城軌自動扶梯與AFC系統(tǒng)的優(yōu)化

郝磊 耿曉 西安交通工程學院 陜西西安 710300

引言

國家發(fā)改委今年2月發(fā)布的《關于培育發(fā)展現(xiàn)代化都市圈的指導意見》提出，到2022年，我國都市圈同城化取得明顯進展，隨著人口向大都市集聚，城市軌道交通作為中心城市、都市圈的基礎，也迎來了爆發(fā)式的增長。從線網(wǎng)來看，線網(wǎng)平均客運強度超過1萬人次/公里日的有10個城市，依次為西安、北京、廣州、深圳、上海、成都、杭州、哈爾濱、南寧、長沙。西安市日均客運量達1.91萬人次/公里日，居全國首位。

與此同時，隨著城市居民生活質(zhì)量的提高，對于城市軌道交通的便捷性以及安全性的要求也隨之提高，并且對車站的服務水平以及人性化服務也提出了更高的要求。軌道交通車站中的AFC系統(tǒng)和自動扶梯系統(tǒng)的使用直接影響乘客對軌道交通的滿意程度和乘客的出行效率。本文對這些系統(tǒng)進行了相關的調(diào)研和分析。

1 自動扶梯的設計參數(shù)優(yōu)化探討

自動扶梯和樓梯作為連接站廳層與站臺層的主要設施,自動扶梯的臺數(shù)和樓梯寬度在設計時,參照上下車客流量使用設施來計算。

自動扶梯的臺數(shù)計算：

式中：

N—上下行下車的預測客流量；

K—超高峰系數(shù)，一般取1.2~1.4；

n—自動扶梯的利用率；

n2—自動扶梯的輸送能力。

自動扶梯的理論運力為

CL=（3600×V×K）/0.4

式中：CL—自動扶梯的理論運力，人/h

V—自動扶梯的額定速度，m/s

K—寬度系數(shù)，寬度是1m時，K為2.0

式中的0.4為梯級的標準深度，0.4m。

所以西安地鐵二號線的理論運力為3600×0.65×2/0.4=11700人/h。

按照相關地鐵設計規(guī)范，在0.5m/s的速度下，1m寬的自動扶梯的最大通過能力是8100人/h，推算得出，寬度系數(shù)是1.8，其飽和度為90%。

由調(diào)查得出，西安北大街站的自動扶梯的的最大實際通過能力是9780人/h，其最大飽和度是84%，和地鐵設計規(guī)范中的90%相差不太大，但也同時說明了存在一定的“空梯級現(xiàn)象”，也就是說在客流高峰時段，介于人與人之間的心理，會與陌生人形成一定的安全距離，所以自動扶梯上會存在一些空著的梯級。

在許多試驗中可看到，當自動扶梯的速度保持在0.45m/s至0.5m/s之間時，是最為適當?shù)淖詣臃鎏莸倪\行速度，適合乘客乘坐。這個速度區(qū)間也是實際運輸效率最高的速度區(qū)間。

綜上所述，建議地鐵在設計自動扶梯的通過能力時，選取自動扶梯的額定速度為0.5m/s，梯級寬度為1m，寬度系數(shù)取1.7～1.8，即飽和度為85%～90%，自動扶梯設計通過的人數(shù)約為每小時9500～10000人次。

2 售檢票設施設計參數(shù)優(yōu)化

自動售票機，人工售票亭的數(shù)量計算：

N2=M1K/m1

式中：

M1—上下行上車的總的客流量或是使用自動售票機的人數(shù)；

K—超高峰系數(shù)，一般取1.2~1.4；

m1—人工售票每小時的售票能力；自動售票機地每小時售票能力。

上述的公式是標準的高峰小時客流，單人次買票所需要的自動售票機或人工售票亭的數(shù)量。但隨著票務形式的變化以及手機軟件功能的強化，例如城市一卡通的普及，在便利店，超市都有銷售；還有手機軟件，“支付寶”推出的電子地鐵卡的普及，地鐵內(nèi)的人工售票亭的數(shù)量將會大大減少。

進出站的自動檢票閘機必須根據(jù)地鐵站高峰小時的客流量來計算。

自動檢票閘機數(shù)量N3的計算公式：

N3=M2K/m2

M2—上下行高峰小時的進站客流量或是高峰小時的出站客流量；

K—超高峰系數(shù)，一般取1.2~1.4；

m2—自動檢票閘機的檢票能力。

除了以上的主要參數(shù)，售檢票設施的通過能力還需符合我國地鐵設計規(guī)范。

3 優(yōu)化方案

3.1 自動售票機的優(yōu)化方案

在西安地鐵客流量較多的時候，自動售票機以及半自動售票窗口會出現(xiàn)一些乘客排隊買票，大部分的乘客會選擇在半自動售票窗口來進行買票，并且有些持有城市一卡通的乘客也會選擇來半自動售票口來進行充值，這些都給給工作人員帶來不小的工作強度。

西安已經(jīng)推行了手機掃碼進站的方式，乘客可以方便快捷的通過自動檢票閘機，進入站廳，一定程度上緩解了工作人員的壓力，但也存在著一些問題，所以提出以下建議：

(1)購票界面簡約化

現(xiàn)在所采用的自動售票機界面，不熟悉的乘客在購票時，會浪費時間去搜尋自己所要的信息，后面排隊有急事的乘客，也會因為前面不熟悉系統(tǒng)的人而耽誤時間，反而因此降低了乘客的購票效率。

是以在售票機的設計上應該更加直觀一些，將一些提示語句，用一些明亮的色彩，使之更加的突出，讓乘客能夠更加直觀的操作系統(tǒng)進行購票，從而提高購票的效率。

(2)售票機的尺寸設計

如今地鐵所采用的自動售票機的整體尺寸遵守了無障礙的設計標準，考慮到了乘客不同的身體尺寸，其最適宜的操作高度范圍是0.8米到1.35米。但實際上，這個操作的范圍偏小，對于個子高的乘客和有殘疾的乘客，尺寸范圍顯得有些勉強，所以，可以在尺寸設計上，設置一些不同操作高度的自動售票機，更加的便于一些情況特殊的乘客的購票需求。

3.2 自動檢票閘機的優(yōu)化方案

在客流量較大的時候，西安地鐵內(nèi)進出站閘機經(jīng)常會出現(xiàn)乘客排隊的現(xiàn)象，甚至會形成局部的客流擁堵。雖說西安地鐵推行了掃碼進出站的先進方式，但其仍存在些許問題，造成客流擁堵。所以提出以下建議：

(1)“掃碼”進站閘機系統(tǒng)準確度

通過軟件掃二維碼進出站，可以避免排隊買票或是忘帶地鐵卡以及地鐵卡充值問題所到來的時間損耗，所以這一種進出站的方式深受大眾喜愛，但由于這種閘機的系統(tǒng)準確度不夠高，在客流量較大的時候，在可以掃碼進出站的閘機處，會滯留一些乘客，排隊等待進出站，所以，在設計這種掃碼閘機的時候，根據(jù)車站所處的地點，增設或是減少“掃碼”閘機。

(2)進出站閘機的相關標識不夠明顯

在地鐵車站內(nèi)，部分乘客因為習慣問題會左手持卡，并且左手刷卡，但自動檢票閘機是右手刷卡，左邊進出閘機，這樣就會造成一定時間的損耗，所以在進出站閘機處，可以設置一些指導性的語音提示設備，提示乘客正確的刷卡方式，方便乘客進出。

自動檢票機是需要乘客持卡在磁卡感應區(qū)刷卡或是從單程卡回收口插入單程卡，讓乘客通過檢票閘機，所以磁卡感應區(qū)以及單程票回收口必須要突出，讓乘客一眼就能看到，來提高進出站的效率。

(3)無感閘機設備

隨著乘客的增加，以及乘客對軌道交通舒適度的要求越來越高，無感過閘設備的需求將大大增加。

本文是根據(jù)西安的地鐵二號線來進行調(diào)查分析，通過對客流量較大的典型車站的客流數(shù)據(jù)的分析，從而進一步的研究得出車站的瓶頸設施所在，針對瓶頸設施給出一定的優(yōu)化建議，但在城市軌道交通車站設施的有關設計當中，不僅僅需要客流等數(shù)據(jù)基礎，涉及的因素還有很多，涉及的領域還需更進一步的研究。