城市轨道交通车站承载能力计算及客流控制分析

作     者：董瀚萱 

作者单位：长安大学 

学位级别：硕士

导师姓名：彭辉

授予年度：2018年

学科分类：08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：车站承载能力 客流控制 乘客交通行为模型 压力测试 Anylogic仿真 

摘      要：城市轨道交通的线网规模不断扩大,线网运量不断提升,城市轨道交通车站作为城市轨道交通系统的重要客流集散点,客运需求不断增大。如何描述车站乘客的交通特性,分析城市轨道交通车站在合理服务水平下的车站承载能力,找出基于承载能力合理、有效的车站客流控制方法,是车站设计规划、运营管理的重要依据。本文通过对城市轨道交通车站乘客交通特性及行为特性的研究,选取城市轨道交通车站为研究对象,提出基于乘客交通特性及行为特性的车站基本承载能力和车站进站承载能力的定义和计算方法,并应用两种承载能力提出城市轨道交通车站客流控制方法,最后进行实例分析,为城市轨道交通车站运营管理提出依据。首先,本文基于力学、环境学以及车站相关领域学者的研究,结合车站系统运营作业流程,提出满足一定服务水平条件,基于乘客选择的车站基本承载能力和进站承载能力的概念,并分别对本文所提出的两种承载能力的概念进行解释分析,研究影响两种车站客流承载能力的因素,建立两种承载能力的模型并进行求解分析,确定本文采取仿真的方法进行模型的求解。接着,论文对城市轨道交通车站乘客的主要行为模型进行了选择和建立,包括基于社会力的乘客运动行为模型,乘客楼梯/扶梯选择行为模型,乘客服务台选择模型和乘客上下车意愿模型,为轨道交通车站承载能力仿真计算提供依据。其次,论文分析“压力测试的概念及方法,提出了基于“压力测试的车站承载能力计算方法,该方法通过计算机设置车站基础物理模型,结合乘客交通特性及乘客行为选择模型,通过不断向车站物理模型中增加客流来获取车站在限制条件下的极限值来计算车站承载能力。接着,论文根据车站基本承载能力和进站承载能力的概念,提出基于车站承载能力的车站客流控制方法。最后,论文根据以上理论研究,选用Anylogic仿真软件,以西安地铁小寨站为研究对象进行实例分析,对小寨车站进行实地观测和视频录像,根据调查数据对车站乘客交通特性及行为特性进行分析,包括乘客的基本属性、乘客交通特性及乘客行为选择特性。在乘客交通特性调查分析结果的基础上,对小寨车站的基本承载能力和进站承载能力进行仿真计算,仿真可得小寨站基本承载能力6042人,进站承载能力37000人/h。仿真计算中,关键设施、设备处乘客走行、乘客分布均符合现实,结果证明了模型的可行性。最后,在两种承载能力的计算结果基础上提出小寨车站限流控制方案及拥堵点的疏散措施。