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LEGION：精準(zhǔn)模擬地鐵客流高峰，優(yōu)化地鐵運(yùn)營效率

聚焦行業(yè)熱點(diǎn)資訊走在新基建建設(shè)前沿

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LEGION：精準(zhǔn)模擬地鐵客流高峰，優(yōu)化地鐵運(yùn)營效率

2025/01/10

地鐵作為現(xiàn)代城市公共交通的重要組成部分，承擔(dān)著大量市民的日常出行任務(wù)。尤其在高峰時(shí)段，地鐵客流量的急劇增加對(duì)地鐵運(yùn)營效率提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，精準(zhǔn)模擬地鐵客流高峰并優(yōu)化地鐵運(yùn)營效率顯得尤為重要。本文將探討如何運(yùn)用先進(jìn)的仿真軟件LEGION進(jìn)行地鐵客流高峰的模擬，并提出優(yōu)化地鐵運(yùn)營效率的策略。

一、地鐵客流高峰的挑戰(zhàn)
地鐵客流高峰通常出現(xiàn)在早晚通勤時(shí)段，以及大型活動(dòng)、節(jié)假日等特殊時(shí)期。這些時(shí)段內(nèi)，地鐵站點(diǎn)和車廂內(nèi)人流密集，給地鐵運(yùn)營帶來了多方面的挑戰(zhàn)：
1.站臺(tái)及車廂擁擠
隨著客流量的暴增，站臺(tái)和車廂的擁擠程度急劇增加。這不僅影響乘客的舒適度，還可能導(dǎo)致安全隱患。一旦出現(xiàn)列車延誤或故障，乘客的恐慌和混亂情緒可能引發(fā)踩踏事故。
2.緊急疏散困難
在客流特別集中的時(shí)間段，如果發(fā)生火災(zāi)、停電等突發(fā)事件，人員的快速疏散將面臨極大挑戰(zhàn)。地鐵站內(nèi)的疏散通道需要能夠應(yīng)對(duì)大量人群的快速流動(dòng)，否則將造成嚴(yán)重后果。
3.設(shè)備負(fù)荷過大
長時(shí)間的高負(fù)荷運(yùn)行可能導(dǎo)致地鐵設(shè)備的磨損加劇，如電力系統(tǒng)的過載風(fēng)險(xiǎn)、空調(diào)系統(tǒng)在滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)下的故障概率增加等。這些設(shè)備的故障將直接影響地鐵的正常運(yùn)營。
4.運(yùn)營調(diào)度壓力
客流高峰對(duì)地鐵運(yùn)營調(diào)度的靈活性提出了極高要求。地鐵系統(tǒng)需要確保列車的準(zhǔn)點(diǎn)發(fā)車和到達(dá)，以防止乘客滯留在站臺(tái)上造成擁堵。

二、LEGION在地鐵客流高峰模擬中的應(yīng)用
LEGION是一款優(yōu)秀的行人仿真軟件，基于對(duì)行人在真實(shí)環(huán)境中行為的大量科學(xué)研究，其算法已獲得專利，模擬結(jié)果已得到經(jīng)驗(yàn)測(cè)量和定性研究驗(yàn)證。LEGION能夠模擬和分析鐵路、地鐵站、體育館、購物中心、機(jī)場(chǎng)、郵輪、大型演出和旅游集散等基礎(chǔ)設(shè)施和活動(dòng)流量，為完善客流量、路線導(dǎo)航、人群管理以及安全和保障策略提供有力支持。

1.客流容量分析與預(yù)測(cè)
LEGION行人分析軟件能夠模擬不同時(shí)間段和場(chǎng)景下的客流情況，準(zhǔn)確評(píng)估地鐵站的承載能力和空間使用效率。通過模擬高峰時(shí)段的客流流動(dòng)，可以預(yù)測(cè)哪些區(qū)域可能出現(xiàn)擁堵，為提前制定應(yīng)對(duì)措施提供科學(xué)依據(jù)。
例如，在常態(tài)條件下，地鐵客流表現(xiàn)出穩(wěn)定的時(shí)段性和規(guī)律性。日常高峰時(shí)段如早高峰和晚高峰，客流量較大，而非高峰時(shí)段則相對(duì)平穩(wěn)。通過對(duì)歷史客流數(shù)據(jù)的分析，可以發(fā)現(xiàn)客流的季節(jié)性波動(dòng)和工作日與周末的差異。這些規(guī)律為短時(shí)客流預(yù)測(cè)提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
在大型活動(dòng)如展會(huì)、演唱會(huì)等期間，地鐵客流模式會(huì)發(fā)生顯著變化?；顒?dòng)前期和活動(dòng)期間，車站周邊的客流量會(huì)急劇增加，且客流集中度較高?；顒?dòng)結(jié)束后，客流量會(huì)迅速回落。這種大規(guī)模、短時(shí)間內(nèi)的客流變化要求預(yù)測(cè)模型具備較高的靈活性和準(zhǔn)確性。
此外，封站干預(yù)如因維修、突發(fā)事件等導(dǎo)致的車站封閉，會(huì)對(duì)周邊車站及整個(gè)線網(wǎng)的客流分布產(chǎn)生影響。封站可能導(dǎo)致客流在其他車站的聚集，從而使得原本穩(wěn)定的客流模式被打破。這種情況下，客流預(yù)測(cè)模型需要能夠識(shí)別封站的影響范圍，并調(diào)整預(yù)測(cè)結(jié)果。

2.路徑導(dǎo)向優(yōu)化
軟件能夠模擬乘客的行走路徑和換乘行為，找出潛在的瓶頸和擁堵點(diǎn)?；谀M結(jié)果，可以對(duì)導(dǎo)向標(biāo)識(shí)和設(shè)施配置進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，如增設(shè)自動(dòng)售票機(jī)、優(yōu)化換乘通道等，以提高乘客的通行效率和舒適度。
在地鐵站點(diǎn)設(shè)計(jì)中，適當(dāng)?shù)恼军c(diǎn)布局有助于增加換乘效率，縮短上下車時(shí)間。規(guī)劃站點(diǎn)時(shí)要綜合考慮站點(diǎn)間距、人流密度、周邊功能區(qū)等因素，確保站點(diǎn)布局滿足出行需求。同時(shí)，站內(nèi)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮乘客的行走路徑，優(yōu)化進(jìn)出口布局、行人通道寬度等，提高站點(diǎn)通行能力。

3.安全策略制定
在緊急情況下，如火災(zāi)、地震等，LEGION能夠模擬乘客的疏散行為，評(píng)估地鐵站的安全性能。通過模擬不同疏散場(chǎng)景下的乘客流動(dòng)情況，可以為制定緊急疏散預(yù)案和優(yōu)化安全策略提供有力支持。
加強(qiáng)工作人員的應(yīng)急培訓(xùn)，并定期進(jìn)行大型應(yīng)急疏散演練，可以提高在突發(fā)事件中的反應(yīng)速度與處置能力。例如，在客流高峰時(shí)段，動(dòng)員志愿者在重點(diǎn)車站進(jìn)行引導(dǎo)，不僅可以有效地分流人群，還能提高乘客的出行效率和安全感。

4.設(shè)計(jì)方案驗(yàn)證與優(yōu)化
在地鐵站的設(shè)計(jì)和改造過程中，LEGION軟件可以對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu)化。通過導(dǎo)入設(shè)計(jì)圖紙和模型，構(gòu)建精確的空間模型，模擬不同設(shè)計(jì)方案下的客流流動(dòng)情況，從而評(píng)估設(shè)計(jì)方案的合理性和有效性。
例如，在優(yōu)化站點(diǎn)運(yùn)營管理方面，可以采用先下后上的上下車方式，降低?？繒r(shí)間；合理安排列車發(fā)車間隔，提高運(yùn)輸效率；在高峰時(shí)段采取臨時(shí)增加列車、調(diào)整發(fā)車間隔等措施，以緩解客流壓力。同時(shí)，引入智能化技術(shù)，如實(shí)時(shí)客流監(jiān)測(cè)、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)等，提升站點(diǎn)運(yùn)營管理水平。

a. 原始設(shè)計(jì)

b. 修正后的設(shè)計(jì)

三、LEGION優(yōu)化地鐵運(yùn)營效率的方法
基于LEGION的模擬結(jié)果，我們可以提出以下優(yōu)化地鐵運(yùn)營效率的策略：
1.加密班次與提前廣播
地鐵站可以在高峰時(shí)段通過加密列車班次，縮短發(fā)車間隔，以滿足大量乘客的出行需求。同時(shí)，提前通過廣播或公共告示系統(tǒng)提醒乘客高峰時(shí)段的客流情況，建議乘客錯(cuò)峰出行或選擇其他交通方式，以分散客流壓力。
2.增設(shè)臨時(shí)疏導(dǎo)措施
在出入口、站廳等關(guān)鍵區(qū)域增設(shè)臨時(shí)導(dǎo)向牌、鐵馬、導(dǎo)流欄桿等設(shè)施，加強(qiáng)人工引導(dǎo)和廣播宣傳，控制客流走行方向，分隔進(jìn)出站客流，減少交叉干擾。此外，還可以在站臺(tái)設(shè)置回行線路，引導(dǎo)部分乘客在付費(fèi)區(qū)外等待，以緩解站臺(tái)壓力。
3.實(shí)行客流控制
當(dāng)客流超過一定預(yù)警值時(shí)，需及時(shí)啟動(dòng)客流控制措施。例如，在站廳與站臺(tái)的樓梯/扶梯處設(shè)置控制點(diǎn)，改變扶梯走向或引導(dǎo)乘客走樓梯；關(guān)閉部分進(jìn)閘機(jī)限流，在進(jìn)閘機(jī)口設(shè)置鐵馬分批進(jìn)閘；在出入口外設(shè)置鐵馬等備品限制乘客進(jìn)站等。這些措施旨在減緩乘客進(jìn)入付費(fèi)區(qū)和站臺(tái)的速度，減少乘客數(shù)量。
4.設(shè)立臨時(shí)候車點(diǎn)與引導(dǎo)標(biāo)志
在客流量過大時(shí)，可在車站周邊或重要轉(zhuǎn)乘點(diǎn)設(shè)立臨時(shí)候車點(diǎn)，增加運(yùn)力。同時(shí)，在關(guān)鍵位置設(shè)置引導(dǎo)標(biāo)志，指示乘客行進(jìn)方向和乘車順序，保持秩序和流程順暢。
5.建立智能化的信息網(wǎng)絡(luò)
建立智能化的信息網(wǎng)絡(luò)是提高城市軌道交通運(yùn)輸能力的重要手段。通過運(yùn)用先進(jìn)的信息技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)軌道交通運(yùn)營、設(shè)施管理和乘客服務(wù)等方面的高效管理和優(yōu)化，從而提升整體運(yùn)輸能力和出行體驗(yàn)。
在軌道交通運(yùn)營方面，智能化的信息網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的客流監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)，為調(diào)整列車發(fā)車間隔、增加臨時(shí)車次等提供數(shù)據(jù)支持。此外，通過對(duì)列車運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以確保安全、準(zhǔn)點(diǎn)的列車運(yùn)行，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除故障，降低事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。
在乘客服務(wù)方面，智能化的信息網(wǎng)絡(luò)可以提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的列車運(yùn)行信息，幫助乘客更好地規(guī)劃出行。例如，通過手機(jī)應(yīng)用、LED顯示屏等渠道，發(fā)布實(shí)時(shí)列車位置、到站時(shí)間、換乘信息等，提高乘客的出行便捷性；運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，提供個(gè)性化的出行推薦，滿足不同乘客的需求。
6.注重軌道交通規(guī)劃的可持續(xù)性和環(huán)保性
在設(shè)計(jì)軌道交通路線時(shí)，應(yīng)充分考慮環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排的要求。例如，采用低能耗、低排放的車輛和設(shè)備，優(yōu)化運(yùn)行策略以減少能耗，以及在站點(diǎn)設(shè)計(jì)中充分利用自然采光和通風(fēng)等。

綜上所述，地鐵客流高峰對(duì)地鐵運(yùn)營效率提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，但通過運(yùn)用先進(jìn)的仿真軟件LEGION進(jìn)行精準(zhǔn)模擬，我們可以提出有效的優(yōu)化策略。通過加密班次、增設(shè)臨時(shí)疏導(dǎo)措施、實(shí)行客流控制、設(shè)立臨時(shí)候車點(diǎn)與引導(dǎo)標(biāo)志、建立智能化的信息網(wǎng)絡(luò)以及注重軌道交通規(guī)劃的可持續(xù)性和環(huán)保性等措施，我們可以顯著提升地鐵運(yùn)營效率，為乘客提供更加便捷、舒適的出行體驗(yàn)。

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