一种地铁出站客流安全值计算与验证方法及系统与流程

1.本发明属于轨道交通技术领域，具体涉及一种地铁出站客流安全值计算与验证方法及系统。


背景技术：

2.一般情况，地铁车站出站能力与楼扶梯能力及出入口能力相匹配，并能满足本站远期早高峰设计客流的要求。为了避免出站带来的瞬时客流受闸机出站能力限制而引起出站拥堵，国内地铁进出闸机设置方式通常为中间进站两端出站。随着8a车站的推广，由于8a车站站厅公共区较长，闸机设计较为分散，为充分利用公共区，在出站客流较小的车站改变传统中间进站模式，转而采用中间出站模式。但出站客流为多大，即出站客流安全值为多大时，可采用中间出站模式而不引起出站拥堵，现有技术中并没有明确方法。


技术实现要素：

3.为了克服上述技术缺陷，本发明提供了一种地铁出站客流安全值计算与验证方法，提出采用中间出站模式的地铁能承载的远期早高峰最大出站客流即为出站客流安全值，计算并验证该安全值。
4.为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：
5.一种地铁出站客流安全值计算与验证方法，包括如下步骤：
6.构建计算模型；
7.根据计算模型计算出站客流安全值；
8.采用动态仿真，对出站客流安全值进行验证。
9.进一步的，步骤根据计算模型计算出站客流安全值中包括如下步骤：
10.获取计算参数，计算参数包括地铁到站时间间隔、出站闸机能力、扶梯输送能力、楼梯输送能力、站台最大人流密度；
11.根据计算参数和计算模型，进行客流静态计算；
12.根据客流静态计算结果，计算出站客流安全值。
13.进一步的，步骤采用动态仿真，对出站客流安全值进行验证中包括如下步骤：
14.动态仿真在自由流情况下的出站客流；
15.根据静态计算结果，动态仿真不同故障情况下的出站客流；
16.对不同故障情况下的出站客流仿真结果进行验证。
17.进一步的，在步骤对不同故障情况下的出站客流仿真结果进行验证中包括如下步骤：
18.将不同故障情况下的出站客流仿真结果分别与标准进行比较，验证出站客流安全值。
19.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
20.本发明公开了一种地铁出站客流安全值计算与验证方法，根据模型计算获得出站
客流安全值并对出站客流安全值进行验证，可以为地铁运营部门在识别车站出站能力瓶颈和制定相应的疏解策略方面提供参考。
21.本发明还公开了一种地铁出站客流安全值计算与验证系统，包括：
22.建模模块，用于构建计算模型；
23.计算模块，用于根据计算模型计算出站客流安全值；
24.验证模块，用于采用动态仿真，对出站客流安全值进行验证。
附图说明
25.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：
26.图1为实施例1所述的方法的流程图；
27.图2为实施例2所述的系统的示意图。
具体实施方式
28.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
29.实施例1
30.如图1，本发明公开了一种地铁出站客流安全值计算与验证方法，包括如下步骤：
31.构建计算模型；
32.根据计算模型计算出站客流安全值；
33.采用动态仿真，对出站客流安全值进行验证。
34.具体的，在步骤根据计算模型计算出站客流安全值中，包括如下步骤；
35.获取计算参数，计算参数包括地铁到站时间间隔、出站闸机能力、输送能力、楼梯输送能力、站台最大人流密度；
36.根据计算参数和计算模型，进行客流静态计算；
37.根据客流静态计算结果，获得出站客流安全值。
38.具体的，在步骤采用动态仿真，对出站客流安全值进行验证中，包括如下步骤：
39.动态仿真自由流情况下的出站客流；
40.根据静态计算结果，动态仿真不同故障情况下的出站客流；
41.对不同故障情况下的出站客流仿真结果进行验证。
42.在上述实施例中，在步骤对不同故障情况下的出站客流仿真结果进行验证中，包括如下步骤：
43.将不同故障情况下的出站客流仿真结果分别与标准进行比较，验证出站客流安全值。
44.以下结合具体实施过程进行说明：
45.以8a车站为例，采用中间出站方式，出闸机前的蓄客空间为y，楼扶梯向上输送能力为vj，闸机出站能力为vp，当闸机出站能力vp》楼扶梯向上输送能力vj时，地铁站厅出站闸机前不会产生拥堵风险；当闸机出站能力vp《楼扶梯向上输送能力vj时，地铁站厅出站闸机前会产生拥堵风险，拥堵风险的发生与出闸机前的蓄客空间为y有关，当出闸机前的蓄客空间为y越大，地铁站厅出站闸机前会产生拥堵风险越小；即当出闸机前的蓄客空间y》闸机
出站能力vp-楼扶梯向上输送能力vj时，即可获得车站早高峰小时能承载的出站客流安全值。
46.获取地铁到站时间间隔2min、出站闸机能力20人/min、扶梯输送能力136.5人/min、1m宽楼梯输送能力61人/min、站台最大人流密度0.5
㎡
/人、地铁远期高峰小时按发车对数为30对。
47.获取出站闸机、楼梯和扶梯的分布情况：出站闸机分别设置在三个出站处，每处出站闸机前蓄客空间均为65
㎡
，蓄客空间在扶梯工作点8m外，出站处1有11台闸机，出站处2有12台闸机，出站处3有11台闸机；出站处1有1台上行扶梯，一台2.4m宽楼梯，出站处2有2台上行扶梯，出站处3有1台上行扶梯，一台2.4m宽楼梯。
48.出站处1客流静态计算过程为：
49.出站闸机能力：11台*20人/min*20min＝440人；
50.楼扶梯上行输送能力：(136.5 61*2.4)人/min*2min＝566人；
51.出闸机前蓄客能力：65
㎡
*2人＝130人；
52.由上述计算可知，出闸机前蓄客能力》(楼扶梯上行输送能力-出站闸机能力)*2min，即130》(566-440)，即出站处1的客流理论上不存在拥堵风险，出站处1在2min内能承载的最大安全值为130人。
53.出站处2客流静态计算过程为：
54.出站闸机能力：12台*20人/min*2min＝480人；
55.楼扶梯上行输送能力：(136.5 136.5)人/min*2min＝546人；
56.出闸机前蓄客能力：65
㎡
*2人＝130人；
57.由上述计算可知，出闸机前蓄客能力》(楼扶梯上行输送能力-出站闸机能力)*2min，即130》(546-480)，即出站处1的客流理论上不会产生拥堵风险，出站处2在2min内能承载的最大安全值为130人。
58.出站处3客流静态计算过程为：
59.出站闸机能力：11台*20人/min*2min＝440人；
60.楼扶梯上行输送能力：(136.5 61*2.4)人/min*2min＝566人；
61.出闸机前蓄客能力：65
㎡
*2人＝130人；
62.由上述计算可知，出闸机前蓄客能力》(楼扶梯上行输送能力-出站闸机能力)*2min，即130》(566-440)，即出站处3的客流理论上不会产生拥堵风险，出站处3在2min内能承载的最大安全值为130人。
63.根据出站处1、出站处2以及出站处3的客流静态计算结果可知，三处出站闸机前均满足在2min内y》vp-vj，即远期早高峰小时车站能承载的最大客流的安全值为3处出站闸机前蓄客能力之和*30，即(130 130 130)人*60min/2min＝11700人。
64.动态仿真过程中采用j.j fruin教授的“服务水平”标准，同时参考《地铁设计规范》(gb 50157-2013)中9.3.2条规定：站台上人流密度为0.33m2/人-0.75m2/人，因此，车站主要集散空间的服务水平应保持d级或以上。
65.各级服务水平定义：
66.a级：自由流水平；
67.b级：行人的移动方向不受限制。
68.c级：少量行人的移动受到周围其他人的影响。逆向人流与交叉人流移动遇到困难；
69.d级：大部分行人的移动方向受到限制，逆向人流与交叉人流移动非常困难；
70.e级：所有的行人的移动方向受到限制，需要中途停顿来避免冲突；
71.f级：行人行走困难，行走过程中需要不断停顿。
72.动态仿真自由流情况下的出站客流，出站客流约为32000人，车站整体服务水平为d级，出站闸机处局部最大密度为f级。
73.根据上述计算获得的最大客流安全值11700，动态仿真不同故障情况下的出站客流，包括故障情况1和故障情况2，故障情况1为三处出站闸机中仅两组可使用，故障情况2为三处故障闸机50％出现故障。
74.当出站客流为11700人，动态仿真故障情况1时，车站整体服务水平为b级，出站闸机处局部最大密度为d级；当出站客流为11700人，动态仿真故障情况2时，车站整体服务水平为b级，出站闸机处局部最大密度为d级。
75.采用中间出站方式，为应对客流风险充分考虑出站闸机前蓄客空间承载能力，当出站客流为11700人时，出站闸机处最大密度服务水平为c-d级，平均密度为b级，整体属于较好服务水平范围，可知远期早高峰出站客流安全值为11700。
76.本发明可以根据模型计算获得出站客流安全值，并通过动态仿真验证出站客流安全值的可靠性，为地铁运营部门在识别车站出站能力瓶颈和制定相应疏解策略方面提供数据参考与仿真验证。
77.实施例2
78.如图2，本发明公开了一种地铁出站客流安全值计算与验证系统，包括建模模块、计算模块和验证模块，建模模块用于构建计算模型，计算模块用于根据计算模型计算出站客流安全值，验证模块用于对计算的出站客流安全值进行动态仿真验证。
79.具体的，计算模块包括参数获取模块和静态计算模块，参数获取模块用于获取计算参数，计算参数包括地铁到站时间间隔、出站闸机能力、输送能力、楼梯输送能力、站台最大人流密度。
80.静态计算模块用于根据计算参数和计算模型，进行客流静态计算；根据客流静态计算结果，获得出站客流安全值。
81.具体的，验证模块采用如下步骤实现对计算得到的出站客流安全值进行的动态仿真验证：
82.动态仿真自由流情况下的出站客流；
83.根据静态计算结果，动态仿真不同故障情况下的出站客流；
84.对不同故障情况下的出站客流仿真结果进行验证。
85.本发明通过采用建模模块、计算模块和验证模块，对地铁车站的出站客流安全值进行可靠计算，并通过动态仿真验证出站客流安全值的可靠性。
86.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。