城市轨道交通车站限流方法及系统技术方案

本申请公开了一种城市轨道交通车站限流方法及系统。其中，方法包括基于预设客流数据，确定限流目标；基于限流目标以及车站类型，获得客流供需关系；基于车站类型，获得限流区域相关模型；基于客流供需关系，获得M个预设时间粒度下的子控制方案；子控制方案包括每个预设时间粒度对应的限流区域护栏的走行折数和出口宽度；将N个预设时间粒度的子控制方案按照预设方法进行合并，利用排列组合原理和路径相邻原理得到城市轨道交通车站限流策略；根据城市轨道交通车站限流策略进行动态客流控制。该方法是一种基于限流区域动态控制的智能方法，能够适用于所有类型的车站以进行动态限流，大大提高运营的连贯性的普适性，有效降低人力资源和时间成本。源和时间成本。源和时间成本。

【技术实现步骤摘要】
城市轨道交通车站限流方法及系统


[0001]本公开涉及城市轨道交通运营组织
，尤其涉及一种城市轨道交通车站限流方法及系统。

技术介绍

[0002]为应对高峰时段的大客流需求，目前运营单位通常采取一定的客流控制手段来保障运营安全，如北京、上海、广州、深圳、杭州、成都等城市都在不同时段有一定数量的限流车站。通过对限流车站进行分析发现限流车站中大部分为换乘站，普通车站和换乘站限流的区别在于普通车站仅需针对进站客流限流，可以采取减缓进站或部分时段停止进站来达到客流控制的目的；换乘站需要综合考虑站外进站客流和站内换乘客流二者的限流问题，但一般当车站规模较大且换乘走行距离较长时，仅考虑采用站外限流方式进行组织。
[0003]目前针对换乘站限流问题通常采用的限流手段是限制进站或增加换乘走行长度。一些换乘站在设计过程中考虑到原有线路的客流增长问题，一般采取用换乘通道拉长换乘距离的手段减少对客流车站和线路的冲击。这种设计思路可以保证在运营过程中利用乘客走行速度差异达到分散乘客的效果，但平峰时段乘客走行距离过长而导致乘客体验和服务水平显著下降。另外一些换乘站采用的运营手段对换乘客流进行控制，如高峰和平峰时段采取不同的换乘路径，变相拉长换乘距离，从而达到减少客流冲击的作用，但这种方式可能会导致各向客流的汇集，造成换乘秩序混乱。还有一些采取了在站内或站外设置限流护栏来容纳过多的换乘、进站客流的手段。
[0004]现有的限流方法的研究多集中在路网协同限流、单线协同限流和车站限流等，实际运营过程中以单车站限流为主，且以站外限流为主要的限流形式。对于限流实际操作中限流设施摆放的考量缺乏具体可遵循的流程性步骤叙述，且受制于站内环境与目前的指导性手册，限流设施的摆放十分依赖地铁运营者与值班人员的日常经验，且客流的潮汐性与时间分布的不均衡性等特征使得城市轨道交通车站内部的限流设施摆放极具临时与日期时段重复性的特点。
[0005]在调研过程中发现常态化限流车站的工作人员在工作日的固定时段进行限流栏杆的摆放，组成一定的限流区域，等待高峰时段结束再将限流栏杆拆解撤出。这一重复性工作导致了工作人员布设固定隔离栏杆需要耗费的大量的人力资源及时间成本，对于每日固定时段的人力调用有很大的限制，且目前常态化限流基本上属于“一站一方案”，根据车站构造和固定运行设施的数量、位置的不同整体车站的限流方案也千差万别，运营的连贯性和普适性较差，无法适用于所有的车站。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本公开实施例提供了一种城市轨道交通车站限流方法及系统，能够适用于所有的车站，满足不同类型车站的动态限流。
[0007]第一方面，本公开实施例提供了一种城市轨道交通车站限流方法，方法包括：
[0008]基于预设客流数据，确定限流目标；
[0009]基于所述限流目标以及车站类型，获得客流供需关系；
[0010]所述客流供需关系包括进站客流分布模型、换乘客流分布模型和站台可容纳客流量分布模型；
[0011]基于车站类型，获得限流区域相关模型；
[0012]基于所述客流供需关系，获得M个预设时间粒度下的子控制方案；所述子控制方案包括每个预设时间粒度对应的限流区域护栏的走行折数和出口宽度；
[0013]将N个预设时间粒度的子控制方案按照预设方法进行合并，利用排列组合原理和路径相邻原理得到城市轨道交通车站限流策略；
[0014]根据所述城市轨道交通车站限流策略进行动态客流控制；其中，N＜M。
[0015]可选的，所述预设客流数据包括车站历史客流数据、预测的客流数据或实时采集的客流数据中的一种或多种。
[0016]可选的，所述基于预设客流数据，确定限流目标，包括：对所述预设客流数据进行分析，当进站客流占总体客流的50％时，对应的所述限流目标为进站客流；
[0017]当换乘客流占总体客流的70％及以上时，对应的所述限流目标为换乘客流；
[0018]当换乘客流占总体客流的50％
‑
70％时，对应的所述限流目标为站外的进站客流和站内的换乘客流；
[0019]其中，总体客流包括进站客流和换乘客流。
[0020]可选的，所述基于所述限流目标以及车站类型，获得客流供需关系，包括：基于所述限流目标以及车站类型，获得第一预设数据；所述第一预设数据包括行人步速、走行距离和列车到站时刻；
[0021]基于所述第一预设数据，构建行人流运动模型；
[0022]基于所述行人流运动模型以及进站客流的流率，获得进站客流分布模型；
[0023]基于所述第一预设数据以及换乘客流量，获得换乘客流分布模型；
[0024]基于所述第一预设数据以及所述车站类型，获得第一分布模型和第二分布模型；
[0025]其中，所述第一分布模型为进行站外限流时的站台可容纳客流量分布模型；所述第二分布模型为进行站内限流时的站台可容纳客流量分布模型。
[0026]可选的，所述行人流运动模型为f(t,l)，其中，v0为步速服从均值，δ为标准差，t为时间，l为预设距离；
[0027]所述进站客流分布模型为Q
in
；
[0028]其中，ρ
p
(t)为t时刻下进站客流的流率，T为乘客从第i个进站口到达下一设备设施入口所需时间，v0为乘客行走速度均值，l
i
为第i个进站口与下一设备设施入口之间的距离；
[0029]所述换乘客流分布模型为C(t)；A
k
(t)＝Q
k
f(t,l
k
)；其中，K
z
为列车车次数，k为第k列车，l
k
为平均换乘走行距离，Q
k
为换乘客流量，f(t,l
k
)为乘客走行时间为l
k
的概率分布模型；
[0030]所述第一分布模型为Q
zt
(t)；Q
zt
(t)＝min(Q
st
(t),Q
ax
(t),Q
jz
(t))；
[0031]其中，其中，Q
ax
(t)为车站安检设施能力，Q
jz
(t)为车站进站闸机能力；为安全水平下付费区内客流密度的临界值，S
f
为站台付费区的有效面积，Q
f
(t)为第t个控制时段在站厅付费区的乘客数，为安全水平下非付费区内客流密度的临界值，S
uf
为站台非付费区的有效面积，Q
j
(t)为第t个控制时段在站厅非付费区已进站的乘客数；
[0032]所述第二分布模型为Q
zj
(t)；Q
zj
(t)＝min(Q
sy
(t),Q
sx
(t))；
[0033]Q
sy
(t)＝ρ
max
S...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市轨道交通车站限流方法，其特征在于，方法包括：基于预设客流数据，确定限流目标；基于所述限流目标以及车站类型，获得客流供需关系；所述客流供需关系包括进站客流分布模型、换乘客流分布模型和站台可容纳客流量分布模型；基于车站类型，获得限流区域相关模型；基于所述客流供需关系，获得M个预设时间粒度下的子控制方案；所述子控制方案包括每个预设时间粒度对应的限流区域护栏的走行折数和出口宽度；将N个预设时间粒度的子控制方案按照预设方法进行合并，利用排列组合原理和路径相邻原理得到城市轨道交通车站限流策略；根据所述城市轨道交通车站限流策略进行动态客流控制；其中，N＜M。2.根据权利要求1所述的城市轨道交通车站限流方法，其特征在于，所述预设客流数据包括车站历史客流数据、预测的客流数据或实时采集的客流数据中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的城市轨道交通车站限流方法，其特征在于，所述基于预设客流数据，确定限流目标，包括：对所述预设客流数据进行分析，当进站客流占总体客流的50％时，对应的所述限流目标为进站客流；当换乘客流占总体客流的70％及以上时，对应的所述限流目标为换乘客流；当换乘客流占总体客流的50％
‑
70％时，对应的所述限流目标为站外的进站客流和站内的换乘客流；其中，总体客流包括进站客流和换乘客流。4.根据权利要求1所述的城市轨道交通车站限流方法，其特征在于，所述基于所述限流目标以及车站类型，获得客流供需关系，包括：基于所述限流目标以及车站类型，获得第一预设数据；所述第一预设数据包括行人步速、走行距离和列车到站时刻；基于所述第一预设数据，构建行人流运动模型；基于所述行人流运动模型以及进站客流的流率，获得进站客流分布模型；基于所述第一预设数据以及换乘客流量，获得换乘客流分布模型；基于所述第一预设数据以及所述车站类型，获得第一分布模型和第二分布模型；其中，所述第一分布模型为进行站外限流时的站台可容纳客流量分布模型；所述第二分布模型为进行站内限流时的站台可容纳客流量分布模型。5.根据权利要求4所述的城市轨道交通车站限流方法，其特征在于，所述行人流运动模型为f(t,l)，其中，v0为步速服从均值，δ为标准差，t为时间，l为预设距离；所述进站客流分布模型为Q
in
；
其中，ρ
p
(t)为t时刻下进站客流的流率，T为乘客从第i个进站口到达下一设备设施入口所需时间，v0为乘客行走速度均值，l
i
为第i个进站口与下一设备设施入口之间的距离；所述换乘客流分布模型为C(t)；A
k
(t)＝Q
k
f(t,l
k
)；其中，K
z
为列车车次数，k为第k列车，l
k
为平均换乘走行距离，Q
k
为换乘客流量，f(t,l
k
)为乘客走行时间为l
k
的概率分布模型；所述第一分布模型为Q
zt
(t)；Q
zt
(t)＝min(Q
st
(t),Q
ax
(t),Q
jz
(t))；其中，其中，Q
ax
(t)为车站安检设施能力，Q
jz
(t)为车站进站闸机能力；为安全水平下付费区内客流密度的临界值，S
f
为站台付费区的有效面积，Q
f
(t)为第t个控制时段在站厅付费区的乘客数，为安全水平下非付费区内客流密度的临界值，S
uf
为站台非付费区的有效面积，Q
j
(t)为第t个控制时段在站厅非付费区已进站的乘客数；所述第二分布模型为Q
zj
(t)；Q
zj
(t)＝min(Q
sy
(t),Q
sx
(t))；Q
sy
(t)＝ρ
max
S
k
‑
Q
z
(t)；ρ
max
＝ψ(μ)
·
F(x,y)；其中，S
k
为站台有效面积，Q
z
(t)为第t个控制时段在站台的乘客数，ψ(μ)为换乘站结构形式函数，F(x,y)为岛式站台或侧式站台的分区密度函数；为t时刻的楼扶梯设施通行能力，为t时刻的通道通行能力，为t时刻的站台走行通行能力。6.根据权利要求1所述的城市轨道交通车站限流方法，其特征在于，所述基于车站类型，获得限流...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁肖，简锦姗，丁勇，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：