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摘 要：地铁站在大客流情况下，为缓解大客流带来的客运组织压力，降低安全管控风险，提前申请备用车上线，降低行车间隔，是缓解大客流的措施之一。然而，对于车站来说，备用车的申请时机无法准確把握，本文以天津地铁和平路站为例，通过计算车站进出站各个环节的通行能力，并结合站台乘客的候车人数，推算申请加开备用车的时机，提供了一种方法。
关键词：地铁;大客流;通行能力;加开备用车
1 车站简介
和平路站是天津地铁3号线的一座地下车站，站台为岛式，负一层为站厅层，负二层为设备层，负三层为站台层。车站开放B、C、D三个出入口，三个出入口均与天河城购物中心结建，C口直接通往天河城购物中心地下一层，车站B、D口分别设置楼梯和两部扶梯，站厅设置1个客服中心，4部扶梯，1部无障碍电梯，闸机22组，自动售票机15台，同时B口和D口设置两个安检点（其中B/C口共用一个安检点），未来与4号线进行换乘，日均客流约40 000人次左右。
2 大客流特征分析及组织措施
和平路站周边商圈集中，近年来，由于天津解放桥在节假日常态化开启，观赏市民较多，临近津湾广场站一般采取跳停运营模式，因此每逢解放桥开启日，市民在观赏结束后，和平路站涌入式进站客流激增，给车站的客运组织带来了一定的压力。车站在解放桥开启时段，客流集中增幅50%左右。由于解放桥在夜间开启，因此在19：00-20：00为出站高峰，21：00-22：00为进站高峰，客流在短时间内进出，给车站客运组织造成极大的压力。
根据相关设计规范及设备设施参数，结合现场实测数据，由于车站通道通行能力大于安检点通行能力，下面根据不同情况，推算各出入口通道容积率达到饱和的时间。
2.1 乘客持续进站，均乘坐自动扶梯的情况
根据现场实测及相关参数，T1=D/（V2*45%-V1）。
其中：T1为B口通道积满时间（h）;
V1=安检点通行能力（人次/h）;
V2=扶梯运送能力（人次/h）。
结合乘客出行习惯及现场实际测量，扶梯的实际运送能力取理论运送能力的45%计算。
D=B口通道容纳人数（人），实测数据为104人
因此，通过以上公式计算，T1约为5 min，B口通道容积率将达到饱和。同时结合站外容纳人数情况，此种情况可持续时间计算为：T2=站外容纳人数/（V2*45%-V1），约为4 min。因此在通道积满，达到站外排队空间不足时，此种情况可持续约4 min。同理D口通道积满时间约20 min，可持续时间约为28 min。此情况下应提升客运组织等级。
2.2 乘客涌入式进站，扶梯充分使用的情况
根据现场实测及相关参数，T1=D/（V2-V1）。
其中：T1为B口通道积满时间（h）;
V1=安检点通行能力（人次/h）;
V2=扶梯运送能力（人次/h）;
D=B口通道容纳人数（人），实测数据为104人;
因此，通过以上公式计算，T1约为1.5 min，B口通道容积率将达到饱和。同时结合站外容纳人数情况，此种情况可持续时间计算为：T2=站外容纳人数/V2，基本呈瞬间饱和的状态。因此在通道积满，站外将迅速形成客流积压。同理D口通道积满时间约7 min，可持续时间约为10 min。此情况下应更进一步采取客运组织措施。
综合以上客流数据分析，当B口或D口通道积满后，应采取出入口限流措施，弥补进站与安检通行能力不匹配的现象。为了充分应对大客流带来的挑战，结合和平路站的站型特点，和平路站一般调整出入口功能，采取D口只进站不出站，关闭该口自动扶梯，全面开放安检四个通道，C口只进站不出站，B口只出站不进站，同时在D口站外限流的模式，最大限度避免客流交叉，降低客运组织安全风险。
3 车站各环节通行能力匹配情况
根据相关设计规范及设备设施参数，结合现场实测数据，在进站过程中，出入口通行能力大于安检通行能力，客流大时会在两个出入口通道形成积压。安检后，和平路站单程票使用率约为30%，D口售票机服务能力与安检通行能力匹配，同时70%的刷卡乘客会短时移动至闸机前，闸机通行能力大于安检通行能力，因此在闸机前一般不会存在客流积压。根据3号线列车行车间隔，乘客下站台后候车时间期望值为5.5分，因此站台会停留部分候车乘客。在出站过程中，乘客乘降后，客流会集中至楼扶梯，在楼扶梯前会形成短时客流积压，以和平路站历史最大出站人数3 967人/h计算，行车间隔平均为5.5分，单趟车下车人数约为361人，乘客走行速度1 m/s，乘客到达楼梯时间平均值为20 s，楼扶梯20 s
内运送乘客105人，每端出站楼扶梯前积压约85人，且在52 s内消散。乘客通过站台至站厅，在出闸环节，出站人数与闸机通行能力匹配，闸机前不会积压客流。
因此，通过推算车站通道通行能力、安检点通行能力、售票机服务能力、闸机通行能力、站台至站台双向输送能力以及列车运能（具体计算方法在此不再赘述），并进行能力匹配得出：在进站过程中，车站通道通行能力>列车运能>站厅至站台输送能力>闸机通行能力>购票服务能力>安检点通行能力，因此在进站大客流的情况下，客运组织出现客流积压的关键点位于安检点区域。同理在出站环节中，由于出站路径各个环节的通行能力依次增加，因此理论上和平路站的出站秩序畅通。
4 大客流情况下备用车申请时机
依据行车安排，在可预见性大客流期间，列车在段/场转换轨处于热备状态，在进路条件满足的情况下，上线时间约为2 min。平峰时间，列车处于冷备状态，列车从段场准备至转换轨3号线需19 min。
因此车站在客运组织升级，满足车站调整出入口功能的条件时，车站应提前做好加开备用车的准备，加开备用车需要提前申请，需观察乘客进入站台的人数及效率，同时也与站台积压的乘客人数及行车间隔相关。 在站台出现连续甩客情况时，甩客人数设定为N，设定第Y趟列车，站台容纳的人数（M）达到饱和，设乘客以最大的通行效率持续不断的进站，由于安检点的通行能力最低，则到达站台的通行效率即为安检点的通行能力5 400人次/h，即90次人/min，列车的运行间隔为t（min），则根据现场经验总结，得出如下公式。
Y×N=M-90×t
其中：N为首趟列车甩客人数，根据现场目测，可取预估平均数;
Y为站台积满乘客列车趟数（就上取整数）;
M为站台可容纳的乘客人数，和平路站经测算为1 184人;
t为行车间隔（min）;
因此，Y=（M-90×t）/N。
设定T1为请求加车的时间，T2为列车到达车站的需求时间，t1为列车热备上线时间，t2为段场至需求车站时间，t1和t2一般结合实际为固定值。
则T1=Y×t，结合以上公式，T1=（M-90×t）t/N，T2=t1+t2。
以和平路站为例。假设现场甩客人数N约为120人，行车间隔为t为7 min，则通过以上公式计算，Y为5。即如持续按照现场情况发展，第5趟列车过后，站台乘客将积满。积满时间T1约为35 min，因此车站应时刻观察站台甩客人数，并结合出入口进站客流的情况，合理的提出申请加车的时机。
5 结论
结合以上分析，当T1>T2时，车站预计站外客流积满且持续时间为T1以上时，提前T1和T2时间段内进行申请。当T1 参考文献：
[1]周玮腾.北京市地铁站闸机口通过率分析及建模研究[J].现代科技：现代物业，2009，8（8）：83-86.
[2]南海超，胡路，王文谨.地铁车站客流服务水平与通道宽度关系的探索[J].华东交通大学学报.2016，33（2）：72-77.
[3]贾洪飞，孙宝凤，罗清玉，等.地铁换乘枢纽设施能力测度方法及其适应性分析[J].吉林大学学报（工），2009，3（2）：199-203.
[4]李明华.轨道交通枢纽行人步行设施适应性分析[D].北京交通大学，2008.
[5]饶雪平.地铁换乘车站设施规模确定问题研究[J].交通与運输，2016.7.
[6]Drechsler Cz Light railway on conventional railway tracks[J].The Institution of Civil Engineers：Transport，1996，117（2）：92-102.
关键词：地铁;大客流;通行能力;加开备用车
1 车站简介
和平路站是天津地铁3号线的一座地下车站，站台为岛式，负一层为站厅层，负二层为设备层，负三层为站台层。车站开放B、C、D三个出入口，三个出入口均与天河城购物中心结建，C口直接通往天河城购物中心地下一层，车站B、D口分别设置楼梯和两部扶梯，站厅设置1个客服中心，4部扶梯，1部无障碍电梯，闸机22组，自动售票机15台，同时B口和D口设置两个安检点（其中B/C口共用一个安检点），未来与4号线进行换乘，日均客流约40 000人次左右。
2 大客流特征分析及组织措施
和平路站周边商圈集中，近年来，由于天津解放桥在节假日常态化开启，观赏市民较多，临近津湾广场站一般采取跳停运营模式，因此每逢解放桥开启日，市民在观赏结束后，和平路站涌入式进站客流激增，给车站的客运组织带来了一定的压力。车站在解放桥开启时段，客流集中增幅50%左右。由于解放桥在夜间开启，因此在19：00-20：00为出站高峰，21：00-22：00为进站高峰，客流在短时间内进出，给车站客运组织造成极大的压力。
根据相关设计规范及设备设施参数，结合现场实测数据，由于车站通道通行能力大于安检点通行能力，下面根据不同情况，推算各出入口通道容积率达到饱和的时间。
2.1 乘客持续进站，均乘坐自动扶梯的情况
根据现场实测及相关参数，T1=D/（V2*45%-V1）。
其中：T1为B口通道积满时间（h）;
V1=安检点通行能力（人次/h）;
V2=扶梯运送能力（人次/h）。
结合乘客出行习惯及现场实际测量，扶梯的实际运送能力取理论运送能力的45%计算。
D=B口通道容纳人数（人），实测数据为104人
因此，通过以上公式计算，T1约为5 min，B口通道容积率将达到饱和。同时结合站外容纳人数情况，此种情况可持续时间计算为：T2=站外容纳人数/（V2*45%-V1），约为4 min。因此在通道积满，达到站外排队空间不足时，此种情况可持续约4 min。同理D口通道积满时间约20 min，可持续时间约为28 min。此情况下应提升客运组织等级。
2.2 乘客涌入式进站，扶梯充分使用的情况
根据现场实测及相关参数，T1=D/（V2-V1）。
其中：T1为B口通道积满时间（h）;
V1=安检点通行能力（人次/h）;
V2=扶梯运送能力（人次/h）;
D=B口通道容纳人数（人），实测数据为104人;
因此，通过以上公式计算，T1约为1.5 min，B口通道容积率将达到饱和。同时结合站外容纳人数情况，此种情况可持续时间计算为：T2=站外容纳人数/V2，基本呈瞬间饱和的状态。因此在通道积满，站外将迅速形成客流积压。同理D口通道积满时间约7 min，可持续时间约为10 min。此情况下应更进一步采取客运组织措施。
综合以上客流数据分析，当B口或D口通道积满后，应采取出入口限流措施，弥补进站与安检通行能力不匹配的现象。为了充分应对大客流带来的挑战，结合和平路站的站型特点，和平路站一般调整出入口功能，采取D口只进站不出站，关闭该口自动扶梯，全面开放安检四个通道，C口只进站不出站，B口只出站不进站，同时在D口站外限流的模式，最大限度避免客流交叉，降低客运组织安全风险。
3 车站各环节通行能力匹配情况
根据相关设计规范及设备设施参数，结合现场实测数据，在进站过程中，出入口通行能力大于安检通行能力，客流大时会在两个出入口通道形成积压。安检后，和平路站单程票使用率约为30%，D口售票机服务能力与安检通行能力匹配，同时70%的刷卡乘客会短时移动至闸机前，闸机通行能力大于安检通行能力，因此在闸机前一般不会存在客流积压。根据3号线列车行车间隔，乘客下站台后候车时间期望值为5.5分，因此站台会停留部分候车乘客。在出站过程中，乘客乘降后，客流会集中至楼扶梯，在楼扶梯前会形成短时客流积压，以和平路站历史最大出站人数3 967人/h计算，行车间隔平均为5.5分，单趟车下车人数约为361人，乘客走行速度1 m/s，乘客到达楼梯时间平均值为20 s，楼扶梯20 s
内运送乘客105人，每端出站楼扶梯前积压约85人，且在52 s内消散。乘客通过站台至站厅，在出闸环节，出站人数与闸机通行能力匹配，闸机前不会积压客流。
因此，通过推算车站通道通行能力、安检点通行能力、售票机服务能力、闸机通行能力、站台至站台双向输送能力以及列车运能（具体计算方法在此不再赘述），并进行能力匹配得出：在进站过程中，车站通道通行能力>列车运能>站厅至站台输送能力>闸机通行能力>购票服务能力>安检点通行能力，因此在进站大客流的情况下，客运组织出现客流积压的关键点位于安检点区域。同理在出站环节中，由于出站路径各个环节的通行能力依次增加，因此理论上和平路站的出站秩序畅通。
4 大客流情况下备用车申请时机
依据行车安排，在可预见性大客流期间，列车在段/场转换轨处于热备状态，在进路条件满足的情况下，上线时间约为2 min。平峰时间，列车处于冷备状态，列车从段场准备至转换轨3号线需19 min。
因此车站在客运组织升级，满足车站调整出入口功能的条件时，车站应提前做好加开备用车的准备，加开备用车需要提前申请，需观察乘客进入站台的人数及效率，同时也与站台积压的乘客人数及行车间隔相关。 在站台出现连续甩客情况时，甩客人数设定为N，设定第Y趟列车，站台容纳的人数（M）达到饱和，设乘客以最大的通行效率持续不断的进站，由于安检点的通行能力最低，则到达站台的通行效率即为安检点的通行能力5 400人次/h，即90次人/min，列车的运行间隔为t（min），则根据现场经验总结，得出如下公式。
Y×N=M-90×t
其中：N为首趟列车甩客人数，根据现场目测，可取预估平均数;
Y为站台积满乘客列车趟数（就上取整数）;
M为站台可容纳的乘客人数，和平路站经测算为1 184人;
t为行车间隔（min）;
因此，Y=（M-90×t）/N。
设定T1为请求加车的时间，T2为列车到达车站的需求时间，t1为列车热备上线时间，t2为段场至需求车站时间，t1和t2一般结合实际为固定值。
则T1=Y×t，结合以上公式，T1=（M-90×t）t/N，T2=t1+t2。
以和平路站为例。假设现场甩客人数N约为120人，行车间隔为t为7 min，则通过以上公式计算，Y为5。即如持续按照现场情况发展，第5趟列车过后，站台乘客将积满。积满时间T1约为35 min，因此车站应时刻观察站台甩客人数，并结合出入口进站客流的情况，合理的提出申请加车的时机。
5 结论
结合以上分析，当T1>T2时，车站预计站外客流积满且持续时间为T1以上时，提前T1和T2时间段内进行申请。当T1
[1]周玮腾.北京市地铁站闸机口通过率分析及建模研究[J].现代科技：现代物业，2009，8（8）：83-86.
[2]南海超，胡路，王文谨.地铁车站客流服务水平与通道宽度关系的探索[J].华东交通大学学报.2016，33（2）：72-77.
[3]贾洪飞，孙宝凤，罗清玉，等.地铁换乘枢纽设施能力测度方法及其适应性分析[J].吉林大学学报（工），2009，3（2）：199-203.
[4]李明华.轨道交通枢纽行人步行设施适应性分析[D].北京交通大学，2008.
[5]饶雪平.地铁换乘车站设施规模确定问题研究[J].交通与運输，2016.7.
[6]Drechsler Cz Light railway on conventional railway tracks[J].The Institution of Civil Engineers：Transport，1996，117（2）：92-102.