长沙五一广场地铁车站突发大客流疏运能力分析设计者：陈敬文，张孟，钱晓丽，孙梦霞作品内容简介地铁车站系统日常运行承载着大规模客流，特别是对于地铁换乘车站，突发大客流很容易造成安全事故。
五一广场站位于长沙市五一大道与黄兴中路道路交叉口下，2号线与1号线“十”字换乘，2号线沿五一大道东西向布置，1号线沿黄兴中路南北向布置。
五一广场站位于长沙商业圈的最中心，毗邻太平街历史文化区、橘子洲景区，日常承受着大量的客流，特别是大型节假日，五一广场站就会承受比日常远大的客流量。
目前，长沙地铁2号线还处于在建阶段，为应对将来车站的正式运营，对于大客流的疏运组织的研究势在必行。
针对车站应对突发大客流，本研究利用理论分析的方法计算了车站的疏运能力。
计算考虑了车站的建筑结构、出入口、匣机、楼扶梯等通道的数量及通过能力、站台面的容纳能力、列车的装载量等因素。
通过对影响客流疏导的主要控制因素进行能力核算，得出了二号线岛式站台层的疏运能力的理论值。
通过该研究，对车站突发大客流运营组织方案提供参考。
关键词：地铁车站换乘车站突发客流模拟疏运最大疏运能力1．研究背景地铁作为现代化的城市轨道交通工具,承担着越来越多的客流输送任务。
从城市化、能源、效率与环境问题等方面考虑,地铁具有运量大、速度高、污染低、占资源少、低能耗、乘坐方便、舒适、安全等特点,符合国民经济建设可持续发展的原则,特别适用于大中城市。
一般地铁车站主要服务着周边的客流通行,但对于一些连接大型商业中心的地铁车站,还承担着突发大客流疏运的任务。
大型节假日，如五一、十一黄金周，突发客流对车站的冲击是车站设计时需要仔细考虑的问题之一,突发客流的疏散将牵涉到车站的建筑结构、出入口、闸机口、楼扶梯等通道的数量及通过能力、站台面的容纳能力、列车的装载量、售检票方式、行车交路组织等诸多因素控制,其最大输送能力应综合各个因素进行计算。
本研究以长沙五一广场地铁换乘车站为对象，利用理论分析的方法计算了车站的疏运能力。
研究大客流的疏运过程，考虑了车站的建筑结构、出入口、匣机、楼扶梯等通道的数量及通过能力、站台面的容纳能力、列车的装载量等因素，其最大输送能力应综合各个因素进行计算。
2．车站设置形式车站概况五一广场地铁车站位于五一大道与黄兴中路交叉口下，2号线车站顺五一大道东西向布置，岛式站台，有效站台宽为15m，车站总长182.8m，有效站台长118m，为地下三层车站；1号线车站顺黄兴中路南北向布置，侧式站台，有效侧站台宽3.5m，车站总长375m，有效站台长118m，为地下二层车站。
2号线与1号线采用侧（地下二层为1号线车站侧式站台）岛（地下三层为2号线车站岛式站台）的换乘方式。
车站共设有8个出入口，3个出入口顺五一大道布置于道路交叉口的，2个出入口设置在南端黄兴中路左右停车带上，十字交叉路口东北象限出入口预留与五一广场地下空间开发通道接口，其它三个象限各设一个出入口兼做人行过街使用。
地下一层（站厅层）地下一层由公共区、1、2号线设备及管理用房区组成。
公共区划分为非付费区和付费区，付费区位于车站中部，非付费区在公共区外侧四角，两区域之间设有进、出匣机和固定栏栅分割，非付费区和付费区我完全独立的区域。
在分隔带上靠近出匣机附近设有四个票务室；在非付费区内设有足够的乘客集散空间，布置有自动售票机，同时还有银行、共用电话等公共设施；在付费区设有8台自动扶梯（6台上行，2台下行），1、2号线各四台；在付费区还设有6部步行楼梯，1号线楼梯宽度2.4m，2号线楼梯宽度1.2m，站厅层付费区内设有2部电梯兼做残疾人电梯使用。
地下二层（1号线站台层）1号线两侧站台中部分别设楼、扶梯（上、下行扶梯）直达2号线岛式站台（地下三层）换乘。
1号线车站为侧式站台，有效侧站台宽3.5m，有效站台长为118m，屏蔽门长度为114.8m。
站厅至一号线站台的楼扶梯设置于侧站台南北两侧。
地下三层（2号线站台层）2号线车站为岛式站台，站台宽15m，，有效站台长为118m，屏蔽门长度为114.8m。
站厅至2号线站台的两组楼扶梯设置在东西两端，两组换乘楼扶梯设置在站台中部。
车站各层结构尺寸如下表1：项目线路有效站台长有效侧站台宽屏蔽门长度自动扶梯宽楼梯宽1号线118m 3.5m 114.8m 1.8m 2.4m 2号线118m 3.5m 114.8m 1.8m 2.1m 3．车站预测客流预测客流站名上行下行超高峰系数五一广场站上车下车断面客流上车下车断面客流5573 7828 28597 7006 7329 29519上车预测客流量为：5573+7006=12579（人/小时）下车预计客流量为：7828+7329=15157（人/小时）预测客流量为：12579+15157=27736（人/小时）预测换乘客流量：8083+7009=15092（人/小时），换乘客流占预测客流的比例为：54%预测客流站名上行下行超高峰系数五一广场站上车下车断面客流上车下车断面客流3974 5704 33070 3848 5665 34197下车预测客流量为：5704+5665=11369（人/小时）预测客流量为：7822+11369=19251（人/小时）预测换乘客流量：6384+6467=12851（人/小时），换乘客流占预测客流的比例为：67%4．车站理论疏导能力分析按照《地铁设计规范》第8.3.16：车站乘客通过各部位的最大通过能力，宜符合表4的规定。
部位名称每小时通过人数1m宽楼梯下行4200上行3700双向混行32001m宽通道单向5000双向混行40001m宽自动扶梯输送速度（s）8100输送速度（s）不大于9600人工售票口1200自动售票机300人工检票口2600自动检票机三杆式磁卡1500非接触IC卡1800门扉式磁卡1800非接触IC卡2100不应少于30对列车。
地铁1、2号线均采用B型车，6辆编组。
列车停车时间控制在40秒以内（包括开关门时间）。
5．客流疏导能力控制分析图1为理论分析车站最大疏运能力的框图，通过对通道通过能力、各部分空间容纳能力以及行车组织、客流流向等控制因素进行能力核算，分析其最根本的控制因素，进而得到车站的最大疏运能力。
考虑到本站出于长沙市商业中心，大型节假日客流量会增大，且本站处于长沙市中心，为两干线换乘车站，换乘客流大。
2号线换乘客流占总客流的比例达到了67%。
因此，下面对2号线站台层的客流疏导能力进行计算，1号线站台算法相似。
图1车站理论最大属于能力的计算步骤站台楼扶梯通过能力4台下行自动扶梯，2部宽度为2.4m的楼梯，2部宽度为1.8m的楼梯。
考虑80%的通过能力，最大通过能力为：（9600×4+4200××2+4200××2）×80%=58944人/小时。
车门的通过能力下行方向12个车门，上行方向12个车门，开门时间40s，除去开关门时间10s，有效上车时间为30s.下行方向，单位行车间隔最大通过人数为：12×（1/）×30=600人，小时上车人数为：600×30=18000人/小时上行方向，单位行车间隔最大通过人数为：12×（1/）×30=600人，小时上车人数为：600×30=18000人/小时总的通过能力：18000+18000=36000人/小时。
站台的容纳能力岛式站台的上下行方向侧站台容纳能力：114.8m×（）m×3人/㎡=1137人其中，为屏蔽门的长度，为岛式站台侧站台的宽度，为屏蔽门设备的宽度，客流密度为3人/㎡.如果考虑流出的人人员行走通道，同时考虑2个车门间乘客排队的非利用空间，站台的实际容纳能力为：114.8m×（）m×3人/㎡=861人列车的容纳能力B型车6辆编组最大载客量1440人。
由于列车到站并非全为空车。
在1小时内，2号线车站预测下行断面客流为34197人，即平均每列车上有34197/30=1140人；预测上行断面客流为33070人，即平均每列车上有33070/30=1102人。
因此，2号线车站的运输最大客流能力为：下行方向：1440-1140=300人上行方向：1440-1102=338人客流方向下行的客流大约各占51%，上行的客流大约占49%。
如果下行方向疏运客流按照300人/列车，则上行方向的的疏运客流为300×=288人/列车。
通过疏运能力控制的理论分析可见，对于2号线车站岛式站台，控制最大疏运能力的为下行方向列车在该站的客流疏运能力，即单位时间间隔内疏运300人，上行方向单位行车间隔内疏运288人。
因此，该站的最大客流疏运能力为：（300+288）×30=17640人/小时。
5．紧急消防疏散分析在此，同样以2号线车站站台来分析。
人行楼梯和自动扶梯的布置除应满足上、下乘客的需要外，还应满足使站台层的事故疏散时间不大于6min。
根据《地铁设计规范》，紧急疏散的时间按下列公式计算：T=1+（Q1+Q2）/{×[A1(N-1)+A2×B]}，其中：Q1 表示一列车额乘客数Q2 表示站台上候车乘客和站台工作人员数A1 表示自动扶梯的通过能力[人/（min·m）]A2 表示人性楼梯通过能力[人/（min·m）]N 表示自动扶梯台数B 表示人行楼梯总宽度（m）假设突发大客流的超高峰系数达到，疏散时间由下行断面最大客流控制。
Q1=34197×30=1596人Q2=（3974+3848）×30+20=385人T=1+(1596+385)/{×[9600/60×(2-1)+3700/60××2]}=6.计算结果分析及讨论2号线岛式站台层的最大客流疏运能力为17640人/小时。
为了避免人员堆积，2号线站台的人数应该控制在该范围之内。
由于换乘客流较多，因此实际运营必须，在站厅层实施人工控制，避免更多的客流进入地下3层。
地铁车站最大旅客输送能力受到车站建筑结构、出入口、匣机口、楼扶梯等通道的数量及通过能力、站台面的容纳能力、列车的装载量、售检票方式、行车交路组织等诸多因素控制，其最大输送能力应综合各个因素进行计算。
理论分析方法可为类似的车站提供参考。
本站为长沙轨道交通1、2号线干线换乘站，客流较大，同时站厅层非付费区兼有地下人行过街通道的功能，考虑到车站地处城市中心人流较密集区域，当遭遇大规模突发客流，应当由运营部门人为干涉，组织人流疏导，考虑到Ⅱ、Ⅳ、Ⅶ号出入口地处过街人流较集中点，建议任何一个出入口客流量超过该通道宽度所能容纳的最大客流时关闭。
对于2号线站台层，尽管楼扶梯的通过能力很大，但是由于换乘客流的比例较大，且上行和下行的断面客流很大，车站的最大疏运能力有限，加之下车的客流，在遇到突发大规模客流时，随着时间的推移，站台的聚集客流有增加的趋势。