基于客流模拟的沈阳地铁1、2号线换乘站改造设计研究

文章编号：1004 29 (2018 )07 0148 05

铁道标准设计

RAILWAY STANDARD DESIGN

Vol. 62 No. 7

Jul. 2018

基于客流模拟的沈阳地铁1、2号线换乘站

改造设计研究

霍

扬

(沈阳地铁集团有限公司，沈阳

110011)

摘要:通过对沈阳地铁1、2号线换乘站改造设计过程中引入客流仿真模拟技术，在现状客流分析的基础上得出

该站整体客流密度、高密度分布区域及持续时间，结合其他城市客流发展规律，进行客流预测，建立客流仿真模型， 通过客流仿真模拟分析得出该站拥诸原因和改造设计思路，包括提升运能和局部土建改造两个方面，为今后类似 的工程改造设计提供参考。

关键词：地铁；换乘站；客流仿真；现状客流；客流预测；改造设计中图分类号：U231. 4

文献标识码：A

DOI：10.13238/j. issn. 1004-29. 201709210009

Design Research on Transfer Station Reconstruction of Shenyang

Metro Line 1 and 2 Based on Passenger Flow Simulation

(Shenyang Metro Group Co.，Ltd.，Shenyang 110011，China)

Abstract ： The passenger flow simulation technology is introduced in the process of the transfer station reconstruction design of Shenyang metro line 1 and 2，and the metro station’s overall passenger flow density，high density distribution area and duration are obtained based on the present passenger flow analysis. With reference to the development of other cities’passenger flow， we are able to forecast the passenger flow and establish the passenger flow simulation model. Thus，by means of the passenger flow simulation and analysis， the causes of congestion of the metro station and two reconstruction design focuses are clarified， including transportation capacity improvement and partial civil reconstruction， which may provide reference for similar engineering reconstruction design in the future.Key words： Metro； Transfer station； Passenger flow simulation； Present passenger flow; Passenger flow forecast; Reconstruction design

改造在扩充容量的基础上，更注重智能化管理系统的 提升。根据伦敦交通局的数据，至2031年伦敦地铁出 行量将比现在增加50%。

我国城市地铁的建设虽然起步相对较晚,但发展 速度快，在地铁换乘站设计、空间利用、客流组织等方 面积累了大量的实践经验。但由于城市发展仍处在快 速增长阶段，轨道交通客流需求存在很大的不确定性， 对客流特征和发展趋势的认识、换乘站的容量规模的 确定、车站选型等方面造成了一定的困难。在这种形 势下，轨道交通换乘设施难免出现与现实客流需求相

收稿日期:2017 09 21;修回日期:2017 09 30

作者简介:霍扬（1984—），女，工程师，建筑学硕士，主要从事地铁设

计管理与研究工作，E-mail:59501532@qq. com。

HUO Yang

1概述

发达国家的城市地铁建设较早，其中日本地铁站

的改造注重以人为本，强调多样化、人性化设计，并且 在满足舒适、快速、便利、安全的同时，为广大市民提供 明亮、宽敞、平和、温馨、美观、卫生的车站空间。同时 还重视地铁资源的开发与利用,尤其是城市空间的立 体化开发，不仅改善了车站运行效率，集约了土地资 源，也增加了社会经济效应。与日本不同，伦敦的车站

矛盾的现象，这不仅导致换乘站的改造成为了北京、上 海、广州等拥有大规模轨道交通网络的城市必须面对

第7期霍扬一基于客流模拟的沈阳地铁1、2号线换乘站改造设计研究

ooo00

oo8o8oo oooo oo8o7ooo

ooo00 00 6

5

00 090

149

的难题，而天津、成都、重庆、沈阳等轨道网络初具规模 的城市也开始面临诸如此类的问题[13]。

12

号线

号线

1.23

线网

1.02^

2工程概况及现状客流分析

2. 1 工程概况

沈阳地铁

4

1、2

3

号线换乘站（以下简称青年大街

200 000

站）位于青年大街与十一纬路交叉口正下方，青年大 街为南北向主干道，道路红线宽60 m，双向100 000

10车道，

I

十一纬路道路红线宽48 m，双向8

车道。该站为“侧-

岛”十字节点换乘站型，即

2号线车站在上，1号线车

站在下，采用地下双层侧式站台车站，两线共用

1

号线

站厅解决进出站需求，换乘车站通过地下一层的4条 换乘通道及节点处两站台之间的换乘楼梯连接，实现 单向换乘功能。沈阳地铁换乘站示意见图

1。

图

1

沈阳地铁换乘站示意

2. 2现状客流强度

截至2016年，沈阳地铁线网日均客运量81. 7万

人次，客流强度1. 49万人/km。其中地铁1号线日均 客运量45. 7万人次，客流强度1.63万人次/km;地铁 2号线日均客运量36万人次，客流强度1. 33万人 次/km。线网客流增长趋势如图

2

所示。

地铁

1

号线工作日高峰小时最大断面流量

2. 42万人次/h，满载率1. 18,最大断面出现在西至东 云峰北街一沈阳站区间；地铁

2

号线工作日高峰小时

最大断面流量1. 52万人次/h，满载率0. 82,最大断面

2012

2013

2014

2015

2016

年份

图2

线网客流增长趋势示意

出现在北至南青年大街一青年公园区间。如图3、图 4所示。

30 000 25 000

20 000

15 000

10 000

5 000

0

十

南滂-5 000 三央号号士

洪

1市江-10 000 好

大街街—大广(路 街

街

街广北场—

街街街

街--开道

——场街

—四张发场--—

-重启

保铁七-太南-街东青—中滂--黎-15 000 -

中号士迎

工西号云-沈原市年怀街江明-20 000

央街 大于工工 道洪宾

街街街街 峰阳街

场街广

路

广 场北站

大远

广大街场场

街

门

街

号线高

时

图3沈阳地

\\.

断面客流示意20000

上行

15 000

下行

10 000

5 000

0

航师医三

陵新： _ _

-5 000

享范学台

西乐陵医山陌融府年年业_里体盘免塔 航大院子‘遗公药路北中广大公展书河中街大河 -10 000 天学士址园大4站心场街园览馆A心4厦路

§

医台西遗北中甲阳金市青青工肀五体营纪白全

f

学子址陵医岐北融府年年业市里中盘大塔运 -15 000

师院 公药山站中广大公展图河心街厦河路

尨 园大路心场街园览书 路大学 馆馆学

图4沈阳地铁2号线高峰小时断面客流示意

经计算，线网平均运距9. 17 km，1号线平均运距7. 14 km，2号线平均运距7. 39 km。乘坐距离

8

〜10 k

m

的出行最大，占总量17. 9% ;其次为

6〜8 km

的

出行，占总量16.5% ;出行距离2〜12 km

的出行量占

总出行量的69. 6%。如图5所示。

2.3现状客流仿真模拟

为了真实反映不同时段行人的路径、互动行为，动 态测试需求与设施的能力匹配程度，形象的显示换乘

150铁道标准设计第62卷

寸998~寸10s寸

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1一

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图

5^

地

人

贼

0帝

示

意

站瓶颈位置、拥堵程度和高密度延续时间 ，

研究采用 Legion软件进行客流仿真模拟。

青年大街站，全日客流以换乘客流为主，占90% 以上，其中在早高峰统计的客流量达到最大值。如图

6

所示。

40o35080

3025

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6

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1—

i

—li 图6

青年大街站全日客流分布

i1—

进一步统计分析青年大街站周一至周五客流量， 发现周一总乘降量（进站+出站+换乘）略高于其他工 作日，因此本研究模型选择以周一（2017. 04. 17)早高 峰(8:0

0〜9:00)的客流进行模拟。青年大街站工作

日高峰小时客流统计见图7。

_ ■进站■出站■换乘■乘降量

35 000 30 000 2205 000000

110 000

5 000

5 000

周一

周二

周二

周四

周五

图7青年大街站工作日高峰小时客流统计

2.4现状客流仿真模拟分析

(1)通 过客通流过仿客真流模仿拟真，研模究拟发，研现究车发站现整车体站客整流体客密度大，整体服务水平较差，车站局部区域客流密度超 过

2人/m2(红色）。如图8

所示。(2) 从图9可以看出，客流拥堵位置主要集中在

图8

青年大街站平均密度分布示意

1号线东、西两侧站厅的楼扶梯区域、1号线站台中部

楼扶梯以及

2

号线的中部站台区域，持续时间均达到

10 min 以上。

图9车站高密度持续时间示意

(3)2号线站台整体客流密度比较均衡，但在过轨 楼扶梯的后侧客流密度低，空间未能充分利用。

3客流预测

3. 1

客流预测技术路线

青年大街站客流预测主要分为两方面，一方面是

换乘客流预测，通过交通调查手段对出行产生、吸引预 测，出行方式预测，出行分布预测，客流分配预测，进而 对线路总量进行客流预测分析，得出换乘客流指标在 内的5项指标;另一方面是进出站客流预测，主要通过

生成率模型和趋势外推法得出新建地块和已建地块进 出站客流量。图

10为客流预测技术路线。

3. 2换乘客流预测

(1)换乘客流成长规律

通过研究上海人民广场站、广州公园前站、深圳会

展中心站以及南京新街口站的客流成长规律，换乘客 流成长规律主要包含3个阶段:客流快速增长期、客流

流第7期霍扬一基于客流模拟的沈阳地铁1、2号线换乘站改造设计研究151

青年大街站客流预测

校核交通模型(提髙预测精度)居民出丨

行补充调查、流动人口调查、吸引| 点交通调査、核査线调査、公交上! 下车调查、公交随车调查、地铁出I 行意向调查、地铁站点周边及沿线! 土地利用调査

交通生成调査历年进站量

交通生成手册

b4

“四阶段”预测模型包括交通小区 划分、人口岗位预测、出行产生预 测、出行吸引预测、出行分布预测、 客流分配模型

新建用地规模

#

W

对线路客流进行总量预测分析分析远| 丨期年限轨道交通在公共交通中所占比丨 j例、轨道线网承担的客运总量等相关j

|

轨道分担率

埋SM

钱1査跑蘇—

!

新建地块

进出站量

jWfllif蘇

j

b

客流成长曲线、高峰小时客流量、换j j乘量、平均运距、站点乘降量、单项j 最大断面客流量、全日客流周转量、I j客流强度、客流时段分布曲线、高峰I L綱站__〇、戀客:繼等」

T

10

图客流预测技术路线示意

近期建设线网形成后，地铁网络化运营成熟，出现 更多的分流线路(3、6、7、8线等），该站换乘客流量会 呈现稳步下降趋势。

回落期和客流稳定期。线网形成初期，线路呈“十”字 骨架阶段，客流增长迅速，线网结构由“十”字骨架变 为“环+放射”型时，核心区线网逐渐加密，出现分流线 路，客流会有一定的回落，当线网持续向外围扩张，核 心区基本不变，客流基本保持稳定

(2)换乘客流预测（表

表

3. 3进、出站客流预测

进、出站客流预测采用生成率法对新建和在建地

[4 6]。

1)

块进行预测，已建地块采用趋势外推法。

综上所述，综合换乘客流和进、出站客流预测结

1

沈阳地铁换乘客流预测

果，按照客流风险最不利原则分析，假设该站周边新建 地块在

线路线路客运量客运强度客运周转量最大断面平均换乘客

名路长度/(万人/(万人次/(万人次• /(万人次/运距流/(万

称 / 次/) / • ) /) 高峰-) / 人次/)

2021年前全部投人使用，将进站客流与换乘客

kmddkm

2. 101. 580. 900. 870. 941. 27

kmdhkmd

流进行叠加，2021年该站总客流量27. 5万人次，其中 换乘客流23. 8万人次，进站客流3. 7万人次。青年大 街站客流预测趋势见图

124910

2833342927

58. 852. 130.625.225.3

33112181611551 209

2. 832. 021. 321. 271. 33

6. 26. 07. 16. 46. 131.8

19. 318.410. 512. 38. 168. 6

11。

4改造方案及模拟分析

通过分析现状客流特征，结合其他城市客流发展

合计151.0192. 0

规律，进行客流预测

根据客流成长规律，沈阳地铁9、10号线环网形成 后,实现从

[7 8]。同时，建立客流仿真模型，

通过客流仿真模拟分析得出青年大街站拥堵主要原因 是换乘客流量与车站人员有效使用空间面积不匹配， 改造思路包括两个方面:一是运营调节，主要是提升运 能;二是车站内局部土建改造。

1、2

号线双线运营迈向网络化运营,预测青

年大街站客流量会继续增长，沈阳地铁4号线,也就是 第二条南北向干线开通后，该站换乘客流量会下降。

152

铁道标准设计第62卷

3o 9号、10线形成

25

近期建设形成

迄

2oY 雇15姊

换乘客流

1o 进站客流 全网形成远景

总客流

5 C

2016 2019 2021 2022 2023 2050

年份

图

11

青年大街站客流预测趋势

4.1运营调节及模拟分析（图12)

目前地铁1号线的列车到达换乘站约有46%的 乘客需要换乘（与列车定员相比），特别是1

号线西向

东方向换乘

2

号线的列车到达青年大街站约有

68%

的乘客需要换乘（与列车定员相比），2号线列车到达 青年大街站约有40%的乘客需要换乘。而且，车站设 计初期，按照高峰每小时30对列车进行计算，目前早 高峰1号线实际发车14对，2号线发车11对，高峰期 的运力比较紧张，从而导致站台拥堵。因此提高运能 是缓解青年大街站客流压力过大最为行之有效的

办法。

18^®

(a)运营调节后 （b)现状

图

12

运营调节后客流模拟

4.2车站局部土建改造及模拟分析

根据土建改造难易程度和对既有运营车站的影 响，该站土建改造包括4个阶段，见图13、图14。

阶段一：增加2号线侧站台宽度

◊

改造2号线过轨楼扶梯

◊

阶段二：增加外扩厅

◊

利用出入口四角空地设置售票厅◊

阶段三：增加东西厅垂:t^a

◊

在1号线东西站厅垂直电梯处

各體三部扶梯 J◊

阶段四：取消换乘楼梯， 将原无障碍电梯由1号线 '

增加无障碍电梯

调整至2号线站台外侧

图13 土建改造流程示意

为了增加

2

号线侧站台容客能力，第一阶段首先 改造

2

号线南北两端过轨楼梯，原设计采用楼梯加扶

梯形式，改造后该楼扶梯利用率下降，取消一部扶梯， 侧站台宽度增加到4.01m;第二阶段利用既有出人口

图14 土建改造平面示意

空地增设外扩厅，在外扩厅内，实现售检票和进出站功 能，增加站内付费区面积;在第二阶段出人口外扩厅实 现以后，站内全部为付费区，取消

1

号线垂直电梯，在

1

号线东侧和西侧区域，各新增

2

部扶梯和

1

部楼梯;

之后取消换乘楼梯，增加无障碍换乘电梯，为避免无障 碍电梯对

2

号线侧站台的影响，考虑不占用侧站台空

间，外置于车站外侧

[912。

根据客流模拟，车站经过土建改造后车站整体服 务水平有诸多改善，特别是

1

号线站台，由于增加付费

区面积，容客能力增强，同时

2

号线站台拥堵情况也得

到一些改善,客流模拟如图15所示。

(a) 土建改造

（b)现状

图15 土建改造后客流模拟

5结语

随着换乘客流的增加，换乘站承受客流压力较大，

换乘站的重要性越来越引起各方面的重视;而城市规 戈IJ、建设的发展，轨道交通技术的更新换代以及城市居 民对轨道交通需求的增长，地铁车站尤其是换乘站在设 施容量、运行效率、现代化水平以及地下空间利用等方 面的矛盾也逐步显现，进行与时倶进的改造、优化和提 升成为各个发展阶段城市基础设施改造的重要内容。

地铁换乘站的改造设计需要先明确换乘客流的基

本特征及变化规律等，另一方面也需要对换乘设施能 力、换乘设施与客流匹配性、换乘客流分布均衡性等重 要指标进行预测。客流预测是车站规模控制的重要指 标，而客流情况也会随着城市规模的扩展、人口数量的

第62卷第7期2018年7月

文章编号：1004 29(2018 )07 0153 07

铁道标准设计

RAILWAY STANDARD DESIGN

Vol. 62 No. 7

Jul. 2018

屏蔽门制式地铁隧道气温测试及规律研究

刘伟\\周小涵\\徐清荣

2

(1.中铁大桥勘测设计院集团有限公司，南京210009;2郾苏交科集团股份有限公司，南京210017)

摘要：为探讨隧道气温在夏季最热月和冬季最冷月的特征及动态变化规律，利用温湿测试仪，对苏州地铁2号线

一个车站和前后两个区间的隧道气温进行测试。对隧道气温测试数据进行分析研究，结果表明：夏季隧道气温比 冬季隧道气温高，夏季和冬季隧道气温分别在24 ~29益和16. 5 ~ 19益变化；冬季和夏季车辆运行时，隧道气温均 以行车间隔为周期呈锯齿形变化，冬季可能出现倒锯齿形变化，变化幅度分别在1.5 ~2. 5益和0.5益之内；夏季车 站隧道气温沿车行方向规律分布，中间高两端低，且下行端高于上行端；夏季时，车站隧道和区间隧道，车辆单位时 间向隧道空气的散热量，分别约为隧道壁单位时间从隧道空气吸热量的5.5倍左右和7倍以上；为保证测试效果， 对地铁隧道进行气温测试时，建议取数间隔为发车间隔的1/20。

关键词：地铁；隧道；气温测试；变化规律中图分类号：231. 5

U

文献标识码

：A DOI：10.13238/j. issn. 1004-29. 201708240004

Temperature Measurement and Regularity Study

of Screen Door Metro Tunnel

LIU Wei1，ZHOU Xiao-han1，XU Qing-rong2

(1. China Railw-ay Major Bridge Reconnaissance Design Institute Co.，Ltd.，

2. JSTI Group，

Nanjing 210003，China；

Nanjing 210017，China)

Abstract： To explore the air temperature

characteristics and change regulations of thetunnel in the hottest month of summer and the

|

.

令

|

.

令

i+

令

i+

令

i.

收稿日期:2017 08 24;修回日期:2017 11 29基金项目：苏州市轨道交通集团有限公司科研项目（SZZG06YJ1030014) 作者简介:刘伟（1984—），男，工程师,2011年毕业于中南大学供热、

供燃气、通风与空调工程专业，工学硕士,E-mail:276017706@qq.com。

增长、城市综合交通体系的变化、轨道交通规划及网络 化运营的进程、换乘站周边土地利用开发等多种因素 呈现不同的趋势，而非固定模式的增长或降低，因此， 研究近远期客流发展趋势是车站改造设计工作的重要 依据，文中改造设计方案也为今后类似工程改造设计 提供参考[1315]。

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