轨道交通新开通车站疏散能力模拟

1、轨道交通新开通车站疏散能力模拟吴桐黄雪芦毅摘要为提升城市轨道交通平安管理水平,规范城市轨道交通初期运营 前平安评估工作，在新建城市轨道交通线路运营前须进行乘客疏散安 全评估工作，以评估能否在规定时间内将地铁客流疏散至平安区域。 选取北京地铁某新线换乘车站为研究对象，采用Vissim软件建立车 站疏散仿真模型，分析在紧急状态下的疏散能力，为新线开通前车站 疏散能力评估提供参考。关键词新线开通;疏散能力；仿真模拟中图分类号U231. 96文献标识码A文章编号2096-8949 (2022) 09-0026-03既有研究中关于轨道交通车站行人建模仿真已有丰富成果，包括正常 运营状态下客流疏散1-6和

2、火灾等紧急状态下乘客疏散7-8,前者 主要通过仿真模拟，对日常运营客流状态进行评估，对相关设计方案 和流线组织进行优化，后者主要用于评估火灾等紧急状态下乘客疏散 效率，对车站运营平安性进行评价。该文主要针对新开通线路中存在 大客流风险的换乘站，分析其在预测客流条件下的疏散效率，判断是 否满足相应的疏散标准和规范。1疏散能力检算指标检算依据通过比拟地铁设计规范(GB501572022) 9、地铁设计防火标 准(GB512982022) 10 北京市城市轨道交通工程设计规范 (DB11/9952022) 11中关于疏散时间的相关规定，确定疏散能力检算标准为：站台至站厅或其他平安区域的疏散楼梯、自动

3、扶梯和疏 散通道的通过能力，应保证在远期或客流控制期中超高峰小时最大客 流量时，一列进站列车所载乘客及站台上的候车乘客能在4min内全 部撤离站台，并应能在6min内全部疏散至站厅公共区或其他平安区 域。检算指标采用Vissim搭建车站客流疏散测试环境，并通过分析疏散时间和人 群密度分布指标等指标来评价车站的整体疏散能力。1. 2. 1时间指标车站内所有人行楼梯、自动扶梯应能满足远期高峰小时设计客流量在 紧急情况下，6min内将一列车满载乘客和站台上候车乘客（上车设 计客流）疏散到站厅等平安地区。此时车站内所有自动扶梯、楼梯均 作疏散方向或停止，通过能力按正常情况下的90%计算，垂直电梯不 计

4、入疏散能力内。L2.2密度指标采用J.J.Fruin12提出的关于通道、楼梯、排队区域等行人走行设 施的服务水平等级划分标准，将通行设施服务水平共分AF六个等 级。2首经贸站疏散能力分析 2. 1车站概述该文选定的首经贸站为北京地铁房山线北延与10号线换乘站，该站 位于首经贸北路与芳菲路交叉路口处。周边有首都经济贸易大学、万 芳园小区、首都医科大学附属卫生学校、育菲园东里等居住区。房山线首经贸站为分析模拟车站，该站南北走向，为岛式车站，站台 与站厅间通过西侧、中部和东侧三组楼扶梯连接，每组设上下各一个 扶梯和一部1.5m宽楼梯，在站厅设置四组共22个进出站闸机，并与E、F两个出入口相连，采用6

5、辆编组。站台及站厅布设如图1、图2 所示。2.2客流分析根据客流预测结果，远期车站上行方向上客量2140人/h,下客量406 人/h,断面流量2546人/h；下行方向上客量7458人/h,下客量718 人/h,断面流量6740人/h。根据行车计划，将总客流均匀分配至各节车厢，对车站进站总客流量 采用一个发车间隔的进站客流,并乘以L 4超高峰系数后得到建模所 需的客流量。2. 3车站建模采用Vissim建立车站客流疏散模型，在选择参数时，由于行人走行 速度与设施属性及乘客属性密切相关，通过查阅相关文献，从人员疏 散实验中获得疏散情况下地铁站中行人携带不同行李物品时的走行 速度均值见表lo相关研究

6、说明，在紧急疏散状态下，行人通常会加快走行速度。因此， 该文取紧急疏散情况下行人走行速度为正常情况下的1.2倍，且不同 类型的行人走行速度在对应的区间内随机分布。对于同时设置了楼梯和扶梯的地方，乘客使用楼扶梯的选择概率对车 站整体疏散能力有较大影响。正常运营情况下，楼扶梯客流选择概率 与乘客数量、乘客性别、乘客年龄、楼扶梯方向、楼扶梯长度、楼扶 梯宽度、楼扶梯高度等因素有关。通过实地调研北京地铁国贸站、西 二旗站、西直门站早高峰（7： 30-8： 30）站内不同楼扶梯处的客流 比例，以此估计车站楼扶梯的客流选择概率。通过研究北京地铁换乘站内楼扶梯客流比例可知：当楼扶梯高度相等 时，上行楼扶梯客

7、流比例小于下行楼扶梯客流比例；当楼扶梯高度不同时，随着高度的增加，对于上行楼扶梯和下行楼扶梯来说，楼扶梯 客流比例均呈减小趋势。首经贸站站台与站厅间楼扶梯提升高度5. 1m,因此乘客对楼扶梯选择不敏感，鉴于紧急疏散条件下乘客出站意愿强烈，因此仿真过程中, 乘客按就近原划等比例选择楼扶梯。4车站疏散能力检算车站疏散能力检算通过分析所有乘客从站台层疏散至站厅出口的时 间，并将疏散时间与规范中规定的平安疏散时间进行比照，判定疏散 时间是否满足规范要求。为了直观反映疏散过程中客流变化情况，仿 真过程中通过截取不同时间站台和站厅客流密度分布云图，分析疏散 过程中的客流聚集风险点。1疏散时间超高峰小时紧急

8、情况下站台和楼扶梯口客流疏散时间如图3所示。 由图3可知，在极限客流条件下，4号线站台乘客疏散时间170s,预 留60s反响时间，实际疏散时间230s,满足规范要求疏散时间小于 4min的防灾要求。2客流密度根据行人密度与服务水平的关系，模型中采用业内通用的服务水平分 级标准，采用不同颜色表示不同区域客流密度（见表2）。不同时刻站台客流密度及分布规律如图4和图5所示。根据站台密度分布图可知，客流在站台上密集区域集中在车门前和楼 扶梯前，行人走行顺畅，在下行方向出现过度密集区域，但是能够在 规定时间内完成疏散，车站整体疏散效率高。客流在站厅上密集区域 集中在闸机处和楼扶梯前，行人走行顺畅，且未出

9、现过度密集区域, 车站整体疏散效率较高。3结论及建议根据上述分析结果可知，车站在超高峰时段能满足紧急疏散条件下在 4min内将乘客全部撤离站台，并在6min内将站内乘客全部疏散至站 厅出口，且公共区乘客人流密度等参数应符合乘客疏散和平安运营要 求。对于下行方向客流，由于断面客流较大，在紧急疏散情况下，站台楼 扶梯口会在短时间内聚集大量乘客，偏向下行方向的楼扶梯均出现客 流过饱和状态，持续时间约3min,存在一定的平安隐患，应作为开 通后运营管理的重点监控风险点。参考文献1穆娜娜.某地铁车站疏散能力模拟研究J.中国平安生产科学技 术，2022 (S1)： 36-40.段井松，房霄虹.基于客流仿真

10、的太原地铁下元站换乘方案设计 J.交通与运输，2022 (4)： 41-45.3房霄虹，冯爱军，刘彦君.轨道交通换乘车站客流仿真评估指标体 系优化及应用J.都市快轨交通，2022 (5)： 68-73.4霍揭.基于客流模拟的沈阳地铁1、2号线换乘站改造设计研究J. 铁道标准设计，2022 (7)： 148-153.5李得伟，周玮腾.城市轨道交通枢纽客流仿真辅助决策技术与实践 研究J.铁道标准设计，2022 (12)： 1-4.6高艺伟，岳丽宏，戴小倩.岛式地铁站火灾仿真模拟及人员分区疏 散研究J.青岛理工大学学报,2022 (3)： 122-130.7姜学鹏，蒲婷，张帆.地铁车站火灾人员疏散可靠度研究J.平安 与环境学报，2022 (5)： 2170-2177.8唐国磊.港口客运站人员应急疏散仿真J.科学技术与工程，2022(22)： 332-337.9地铁设计规范：GB501572022S.北京：中国建筑工业出版社, 2022.10地铁设计防火标准：GB512982022S.北京：中国计划