐　

向较为复杂的“区域性聚集一网络化消散”模式转变（”。因　此，深入研究轨道交通车站突发大客流的影响，对于确　

定该条件下合理的运营组织方案，保障城市轨道交通系　

统顺畅运行具有十分重要的作用。　

１突发大客流定义及特点　

突发大客流是指各类大型活动（如大型文化体育活　

动、商业会展等）或重要节假日期间，轨道交通车站在某　

一时段内候车、停留的乘客超过了该站日常旅客运输组　

织所能承担的客流量时的客流。其突发性主要体现在大　

量客流的聚集与消散通常是在很短时间、很小范围内发　

生的。突发大客流情况的主要表现为：车站拥挤、乘客流　

动速度缓慢以及站内客流交叉干扰严重等［２１。　

收稿日期：２０１３—０１—２２　作者简介：凌，ｉ（１９８７一），女，四川内江人，在读硕士研究生，研究方　向：运输组织优化理论与方法。　轨道交通线路通常连接着城市中重要的客流集散　

点，如铁路车站、长途客运站等交通枢纽，体育场、影剧　

院等重要文体活动中心，大型商业活动中心，会展中心　以及规模较大的居民住宅区等。在大型活动举行期间或　

重要节假日，随着出行客流的骤增，这些车站均可能发　

生不同程度的大规模客流突发聚集与消散。相对于日常　

客流而言，突发大客流具有以下特点：　

①客流总量较大；　②客流集散时间相对集中；　

③客流时空分布不均衡，峰值明显；　

④突发大客流对交通的影响具有传递性，但持续时　

间较短；　

⑤突发大客流的产生存在极大的安全隐患。　

２突发大客流对车站服务水平的影响　

当某一轨道交通车站发生突发大客流时，短时间内　

集中到达的大规模客流使得车站内客流密度骤增，在站　

台候车乘客达到一定规模的情况下，将引起乘客间相互　

拥挤增加，客流流动速度减慢，客流交叉干扰加剧，从而　

导致候车环境舒适度下降。同时，由于大量的乘客需要　

上车，客流乘降效率明显降低，乘客上下车时间延长，最　

终导致列车出发延误。列车出发延误将直接影响后续列　

车到达该站，因此，受列车运能限制未能及时输送的乘　

客在站候车时间也将有所增加，该部分客流与后续不断　第３２卷第７期　凌巧：城市轨道交通车站突发大客流影响及对策研究　７３　

涌人车站的客流相叠加，使得车站拥挤状态进一步持　

续。　

如果列车出发延误时间不能得到运行图缓冲时间　

的及时消除，就会导致后方车站列车到达延误。列车到　

达若有延误，将会造成该站候车人数的增加。与此同时，　

由于前方车站（突发客流发生站）占用了列车的绝大多　数运能，因此，当列车到达时，若下车客流明显少于候车　

客流，大量的乘客将滞留站台，随着时间的推移，可能会　

导致新的客流拥堵；若下车客流过多，则上下车客流的　

相互干扰加剧，导致上下车时间延长，从而造成新的出　

发延误。由此可知，突发客流带来的一系列影响将随着　列车的运行在路网中逐步扩散，车站拥挤、列车延误以　

及由此引发的安全问题等接踵而至，最终对整个轨道交　通网络的正常运营造成威胁　。　

为便于对突发大客流影响进行建模评价，本文在分　

析实际问题的基础上，假设突发大客流造成的影响呈周　

期性变化，并定义车站同一方向相邻两列车的出发间隔　时间为一个客流集散周期。　

定义变量　（ｔ）为车站ｉ方向在第ｔ个周期内站台候　

车乘客密度，单位：人，ｍｚ，则　

，　

式中，ｘｉ（ｔ）为第ｔ个周期内车站ｉ方向站台实际候车　

古赫　总人数，人；ｓ　为车站方向站台的有效候车面积，ｍｚ。　

设Ｐ。为候车环境由舒适变为拥挤的站台候车乘客密　

度临界值，人／ｍ　；ｐ～为站台能够容纳的候车乘客密度上　

枉幸　限，人／ｍ，则０≤　ｉ’（ｔ）≤ｐ～。　

①若　（ｔ）≤Ｐ。，则该时段内站台候车环境良好，不　

存在客流拥挤现象，即此时段内车站ｉ方向由突发大客流　

带来的影响可忽略不计。　

②若ｐ。＜　（ｔ）＜ｐ　，则站台内开始出现不同程度的　

客流拥挤，且拥挤度随　（ｔ）增大而增大。同时，由于在　

此类情况下，客流进入站台候车区并未受到限制，因此，　

客流的大量集聚仅限于站台候车区内，而对售票处等站　

内非候车区影响不大，即突发大客流在该情况下仅对车　

站局部设备设施的服务能力造成影响。　

③若ｐ　‘＋（ｔ）一ｐ一，则此时站台候车乘客已接近可容　

纳客流量的上限，候车环境十分拥挤。同时，此种情况下　

还可能存在部分或大量乘客由于容量限制无法及时进　

入站台候车区，而在站内非候车区域集聚，以致扩大了　

客流拥挤区域范围，因此，突发大客流在该情况下对车　站服务能力带来的影响较为严重。　

另一方面，当一定时间内到达列车的实际载客能力　

不能满足站台候车乘客需求时，候车乘客滞留现象将随　

之产生，站台滞留的候车乘客在站候车时间将有所增加，　其与后续不断进入站台的客流相叠加，以致可能造成新　

的客流拥挤。因此，可将站台滞留乘客密度作为评价突　

发大客流对车站服务水平影响的又一指标。　

定义变量ｓ　（ｔ）为车站ｉ方向在第ｔ个周期内实际发送　

的客流量，则　

Ｓ。（ｔ）＝ｍｉｎ｛Ｑｉ（ｔ），Ｘ　（ｔ）｝　．　（２）　式中，Ｑｉ（ｔ）为第ｔ个周期内车站ｉ方向可以发送的最　

大客流量，即第ｔ个周期内车站ｉ方向到达列车的当前实　际最大载客能力；Ｘｉ（ｔ）为第ｔ个周期内车站ｉ方向站台实　

际候车总人数。　

定义变量ｐ滞留ｉ（ｔ）为车站ｉ方向在第ｔ个周期结束时站　

台滞留乘客密度，则　

ｐ　留（ｔ）：　（３）　

Ｓｉ　

式中，ｘｉ（ｔ）为第ｔ个周期内车站ｉ方向站台实际候车　

总人数；ｓｉ（ｔ）为车站ｉ方向在第ｔ个周期内实际发送的客流　量；ｓ有效ｉ为车站ｉ方向站台的有效候车面积，Ｏ≤Ｐｉ滞留（ｔ）≤　

ｐ　车（ｔ）；。　若　（ｔ）＝０，则不存在站台滞留客流。　

①若Ｐ候ｉ车（ｔ）Ｐｏ且ｐ　留（ｔ）：０，则此时段内既不存在　

客流拥挤，也不存在站台客流滞留，因此，突发大客流在　

该情况下基本未对车站服务能力造成影响。　

②若ｐ。＜Ｐ候ｉ车（ｔ）＜ｐ一且ｐ　留（ｔ）：０，则此时段内虽存在　

一定程度的客流拥挤现象，但该周期结束时站台客流滞　

留现象并不存在，因此，突发大客流在该情况下对车站　服务能力带来的影响将在该周期结束时完全消除。　

③若ｐ　车（ｔ）　ｐ　且ｐ　留（ｔ）：０，则此时段内存在严重　

的客流拥挤现象，但通过该时段内到达列车的有效输　

送，客流规模得以有效减小，因此，突发大客流在该情况　

下对车站服务能力带来的影响局部消除。　

若ｐ　留（ｔ）＞０，则ｐ　留（ｔ）越大，突发大客流对车站服务　

能力带来的影响越大。　

①若ｐ　车（ｔ）Ｐｏ且ｐ　留（ｔ）＞０，则此时段内虽不存在　

客流拥挤，但由于前方车站突发大客流占用了到达列车　

的绝大多数运能，使得该站存在站台候车乘客滞留。该部　分滞留客流在站候车时间将有所增加，随着时间的推移，　

其与后续进入站台的客流相叠加，可能造成新的客流拥　

挤，因此，突发大客流在该情况下将会随着时间的推移　

对车站服务能力带来一定的影响，其影响程度随ｐ　（ｔ）增　

大而增大。　

②若ｐ。＜ｐ　车（ｔ）＜ｐ一且ｐ　留（ｔ）＞０，则此时段内存在一　

定程度的客流拥挤现象，且该周期结束时站台候车客流　

并未完全得到有效输送，因此，突发大客流在该情况下　

对车站服务能力带来了一定程度的影响。其影响程度与