地铁车站行人流组织设计研究

地铁车站行人流组织设计研究

张海琦

中设设计集团股份有限公司210019

摘要：综合交通枢纽中行人流非常大，如果不能够对行人流进行良好的组织和引导，那么就很有可能会影响交通枢纽的正常运转，严重的还可能引发安全事故。有鉴于此，本文以地铁综合交通枢纽为例，采取模拟仿真的方式对行人流组织设计进行了研究，探究交通枢纽内部更加有效的行人流组织设计方案，希望能够提升交通枢纽的安全管理以及运行效率。

关键词：交通枢纽；导向标识；寻路行为；行人流；组织设计

地铁站是具有客流集散和换乘功能的主要场所之一。行人在这种封闭的空间环境中方向感较差，若不能顺利找到所需信息，便会减慢步速、徘徊，进而影响行人设施的通过能力。导向标识系统的合理设置是保障城市地铁站的疏散能力和运营效率、提高行人出行质量的重要因素。目前，国内外学者对行人流组织设计的研究主要分为两类：一类是从行人流线的角度对标识系统的布设进行研究；另一类是从国外标准、建筑设计等方面对标识版式的具体设计进行研究。这些研究成果均对地铁站标识系统的优化与改进有帮助，但对行人流的交通特性缺乏考虑，相较于真实的疏散情况均存在一定差异。本文将行人寻路实验和仿真技术结合构建模型，深入了解地铁站标识系统对个体行人乃至整体的影响，为地铁站标识的设计及评价提供依据。

一、交通枢纽设计存在问题

为了保证地铁站大厅的共享效果和人员流动顺畅，该区域无法完全采用物理分隔划分防火分区。该项目的消防设计，根据建筑形式的特点及未来使用功能，遵循合理、安全的设计原则，正确引入性能化消防设计，针对需要进行性能化防火设计的问题，首先提出具体的性能化目标，并根据目标制定调整方案。

（1）性能化设计目标。防火分区的划分应能有效降低火灾危害，采取的防火隔断措施，应能将建筑火灾控制在设定的防火空间内。

（2）性能化设计要求。防火分隔构件应满足控制火灾的要求；将火灾控制在设定的防火区域内，确保不会发生蔓延；自动消防系统的设计能有效控制火灾蔓延；可能过火面积与满足规范要求的防火分区或区域的过火面积基本相同。

二、交通枢纽优化设计措施

按照上述目标、要求，在保证项目功能需求的前提下，依据国家有关建筑防火规范，初步调整方案如下：

（1）为了保证人员能够在火灾发生时顺利撤离且不容易发生拥挤，候车大厅内总人数不应超过280人（含服务人员）。

（2）候车大厅中部核心筒部分使用防火卷帘和耐火极限不低于2h的防火玻璃与相邻区域进行分隔，墙上的门为耐火极限不低于1h的带电磁门吸的防火玻璃门。

（3）候车大厅外侧的4个储物间使用耐火极限不低于2h的实体墙及乙级防火门与候车大厅部分进行分隔。

（4）适当增加候车大厅机械排烟系统的排烟量，以延长人员的可用疏散时间、减缓火灾的蔓延速度。

（5）候车大厅内的自动喷水灭火系统采用快速响应喷头。候车大厅外圈自动喷水灭火系统无法保护的部位，设置大空间自动喷水灭火系统，保证每个区域至少有2门水炮能提供保护。

三、地铁站内标识对行人影响的实验

实验选取工作日早8时开始，在某地铁站开展寻路实验，研究标识系统对行人的影响作用。参加本次实验的被试者共计45人，均为在校本科生，其中男生23人，女生22人。88%的被试者表示从不或偶尔到该地铁站，保证本次实验具有有效性。调查员跟随被试者记录行人的交通行为。地铁站内标识按其作用主要分为识别性标识、引导性标识、方位性标识、说明性标识、管制性标识和装饰性标识6类。

调查发现：方位性、说明性、引导性、管制性标识对行人的吸引比例及平均吸引时间逐渐降低，分别为1.55%和5.23s、1.22%和4.65s、0.78%和2.95s、0.2%和2s。该结果主要由标识的版面及信息量大小决定。不同位置的标识对行人的吸引存在差异。

楼梯是行人出站和换乘时的必经场所。楼梯处空间有限，长时间驻足对其他行人通过楼梯影响较大，客观条件不允许行人在此处较长时间停留。站厅内约6.69%的行人注意到标识后快速通过；约8.64%的行人放慢脚步观看标识，平均注视时间为5.77s；在站标识处驻足观看的行人比例约6.41%，平均驻足注视时间约10.55s。站厅是行人进出站及换乘的重要节点，此处标识设置的类型及数量较多，行人在此处放慢脚步甚至驻足注视标识的时间较长。

四、行人流组织设计仿真研究

标识系统主要影响对站内环境不熟悉的人群，本文通过调整仿真中此类人群的比例，研究换乘站内标识系统对行人流的影响，设定了4种仿真情境。情境1：理想状态，假设所有行人对站内路径已知；情境2：实际状态，据调查结果，12%的行人对站内环境不熟悉；情境3：设定状态，25%的行人对站内环境不熟悉；情境4：设定状态，35%的行人对站内环境不熟悉。

4.1站内的平均步速

四种情境下行人的平均步速分别为1.211m/s、1.133m/1.129m/s、1.057m/s：最大步速分别为1.38m/s、1.296m/s、1.291m/S、1.28m/s。随着不熟悉站内环境行人比例的增加，行人的平均步速和最大步速随之降低，如图1所示。

图1仿真模型中行人的平均步行速度

4.2站内的行人密度

整个仿真时间内，行人密度呈潮汐式增长和降低，如图2所示。列车到站行人密度到达峰值，下趟列车到站之前则跌入谷底。情境1中，行人的密度值在0.54人/m2以上占51%，10人m2以上占1%：情境2中，行人的密度值在0.72人/m2以上占30%，10人/m2以上占9%；情境3和4中，10人/m2以上的分别占10%和13%.

4.3站内的空间密度

行人在路径节点处徘徊对毗邻区域的行人流产生影响。仿真发现：随着列车到站离站，行人的密度呈周期性波动。在徘徊点上游E域，情景1行人密度的极大值在1人/m2上下波动：情景2、3在1.5人/m2和2人/m2波动：情景4行人密度不断增加这是由于大阜：不熟悉站内环境的行人在寻路决策点驻足，下列车到达时仍有部分未离开。徘徊点下游的行人已获取信息，能快速选择路径，故行人密度所受影响较小。徘徊点上下游行人的密度如图2、图3所示。

图2徘徊点上游的行人密度

图3徘徊点下游的行人密度

五、结论

本研究在北京市某地铁站内开展行人寻路实验，量化分析导向标识的设置对行人步行特性的影响。利用寻路实验成果，建立仿真模型分析导向标识对行人的作用，发现随着不熟悉环境行人比例的增加，导向标识对行人流的影响变大。实验结论及仿真研究为地铁站标识设计及评价提供量化的分析依据。

参考文献

[1]贾洪飞，杨丽丽，唐明，等.综合交通枢纽内部行人微观特性及建模需求研究[J].交通运输系统工程与信息，2009，9（2）：17-22.

[2]张文辉，李律锌，冯勇，等.客运枢纽内行人流参数模型研究[J].福建交通科技，2016（6）：73-76.

[3]宿宇，赵东拂.综合轨道交通枢纽内行人流线和寻路特征研究[J].城市轨道交通研究，2014，17（8）：40-44.