郭淑霞，趙光華，周正全

（北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院 交通研究中心，北京 100082）

0 引言

第九屆中國(guó)（國(guó)際）園林博覽會(huì)將于2013年4月～10月在北京舉辦，選址位于北京市豐臺(tái)區(qū)永定河以西地區(qū)，總用地面積267 hm2。北京園博會(huì)具有持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、會(huì)展期間重大節(jié)假日多等特點(diǎn)，根據(jù)歷屆園博會(huì)和相關(guān)大型活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)[1,2]，北京園博會(huì)將面臨交通總量大、客流日分布系數(shù)不均衡、交通基礎(chǔ)設(shè)施需求壓力大等交通問(wèn)題。因此，園內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施的合理規(guī)劃布局和設(shè)計(jì)，對(duì)于客流組織、保障游客安全具有重要意義。

園博會(huì)作為一個(gè)以參觀功能為主的場(chǎng)所，需要研究園博園內(nèi)游客的分布規(guī)律，才能對(duì)園內(nèi)道路等基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)做出合理的規(guī)劃。根據(jù)園博會(huì)園內(nèi)設(shè)計(jì)方案，北京園博會(huì)園內(nèi)主要展館包括：鷹山－永定塔、園林博物館、傳統(tǒng)展區(qū)、現(xiàn)代展區(qū)、企業(yè)及生態(tài)技術(shù)展區(qū)、院校及設(shè)計(jì)師展區(qū)、國(guó)際展區(qū)、天天園藝展區(qū)、錦繡谷、主展館、生態(tài)功能性濕地。游客在參觀園博園內(nèi)11處展館時(shí)，呈現(xiàn)以下特征：首先，游客參觀路線為非規(guī)劃路線，不具有一致性規(guī)律；其次，不同于一般的參觀活動(dòng)，園博園內(nèi)部分展區(qū)為開敞空間，游客從一個(gè)展區(qū)到另外一個(gè)展區(qū)過(guò)程中，呈現(xiàn)多選擇性。因此，合理預(yù)測(cè)園區(qū)內(nèi)客流分布，是進(jìn)行園區(qū)客流組織仿真至關(guān)重要的一步。

基于此，本文根據(jù)園博會(huì)設(shè)計(jì)方案，考慮了場(chǎng)館之間的距離、場(chǎng)館面積、兩個(gè)場(chǎng)館是否相鄰、該場(chǎng)館是否有特色四個(gè)因素，建立了各展館的效用函數(shù)，從而進(jìn)行客流分布預(yù)測(cè)；將客流分布預(yù)測(cè)結(jié)果，作為園內(nèi)客流組織仿真的重要輸入，通過(guò)仿真測(cè)試，獲取園內(nèi)主要道路高峰小時(shí)斷面客流量，測(cè)算其道路寬度，從而反饋給園內(nèi)道路設(shè)計(jì)方案。

1 北京園博會(huì)客流情況

北京園博會(huì)歷時(shí)6個(gè)月，園博會(huì)期間涵蓋了“五一”、“十一”、寒暑假等旅游高峰時(shí)段，對(duì)于總客流需求預(yù)測(cè)，主要根據(jù)相關(guān)規(guī)劃和園博會(huì)的設(shè)計(jì)方案，參照了歷屆園博會(huì)和國(guó)內(nèi)其他大型活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)類比分析結(jié)果（見表1），預(yù)計(jì)園博會(huì)期間參觀總客流約1 700萬(wàn)人次，高峰日客流15萬(wàn)人次/d。

根據(jù)上海世博會(huì)等相似大型活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)[3,4]，北京園博會(huì)客流將經(jīng)歷“客流培育階段、客流平穩(wěn)階段、客流回調(diào)階段、末期沖高階段”，其中，7月份和10月份為客流高峰月（見圖1）。

對(duì)于園內(nèi)客流分布規(guī)律的測(cè)算，是基于高峰日15萬(wàn)人次的客流數(shù)據(jù)。預(yù)計(jì)北京園博會(huì)開放時(shí)間為9:00-17:00，則根據(jù)各時(shí)段客流到達(dá)和離開規(guī)律，確定園內(nèi)客流滯留高峰時(shí)段為中午前后11:00-12:00，該時(shí)段內(nèi)，進(jìn)園客流總數(shù)為1.8萬(wàn)人，園內(nèi)滯留客流約4.2萬(wàn)人。

2 客流分布預(yù)測(cè)

客流分布預(yù)測(cè)包括兩部分內(nèi)容，其一為11:00-12:00時(shí)段內(nèi)參觀門區(qū)進(jìn)園游客至各展館之間的客流分布；其二為11:00-12:00時(shí)段內(nèi)園內(nèi)滯留游客在園內(nèi)11個(gè)展館之間的客流分布。圖2為院內(nèi)場(chǎng)會(huì)館分布圖。

2.1 各展館效用函數(shù)的建立

根據(jù)乘客的參觀行為和參觀心理，在建立各展館效用函數(shù)時(shí)，考慮四個(gè)因素：兩場(chǎng)館之間的距離、場(chǎng)館面積、兩個(gè)場(chǎng)館是否相鄰、該場(chǎng)館是否有特色。距離是指參觀者當(dāng)前位置與將要選擇的下一個(gè)展區(qū)的距離，距離與選擇概率成負(fù)相關(guān)性；展區(qū)的面積與選擇概率成正相關(guān)性，即參觀者傾向于選擇規(guī)模大的展區(qū)；相鄰關(guān)系描述了參觀者當(dāng)前位置與將要選擇參觀的下一個(gè)展區(qū)的空間關(guān)系，與參觀者所在位置相鄰的展區(qū)選擇概率要高于其他展區(qū)；是否有特色：在實(shí)際的參觀活動(dòng)中，游客受體力和時(shí)間限制，會(huì)優(yōu)先選擇有特色的展區(qū)。本文選擇0或1來(lái)表示展區(qū)是否有特色，根據(jù)園博園區(qū)設(shè)計(jì)方案，錦繡谷與主展館為有特色的展區(qū)。

表1 相關(guān)大型活動(dòng)類比數(shù)據(jù)一覽表

圖1 北京園博會(huì)客流整體分布情況曲線圖

參考上海世博會(huì)對(duì)乘客參觀行為的調(diào)查結(jié)果[5,6]，本文建立的各展區(qū)效用函數(shù)為：

式中：Vij為從場(chǎng)館到場(chǎng)館的效用函數(shù)；Dij為兩場(chǎng)館的距離；Aj為場(chǎng)館面積的大小，按場(chǎng)館實(shí)際面積取值；Nij表示兩場(chǎng)館相鄰與否，相鄰為1，否則為0；Sj表示有特色與否，有特色為1，否則為0。

則從場(chǎng)館到場(chǎng)館的選擇概率為：

式中：Pij為從場(chǎng)館到場(chǎng)館的選擇概率；Vij為從場(chǎng)館到場(chǎng)館的效用函數(shù)。

根據(jù)以上分析，圖2所示各展館之間的效用函數(shù)如表2所列。

從表2的結(jié)果來(lái)看，錦繡谷、主展館和園林博物館的效用函數(shù)最大，即被選擇的概率最高。這一結(jié)果與園博園的設(shè)計(jì)理念和主辦方的客流引導(dǎo)思路一致，表明本文計(jì)算的效用函數(shù)是可行的。

根據(jù)表2的效用函數(shù)計(jì)算結(jié)果，利用公式（2）計(jì)算各場(chǎng)館之間的選擇概率，見表3所列。

表2和表3為園區(qū)內(nèi)各展館之間的效用函數(shù)計(jì)算與選擇概率。針對(duì)11:00-12:00從門區(qū)進(jìn)入園博會(huì)的游客而言，主要是確定進(jìn)入園區(qū)后的路徑和首先參觀的展區(qū)。針對(duì)這部分客流，根據(jù)一般的參觀行為來(lái)說(shuō)，進(jìn)入門區(qū)的游客，將就近選擇展館進(jìn)行參觀。因此，綜合考慮門區(qū)至展館之間的距離和展館的面積，確定門區(qū)至各展館的選擇概率如表4所列。根據(jù)園內(nèi)初步設(shè)計(jì)方案，園博會(huì)期間游客進(jìn)出的門區(qū)有3號(hào)門、博物館專用門、4號(hào)門、5號(hào)門、6號(hào)門、7號(hào)門，各門區(qū)分布圖見圖3所示。

表2 各展館之間效用函數(shù)計(jì)算結(jié)果

表3 各展館之間的選擇概率一覽表

2.2 客流分布預(yù)測(cè)

根據(jù)2.1節(jié)的分析結(jié)果，最終確定各展館與各門區(qū)之間的客流分布結(jié)果見表5所列。

該客流分布結(jié)果將作為園區(qū)內(nèi)客流仿真的重要輸入，通過(guò)仿真評(píng)價(jià)園區(qū)內(nèi)道路設(shè)計(jì)方案。

3 客流仿真及園內(nèi)道路改進(jìn)建議

3.1 行人仿真結(jié)果分析

本文采用Legion Studio2006行人仿真軟件進(jìn)行園博園內(nèi)客流組織仿真測(cè)試。在構(gòu)建仿真平臺(tái)前，除了客流分布結(jié)果外，另外，需要確定各場(chǎng)館內(nèi)的平均參觀時(shí)間，以進(jìn)行模型的標(biāo)定。根據(jù)展區(qū)的有效參觀面積和行人參觀速度確定各展區(qū)的平均參觀時(shí)間：

其中，式(4)中展示面積的比例和參觀的比例取值60%；參觀速度根據(jù)步行的速度計(jì)算結(jié)果，取值300 m2/min。

則各展區(qū)的平均參觀時(shí)間見表6所列。

在上述基本數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，仿真模型構(gòu)建和運(yùn)行的思路見圖4所示。

3.2 園內(nèi)道路分段設(shè)計(jì)建議

根據(jù)仿真結(jié)果，共采集了9個(gè)斷面的客流量，斷面標(biāo)記見圖5所示，各斷面流量如表7所列。

表4 門區(qū)至各展館的選擇概率一覽表

表5 客流分布預(yù)測(cè)結(jié)果一覽表

表6 各展區(qū)的平均參觀時(shí)間一覽表

圖4 園區(qū)內(nèi)行人仿真基本流程圖

表7 各斷面流量結(jié)果及道路寬度建議值一覽表

根據(jù)仿真結(jié)果可以得到以下結(jié)論：

（1）整體而言，園博園內(nèi)主干道的交通壓力較大，并且該主干道兩側(cè)運(yùn)行電瓶車，對(duì)行人干擾較大。建議在高峰日的高峰時(shí)段，取消電瓶車運(yùn)行，保障游客的安全。

（2）6號(hào)門與7號(hào)門之間的斷面流量最大，主要是因?yàn)?號(hào)門距離園博園地鐵站最近，而在園博會(huì)期間，預(yù)計(jì)35%的客流通過(guò)地鐵方式到達(dá)，通過(guò)地鐵方式到達(dá)的游客大部分通過(guò)7號(hào)門進(jìn)入，就展區(qū)吸引力而言，錦繡谷和主展館的客流吸引力最大，因此，造成該斷面客流量偏大。建議設(shè)置地鐵園博園站和地鐵張郭莊站的接駁巴士，分散地鐵客流對(duì)7號(hào)門的交通壓力。

（3）主要出入口4號(hào)門、5號(hào)門、6號(hào)門之間的道路斷面客流量較大。原道路設(shè)計(jì)寬度不足，建議步行道最小寬度為10 m，電瓶車道寬度為6 m。

（4）針對(duì)園博園主干道整體客流密度高的問(wèn)題，建議在各展館之間，增加相應(yīng)的聯(lián)絡(luò)通道，提供多種選擇路徑，減輕主軸的交通壓力。

4 研究成果

本文從實(shí)際工程應(yīng)用出發(fā)，構(gòu)建了園博會(huì)園區(qū)客流分布預(yù)測(cè)方法，該客流分布結(jié)果作為仿真模型的輸入，構(gòu)建了園博園區(qū)行人仿真模型。通過(guò)仿真測(cè)試，對(duì)園博園區(qū)主軸分段道路設(shè)計(jì)寬度提出了建議。本文的研究成果包括：（1）構(gòu)建了各展區(qū)的效用函數(shù)，該函數(shù)考慮了兩展館之間的距離、面積、是否相鄰、是否有特色四個(gè)因素，效用函數(shù)結(jié)果表明，錦繡谷、主展館和園林博物館的效用函數(shù)最大，即被選擇的概率最高。這一結(jié)果與園博園的設(shè)計(jì)理念和主辦方的客流引導(dǎo)思路一致。（2）通過(guò)仿真測(cè)試，對(duì)主軸分段道路設(shè)計(jì)寬度提出了建議，主要建議包括主要出入口之間道路步行道寬度不小于10 m，6號(hào)門與7號(hào)門之間斷面為主軸客流量最大斷面，建議增設(shè)地鐵接駁巴士，分擔(dān)7號(hào)門的客流壓力。

本文所構(gòu)建的各展區(qū)效用函數(shù)的參數(shù)取值，參照了上海世博會(huì)的調(diào)查結(jié)果，其精度有待于通過(guò)抽樣調(diào)查，進(jìn)行校正和調(diào)整。

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