地铁客流规律的分析
摘要
轨道交通对城市社会经济发展和缓解交通压力起到了巨大的作用。近些年，地铁的建设发展迅速。在地铁运营网络中，换乘站的作用不可忽略，然而随着客流量的不断增加，安全问题是地铁运营应考虑的首要问题。地铁大客流安全疏运涉及运营组织和行人动力学等诸多因素。论文以大连地铁西安路换乘站为研究对象，在对换乘站的实际调研的基础上，对该换乘站客流的组成规律及时间规律进行调查研究，分析了客流的各种影响因素，并找出了影响客流的关键因素。在调查结果的基础上，探讨在大客流环境下的客流组织方案及其在突发环境下的应急管理对策。最后本文提出，地铁单位应在客流高峰期间增加列车、缩短发车时间，防止候车站台出现大客流情况，并加强对突发大客流信息的收集，及时做好运营调整，组织工作人员疏散客流。本文的研究内容及结论可为国内外地铁换乘站的客运组织及管理提供参考。
关键词：换乘站客流组成客流密度应急管理
ABSTRACT
Rail transit has played a huge role in urban socio-economic development. Also,rail transit has effectively ease traffic pressure. In recent years,metro's construction and development is very rapid. In the metro operations network,the role of the transfer station can not be ignored. However,with the increase in traffic,safety is the most important issue to be considered subway operation. Safe transportation of large passenger flow in metro system involves a number of factors including operation organization and pedestrian dynamics, etc. This paper is study by Dalian Xi'an Road subway interchange station. On the basis of the transfer station's actual investigation, investigate and study the transfer station's composition rule and time pattern of passenger. The paper finds out the key factors affecting to the passenger and find out the key factors affecting of passenger. Traffic organization schemes in large passenger environment and emergency management measures in emergency environments are discussed on the basis of results of the survey. Finally, the paper propose that metro train units should increase train during the peak passenger flow and shorten the time of departure,prevent waiting platform passenger big traffic. Strengthening the collection of sudden large passenger information, in a timely manner to operational changes can evacuate passengers. The research contents and conclusion in the paper can provide reference for the domestic and foreign passenger subway transfer station's passenger organization and management.
Key word: Transfer station Traffic composition Traffic density Emergency Management
目录
第一章绪论.............................................. 错误!未定义书签。地铁发展的背景和意义...................................... 错误!未定义书签。国内外地铁事故案例........................................ 错误!未定义书签。国内外地铁研究现状.. (4)
课题研究目的及内容 (6)
第二章地铁人员构成及调查方案 (7)
大连地铁西安路站平面布置图 (7)
地铁客流时间规律的调查方案 (7)
第三章地铁客流规律的分析 (9)
根据进出站人数分析客流规律 (9)
根据男女比例分析客流规律 (11)
根据年龄分类分析客流规律 (12)
根据时间段分析客流规律 (12)
第四章候车站台客流密度和车厢内客流密度 (18)
站台客流密度 (18)
车厢内客流密度 (19)
第五章突发环境下地铁客流应急管理对策 (23)
我国对地铁安全及应急管理现有的法律法规要求 (23)
大连地铁现有的地铁应急管理对策 (23)
根据地铁客流数据调研后应完善的有关应急对策 (25)
第六章结论 (33)
谢辞 (34)
参考文献 (35)
第一章绪论
地铁发展的背景和意义
地铁发展的背景
20世纪90年代至21世纪是中国地铁快速发展的新时期。随着经济的快速发展，城市综合规模的迅速扩大，中国城市化进程的加快，地铁的作用愈发突出。由于地铁的舒适，快捷和便利，成为人们出行的重要交通工具，地铁也就随之成为了许多城市交通的重要组成部分。
有关轨道交通行业发展现状统计数据显示，目前，我国内地已有北京、上海、广州、天津、重庆、南京、武汉、长春、深圳、大连等22个城市先后建成并开通运营城轨交通线路，总里程达3137公里。截止2015年，我国将有38座城市拥有158条线路，运营里程共计4190公里。此外，我国还有城轨交通在建城市40个，在建线路4073公里。上海，已开通地铁里程577公里，2020年底将达800公里。北京，已开通地铁里程527公里，预计到2020年将达到1000公里左右。广州，已开通地铁里程260公里，未来10年，广州或将规划新建16条地铁线路，新增里程公里。南京，225公里，南京采用的是轻轨+地铁并建的方式建设轨道交通。重庆，202公里。深圳，178公里。大连，143公里。天津地铁，140公里。武汉，95公里。杭州，76公里。成都，63公里。昆明，60公里。无锡，56公里。沈阳，55公里。苏州，53公里。西安，52公里。长春，51公里。郑州，25公里。哈尔滨，18公里。
地铁换乘站发展的意义
轨道交通线路换乘站是线网构架中各条线路之间的交织点，是为乘客提供转线换乘的车站。换乘站作为城市轨道交通的重要客运枢纽，通过网络互相连接，充分发挥城市轨道交通强大的优势，成为城市客运的主动脉。换乘站的中转换乘功能是城市轨道交通网络系统的核心组成之一。换乘站以减少各个方向的客流交叉、实现网络化便捷换乘功能为规划设计目的。全面合理的规划设计好换乘站，关系到网络的稳定和服务效果。
随着城市轨道交通的快速发展，换乘站的数量和规模也都在不断地增加，由于大型换乘站的结构非常复杂，客流量大，流向较多，其客流组织的优劣是影响城市轨道交通服务水平的关键，只有了解大型换乘站的客流分布以及合理的对换乘站的级别进行分类，才能使乘客出行更加便利，以缓解交通恶化的问题。
国内外地铁事故案例
随着地铁的兴起，越来越多的事故也伴随而来。近些年，国内外发生的地铁事故如
表1-1、表1-2、表1-3所示。
表1-1 国内外地铁火灾事故
表 1-2 国内外地铁爆炸事故
表1-3 国内外地铁其他事故
典型事故案例：
1）西班牙Valencia地铁列车脱轨事故
2006年7月3日西班牙当地时间下午1时，位于西班牙东部城市瓦伦西亚地铁1线，由西班牙广场站到耶稣站的曲线段隧道内。一列由西班牙广场站驶往耶稣站的列车于接近耶稣站前的曲线段隧道内脱轨，4节车厢中有2节脱离轨道。事故造成至少41人死亡（包括司机），47人受伤。大约150人从隧道与车站疏散，疏散耗时30分钟。
事故原因分析：a.列车“黑盒子”纪录显示，列车在即将进入耶稣站前的曲线路段时速高达80公里（该路段速限为时速40公里）。B.因司机员已死亡，官方推测，司机员在事发前可能失去知觉（可能为昏迷或心脏病发作）。C.当地运输官员表示，初步已排除隧道崩塌或列车车轮破损的因素。D.事故车司机员于4月开始担任司机员工作，缺乏驾驶经验和安全意识。
2）伦敦地铁七七爆炸案
2005年7月7日早上交通尖峰时间，伦敦连环发生的至少七起爆炸案。4名受“基地”组织指使的英国人在伦敦三辆地铁和一辆巴士上引爆自杀式炸弹，造成52名乘客遇难，700多人受伤。
爆炸原因：一个自称是“欧洲圣战组织基地秘密小组”组织宣称对7日在伦敦发生的连环爆炸事件负责。据意大利安莎通讯社的报道，这个组织自称为“欧洲圣战组织秘密组织”，其在网站上发布声明称这起事件是为了报复英国参与对阿富汗及伊拉克的军事行动。该组织并警告意大利和丹麦从伊拉克和阿富汗撤军。
3)北京地铁上下行设备故障踩踏事件
2011年7月5日9时36分，北京地铁四号线动物园站A口上行电扶梯发生设备故障，原本是上行的电梯突然下滑，正在搭乘电梯的部分乘客出现摔倒情况，很多人防不胜防，人群纷纷跌落，导致踩踏事件发生，最终酿成这一惨剧。事故造成1人死亡，2人重伤，26人轻伤。
事故原因分析：站内扶梯在运行过程中发生故障逆行，造成乘客摔倒、踩踏。
地铁是人员密集场所，拥有大客流量。根据全世界的地铁重大事故的经验和教训，当发生突发情况时乘客没有得到快速、及时、安全地疏散是造成严重后果的重要原因。所以，乘客快速、及时的安全疏散是整个地铁安全体系中极其重要的内容。
国内外地铁研究现状
国外地铁研究现状
Miltos Kyriakidis等[1]通过预先风险分析的方法对铁路潜在的事故进行分析。通
过降低预先风险的概率，来降低更严重事件和事故的概率。通过问卷调查评估安全性成熟度，并通过安全性成熟度模型提出了多项措施，以改善在每个风险类别地铁铁路的安全。
Keumsook Lee[2]介绍了首尔地铁系统是由380台列车组成的，是首尔地区的主要运输方式。作者通过地铁网络结构，分析和统计地铁系统的特性和重要性。进一步研究地铁系统的客流量，并发现该客流量的分布呈现幂律关系。
Yong Woon Chung[3]利用首尔2003年到2012年十年间121个地铁站的月度面板数据分析屏蔽门对地铁自杀的有效性。结果发现，安装屏蔽门可以降低89%的自杀行为。还发现，足够高的屏蔽门可以完全阻止进入轨道区域，消除地铁自杀，半高的屏蔽门不如全高的屏蔽门有效。
Alejandro Tirachini[4]利用新加坡地铁的乘客，调查当座位朝向与列车行驶方向相反时乘客所愿意待的时间，以确保一个座位朝着的方向。利用智能卡的交易估计乘客的行程，用火车驶入站台的平均时间来估算乘客坐和站的估值差异。并发现平均站立密度在到之间，在早高峰期间可以高达（每平方米3个站立乘客的密度）。
Niraj Sharma[5]估算地铁的排放（CO，HC和Nox，PM和CO2）。2006年到2011年通过不同类别的车辆对新德里完成年度排放估算。研究结果表明，目前模式的转变对减少CO2的排放没有用。不过，预计随着地铁乘客人数的增加，新德里地铁模式的转变和节能措施的变化，二氧化碳排放量减排是可能的。
Arun Vijayan[6]调查了在澳大利亚铁路行业主要使用的四种荧光橙色的规律性。专用橙色（SPOT），荧光橙（FL-橙色）被澳大利亚大多数的州推荐作为安全服装的高能见度的背景色，用在变化线工人和铁路承包商所用服装的背景颜色中。利用光度和服装底衬的背景色进行比色评估，使用分光光度计对标准洗涤和暴露于UV进行评价。
国内地铁研究现状
何理等[7]依据现行安全评价标准的要求，结合自身实际工作，对城市轨道交通工程安全预评价、试运营前安全评价、安全验收评价及运营安全现状评价工作的主要内容及评价重点进行了分析研究，提出了城市轨道交通工程安全评价体系，防止城市轨道交通工程各类安全事故的发生。
史聪灵等[8]为了研究通道换乘地铁车站的客流疏运过程及风险点，通过对车站通道和客流分析，提出了优化的客流流线；并基于智能个体和矢量空间模拟技术，建立了地铁换乘车站的疏运模型，模拟了高峰时问段内的客流疏运过程。数值模拟结果显示了交
叉客流、拥堵发生位置及原因，辨识了高风险位置，并提出了整改措施。
梁希福等[9]介绍了目前地铁施工中的监测技术，结合风险管理的有关理论，指出了目前地铁施工中的监测技术及安全风险管理的不足，并提出了相应的改进措施。
石科[10]介绍了某地铁换乘车站换乘节点的计算分析及设计，探讨了设计中需要注意的一些问题和设计密切结合施工的意义。
王凡[11]阐述了其对地铁运营安全的基本认识，认为事故是可以预防、安全是可控的，叙述了运营初期面临的运营安全主要问题和运营初期确保安全运营的方法。
燕飞等[12]阐明了城市轨道交通工程的安全评价原则:系统的每一个危险源带来的风险都应当控制在可容忍范围内；系统所有危险源带来的风险必须满足一定的安全目标，安全目标采用系统造成的每位乘客在单位旅行时间内可能出现伤亡的概率进行衡量。给出了基于危险源分析的安全评价方法和安全生命周期中的评价要点。
田琳[13]着重研究了常规大客流情况下的轨道交通车站管理方法和措施。车站大客流管理方法主要从掌握车站大客流总体情况、做好大客流管理预案以及提高车站人员对大客流的管理能力等方面进行分析和研究，而车站大客流管理措施主要是整理和总结了国内外轨交在车站大客流管理方面的一些有效做法。
邓新峰[14]联系实际，采用了先进的计算机仿真优化技术和决策支持技术与方法，提出了基于相似度的客流组织优化案例推理算法；以北京南站为背景开发的大型客运站客流组织管理辅助应用软件系统，已在北京南站实际应用。
孙宇星等[15]以先进的客流检测系统为基础，在深入了解和掌握轨道交通运营、管理、监控等需求的前提下，集成数据传输、统计分析、信息发布与应急管理等功能为一体，提出了轨道交通换乘客流检测与信息管理的系统解决方案，并成功应用在西单交通换乘枢纽。
李云[16]通过理论探讨、实际调查和综合实践，对广州地铁突发事件应急管理现状进行了分析，研究总结了广州地铁突发事件应急处置中的缺陷及原因。同时广泛吸取国外地铁突发事件应急管理的经验，充分利用现有资料和其他领域研究成果，分析了地铁作为地下交通设施的特殊性、复杂性和重要性，最后提出了完善广州地铁突发事件应急管理的对策。
课题研究目的及内容
1、研究目标：
在前面学者研究的基础上，运用安全系统工程的知识对地铁换乘车站客流规律进行研究和数据分析，并应用Excel 软件相应的处理和分析大连地铁换乘车站客流密度及人群构成。根据数据处理结果，提出在突发情况下的应急管理对策。
2、研究内容：
1）论述地铁换乘车站客流规律研究的意义及必要性；
2）选定大连地铁换乘车站进行客流调查研究，其内容包括换乘车站的平面布置，站台站厅区的面积的等物理尺寸统计及实际候车面积计算；并对换乘车站进行客流密度及人群构成调查；
3）对统计的数据进行处理，并进行分析，通过客流实测建立大客流形成的时间分布规律，人群构成及行为规律；
4）根据数据统计结果，探讨在大客流环境下的客流组织方案及其在突发环境下的应急管理对策。
第二章地铁人员构成及调查方案
大连地铁西安路站平面布置图
大连地铁换乘车站站厅平面布局如图2-1所示。站厅共三个出口，一个控制中心，两个补票问询处，两个安检口，两个自动售票处，六个扶梯口，三个楼梯口。
图2-1 换乘车站站厅平面布局
大连地铁换乘车站1号线站台平面布局如图2-2所示。1号线站台共三个扶梯口，四个楼梯口，一个直达电梯，一个开水间，一个卫生间。
图2-2 换乘车站1号线站台平面布局
大连地铁换乘车站2号线站台平面布局如图2-3所示。2号线站台共五个扶梯口，三个楼梯口，一个直达电梯，一个淋浴间，一个卫生间。
图2-3 换乘车站2号线站台平面布局
地铁客流时间规律的调查方案
方案一：对进出站人数进行统计，发现其时间规律。4月2日到4月8日，每天7时到21时，分别在A口、B口、D口安排两个同学以一小时为单位对进出站人数进行统计，三个小时一换班。
方案二：对进出站男女人数进行统计，发现其构成规律。4月2日到4月8日，每天7时到21时，分别在A口、B口、D口安排两个同学以一小时为单位对男女人数进行统计，三个小时一换班。
方案三：按年龄分类（十岁以下、十岁到三十岁、三十岁到六十岁、六十岁以上）进行统计，发现其构成规律。4月9日到4月15日，每天7时到21时，分别在A口、B
口、D口安排两个同学以一小时为单位对年龄分类进行统计，三个小时一换班。
方案四：对1号线候车站台人数进行统计，发现站台客流密度的时间规律。4月23日到4月29日，每天7时到21时，在1号线候车站台的一个电梯和三个楼梯口处分别安排一个同学以一小时为单位对进入到1号线站台的人数进行统计，四个小时一换班。
方案五：对2号线候车站台人数进行统计，发现站台客流密度的时间规律。4月23日到4月29日，每天7时到21时，在2号线候车站台的三个扶梯和一个楼梯口处分别安排一个同学以一个小时为单位对进入2号线站台的人数进行统计，四个小时一换班。
方案六：对1号线列车进站时（兴工街站→西安路站和富国街站→西安路站）车厢内的人数进行统计，发现其车厢内客流密度的时间规律。5月9日到5月15日，每天7时到21时，在1号线站台对进站列车内的人数进行统计，一人一个车厢，共六个车厢，双向列车，共十二人。以一小时为单位，四个小时一换班。
方案七：对1号线列车出站时（西安路站→兴工街站和西安路站→富国街站）车厢内的人数进行统计，发现其车厢内客流密度的时间规律。5月9日到5月15日，每天7时到21时，在1号线站台对出站列车内的人数进行统计，一人一个车厢，共六个车厢，双向列车，共十二人。以一小时为单位，四个小时一换班。
方案八：对2号线列车进站时（交通大学站→西安路站和联合路站→西安路站）车厢内的人数进行统计，发现其车厢内客流密度的时间规律。5月9日到5月15日，每天7时到21时，在2号线站台对进站列车内的人数进行统计，一人一个车厢，共六个车厢，双向列车，共十二人。以一小时为单位，四个小时一换班。
方案九：对2号线列车出站时（西安路站→交通大学站和西安路站→联合路站）车厢内的人数进行统计，发现其车厢内客流密度的时间规律。5月9日到5月15日，每天7时到21时，在2号线站台对出站列车内的人数进行统计，一人一个车厢，共六个车厢，双向列车，共十二人。以一小时为单位，四个小时一换班。
方案十：对大型活动日的大连地铁进出站人数、站台客流密度和车厢内客流密度进行统计，发现其时间规律。通过了解，5月22日，大连将会举行大连国际马拉松比赛。在5月22日分别在A口、B口、D口安排两个同学以一小时为单位对进出站人数进行统计。
第三章地铁客流规律的分析
根据进出站人数分析客流规律
根据方案一，对大连地铁换乘站进出站人数进行统计的结果如表3-1、表3-2、表3-3、图3-1、图3-2、图3-3所示：
表3-1 西安路换乘车站进出站人数（4月2日-4月8日）
图3-1 西安路换乘车站进出站人数
表3-2 西安路换乘车站A口、B口、D口进站人数（4月2日-4月8日）
表3-3 西安路换乘车站A口、B口、D口出站人数（4月2日-4月8日）
图3-2 A口、B口、D口进站人数
图3-3 A口、B口、D口出站人数
通过表3-1、表3-2、表3-3、图3-1、图3-2、图3-3可以得出以下结论：
1）周末的平均进站人数（17635）比工作日的平均进站人数（15571）增长了%。
2）周末的平均出站人数（20113）比工作日的平均出站人数（16146）增长了%。
3）周一至周五的客流量变化较为平缓，周六和周日的客流量有明显的增加。导致这种变化的原因可能是，西安路地铁换乘车站位于大连市西安路商业区，人们会在周末选择外出逛街、游玩。
4）在周一至周五期间，周三的客流量有明显增加。导致其原因可能是因为周三下午中小学生放假，使客流量增多。
5）B口一周的平均进站人数（11592）比A口一周的平均进站人数（2644）增长了%，B口一周的平均进站人数（11592）比D口一周的平均进站人数（1924）增长了%。
6）B口一周的平均出站人数（13031）比A口一周的平均出站人数（2213）增长了%，B口一周的平均出站人数（13031）比D口一周的平均出站人数（2035）增长了%。
7）A口和D口的进出站人数大致相同，B口的进出站人数比A口和D口的人数明显
增多。导致其原因可能是，B口是B
1口和B
2
口的集合，B
1
口和B
2
口分别通往锦辉购物中
心和天兴罗斯福购物中心，上班和购物的人员较多。A口和D口通往解放广场和第四十八中学，人员较少。
8）进站人数在周日达到最大值为18833，出站人数在周六达到最大值为21880。根据男女比例分析客流规律
根据方案二，对大连地铁换乘站男女人数的统计结果如表3-4、图3-4所示：
表3-4 西安路换乘车站男女人数（4月2日-4月8日）
图3-4 西安路换乘车站男女人数
通过表3-4和图3-4可以得出以下结论：
1）周一的男女比例为1:；周二的男女比例为1：；周三的男女比例为1：；周四的男女比例为1:；周五的男女比例为1:；周六的男女比例为1：；周日的男女比例:1:。
2）乘坐地铁的乘客中女性乘客普遍多于男性乘客。可能是因为女性更愿意购物和游玩。周五、周六和周日女性乘客更是远远多于男性乘客。
3）男性人数在周日达到了最大值为16553，女性人数在周六达到了最大值为23273。根据年龄分类分析客流规律
根据方案三，对大连地铁换乘站年龄构成进行统计，结果如表3-5、图3-5所示：表3-5 西安路换乘车站乘客的年龄分类（4月9日-4月15日）
图3-5 西安路换乘车站乘客的年龄分类
通过表3-5和图3-5可以得出以下结论：
1）周一的年龄比例为1:::；周二的年龄比例为1:::；周三的年龄比例为1:::；周四的年龄比例为1::19:；周五的年龄比例为1:::；周六的年龄比例为1:::；周日的年龄比例为 1:::。
2）搭乘地铁的乘客中青年和中年所占比例相对较大，儿童和老年所占比例相对较小。
根据时间段分析客流规律
根据方案一，对大连地铁进出站人数的统计，如表3-6、表3-7、表3-8、表3-9、表3-10、表3-11、表3-12、图3-6、图3-7、图3-8、图3-9、图3-10、图3-11、图3-12所示：
表3-6 西安路换乘车站客流时间规律（周一）（4月2日-4月8日）
表3-7 西安路换乘车站客流时间规律（周二）（4月2日-4月8日）
表3-8 西安路换乘车站客流时间规律（周三）（4月2日-4月8日）
表3—9 西安路换乘车站客流时间规律（周四）（4月2日-4月8日）
表3—10 西安路换乘车站客流时间规律（周五）（4月2日-4月8日）
表3—11 西安路换乘车站客流时间规律（周六）（4月2日-4月8日）
表3—12 西安路换乘车站客流时间规律（周日）（4月2日-4月8日）
图3—6 西安路换乘车站客流时间规律（周一）
图3—7 西安路换乘车站客流时间规律（周二）
图3—8 西安路换乘车站客流时间规律（周三）
图3—9 西安路换乘车站客流时间规律（周四）
图3—10 西安路换乘车站客流时间规律（周五）
图3—11 西安路换乘车站客流时间规律（周六）
图3—12 西安路换乘车站客流时间规律（周日）
通过表3-6～表3-12和图3-6～图3-12可以得出以下结论：
1）周一进站人数的最大值在17时-18时为1954，出站人数的最大值在8时-9时为2337。
2）周二进站人数的最大值在17时-18时为2294，出站人数的最大值在8时-9时为1934。
3）周三进站人数的最大值在17时-18时为2534，出站人数的最大值在8时-9时为2190。
4）周四进站人数的最大值在17时-18时为1399，出站人数的最大值在8时-9时为1837。