齊 壯

（中國國家鐵路集團有限公司 運輸調(diào)度指揮中心，北京 100844)

城際鐵路高速度、高密度、公交化的運營特點對城市群之間的交通需求具有強大的適應(yīng)性，對城市群之間的經(jīng)濟文化交流有極大的促進作用[1]。但是，目前城際鐵路和城市軌道交通的換乘效率較低，如何使這2種交通方式之間銜接更為合理、提高客流換乘效率，是一個急需解決的問題。而同站臺換乘是一個比較理想的解決方案，相比其他換乘方式更具優(yōu)勢。為此，在對城際鐵路與城市軌道交通換乘進行分析的基礎(chǔ)上，以犀浦站為例，進行城際鐵路與城市軌道交通同站臺換乘實例仿真。

1 城際鐵路與城市軌道交通換乘分析

1.1 不同換乘方式

目前城際鐵路和城市軌道交通間的換乘方式有多種，不同的換乘方式各具特點，不同的換乘方式對換乘效率也有一定的影響，因此可以根據(jù)實際情況選用不同的換乘方式。下面對4種主要換乘方式進行比較分析。

（1）通道換乘。通道換乘是指某2種交通方式線路交叉處設(shè)置通道進行換乘，從而減少換乘過程中環(huán)境因素的影響。該方式可以充分利用線路布局及設(shè)施設(shè)備，車站的空間位置直接決定了乘客換乘走行距離，這種情況一般是在建設(shè)時期沒有考慮到未來多種交通方式會產(chǎn)生交互的可能性。通道換乘示意圖如圖1所示。

圖1 通道換乘示意圖Fig.1 Schematic diagram of corridor transfer

（2）站廳換乘。站廳換乘是2種交通方式的線路通過站廳進行換乘[2]，乘客下車后由換乘設(shè)備到達站廳換乘，在站廳進入要換乘的交通方式站臺區(qū)域候車。這種方式可以有效地疏散聚集在車站站臺的客流，減少車站站臺的聚集客流，而站廳受線路限制較少，面積相對要比站臺面積大，有利于客流組織，但同樣導(dǎo)致乘客換乘距離變長，對于攜帶大量行李的乘客來說非常不便。

（3）站外換乘。站外換乘是由于線路形式不同時發(fā)生的換乘行為，由于條件限制無法通過其他換乘方式進行換乘，或者說已建好的線路沒有預(yù)留與其他交通方式換乘的條件，改建施工量大，操作復(fù)雜。站外換乘無形之中導(dǎo)致?lián)Q乘乘客的走行距離增加，而且由于乘客需要出站換乘，站外的突發(fā)情況會影響換乘乘客的流線，一般不建議使用站外換乘方式。

（4）同站臺換乘。同站臺換乘通常用于四線夾兩臺換乘站，兩臺之間的線路為同一種交通方式，兩臺最外側(cè)線路為另一種交通方式線路。同站臺換乘示意圖如圖2所示。城際鐵路乘客下車后只需要通過城際站臺進入城市軌道交通站臺部分即可，不用再通過換乘通道、進出站就能很快地完成換乘過程。同站臺換乘方式極大地節(jié)約了乘客在換乘過程中花費的時間，保證乘客及時、快速地完成換乘，是一種較為理想的換乘方式。但是在實際情況中，換乘客流可能與本站客流產(chǎn)生流線交叉，對客運組織工作帶來不便。因此，想要使同站臺換乘方式的方便程度最大化，乘客旅行體驗感更好，就要對同站臺換乘進行優(yōu)化，找到合理的設(shè)備設(shè)施布局和客運組織方式。

圖2 同站臺換乘示意圖Fig.2 Schematic diagram of transfer at the same platform

1.2 同站臺換乘銜接的合理性分析

（1）換乘銜接的重要性。同站臺換乘相比于站廳換乘、通道換乘和站外換乘有無可比擬的優(yōu)點，但若換乘銜接不夠合理或問題不能優(yōu)化解決，其優(yōu)勢不能得到充分體現(xiàn)，甚至在某些換乘流程中反而不如其他方式，可能導(dǎo)致?lián)Q乘系統(tǒng)的整體能力被浪費。因此，追求換乘銜接的合理、車站設(shè)備合理的分布和利用，應(yīng)不斷改進運營組織方式和提高客流組織能力，充分滿足乘客出行需求。

（2）合理換乘銜接的目的。合理換乘銜接的目的可以從車站設(shè)備和乘客需求2個方面研究[3-5]。從車站設(shè)備方面，合理的銜接就是短時間內(nèi)客流疏散效果良好，使進入車站站臺的換乘乘客能夠以自身換乘需求為導(dǎo)向，在保證車站的各種資源能力充分運用的前提下，減少能力靡費，從而實現(xiàn)車站設(shè)備合理的運轉(zhuǎn)。從乘客需求方面，乘客換乘需求主要關(guān)注2個方面，一是乘客換乘需要的時間，二是乘客換乘走行的距離。乘客對換乘過程的時間和距離都希望更短，對于乘客而言，換乘時間和距離越短，換乘的滿意度就越好，換乘效率就越高，出行的總成本也會相應(yīng)降低。

（3）合理換乘銜接的基本要求。一是運輸能力匹配，這個問題是銜接2種交通方式的基礎(chǔ)問題，兩者是否能快速高效地完成相應(yīng)的客流組織過程直接決定了是否能夠適用同站臺換乘。二是換乘條件良好，這就要求車站有方便的換乘設(shè)備(合理布局的電梯、充足容納量的站臺、指引標識等)，滿足不同人群的換乘需求，避免站臺大客流集聚。三是合理的車站形式[6-7]，候車系統(tǒng)與換乘通道的能力隨著車站的修建完成基本確定，如果既有車站布局有較多的乘客流線交叉，容易造成乘客擁堵，因此也不適合使用站臺換乘。

2 城際鐵路與城市軌道交通同站臺換乘實例仿真

2.1 仿真建模

為了更好地研究城際鐵路與城市軌道交通同站臺換乘問題，以成都犀浦站為例，使用仿真軟件對犀浦站同站臺換乘場景進行模擬，分析成都地鐵2號線與成灌鐵路(成都—離堆公園)的乘客換乘行為。犀浦站是我國極少數(shù)國家鐵路、地鐵共建換乘站，具有良好的示范效應(yīng)。犀浦站采用同站臺換乘，成灌鐵路和成都地鐵2號線共用一個地面站廳，成灌鐵路連接青城山都江堰景區(qū)，成都地鐵2號線連接成都市主城區(qū)，換乘客流較大。

2.1.1 犀浦站簡介

犀浦站內(nèi)設(shè)置2座島式站臺，地鐵、國家鐵路正線各2條，外側(cè)為成灌鐵路，內(nèi)側(cè)為地鐵2號線，犀浦站于2010年中開始運營，地鐵2號線修建至犀浦站，于2013年中投入運營，未來地鐵6號線1期、2期工程建成后犀浦站將成為地鐵2號線、成灌鐵路、成都地鐵6號線的換乘站。

2017年7 月前犀浦站的同站臺換乘是單方向的，乘客乘坐成灌鐵路到站后，可以不出站或上下站臺而直接同站臺換乘地鐵2號線，而乘坐地鐵2號線到達犀浦站想要換乘成灌鐵路的乘客則需要先出地鐵站，再進鐵路車站，并進行二次安檢等。2017年7月25日，實施新的換乘模式，乘客乘坐地鐵到達犀浦站站臺后，即可依次通過鐵路閘機、地鐵閘機直接到達鐵路站臺，等候成灌鐵路列車，真正實現(xiàn)了城際鐵路與城市軌道交通的同站臺換乘。自犀浦站實現(xiàn)城際鐵路與地鐵同站臺換乘后，成灌鐵路換乘地鐵的客流量增長近1倍，同站臺換乘客流量約占整個車站出發(fā)人數(shù)的20%[8]。

根據(jù)犀浦站站內(nèi)布局情況，建模分為2個步驟，分別對犀浦站2個站臺進行建模，以便能夠更加清楚地分析2種交通方式之間的換乘流程，其中成灌鐵路換乘地鐵2號線的站臺稱為A站臺，地鐵2號線換乘成灌鐵路的站臺稱為B站臺。犀浦站二層站臺平面圖如圖3所示。

圖3 犀浦站二層站臺平面圖Fig.3 Plan of the second floor at Xipu Station

2.1.2 A站臺仿真建模

（1）A站臺基礎(chǔ)布局。A站臺基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備有：扶梯、進出站檢票閘機、自動售取票機等。繪制5組扶梯，其中3組位于地鐵站臺，方向向上，用于本站乘地鐵客流，另外2組放置在城際鐵路站臺，用于城際鐵路進出站客流；用“線服務(wù)”和三維物體中的“閘機”設(shè)置4組閘機以及排隊列，其中地鐵閘機、鐵路閘機各2組；用“線服務(wù)”和三維物體中的“自動售票機”布置2組地鐵售票機；“目標線”用于客流產(chǎn)生和消失；用“矩形區(qū)域”和目標線示意繪制3組步行梯，1組用于本站地鐵客流到達，2組用作城際站臺為進出站乘客服務(wù)以及繪制乘客候車區(qū)域；添加三維窗口。A站臺主要設(shè)備能力參數(shù)如表1所示。

表1 A站臺主要設(shè)備能力參數(shù)Tab.1 Capability parameters of the main equipment at Platform A

（2）行人庫建模。A站臺行人行為有動車組換乘地鐵客流、本站乘地鐵客流、本站乘動車組客流、動車組下車出站客流4種，客流量以高峰小時早上7 : 00—8 : 00為例。乘客在節(jié)點(如：乘電梯、走步梯、過閘機、購票)的走向比例取自實地調(diào)查。A站臺行人庫組件參數(shù)如表2所示。

表2 A站臺行人庫組件參數(shù)Tab.2 Component parameters of the pedestrian library at Platform A

（3）模型運行結(jié)果。犀浦站同站臺換乘A站臺模型運行結(jié)果如圖4所示。客流量統(tǒng)計截面設(shè)置在地鐵候車區(qū)(如圖4的左下角較大綠色框)，統(tǒng)計得出該截面通過乘客1216人，表示在當前參數(shù)設(shè)置下，模型運行時間內(nèi)成灌鐵路換乘地鐵2號線最大換乘量為1216人/h。

圖4 A站臺模型運行結(jié)果Fig.4 Model operation results at Platform A

2.1.3 B站臺仿真建模

（1）B站臺基礎(chǔ)布局。B站臺基礎(chǔ)設(shè)施有：自動扶梯、進出站檢票閘機、自動售取票機等；繪制5組自動扶梯，其中3組位于地鐵站臺，方向向下，用于本站地鐵出站客流，另外2組放置在成灌鐵路站臺，用于本站乘坐城際鐵路的進出站客流；用“線服務(wù)”設(shè)置2組閘機，其中地鐵閘機、鐵路閘機各1組；由于不需要取票，可以刷身份證進站，這里不設(shè)置售票機；“目標線”的作用主要是生成乘客和乘客離開；“矩形區(qū)域”可以繪制步行梯以及乘客候車區(qū)；最后添加三維窗口。B站臺主要設(shè)備能力參數(shù)如表3所示。

表3 B站臺主要設(shè)備能力參數(shù)Tab.3 Capability parameters of the main equipment at Platform B

（2）行人庫建模。B站臺行人行為有地鐵換乘城際鐵路客流、本站乘城際鐵路客流、動車組下車出站客流3種，客流量以高峰小時早上7 : 00—8 : 00為例。乘客在節(jié)點(如乘電梯、走步梯、過閘機、購票)的走向比例取自實地調(diào)查。B站臺行人庫組件參數(shù)如表4所示。

表4 B站臺行人庫組件參數(shù)Tab.4 Component parameters of the pedestrian library at Platform B

（3）模型運行結(jié)果。犀浦站同站臺換乘B站臺模型運行結(jié)果如圖5所示。客流量統(tǒng)計截面設(shè)置在地鐵閘機處(如圖5的中部黑色框)，統(tǒng)計得出該截面通過乘客873人。表示在當前參數(shù)設(shè)置下，模型運行時間內(nèi)，地鐵2號線換乘成灌鐵路列車最大換乘量為873人/h。

圖5 B站臺模型運行結(jié)果Fig.5 Model operation results at Platform B

2.2 仿真結(jié)果分析及優(yōu)化

乘客換乘時間包括上下車時間、售檢票時間、換乘走行時間、排隊時間，本次仿真的情形為：在高峰小時前提下，城際列車與地鐵列車先延遲10 s，城際列車運行間隔為25min，地鐵列車運行間隔時間為2min。

2.2.1 A站臺仿真結(jié)果分析

（1）換乘時間分析。當城際列車到達時，地鐵列車發(fā)車。以此作為模型初始情況，乘客換乘時間最小為120 s，最大換乘時間為780 s，平均換乘時間為362.023 s。

（2）A站臺行人密度。A站臺行人密度分布情況如圖6所示。由圖6可知，在城際列車下車區(qū)(如圖6中右上角處)站臺行人密度最大，這是由于城際列車到達后出站和換乘2種乘客都必須經(jīng)過此處造成的；地鐵閘機2處行人密度較大，這是由于這條換乘流線設(shè)置鐵路閘機有7臺，地鐵閘機比鐵路閘機少3臺，分流效果不明顯，導(dǎo)致客流累積；鐵路閘機1處行人排隊現(xiàn)象嚴重，這是由于該處閘機只有3臺，當該換乘流線換乘乘客較多時，其設(shè)備能力不足以滿足換乘乘客需求。

圖6 A站臺行人密度分布情況Fig.6 Pedestrian density distribution at Platform A

2.2.2 B站臺仿真結(jié)果分析

（1）換乘時間分析。當一列城際列車到達時，地鐵列車已到達12 ～ 13列。以此作為模型初始情況，乘客換乘時間最小為110 s，最大為1550 s，平均換乘時間為836.484 s。

（2）B站臺行人密度。B站臺行人密度分布情況如圖7所示。由圖7可知，城際上下車區(qū)域(圖7中右下角紅色部分)行人聚集現(xiàn)象明顯，這是因為在一列城際列車到達前，已經(jīng)有多列地鐵列車到達，換乘客流不能及時疏散，且與城際列車下車乘客產(chǎn)生流線交叉所導(dǎo)致；換乘乘客在地鐵下車后至檢票出站閘機之間的付費區(qū)，行人密度出現(xiàn)輕微集中現(xiàn)象。

圖7 B站臺行人密度分布情況Fig.7 Pedestrian density distribution at Platform B

2.2.3 仿真優(yōu)化

（1）A站臺優(yōu)化。A站臺存在以下問題：①城際列車與地鐵列車上下車區(qū)人流密度較大，這是由客流特點及列車運行間隔所導(dǎo)致；②地鐵閘機2處行人密度輕微增加，這是由于該換乘流線的鐵路閘機數(shù)量比地鐵閘機數(shù)量多所造成，當選擇該換乘流線的乘客較多時，分流效果不明顯，因此造成客流累積效應(yīng)；③鐵路閘機1處排隊現(xiàn)象嚴重，這是由于此處閘機數(shù)量較少，當較多的換乘乘客選擇該流線時，設(shè)備的服務(wù)能力不足以滿足需求；④地鐵閘機2附近行人有輕微聚集現(xiàn)象，這是由于換乘乘客在通過地鐵閘機2后與本站地鐵客流產(chǎn)生流線交叉，導(dǎo)致該處客流疏散不及時，對乘客走行產(chǎn)生影響。研究提出3點優(yōu)化措施：一是在城際列車和地鐵列車的上下車區(qū)域根據(jù)客流去向設(shè)置不同路徑，減少人流聚集的現(xiàn)象，并且加強乘客的引導(dǎo)疏散；二是地鐵閘機2和鐵路閘機1處可以根據(jù)客流特點適當添加閘機數(shù)量，保證高峰期的檢票進站設(shè)備的服務(wù)能力；三是本站地鐵客流可以設(shè)置固定路徑或者設(shè)置欄桿分隔2種客流，減少與換乘客流的乘客流線交叉。

（2）B站臺優(yōu)化。B站臺存在以下問題：①城際上下車區(qū)域行人聚集現(xiàn)象明顯，這是由于在一列城際列車到達前，已經(jīng)有多列地鐵列車到達，換乘客流不能及時疏散，并與城際列車下車乘客產(chǎn)生流線交叉；②換乘城際列車的乘客在地鐵下車后至檢票出站閘機之間的付費區(qū)，行人密度較高，出現(xiàn)輕微集中現(xiàn)象。研究提出2點優(yōu)化措施：一是城際上下車區(qū)域根據(jù)客流特點劃分路徑，分隔2種客流，減少乘客流線交叉；二是高峰時段根據(jù)客流情況適當調(diào)整列車運行間隔時間，采用假日運行圖，減少換乘乘客候車時間。

3 結(jié)束語

隨著城市的快速發(fā)展，不同軌道交通方式間換乘秩序混亂、換乘效率低下等問題越來越突出，城際鐵路與城市軌道交通“同站臺換乘”的概念與優(yōu)勢越來越明顯。通過仿真軟件對換乘站臺的布局和行人庫分別建模，并對仿真結(jié)果進行分析，有助于解決當前存在的問題，提高乘客換乘效率。進一步可以根據(jù)客流情況適當采用不同的運行圖，保障客流及時暢通地疏散，使多種交通方式換乘模式向著高效、有序、便捷方向發(fā)展。