【《地铁地下车站客流承载能力问题分析的理论基础概述综述》12000字】

地铁地下车站客流承载能力问题研究的理论基础概述目录TOC\o"1-3"\h\u19553地铁地下车站客流承载能力问题研究的理论基础概述 [46]。表2-3城市轨道交通车站服务水平等级等级乘客在站状态描述A乘客能够按自己所规划的路径在站走行，并且可以自由调整在站走行速度，此时的径路规划和速度调整都不受其他乘客干扰B乘客有足够的空间自由选择走行速度，可绕过、越行他人。但是此时乘客已经开始察觉到其他乘客的影响C乘客有足够的空间能够正常步行，可以绕过、超越他人，也可以反方向、穿插行走。此时在站乘客人均空间减少，客流流速降低，乘客间会产生轻微的冲突D乘客按正常路径走行时和选择超越他人时都会受到一定的限制，穿越反方向客流的冲突概率很大。此时乘客需要经常改变自己的速度和在站位置，站内形成了有一定流率的乘客流，乘客之间会不时发生接触和干扰E此时在站乘客都会受到限制从而无法按自己预估速度前进，乘客需要频繁地调整自己的行走速度。乘客行走空间小，无法超越、绕行其他人，只能一步一步地前行。乘客变更方向也十分困难。乘客的客流量接近各个基础设施设备的服务能力并伴随堵塞和走行中断F乘客行为受到限制，只能一步一步地向前蹭。与其他乘客间的碰撞频繁，无法转变方向、超越、绕行。乘客流具有突变性和不稳定性，乘客流之间会出现排队现象从表格定义中可以看出，车站在A等级服务水平下，乘客可以自由行走，客流呈现自由流的状态；当服务水平变为最低等级的F后，随着在站客流密度的增加，行人流速度波动，乘客流量开始下降。A到E级都为乘客处于运动时的安全状态，从A到E级别，在站客流量不断增大，乘客舒适度不断降低。F等级为不安全的等级，在F等级中乘客几乎滞留不前，堵塞极为严重，车站管理也十分困难，此时极其容易发生交通安全事故。1.5地铁地下车站承载能力模型的建立计算地铁车站最大承载能力时采用“压力测试”的理论思路，该思路会将要计算承载能力的车站假设为一个大小固定不变的容器，该容器不受在站乘客量多少的影响，只与容器本身性质有关，即车站最大承载能力主要受车站实际建筑大小、基础设施设备的空间分布情况，也受在站走行的乘客交通特性及行为特性的影响，还受到日常运营管理中对乘客组织方式、车站发车间隔等因素的影响，而受到客流需求影响相对较小。1.5.1地铁地下车站基本承载能力模型地铁地下车站客流承载能力模型的目标函数是进站客流量加上下车客流量再减去出站客流量和上车客流量的最大值，约束条件选取了地铁地下车站各个基础设施设备的服务能力，如进展客流量要小于单位时间进站闸机能力乘以该站进站闸机数，出站客流量要小于单位时间进站闸机能力乘以出站闸机数。上车乘客数小于t时刻车门最大通过乘客数乘以列车门数，下车客流同理。针对站台的约束主要是其在站台上的人均可利用面积不小于服务等级为F时人均可利用面积。函数中的符号见表2-4。MaxC=NinNin=m=1NoNDNBDu表2-4地铁地下车站客流承载能力符号说明符号说明符号说明C地铁车站承载能力n进站闸机数N进站客流量n出站闸机数N出站客流量C单位时间进站闸机能力N下车客流量C单位时间出站闸机能力N上车客流量t列车车门数N第m个进站口客流量p(t)t时刻车门最大通过乘客数N第e个出站口客流量Nt时刻u站台客流量N第a车门下车客流量Su站台可供乘客使用面积N第a车门上车客流量πt时刻u站台乘客服务水平Dt时刻u站台乘客密度u=8,9QUOTEu=8u=8，代表8号线QUOTEu=9u=9，代表9号线Tt时刻v设备通过乘客数v=1,2QUOTEv=1v=1，代表扶梯QUOTEv=2v=2，代表楼梯πt时刻v设备服务水平t进站口数量t出站口数量1.5.2模型分析通过地铁地下车站承载能力数学模型的目标函数中分析可知，车站进出站客流量、列车上下车客流量共同决定车站正在承载的客流量；分析约束条件可知地铁各个基础设施设备的乘客密度与乘客行为特性和交通特征、车站各个设施设备在站的空间布局以及车站日常的运营管理措施等有关，这些因素相互作用、相互影响，由于车站承载能力受多种因素影响，所以想要定量十分精准地计算出车站承载能力是十分困难的，计算出来的结果可能与车站实际承载能力不符，因此本文通过Anylogic仿真手段详细描述承载能力与各个因素之间的关系并进行求解。在数学模型的约束条件中，对进出站客流采用的约束条件是闸机单位时间内在平稳运行下所能通过的最大客流量，因为进站客流进出车站的最重要标志就是通过闸机从站厅层的非付费区域进入到付费区域，并且从日常的运营管理来看，闸机处是非常容易造成拥堵的地方，因此选取闸机通过客流量作为限制乘客进出站的约束条件。在乘客进站到上车到达目的地的过程中，除了闸机处容易造成拥堵，在站台层的站台也是容易造成拥堵的地方。数学模型的第三、四个约束条件约束的即为在站台上下车的乘客，该约束条件约束了在站台上下车的客流量不大于列车门数乘以一扇门单位时间内的最大上下客数量，有了这两个约束，不会出现上下车客流量大于列车最大载客数的情况。第五个约束条件约束了某时刻站台的客流密度不大于站台服务密度，该约束保证了车站能够正常运营、服务乘客，当站台出现服务能力小于站台客流密度时，整个车站系统都将崩溃，因此，站台的稳定、持续服务在整个车站系统中至关重要。第六个约束条件对车站其他基础设施设备服务能力进行约束，该约束主要约束车站的楼梯、扶梯、直达电梯等容易发生拥堵、与车站承载能力息息相关的设备，只有某时刻通过这些设备的乘客数量始终在该设备服务能力之内，车站就能保持正常运营。若这些设备长时间拥堵，车站系统就无法稳定运营。在正常运营的车站系统中，站台客流与列车的到发有很大关系，列车的到来会由部分乘客下车，造成站台密度短时间内突增，随车下车的乘客离开站台和候车的乘客上车，此时的站台客流密度又会突减。选取一段时间长、客流稳定的时间段观察站台的客流密度，会发现分析出来的结果不能很好地反应站台某些段时间内的客流拥挤程度。因此，在某车站运营条件确定的基础上，乘客随机乘车，站台能够一直稳定地提供给乘客服务，把单位时间内站台可承载的进出站加上换乘客流总的最大值定义为站台客流承载能力。该定义兼顾了站台和谐持续服务客流的服务性，是在一种安全的客流情况下，满足