【武汉地铁1号线车站客流特征及大客流控制方法探究13000字（论文）】

武汉地铁1号线车站客流特征及大客流控制方法研究目录TOC\o"1-2"\h\z\u摘要 摘要我国的轨道交通正在高速发展，以此来解决城市拥堵、交通不畅的问题。但是各个城市在随着轨道交通慢慢发展到后期，都要面临大客流的问题。而武汉市的地铁1号线的各车站随着城市发展，在面临高峰期的大客流时也开始慢慢变得拥挤。本文以此为出发点，针对武汉1号线进行车站类型分类，分析地铁站客流来源，了解常态化客流组织和突发性客流组织，从地铁车站关键设施与客流流线特征等方面分析来进行客流控制研究。首先根据地铁车站的关键设施和客流流线特征，分析出地铁的各类客流及车站设施服务能力之间的关系，以此为切入点对地铁车站的进站客流和换乘客流进行线性规划计算，即在保证车站在不影响服务能力和乘客安全的情况下的最大进站量和换乘量。因此，以车站的设施服务能力和列车运输能力作为对进站量和换乘量的约束条件，得到一个线性规划的客流控制模型，并利用Matlab求出最佳解。最后根据前文分析，选取侯家塘地铁站为典型车站进行案例分析，得出此车站的最佳的进站量和换乘量，并设计客流控制方案。关键词：轨道交通；大客流；客流控制；线性规划1绪论2武汉地铁1号线车站客流特征及大客流控制方法2.1客流来源2.1.1进出站客流来源（1）附近有多个居民小区的地铁站：这种地铁站的乘客来源主要来自上下班通勤需要乘坐地铁的居民。从地铁站的运营一天的客流数据来看，客流高峰时段主要集中在早上上班的时间段。而随着共享单车的普及和公交站点与地铁站的衔接，越来越多的离地铁站不太远的乘客选择在骑车或者乘公交之后转乘地铁，导致地铁站的客流量不断增加。（2）附近有多个公司和学校的地铁站：在工业区、学区附近的地铁站，高峰客流的变化比较规律，一般是早上上班、上学的大量乘客组成高峰出站客流，而晚上下班和放学的乘客会形成高峰进站客流。（3）处于商业中心、大型商场附近的地铁站：在商业中心或者大型商场附近的地铁站，客流的组成主要就是来购物逛街的人群，一般节假日或者周末的客流会比较大，时间一般在上午10点到晚上9点。而平常工作日的客流则主要来自商业中心或者商场的工作人员，一般是早晚有高峰客流。（4）附近有较多公园、体育馆等娱乐设施的地铁站：围绕有公园、体育馆、游乐园等娱乐设施比较多的区域的车站，受娱乐场所的集体性活动较大。每当娱乐场所举办大型活动时，活动散场期间会形成进站大客流。（5）在交通枢纽附近的地铁站：车站的客流主要来自交通枢纽的旅客，一般是放假旅游、探亲、春节返乡等等的旅客。这里的地铁站受交通枢纽的列车、客车等的到发车时间的影响，导致间歇性的小高峰客流。2.1.2换乘客流来源武汉1号线现在共有三个换乘地铁站，分别是五一广场站、侯家塘站和黄土岭站，即1号线与2号线、1号线与3号线、1号线与4号线的换乘站。也就是说1号线的换乘客流全部来源于2号线、3号线、4号线，如工作日各换乘站的早晚高峰期客流，1号线乘坐1号线转2号线的去火车站、高铁站的客流，3、4号线周末或节假日转1号线去五一广场、黄兴广场的客流。2.2地铁车站分类1号线共有20座地铁站站，3座换乘地铁站。根据1号线重要车站的客流特点和周边用地情况，车站分为居住型、办公型、商业型、交通型。2.2.1居住型站点有的地铁站附近的建筑物以公寓、小区为主，功能上主要是居住为多。进出站客流在平常工作日相对集中，主要在早晚的上下班高峰时段。工作日的早高峰为7:00-9:00，进站客流较多；晚高峰为18:00-20:00，出站客流较多；周末与工作日总体变化趋势一致，但潮汐特征不如工作日明显。如1号线马场站出入口附近有不少居民小区，如湘江世纪城、万国城、万科城、珠江花城、迎祥泉等。2.2.2办公型站点地铁站附近区域的建筑物以办公楼、用人单位为主，客流的进出量与居住型站点刚好相反。平常工作日主要是早上的出站量高，晚上的进站量低，而周末和节假日的客流在地铁站的运营时间内都比较稳定。2.2.3商业型站点处于商业中心、商场及步行街等地方附近的地铁站，一般来说早上的出站客流较多，且多为商业中心、商场等的工作人员。而且下午16点也是多为出站客流，高峰时间段的出现可能在16点至晚上10点甚至更晚。如武汉地铁1号线的五一广场地铁站站附近，有五一广场、王府井百货、新世界百货、司门口、平和堂、九龙仓等商业中心；黄兴广场站附近是黄兴路步行街。2.2.4交通型站点此类地铁车站周边一般有高铁站、客运站、货运站等交通枢纽，客流高峰期与列车、客车的到发时间相关。一般列车或客车到站时是进站高峰期，发车时是出站高峰期。如开福区政府车站附近有武汉汽车北站，开福寺车站可以站内换乘长株潭城际铁路等车站。2.3车站服务设施与客流流线分析2.3.1站厅层服务设施地铁站的站厅层位于地铁站的负一层，是设有自助售票机、检票机、安检设备、进站闸机、服务站等服务设施设备的场所，也是部分换乘地铁站的乘客换乘的中转区域，主要功能是为乘客提供进站、售票、检票等服务，也是大量客流聚集分散的区域。站厅层通常分成两个区域，一个是非付费区域，即乘客进站进行购票、安检等活动的区域，而且连接车站的各个出入口，并能方便乘客通过地铁站穿过马路等等；另一个是付费区域，乘客在非付费区域通过进站闸机进入付费区域，之后乘坐楼扶梯进入站台层。非付费区的服务设施有安全检查设施、进出站闸机、售票服务设施等。站厅服务设施特点如下。（1）安全检查设施由于地铁列车运行时车内空间是完全封闭的，出于对乘客安全的考虑，安检是对乘客安全负责的必要措施，安检设施也是组成地铁系统安全的重要部分。而且当大量乘客涌入地铁站，形成大客流时，进入地铁站后安检设施的存在能延缓乘客进站的速度，将大客流分流进站，防止乘客进入站台后等车聚集、造成拥堵，但是如此来就容易造成站厅层的客流积聚和拥堵。根据现场调查，武汉地铁1号线已经全部实行了进站安检，安检一般由工作人员手持金属探测仪检测乘客，包裹则由通道式A线行李检查机检测是否有违规、违禁物品。（2）进出站设施（闸机、购票设施）进出站设施包括自动售票机、人工服务台及进出站闸机。并且武汉地铁1号线现在已经全面实行了所有闸机都能使用手机乘车码进站，多数乘客都能直接刷码进站，无需排队购票，加快了乘客进站的速度，大大增加了闸机的服务水平。通过调查发现，除去外来人员一般需要购票进站外，大部分乘客都会选择刷码进站，使用一卡通的的乘客也在逐渐减少，但是部分乘客因为地铁站内的信号问题或者闸机的检测问题导致刷码速度较慢，会在闸机出造成拥堵。2.3.2站台地铁站的站台层一般处于地铁站的负二层或者负三层，是最能体现车站运输功能区域，包括列车停车轨道、乘客候车区域、公共卫生间、楼扶梯等，主要功能是地铁列车停车、为乘客等车及上下车提供服务。地铁站站台分为岛式站台和侧式站台，而武汉地铁站的站台多为岛式站台。而站台的设计长度和宽度取决于高峰小时的客流量，站台的其他设施数据如下。（1）楼扶梯由于地铁站一般分为处于地下，楼扶梯作为连接地铁站厅层和站台层的唯一通道，其通过能力能影响整个车站交通效率，因此必须把握好楼扶梯的通过能力以此进行车站的客流控制。楼扶梯分为自动扶梯和楼梯，而自动扶梯在一般情况下相比楼梯的通过能力更高，乘客也大多选择自动扶梯上下地铁站厅和站台。其中自动扶梯的配置和通过能力如下表。：表STYLEREF1\s0SEQ表\*ARABIC\s11各类自动扶梯通行能力速度/(m/s)通行能力/(人次/h)1m0.567200.65≤81900.650.543200.655265由于地铁站层与层之间较高，多数乘客都会选择乘坐自动扶梯，但是楼梯的设置是必要且必须的，特别是在紧急情况时疏散乘客，所以一般会设置在客流量比较少的区域。武汉地铁站的楼梯一般为混行楼梯，宽度设置视情况为1-2m。经过现场考察发现，地铁站站厅和站台在客流高峰期时，自动扶梯处会出现较严重排队和拥堵的情况，部分赶时间的乘客会选择更空旷的楼梯上下站台站厅。而在客流较少或者上下楼的乘客较少时，自动扶梯无需排队，绝大多数乘客会选择更省力的自动扶梯。（2）地铁列车地铁列车的车型有A型车、B型车，且一列列车有单司机车室和无司机车室，不同的配置下列车的运输能力也不同。而列车的定员、满载率、以及列车的编组都影响着列车的运输效率，列车的开行方案也影响着着地铁运输能力的高低。表STYLEREF1\s0SEQ表\*ARABIC\s12地铁列车主要技术参数地铁列车类型A型车B型车单司机室定员310人230人满载率139%142%无司机室定员310人250人满载率139%140%2.3.3客流流线分析一般的地铁站通常只有两条客流流线，即进站客流流线和出站客流流线。但是换乘站通常有多条客流流线，若是两条地铁线的换乘站，就有进站客流流线、出站客流流线以及两条换乘客流流线。但如果是三条以上地铁线或者有其他轨道交通衔接的换乘站，则站内的客流流线中的换乘客流流线会急剧增多，影响车站的运行效率。因此车站的结构和服务设施应该结合客流的流线进行设置，确保客流流线尽量保持简单明了、高效有序、避免交叉，使各个方向的客流流线的客流尽可能快速有序离开地铁站，避免拥堵。通过调研发现，武汉地铁1号线的地铁站内的进站客流流线、出站客流流线、换乘客流流线如图所示。2.4地铁站的客流控制和组织2.4.1工作日期间客流控制在工作日期间，地铁客流的高峰时间段主要集中在早上和晚上，即上下班高峰期，是可以提前预知进行控制的大客流。因此地铁站的工作人员对于早晚的高峰客流一般会提前在出入口进行客流控制，在微信公众号、微博、广播电视等网络媒体上提前告知车站的调整措施。在车站进行客流控制时，一般会提前放置铁马，安排负责人进行引导和疏散客流。2.4.2节假日期间客流控制在节假日期间，商业型、交通型等地铁站的客流量变化较大，客流相比工作日会急剧增多。地铁站的工作人员一般会根据以往的经验总结客流的变化规律，制定客流控制方案，提前在微博、微信公众号等网络媒体公示信息。同时会在大客流出现前，提前设置好三级客流控制措施，时刻准备应对突发情况，保证大客流来临时的乘客出行安全，将进站客流限制在安全值以内。2.5突发性客流组织突发性大客流是指在地铁站周边大型活动或突发事件的影响下，短时间内聚集的大量客流，对车站客流秩序产生较大影响。2.6地铁大客流分类及其控制方法地铁车站大客流是指客流在特定时间集中到达的现象。客流需求远远超过车站疏导能力，导致车站各处滞留的旅客不断积聚，特别是自动扶梯、进出站闸机等地方。一般来说，大客流出现时，进站客流的急剧增加，导致乘客的数量超过列车的运输能力，会使车站的滞留乘客不断增多，造成站台层的拥堵，不仅影响乘客进站，也会影响列车上乘客下车出站，导致车站的交通运输效率下降。此时地铁的工作人员一般会通过提前制定列车开行方案或者临时紧急调车，缩短列车的发车间隔，增加开行次数，以此提高地铁列车的通行能力。但是当列车的发车间隔达到最小、开行次数达到最大，列车所能达到的运输能力达到最大，依然不能满足地铁站不断增加的客流时地铁的工作人员通常会实施客流控制的方案和措施，解决地铁车站的客流拥堵问题以及客流拥堵导致的安全风险问题和乘客滞留站台导致的服务水平下降的问题。常见的客流控制措施一般从限流方面入手，如地铁线分段性协调限流，即限制上一个车站的进站客流，为下一个车站的大客流留出列车空间；改变车站服务设施的位置、方向，比如将混行楼梯改为只能上行或者只能下行，根据大客流方向改变自动扶梯相对应的上下行方向，或者禁止自动扶梯的通行来避免乘客排队导致站台、站厅的拥堵；调整部分出入口为只进不出或者只出不进；安排工作人员对大客流进行组织、引导，提高客流流动效率，避免不必要的客流冲突等等。2.6.1大客流分类根据大客流产生的原因，分为可预见大客流和不可预见的大客流。根据出现的原因、时间等方面对可预见的大客流进行分类，共分为4种，分别是工作日期间乘客上下班造成的早晚高峰时段的大客流，简称为工作日早晚高峰客流；节假日期间居民发生大量出行行为造成的大客流，简称为节假日大客流；大型活动举办散场后参与活动人员短时间内涌入地铁站造成的大客流，简称为大型活动大客流；当天暴雨或者降雪等恶劣天气时造成地面交通的拥堵致使更多行人进入地铁站引起的大客流，简称为恶劣天气大客流。地铁站附近有临时组织的大型活动；天气突变；地铁站内突然发生火灾、停电、列车延误等紧急事故或者其他紧急情况。由于这种大客流的出现时间是无法提前进行预测的，当然无法预测到大客流的规模和持续时间等方面。因此不可预料的大客流是没有一定规律可循的，出现时会导致地铁站的乘客人数在短时间内快速增加，积聚拥堵在地铁站站台层，需要多趟列车到站运送乘客。2.6.2客流控制方法客流控制是指当城市轨道交通车站的设施设备负荷或车站的服务能力不能满足大客流的需求时，为保证乘客、扶梯、闸机等的安全，站内外利用铁马等设施限制进站客流或改变客流，避免因客流过大导致拥堵，产生安全风险而造成交通事故。（1）车站三级客流控制（限流）当地铁站内的乘客人数达到一定数量形成大客流时，每到一定数量等级的阶段，就要在地铁站内的不同关键区域采取客流控制措施，引导、干预、控制客流移动，避免客流流线的交叉，保证乘客能够根据站内指示和工作人员疏导的信息有序离开地铁站或者乘坐地铁。而根据地铁站内大客流的具体情况，包括乘客数量的大小及站内各区域排队等候导致的拥挤程度，一般会将客流控制的组织措施分为三级。地铁站的管理人员会依据客流控制的原则，先从站内控制客流进而对站外即将进站的乘客采取控制措施，先对站内的进站乘客采取控制后再控制换乘乘客，并且会根据地铁站实际的情况同时进行多种客流控制手段。针对客流控制的分级条件、客流控制措施设置的区域、需要控制的客流种类，针对不同等级的客流的控制措施如下。一级客流控制。当进站和换乘的乘客到达站台后，由于站台的乘客数量较多，导致站台滞留的乘客数量达到一定数量，或者排队等候列车到达的乘客产生拥堵并达到站台警戒线时，应该减缓站外以及站厅层乘客的进站速度，需要在站厅通过闸机通向站台的楼扶梯处和换乘楼扶梯处设置回形铁马、栏杆等对乘客进行拦截、分批次放行李或者调整部分下行的楼扶梯转为上行，引导站台的出站客流迅速出站、为进站客流留出站台空间。二级客流控制。在采用一级客流控制后，站厅付费区自通往站台的楼扶梯处客流由于被限制导致积压，当站台客流进一步增加，站厅付费区客流达到一定数量或排队乘客达到站厅付费区警戒线时，为避免客流过于拥挤，需考虑启动二级客流控制，具体措施为：a．将站厅的部分进站检票闸机关闭或者改为出站检票闸机，减慢乘客进站速度、加快乘客出站速度；b.如果换乘站是站厅换乘，则在站厅层拦截换乘客流，避免站厅换乘客流过多造成混乱；c.在站厅的付费区域设置回形铁马形成回形线路，保证乘客有序排队进入站台。三级客流控制。当站厅和站台的乘客数量进一步增加，站厅付费区客流达到一定数量或站厅的排队乘客达到站厅非付费区警戒线时，为避免客流过于拥挤，需考虑启动二级客流控制，具体措施为：a.增派工作人员在进站出入口的区域控制进站乘客的进站速度，或者对进站乘客进行拦截，根据站内情况让乘客分批次进站乘车，必要时将部分进站出入口设置为只进不出，或只出不进；b.关闭站厅非付费区域的部分进站检票闸机和自动售票机；c.在出站检票闸机及控制措施的关键区域安排工作人员进行引导，加快出站客流的出站速度；d.向行调申请增加列车的停站时间缩短列车的到站间隔或增加空置列车；e.如果换乘站是站厅换乘，则在站厅层拦截换乘客流，视站厅和站台情况分批放行。（2）流线组织、站务人员疏导及信息引导在站厅站台客流控制的关键区域放置铁马、围栏等设施保证乘客流动方向与客流流线一致，以及限制乘客的行进速度；在站厅站台客流控制的关键区域设置负责引导的工作人员，在

客流流线方向变换的重要节点设置简单明了的显眼的引导标志，疏导客流有序离开地铁站或者搭乘地铁，避免造成站内客流部分区域过度拥挤而其他区域空闲，使地铁站各区域的客流分布比较均匀。3地铁站客流控制模型3.1模型假设因为在地铁客流控制过程中，各流程中的事件发生具有一定的随机性，因此在数学模型的计算中需要对模型的部分事件进行假设。（１）在实施客流控制的措施时，乘客能够规律有序地到达控制的区域，不会产生急剧增加的客流；（２）在实施客流控制的措施时，站台层的地铁列车的开行方案以及列车到达时间不变，也不会缩短列车到达车站的间隔；（３）在实施客流控制的措施时，列车到达车站的满载率和下车率保持不变；（４）假设每个乘客都能遵守交通秩序，按照先下车后上车的顺序有序上下车；（５）将侧式站台等同于岛式站台，从整体考虑两侧列车的到发间隔等以及两侧站台的承载能力；（６）默认乘客不会滞留在地铁站的站厅层或者站台层，只会根据客流流线的流程从进站到乘车离开、出站后快速离开地铁站或者下车后迅速换乘上车离开；（７）默认乘客熟悉地铁站内的布置、设施及路线，不会出现走错方向、绕道行走或者四处张望寻找工作人员等情形。

3.2目标函数此线性规划模型的设计前提是在保证车站在不影响服务能力和乘客安全的情况下，计算出地铁站的最大进站量和换乘量。故将地铁站的最大进站量和换乘量设定为目标函数max。地铁站的进站口一般有两个及以上，为方便计算，此处的进站口仅仅是指进站闸机的检票入口，而不是乘客进出地铁站的出入口。假设每一个进站口的进站乘客人数表示为Ai，换乘乘客人数表示为Bj，以最大进站量和换乘ma式中：AiBjｎ—表示地铁进站口的总个数；ｍ—表示地铁站台的总个数。3.3约束条件3.3.1安检能力约束乘客进入地铁站后，无论是需要购票或者无需购票直接扫码、刷卡进站的乘客，都需要在进站通过检票闸机前进行安检。而安检的速度一般比较缓慢，特别是等待行李包裹从安检机传送出来的时间比较久，经常会导致乘客排队现象，一旦出现大客流就会造成站厅非付费区的拥堵。因此乘客是否携带行李和包裹以及行李包裹的大小也会延长安检时间、降低安检效率。因此安检设施的通行能力需要在原服务水平的基础上增加一个乘客不携带行李的增量系数。A式中:λ—乘客不携带行李和包裹需要的增量系数；Ci—每小时内地铁站第i个进站口的安检设备，3.3.2检票闸机通行能力约束乘客进入地铁站后到达车站的非付费区，需要通过进站检票的闸机才能进入付费区域。地铁站通常会设有多台进站检票闸机，闸机一次只能通过一人，因此一个闸机的服务水平是固定不变的，可以通过限制闸机开放的数量来控制进站客流，防止站台层的乘客过多造成拥堵。A式中：n—进站闸机开放的数量；Di闸机—单位3.3.3楼扶梯通行能力约束楼扶梯和直达电梯作为连接地铁站厅层和站台层的唯一通道，是地铁站内各区域中最容易造成乘客积聚和拥堵的位置。而楼扶梯是保证乘客能够顺利从站厅到站台乘客、从站台到站厅离开地铁站的主要通道，并且在换乘地铁站，特别是对于将换乘区域设置在站厅的地铁站，换乘客流与进出站客流极易在楼扶梯处产生冲突，造成人群拥堵，产生安全隐患。此外由于直达电梯属无障碍设施，本模型不做考虑。α(1−式中：RikRJkGk—表示Hk—表示单位时间内乘客乘坐第k组楼扶梯中乘坐楼αk—表示βk—表示乘客选择第k组楼扶梯中的楼梯时，如果是混行楼梯，则会受出站乘客的影响，导致服务水平降低的折减系数。若楼梯只是是上行或者下行楼梯，则无需考虑折减系数3.3.4站台承载能力约束地铁站的站台层是整个车站中乘客类型最复杂及乘客客流流线最容易交叉的区域。特别是当站台两侧的列车，即上下行列车同时到站，两侧的上车客流、下车客流同时汇聚于站台，并且同时产生多条客流流线。考虑到站台受面积限制，承载能力是有限的，因此需要考虑到最极端的情况以保证乘客安全的情况下建立约束条件。而最极端的情况，即为站台两侧的列车同时到站，并且假设列车上下车的乘客和站台上候车的乘客同时处于站台区域内。ℎ式中：ℎj—地铁站j站台列车的到发时间Pij—UjuSplatformj—根据站台面积计算的站台承载能力3.3.5列车能力约束通常情况下，在客流高峰时段，地铁站内的客流量过大，站台内的所有候车的乘客无法在列车到达时全部上车离开，会造成乘客的二次甚至三次候车，逗留地铁站台的时间较长。因此在设计约束条件时，必须考虑到在客流控制的时间段内，为保证站台的安全风险，要求每一次列车到站都能将站台上候车的乘客运送离开。故需要设置的约束条件是在一定时间内，进入站台的乘客人数不超过列车到达时剩余的的最大服务能力。KKCC式中：Kju、KjRju、REju、Eτ—为此地铁站的下一个车站的乘客可以上车乘坐地铁设置的列车剩余空间系数，通常的取值范围是0.8~0.9；Fju、FNj—第j个站台到站的列车的定员人数，即规定的一3.3.6换乘比例约束如果地铁站是换乘站，对其进行客流控制时，需要同时考虑对进站乘客和换乘乘客的人数数量的控制。但由于部分车站的进站客流人数远大于换乘客流人数或者远小于换乘客流人数，两者不是同一等级的控制量。因此在这里对进站乘客数量和换乘乘客数量设置一个比例参数，对其进行调控：β式中；β1、β23.4模型建立综上所述，最终的地铁站客流控制模型为：maS.t.4案例分析根据上文以及现场调查结果分析，武汉地铁1号站的侯家塘站既是1号线和3号线的换乘站，并且各出入口附近设有酒店、医院、学校、超市、商场、体育中心、公司等等，属于办公型、商业型的混合型车站，且附近常有大型活动举办。因此考虑到文章篇幅以及不必要的重复研究，本章将选取侯家塘地铁站作为武汉地铁1号线的典型车站进行客流控制的研究。4.1侯家塘地铁站概况4.1.1站外周围环境概况侯家塘站是武汉地铁1号线第十个车站，3号线一期工程第二十一个车站，车站位于劳动西路与芙蓉中路西北侧，沿劳动西路敷设，共4个出入口，1、2、3、4为地铁出口。1号口通武汉市三医院、如家酒店和一国际大酒店；2号口毗邻新一佳超市、雨花雅礼中学、枫树山小学；3号口通往琴岛演艺中心、田汉大剧院、格华斯艺术酒店、湖南星电集团；4号口通往叮叮Mall地下商场、贺龙体育中心、湖南泰古实业。车站周边学校、办公场所较多，所以客流呈现明显的早晚高峰，又因背靠贺龙体育中心，车站有可预见性的大型演唱会或体育赛事客流。4.1.2站内结构概况侯家塘地铁站共有三层，其中负一层是站厅层，负二层和负三层都是站台层。负二层的站台层是地铁1号线的站台层，负二层则是3号线的站台层，均为岛式站台。1号线和3号线之间的换乘属于不同站台间的换乘，而且是上下层站台换乘，有单独的换乘楼扶梯，避免了换乘客流与进出站客流在站厅层的交叉。侯家塘站开放了A、B、C1、C2、D1、D2六个出入口，为了方便获取数据计算，根据站厅层进站检票闸机的位置分布，将侯家塘站的进站口分为A、B两端，共2个进站口。4.2模型参数4.2.1侯家塘站高峰时段客流数据数据采集侯家塘站2020年某工作日高峰的各进站口的进站量和各换乘方向的换乘量，如下表1所示：早高峰12341换33换1进站量（人/h）78985892685833353316 4.2.2侯家塘站约束条件参数计算（１）安检服务水平计算侯家塘地铁站的站厅虽然有4个出入口，但只有两个进站口，故而只在每个进站口处各设置一出安检区域。经过调查，对于携带行李的乘客安检设施的实际服务水平大约为每小时1800人，这里设置增量参数为1.2，则安检设施的服务水平最终为每小时2160人。（2）进站检票闸机服务水平计算通过实地调研，经计算每台进站检票闸机的服务水平约为每小时600人。而侯家塘地铁站的两个进站口各设有7台进站检票闸机。（３）楼梯与扶梯通行能力计算为了方便研究每组楼扶梯的通行能力，并且侯家塘站的楼梯和自动扶梯较为分散，本文将侯家塘站站厅层和站台层的楼扶梯分为11组并进行字母编号，如下图所示。其中各组楼扶梯的上下行方向、尺寸宽度以及通行能力如下表。经过发现现场调查，乘客更倾向于选择各楼扶梯组中的自动扶梯，通过调查数据的计算，乘客在高峰时段选择自动扶梯的比例是0.8。并且考虑乘客的选择倾向，按照就近原则假设乘客均选择距离自己最近的楼扶梯，缩短行进距离。JEGFDCBAJEGFDCBA图STYLEREF1\s0SEQ图\*ARABIC\s11站厅层楼扶梯组编号J、KHGIFJ、KHGIF图STYLEREF1\s0SEQ图\*ARABIC\s121号线站台层楼扶梯组编号FHIGKFHIGK图STYLEREF1\s0SEQ图\*ARABIC\s133号线站台层楼扶梯组编号各楼扶梯组的布置方式和参数如下表所示：表STYLEREF1\s0SEQ表\*ARABIC\s11各楼扶梯组的布置形式楼扶梯编号扶梯楼梯布置形式尺寸宽度（m）通行能力布置形式尺寸宽度（m）通行能力A↑↓1.17*26000*2双向混行2.27032B↑↓1.17*26000*2双向混行1.44476C↑↓1.17*26000*2双向混行2.16720D↑↓1.17*26000*2双向混行1.96072E↑↓1.17*26000*2双向混行1.96072F↓↓1.17*26000*2G↓↓1.17*26000*2H↑↓1.17*26000*2I↑↓1.17*26000*2J双向混行2.16720K双向混行1.85754乘客对各楼扶梯组的选择比例如表所示：表STYLEREF1\s0SEQ表\*ARABIC\s12各楼扶梯组使用率客流组成进站口ABCDEFGHIJK进站乘车客流100000100000200000010000换乘客流00000000.450.450.050.05（4）站台承载能力计算1号线站台承载能力计算：在需要客流控制的高峰时段，1号线的列车发车间隔时间约为300s，假设每一端的进站口的乘客选择乘坐1号线的概率相同，则乘客进站选择乘坐1号线的概率为0.59。高峰时段，每小时从3号线换乘到1号线的乘客人数为3316人。同时1号线站台列车到达时，上行列车的乘客下车的比例为0.11，下行列车的乘客下车比例为0.08。并且1号线站台属于岛式站台，根据面积计算得到其承载能力为1000人。3号线站台承载能力计算：在需要客流控制的高峰时段，3号线的列车发车间隔时间约为400s，假设每一端的进站口的乘客选择乘坐3号线的概率相同，则乘客进站选择乘坐3号线的概率为0.41。高峰时段，每小时从1号线换乘到3号线的乘客人数为3335人。同时3号线站台列车到达时，上行列车的乘客下车的比例为0.13，下行列车的乘客下车比例为0.16。并且1号线站台属于岛式站台，根据面积计算得到其承载能力为1000人。（５）列车相关数据计算１号线列车：1号线列车属于B型车，共有6节编组，每节车厢左右两边各有2个车门共4个车门，整列列车共有24个车门。高峰时段，列车到站时，乘坐上行列车的乘客占站台候车乘客的比例为0.55，乘坐下行列车的乘客占站台候车乘客的比例为0.45。其中列车到站时，1号线上行列车的满载率为0.79，下行列车的满载率为0.82。3号线列车：3号线列车属于B型车，共有6节编组，每节车厢左右两边各有2个车门共4个车门，整列列车共有24个车门。高峰时段，列车到站时，乘坐上行列车的乘客占站台候车乘客的比例为0.38，乘坐下行列车的乘客占站台候车乘客的比例为0.62。其中列车到站时，1号线上行列车的满载率为0.72，下行列车的满载率为0.74。（６）换乘比例计算经数据分析调查数据，发现高峰时段侯家塘站的进站乘客总人数与换乘客流总人数相差较大，计算后得出的比例范围如下：选择1号线乘车的进站乘客人数与换乘到1号线的换乘乘客人数的比例范围：0.32≤选择3号线乘车的进站乘客人数与换乘到3号线的换乘乘客人数的比例范围：0.22≤4.3模型求解将以上的约束条件参数带入线性规划模型，并使用Matlab进行线性规划求解，最后得出侯家塘地铁站在进行客流控制时，在保证不影响车站服务能力和乘客安全的情况下的每小时内最大进站乘客人数和最大换乘人数。结果如表：表STYLEREF1\s0SEQ表\*ARABIC\s13最佳进站量和最佳换乘量控制点XXYY最优值（人/h）14251527305531564.4客流控制方案4.4.1进出站站客流控制（1）在地铁站的出入口通道设置回形铁马。侯家塘地铁站的高峰进站客流总人数达3431人每小时。但是根据上文模型的计算得知，每个进站口在进行客流控制时，只需要将A端进站客流的人数控制在每小时1425人，B端进站客流的人数控制在每小时1527人即可。因此对比发现，侯家塘地铁站的高峰时段每小时的实际进站客流人数只比最佳进站客流人数稍大，只需要用回形铁马略微控制即可。（2）人工控制。车站工作人员可在地铁站出入口设置回形铁马限制乘客进站方向，保证乘客有序进站、延缓进站速度，控制进站客流。（3）在站厅的下行至站台的楼扶梯组中暂时关闭自动扶梯，只开通楼梯，避免乘客在自动扶梯处排队造成拥堵，并降低乘客的进站速度。（4）将站厅的部分进站检票闸机关闭或者改为出站检票闸机，减慢乘客进站速度、加快乘客出站速度。4.4.2换乘客流控制由上文可知，侯家塘地铁站高峰时段需要重点控制两条地铁站之间的换乘客流，而实际上换乘1号线的客流为每小时3316人，换乘3号线的客流为每小时3335人。但是根据上文模型的计算，得到的结果显示，换乘1号线的最佳乘客人数为每小时3055人，2号线为每小时3156人。因此侯家塘地铁站的服务能力在高峰时间段无法满足客流需求，需要对两条线的换乘乘客进行引导和疏散，避免造成安全风险。（1）在站台的换乘扶梯入口和出口设置栏杆，增加换乘乘客的绕行距离，延缓换乘客流的速度，保证换乘流线有序进行。（2）通过将换乘客流引导至站厅层再乘坐楼扶梯下行至站台，大幅延长换乘流线距离，或者引导至站厅后拦截换乘客流，分批放行乘客换乘。（3）因为侯家塘地铁站的换乘通道只有楼梯是混行双向通道，可以将楼梯改为单向通道，并引导换乘的自动扶梯乘客从楼梯处换乘，避免乘客在自动扶梯处排队出站拥堵。结论本文在本科学习的基础理论知识的基础上，通过网上查询和文献调研，了解了国内轨道交通的发展背景，分析国内外研究成果，继而着眼于武汉地铁1号线的客流控制研究。本文基于车站各设施、列车承载能力、车站客流流线的分析，研究分析了进出站客流和换乘客流的关系，由此提出了车站的客流控制模型，通过约束条件对进站客流量和换乘客流量进行线性规划计算，计算出车站在保证服务能力和安全的情况下最优的客流量。但是对于车站的各设施服务水平的指标和评价标准具有模糊随机性，在一定程度上会使结果产生偏差。特别是复杂的换乘车站的客流控制，车站大客流的问题只靠限制进站客流是不能解决的，所以需要对进站和换乘客流量同时进行控制。故而本文根据客流控制模型得出的最优解与实际客流量进行对比，提出了客流控制方案。参考文献[1]刘莲花,蒋亮.城市轨道交通网络客流控制方法研究[J].铁道运输与经济,2011,33(05):51-55.[2]史小俊.地铁车站应对大客流的组织措施[J].城市轨道交通研究,2009,12(10):70-72.[3]谢玮.城市轨道交通换乘站客流控制方法研究[D].北京交通大学,2012.[4]张伦,陈扶崑.地铁车站大客流运营组织探讨[J].城市轨道交通研究,2011,14(05):87-90.[5]田栩静,董宝田,张正.地铁突发大客流安全控制方式设计[J].中国安全生产科学技术,2013,9(09):188-192.[6]唐巧梅.城市轨道交通大客流运营组织方法研究[D].西南交通大学,2013.[7]赵鹏,姚向明,禹丹丹.高峰时段城市轨道交通线路客流协调控制[J].同济大学学报(自然科学版),2014,42(09):1340-1346+1443.[8]易晨阳.城市轨道交通大型活动散场客流传播与协调控制[D].北京交通大学,2015.[9]黄令海.城市轨道交通车站集散能力协调方法研究[D].北京交通大学,2016.[10]AuJunEberlein,NigelH.M.Wilson,DavidBernstein.TheHoldingProblemwithReal-TimeInformationAvailable[J].TransportationScience35(1):1-18,2001.[11]Kotsialos,A.,Papageorgiou,M.，Mangeas,M,etal.CoordinatedandIntegratedControlofMotorwaBNetworksviaNon-linearOptimalControl[J].TransportationResearchPartC,2002,10(1):65-84.[12]ShiJ,BangL,BangJ,etal.Service-orientedtraintimetablingwithcollaborativepassengerflowcontr