地铁站大客流风险分析和疏导标识优化研究

■ 何明健 西安市消防救援支队

城市轨道交通已在许多城市广泛应用，以缓解道路交通压力。由于轨道交通便捷和准时，很大一部分市民选择乘坐地铁上下班，这导致高峰时段客流量激增，部分车站高峰时段的乘客需求超出了其最大运输能力，通常会留下大量乘客在站台继续等待下辆列车，从而导致这些车站的交通极为拥堵甚至会引发大客流风险。因此，对地铁站大客流风险分析和应对措施的研究是尤为重要的。

一、研究综述

（一）研究背景

城市轨道交通车站特别是大型换乘枢纽，承担着列车到站、发车、通行等大量内部轨道技术操作。近年来，北京、上海、广州、深圳等有大型轨道交通网络的城市不同程度地出现了大客流现象，这些现象往往是规律性的、复杂的。[1]上海的工作日客流量超950万人次，广州每公里平均每日客运量达到24600人次，是中国最大的客运量，而西安地铁每日最大客流也能达到230万人次，接近运力限制。[2]随着城市轨道交通网络规模的扩大，越来越多的轨道线路和车站客流压力剧增，一些主要换乘枢纽的客运量在高峰时间已接近其容量极限，在紧急情况下可能会带来安全风险。

（二）研究现状

国内外对地铁站大客流的风险分析和疏导标识优化和都进行了一系列的研究。Xue-mei Xiao等人对北京地铁的大客流进行比对分析，从而得出北京地铁网络的脆弱性和异质性随时间的变化而发生变化，可识别出流量较大的重要站点。Wei Li等人在分析换乘站总体客流的基础上，提出利用主通道实际客流量和出站实际人数对数据进行动态修正计算方法，对大客流进行风险分析。关于地铁导向标识的研究中，Charles Scialfa和Pat Spadafora等人[3]在2010年提出了导向标识系统的设计应该考虑老年人的使用需求。孙明[4]提出了使用地下封闭空间心理学分析乘客行为特征，根据进出站流程进一步细化客流疏导方式。

二、大客流产生原因及风险因素分析

（一）大客流产生原因分析

通过查阅资料文献总结可知，大客流产生原因有以下几点：

1.预测客流的偏差导致运输能力不足

2.规划变更带来地铁周边客流“爆炸”

3.严重的“潮汐现象”导致客流集中

4.重要事件期间的极端客流高峰触发大客流

5.换乘客流交叉口导致大客流

6.潜在的突发事件可能造成群体客流

7.疏散标准过低

8.安全检查阻止疏散出口

根据产生原因，可将大客流分为可预见性大客流和不可预见性大客流。可预见性大客流指节假日大客流、早晚高峰大客流、恶劣天气及大型活动大客流等；不可预见性大客流主要是指突发性的在车站出现的短时间内客流聚集，造成站厅、站台及列车内客流陡然上升，导致站厅、站台及列车内出现拥挤等[5]。

（二）大客流风险因素分析

综合考虑大客流产生的原因，对其风险因素进行分析，得出如下结果：

1.客流特点：客流密度、客流速度、客流聚集度、客流分散度

2.客流群人员类型：老年、中年、青少年

3.客流状态：实际客流与设计客流间的状态、站内设施拥堵点状态、客流超标状态、客流突发事件状态

4.列车运营状态：列车晚点、列车故障、同站连续无法关闭车门的次数

三、AHP风险分析法

（一）AHP风险分析法原理

AHP风险分析法采用层次分析法（Analytic Hierarchy Process,AHP）[6]，其原理是依据问题属性和需达到的整体目标，将问题分解为不同的组成要素，同时按照各要素之间的相互影响和关联及之间的从属关系将要素按照各自不同的层次进行组合，形成多层次的结构分析模型，最终使问题归结为基础层（供决策的方案、措施等）相对于目标层重要权值比例的确定或相对优劣顺序的排定。

（二）AHP风险分析法步骤

通过层次分析法建造风险分析系统模型进行分析时，可分为以下四个步骤：

1.建立层次结构模型

将需要决策的整体目标、影响因素和决策对象按照相互关系分为高、中、低三个层次，绘制层次结构图。

（1）目标层（高）：决策需要达到的目的和需要解决的根本问题；

（2）中间层（准则层或指标层）：考虑的因素、决策的准则；

（3）最低层（方案层）：决策时的备选方案。

2.构造判断矩阵

在确定各要素各层次之间的权重比例时，若仅为定性结果，通常不易被他人所接受，因此Santy等人提出了一致性矩阵法，即：

（1）并未将全部要素一起进行比较，而是在两者之间进行比较；

（2）采用相对尺度，尽量减少属性不同的要素相互之间进行比较的困难，以提高准确性；

（3）成对比较矩阵是指本层全部要素相对于上一层其中一个要素的相对重要性的比较。成对比较矩阵的元素aij则表示的是第i个要素相对第j个要素的比较结果。

3.层次单排序及其一致性检验

W元素指同一层次当中的要素相对于上层某要素相对重要性的比例权值，这种计算方法称为层次单排序，而能否最终确认层次单排序则需要进行一致性检验，当一致性检验比例小于0.1时，那么则认为可以通过一致性检验，否则需重新构造成成对比较矩阵，同时对矩阵元素需要做出及时调整。

4.层次总排序及其一致性检验

当计算某一层次全部对于目标层相对重要性比例的权值，称为层次总排序。此类方法需从最高层至最低层依次进行。若总排序一致性检验比例小于0.1，则通过一致性检验，即可以进行决策，否则需要重新考虑构造成成对比较矩阵。

四、地铁站大客流风险分析

基于地铁站大客流风险因素分析的结果，构建综合分析因素图，如图1所示。

此外，根据地铁站大客流的特点，判断地铁站大客流风险的各个评估因子属于重度风险、中度风险或低度风险。综合评估判断见V，即：V ={V1（重度风险），V2（中度风险），V3（低度风险），V4（无风险）}。

（一）综合判断权重

在风险分析评估的系统之中，权重应该准确且合乎逻辑。本研究主要采用层次分析法来确定指标的权重。通过利用表1中重要性程度分类的方法可以将这些风险因素进行相互比较。因此，将因子i与因子j进行比较，并将i与j相互比较的结果记为bij。此外，根据图1综合分析因素中的各种风险关系，并通过专家的评论，得出层次结构，构造一个比较判断矩阵。然后使用求和乘积法对矩阵的特征向量和潜根进行计数，并检验矩阵的一致性。符合一致性检验的判断矩阵的特征向量是各指标的权重。

（二）综合风险分析评估模型构建

单因素评估结果如下所示：

当评估对象是客流特点时：

当评估对象是客流群人员类型时：

当评估对象时客流状态时：

当评估对象是列车运营状态时：

因此，多因素的综合评估分析结果如下式所示：

五、案例分析

（一）案例情况研究

本案例中的地铁站为西安市某中型地铁站，站台面积为4500m2，车站设计客流量为7520人／h。列车采用6节编组，车门共有48个。早高峰时段行车间隔为152s，客流量为5500～6000人／h；晚高峰时段行车间隔为164s，客流量为3000～4000人／h。列车停靠时间为35～40s。车站目前开通的出入口为3个，分别为2号口、3号口和4号口。进出站闸机共设2处。在靠近2号口处，进站闸机有3台，出站闸机有4台；靠近3、4号口处，进站闸机有4台，出站闸机有3台。通往站厅至站台共设3部楼梯，两侧分别为1个自动扶梯和1个步行梯，自动扶梯均为下行电梯，中间2部楼梯均为步行梯。

可利用指标权重和风险评估模型对该地铁站大客流进行风险分析。

（二）案例风险分析

首先，通过计算和分析可得单因素评估分析结果如下：

随后，可得出多因素评估分析结果B，如下式：

因此，根据上述风险评估分析的结果，对于该地铁站大客流的风险分析可得出结论如下：

该地铁站大客流的严重风险、中度风险、低度风险和无风险的比率分别为23.6%、41%、34.2%和1.2%。

六、疏导标识优化研究

（一）地铁站疏导标识总体设计原则

地铁疏导标识的设计要遵循以下主要设计原则：

1.醒目性；2.简单易读性；3.规范性；4.国际性；5.协调性。

（二）地铁站疏导标识优化方案

根据地铁站疏导标识设计的原则，综合考虑醒目性、简单易读性、规范性、国际性和协调性，对于疏导标识的优化可采取以下几个方案[7]：

1.更改或剔除简单提示类信息

在站台上车或下车区域，可以消除“上车区”“上车等候”和“等候队列”等简单的即兴信息。通过将这些信息改为“×站”或“×班次”等，可以让乘客避免乘坐错误的列车。

2.设置排队引导线并标明出口编号

车站出入口设排队等候引导线，在引导线和出口编号之间设置箭头。使出站人员可以清楚知道队列和出口。它可以避免无效排队，也可以避免从错误的闸机出站，以便乘客能迅速到达目的地。在闸机上增加导向标志，导向装置与闸机相连。当闸机故障时，显示屏自动显示，提示不能进出站的旅客，尽快更换闸机，避免旅客在故障闸机前等待，增加人流拥堵。

3.出站扶梯设置标识牌

标识牌应设置在出口扶梯的两侧或上方。自动扶梯上的标志主要指向出口，因此乘客可以清楚地看到并确认自己是从正确的出口离开车站的。

4.根据实际情况设置标识牌距离

根据车站的实际情况，通过优化线路图和出站引导图标的位置快速引导乘客出站，避免因乘客停止造成交通拥堵。因此，出口导向标识牌的设置距离不应太靠近出口。扶梯两侧可设置一些警示标志。同样，线路图不能带到自动售票机上，但可以放在自动扶梯的两侧。

七、结语

轨道交通系统已在许多城市广泛应用，由于其便利和守准的特性，导致高峰时段的乘客需求量很大，尤其是在某些特大城市的地铁站大客流现状极为严峻，甚至会带来诸多风险隐患。因此，对地铁站大客流进行风险分析和疏导标识的优化研究是十分重要的。

文章从对地铁大客流的风险分析出发，研究了大客流产生原因及风险因素，利用AHP风险分析法对大客流进行风险分析，通过综合大客流风险分析因素构建各指标权重对其分析，构建了地铁站大客流风险评估模型，利用案例具体分析出该地铁站大客流风险级别，表明该风险分析模型的可用性。此外，还对地铁站疏导标识进行了优化研究，得出结论如：更改或剔除简单提示类信息，设置排队引导线并标明出口编号，出站扶梯设置标识牌以及根据实际情况设置标识牌距离。这些优化方案均可以更好地疏导客流，有效避免公共安全事件的发生。