囝 ｌ翻隅酮孽圜 羁 曩 誊 蛩 曩㈡ 姆帮 衔）ｔ－铁路客运站的城市轨道交通车站 闸机通过能力分析 覃松涛叶霞飞 （同济大学道路与交通工程教育部重点实验室，２０１８０４，上海∥第一作者，硕士研究生） 摘要选取衔接铁路客运站的城市轨道交通车站进、出站 数。我国现行《地铁设计规范》（ｍ ５（）１５７—２（Ｘ）３（以下 闸机为研究对象，验证了《地铁设计规范》中自动检票闸机的 通过能力参考值的适用条件。通过对进、出站闸机通过能力 影响因素的机理分析，对该类车站的乘客进行了分类，结合 上海城市轨道交通车站闸机的实地调查，得到了车站的乘客 简称《规范》）虽给出了闸机通过能力参考值（见表１）， 但并未指出参考值的适用条件。现有文献研究闸机通 过能力的有：文献［１］对上海市城市轨道交通人民广场 站通勤时段的闸机使用情况进行了视频观测，分析了 行李大小、持卡类型、性别、年龄、熟悉程度等因素的影 响，得出了在相应客流特征条件下三杆式闸机的实际 通过能力为１ ５２０人／ｈ；文献［２］理论分析了设备布局、 结构以及各种类型乘客通过闸机的平均通过时间，据此计算 三杆式闸机、门扉式闸机的通过能力，并进行了影响因素的 敏感性分析。最后，简要分析了车站进、出站闸机配置数量 的影响因素。 关键词 城市轨道交通；闸机；行李；通过能力 中图分类号Ｕ ２９３．２２：Ｕ ２３１．４ 乘客熟悉程度、检票方式等因素对闸机通过能力的影 响，并通过实地调查，得出采用非接触式ＩＣ卡方式的 进站闸机通过能力可取１ ４（）（）～１ ５００人／ｈ；文献Ｅ３１通 过实地调查，得到北京地铁门扉式闸机的极限通过能 Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｔｕｒｎｓｔｉｌｅ Ｔｒａｎｓｉｔ Ｃａｐａｃｉｔｙ ａｔ Ｕｒｂａｎ Ｍａｓｓ Ｔｒａｎｓｉｔ Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ Ｒａｉｌｗａｙｓ 力为２ ２（）（）人／ｈ；文献Ｅ４］通过调查发现广州地铁闸机 实际通过能力为１ ３（Ｘ）～１ ）【）人／ｈ，上海地铁闸机实 际通过能力为１ ４００￣１ ５００人／ｈ。不同的研究在不同 Ｑｉｎ Ｓｏｎｇｔａｏ，Ｙｅ Ｘｉａｆｅｉ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔａｋｉｎｇ ｔｕｒｎｓｔｉｌｅｓ ａｔ ＵＭＴ（Ｕｒｂａｎ Ｍａｓｓ Ｔｒａｎｓｉｔ） ｌｉｎｋ ｓｔａｔｉｏｎｓ ａｓ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｂｊｅｃｔ，ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｂｌｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｉｔ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｔｕｒｎｓｔｉｌｅ ｍｅｎｔｉｏｎｅｄ ｉｎ”Ｍｅｔｒｏ Ｄｅ— ｓｉｇｎ Ｃｏｄｅ”ａｒｅ ｖｅｒｉｆｉｅｄ，Ｐａｓｓｅｎｇｅｒｓ ａｔ ｔｈｅ ｌｉｎｋ ｓｔａｔｉｏｎｓ ａｒｅ ｃａｔｅｇｏｒｉｚｅｄ ａｆｔｅｒ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｖｅｒ ｔｈｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｔｕｒｎｓｔｉｌｅｓ．Ｔｈｅ ｍｅａｎ ｔｒａｎｓｉｔ ｔｉｍｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐａｓｓｅｎｇｅｒｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ｉｎｖｅｓｔｉｇａ— ｔｉｎｇ Ｓｈａｎｇｈａｉ ＵＭＴ ｓｔａｔｉｏｎｓ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｄａｔａ ａｎｄ ｓｔａｔｉｓｔｉ— ｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｔｒａｎｓｉｔ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｔｕｒｎｓｔｉｌｅｓ ｉｓ ｃａｌｃｕ— ｌａｔｅｄ，ｔｈｅ ｓｅｎｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ， ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｔｕｒｎｓｔｉｌｅｓ ａｔ ｔｈｅ ｌｉｎｋ ｓｔａｔｉｏｎ ｏｆ ＵＭＴ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｕｒｂａｎ ｍａｓｓ ｔｒａｎｓｉｔ；ｅｎｔｒｙ ａｎｄ ｅｘｉｔ ｔｕｒｎｓｔｉｌｅ； 的客流特征条件下，都会得到不同的闸机通过能力值， 由此可见，客流特征是影响闸机通过能力的关键所在。 以往研究重点关注的车站多为城市轨道交通的换乘 站，但随着城市轨道交通网络的不断完善，城市轨道交 通与铁路客运站的换乘站也日益增多，且这类车站由 于其显著的外来客流特征，闸机的通过能力大大减小， 配置数量严重不足。 在衔接铁路客运站的城市轨道交通车站，客流 特征具体表现为：①外来长途乘客的比例大，这部分 乘客对闸机以及单程票的使用熟悉程度较低；②携 ｌｕｇｇａｇｅ；ｔｒａｎｓｉｔ ｃａｐａｃｉｔｙ Ｆｉｒｓｔ－ａｕｔｈｏｒ’ｓ ａｄｄｒｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕ— 带行李的乘客比例大，且行李尺寸较大；③持单程票 通过闸机的乘客比例大。熟悉程度是影响闸机通过 ｃａｔｉｏｎ，Ｔｏｎｇｊｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０００９２，Ｓｈａｎｇｈａｉ，Ｃｈｉｎａ 能力的重要因素＿２］，行李数量、行李尺寸和持单程票 对通过闸机的时间消耗亦有显著增加［１］，因此，衔接 城市轨道交通车站闸机通过能力是确定闸机规模 铁路客运站的城市轨道交通车站闸机的通过能力将 大大减小。 的关键因素，对确定车站规模、满足客运需求、提高运 营效率等方面起着重要作用。所谓闸机的通过能力是 指在单位时间内（通常取１ ｈ），闸机通过的最大乘客 ・ 上海城市轨道交通车站闸机按阻挡方式不同分 为三杆式闸机和门扉式闸机。上海大部分车站都遵 １（）（） ・ 辩 誊潮 曩 囊 董 《规范》参考值是一种极限通过能力，要满足三杆式 闸机的通过能力。其适用条件必须满足：①所有乘 客不携带行李或携带电脑包以下的行李或背贴身背 包；②所有乘客在一种严格紧凑状态下有秩序地连 续通过。在这种条件下，持非接触式ＩＣ卡的乘客 通过三杆式闸机的平均通过时间为２ ｓ，其小时通过 能力为１ ８００人。要满足门扉式闸机的通过能力， 其适用条件必须满足：①所有乘客无行李或携带１ 循每组闸机配置一个门扉式闸机的原则，在衔接铁 路客运站以及航站楼的车站门扉式闸机数量有所增 加，但总体上以三杆式闸机为主。本次研究基于实 地调查，分析在行李、持卡类型以及熟悉程度等因素 的影响下闸机的实际通过能力。 １《规范》设计参考值的适用条件 《规范》给出了不同闸机在不同持卡类型情况下 的通过能力参考值（见表１）。 表１《规范》中自动检票闸机通过能力的参考值 个拉杆箱及以下的行李，不致影响其行为速度；②所 有乘客在一种严格紧凑状态下有秩序地连续通过。 在这种条件下，持非接触式ＩＣ卡的乘客通过门扉 式闸机的平均通过时问为１．７ Ｓ，其小时通过能力为 ２ １００人。 在衔接铁路客运站的城市轨道交通车站，其客 流特征与上述适用条件相差甚远，若直接采用《规 注：上海公交卡均为闸机感应区感应进、出站，为非接触式ＩＣ卡 单程票进站时为闸机感应区感应进站，可认为是非接触Ｉｃ卡；出 站时为插入闸机回收槽后出站，可认为是磁卡 范》参考值确定配置数量，将造成进、出站闸机配置 数量的严重不足。 课题组于２０１２年１１月２８日（周三）对上海城 ２进、出站闸机的实际通过能力 门扉式闸机、三杆式闸机的尺寸如图１所示。 市轨道交通彭浦新村站进站闸机和陆家嘴站出站闸 机进行了实地调查，根据调查数据的统计分析，认为 （ａ）门扉式闸机 （ｂ）三杆式闸机 图１ 闸机尺寸示意图（单位：ｃｍ） ２．１ 影响因素分析 影响进、出站闸机通过能力的因素有行李类型、 速度均受到影响，刷卡环节时间延长，进入闸机后， 由于三杆结构会阻碍行李的顺利通过，过闸时间会 持卡类型、使用方法熟悉程度、年龄、性别、出行目的 等。年龄、性别、出行目的的差异是通过步行速度的 延长，影响程度取决于行李数量和尺寸；持单程票的 乘客，若熟悉单程票的出站使用方法，其影响程度主 差异表现出来的，但是在通过长度仅为１９０ ｃｍ的闸 机时，较小的速度差异表现不出明显的影响关系；同 时调查数据显示，年龄、性别、出行目的的影响程度， 相对于行李类型、持卡类型以及使用方法熟悉程度 要取决于将单程票插入闸机回收槽的环节所消耗的 时间长短。但是由于持单程票的乘客大部分乘城市 轨道交通的次数较少，不熟悉单程票的进、出站使用 方法，尤其是上海城市轨道交通，由于进、出站闸机 来说，可忽略不计。因此本次研究重点考虑行李类 型、持卡类型以及使用方法熟悉程度的影响。 ２．２影响机理分析 携带行李的乘客，其正常走行速度及行为反应 的使用方法不一致，多数单程票乘客认为出站方法 和进站方法一样，均为闸机感应区感应出站。在通 过闸机时，刷卡进入闸机后发现三杆未转动，退出来 再次刷卡，如此反复，直至被告知或学习到正常出站 ・ １（１１ ・ ｛毽潮 ■ 雕 强 § 对各种类型的乘客通过三杆式闸机、门扉式闸 机的连续流时间进行观测记录，得到每类乘客通过 闸机的平均通过时间如表４所示。 表４各类乘客通过闸机的平均通过时间 ｓ 方法为止，严重者会导致闸机堵塞１ ｍｉｎ左右，偶尔 出现现场混乱的现象，如推挤、争吵等，给正常运营 造成不便，极大程度地降低了闸机的通过能力。由 于衔接了铁路客运站，存在大比例的外地长途乘客， 多使用单程票，同时携带大量行李。持单程票同时 携带行李的乘客出站时，对过闸时间的影响会更加 显著。 ２．３乘客结构 基于以上及现场调查分析，将该类车站的乘客 做以下分类： １）按携带行李数量及尺寸分为三类，具体界定 见表２。 表２不同行李类型的界定 行李类型 说明 无行李 无行李、电脑包及以下、背贴身背包 单件行李 的单件行李，单手被占用，或可 多件行李 上的多件行李，双手被占用，或可 ２）按持卡类型分为非接触式Ｉｃ卡和单程票 两类。 ３）按使用方法熟悉程度分为熟悉和不熟悉两类。 持单程票的多数乘客由于乘坐城市轨道交通次数较 少，存在操作不熟悉的情况，需进行此项分类；但持非 接触式ＩＣ卡的乘客乘坐城市轨道交通次数较多，不存 在操作方法不熟悉的情况，不需进行此项分类。 为了准确地描述乘客结构，选取上海城市轨道 交通２号线的虹桥火车站站作为案例，课题组于 ２０１ ２年５月３０日（周三）对该站Ａ、ｃ区的出站闸 机使用情况进行了调查，统计了各种类型乘客的比 例以及通过闸机的平均通过时间。各种类型乘客的 比例如表３所示。 表３各类乘客的比例 ％ 注：调查中将“不熟悉”类型定为持单程票且过闸时间超过１０ ｓ的 乘客，持单程票但过闸时间小于１０ｓ的乘客归为“熟悉”类型 ・ １（）２ ・ ２．４闸机的实际通过能力 在上述乘客结构的条件下，计算三杆式闸机和 门扉式闸机的实际通过能力，计算公式如下： 式中： Ｃ——闸机通过能力，人／ｈ； Ｐ ——第ｉ类乘客的比例； ｔ ——第ｉ类乘客通过闸机的平均通过时 间，Ｓ。 案例的计算结果：三杆式闸机的实际通过能力 Ｃ ：１ ０５８为人／ｈ；门扉式闸机的实际通过能力 Ｃｚ：１ ４８０为人／ｈ。可见，实际通过能力值远小于 表１中的《规范》参考值。 ２．５敏感性分析 为了更加清晰地显示出各个影响因素对三杆式 闸机、门扉式闸机的影响程度，进行感敏性分析。 携带拉杆箱的乘客每增加１％，三杆式闸机的 通过能力从１ ０５８人／ｈ降到１ ０４５人／ｈ，降低了 １．２３％；门扉式闸机的通过能力从１ ４８（）人／ｈ降到 １ ４６８人／ｈ，降低了０．７９％。可见，门扉式闸机通过 能力受行李乘客的影响小于三杆式闸机，说明了门 扉式闸机更适合行李比例大的车站。 持单程票的乘客每增加１％，三杆式闸机的通 过能力从１ ０５８人／ｈ降到１（ｉ）４４人／ｈ，降低了 １．３７％；门扉式闸机的通过能力从１ ４８（）人／ｈ降到 １ ４６２人／ｈ，降低了１．２０％。三杆式闸机和门扉式 闸机的通过能力受单程票乘客影响相差不大。 不熟悉单程票出站方法的乘客每增加１％，三 杆式闸机的通过能力从１ ０５８人／ｈ降到１ ０１３人／ ｈ，降低了４．２６％；门扉式闸机的通过能力从１ ４８０ 人／ｈ降到１ ３９９人／ｈ，降低了５．５Ｏ％。可见，三杆 斓 萎 交 莲 不同。如上文所述，不同的乘客结构对应了进、出站 闸机不同的实际通过能力，因此在进行预测的过程 式闸机和门扉式闸机的通过能力受单程票出站方法 熟悉程度的影响非常大，且对门扉式闸机通过能力 影响更为明显。现场调查中，仅约３％的“不熟悉” 的乘客，却占用了总过闸时间的１４％。有必要加大 单程票使用方法的宣传力度或者在该类车站增设志 愿者。 中，要综合考虑各种因素的影响以及准确度，才能准 确地计算进、出站闸机的实际通过能力。可见，该类 车站的进、出站闸机的配置数量设计问题，对客流预 测工作者提出了更加细致化、准确化的要求。 ３进、出站闸机配置数量的分析城市轨道交通车站进、出站闸机，配置数量计算 公式如下： ４结语 验证了ＧＢ ５０１５７－－２００３｛地铁设计规范》中自 动检票闸机的通过能力参考值的适用条件，提出了 舂 式中： 衔接铁路客运站的城市轨道交通车站三杆式闸机、 门扉式闸机实际通过能力的修正方法，结合案例计 算出三杆式闸机的实际通过能力为１ ０５８人／ｈ，门 扉式闸机的实际通过能力为１ ４８０人／ｈ。通过敏感 Ｍ——车站远期超高峰小时进、出站客流量； Ｃ ——第ｉ类进、出站闸机的通过能力； 性分析，得出门扉式闸机对携带行李的乘客具有更 好的适用性，建议在携带行李比例大的车站，增加门 扉式闸机的比例，提高携带行李乘客的舒适度。由 于不熟悉单程票的使用方法，造成闸机实际通过能 力的极大下降，建议加大单程票使用方法的宣传力 度或者在该类车站增设志愿者。 ｔ／， ——第 类进、出站闸机的数量。 在确定 值的时候，要求对车站远期高峰小时 进、出站客流量进行预测，同时要选取超高峰系数 （《规范》中的选择范围为１．１～１．４）。由于衔接铁 路客运站的城市轨道交通车站其客流的特殊性，该 类车站的高峰小时以及超高峰系数也存在特殊性， 普通城市轨道交通车站的高峰小时一般处于上、下 班高峰时段，但是该类车站的这些参数受到铁路客 运站到、发列车时刻表的影响较大。因此，该类车站 进、出站闸机配置数量设计的可靠性从某种程度上 还取决于铁路列车运行图的稳定性。 在确定进、出站闸机的通过能力之前，必须先准 参考文献 ［１］吴娇蓉，冯建栋，叶建红．磁卡和ＩＣ卡并用检票闸机通行能力 分析Ｉ－Ｊ］．同济大学学报：自然科学版，２０１０（１）：８５． ［２］何洁．城市轨道交通自动检票机配置数量的研究［Ｊ］．铁道通信 信号，２００８（１（））：１４． ［３２张慧慧，陈峰，吴奇兵．北京地铁进出站设施通行瓶颈问题定 量分析［Ｊ］．都市快轨交通，２００９（３）：２０． ［４］ＧＢ ５０１５７ ２００３地铁设计规范Ｉｓ］． 确地预测出车站的乘客结构，不能仅依据《规范》给 出的参考值。不同功能定位的铁路客运站，其乘客 结构不同；周边土地的不同用地性质，其乘客结构也 （上接第９９页） （收稿日期：２０１１—１Ｏ一２４） 引起的高应力。可将洞角处暗梁纵筋与板分布筋点 焊在一起并配置洞角斜筋，加强洞角处钢筋和混凝 筑工业出版社，１９９１． ［３３伍川生．建筑结构楼板内力及隔墙下暗梁受力的有限元分析 Ｉ－Ｄ］．重庆：重庆大学，２００７． ［４３ 阎兴华．暗钢梁平板楼盖受力性能试验研究ＥＪ］．北京建筑工程 学院学报，２００７，２３（３）：１． 土之间的粘结、锚固强度并缓解应力集中。 （４）当洞边作用有局部荷载时，暗梁中钢筋应 力增幅较大，应沿洞边加密受力纵筋布置，进而缓解 应力集中，控制裂缝开展。 ［５］韦芳芳，吴胜兴．开洞板洞１：３周边弹性加强探讨＿Ｊ］．工业建筑， ２００６，３６（Ｓ１）：３１４． ［－６２庄茁，张帆．ＡＢＡＱｕｓ非线性有限元分析与实例［Ｍ］．北京：科 参考文献 ［１］ＧＢ，Ｉ １３０～１９９（）钢筋混凝土升板结构技术规范［Ｓ］． ［２］国振喜．实用钢筋混凝土结构技术构造手册［Ｍ］．北京：中国建 学出版社，２００５． （收稿日期：２０１３—０１—２１） ・ １０３ ・
