客流仿真在铁路工程策划中的适用性

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作者：王九州 苗赛松 李建兴 单位：天津市市政工程设计研究院

具体实现过程如下：a）由建筑设计者提供CAD图纸，将其转换为地铁车站仿真模型后导入AnyLogic仿真软件中；b）根据《天津地铁6号线客流预测报告》中环湖西路站和宾馆西路站的换乘量数据，选取其中远期高峰小时（换乘压力最大时段）的数据输入至仿真软件中；c）根据行车专业提供的天津地铁5、6号线远期开行计划，转换为地铁列车仿真模型后输入至仿真软件中；d）分别对8个不同方向客流换乘情况进行仿真，将同台换乘方式和传统换乘方式进行直观和数据上的对比，并进行综合比较，

地铁站厅层设备布置设计验证

对自动售检票机等设备布置问题进行客观验证，避免单纯依据经验的弊病。本文以宾馆西路站设计过程中的自动售票机布置问题为例，介绍地铁客流仿真在地铁站厅层设备布置设计过程中的应用。宾馆西路站位于天津宾水道与宾馆西路交口西侧，该站为5、6号线平行同台换乘站，地下三层岛式站台车站，站台宽度为14m。地下一层为5、6号线共用集散厅，共ABCD4个进出口。根据客流预测远期高峰小时客流量与《地铁设计规范》中自动售票机设计能力，可计算出C口处应布置5部自动售票机。建筑初步设计时，只是根据“售票处距出入口距离不小于5m”、“尽量避免进、出站及换乘人流路线之间的相互干扰”[3]等原则将这5部自动售票机全部置于进站右手侧。在对宾馆西路站整体仿真的过程中，发现C口处出现了大量人流拥堵，而建筑设计又完全符合《规范》要求。进而对售票机位置进行多次调整后，同时其他参数保持不变，进行仿真后发现当3部位于右手侧，2部位于左手侧时C口处的拥堵现象大大减轻。

地铁车站防火设计验证

一旦发生火灾，危险性和造成的损失会更大，所以地铁防火设计是地铁设计过程中非常重要的一部分，天津地下铁道集团公司明确要求地下车站及区间设计应进行安全分析评价。天津地铁6号线设计过程中应用Pyrosim[4]火灾模拟软件和AnyLogic软件对地铁车站及区间进行计算机模拟分析，评价地铁的火灾安全疏散能力。本文以6号线某侧式站台车站为例，说明应用地铁客流仿真验证站台层疏散能力的过程：a）由建筑设计者提供CAD图纸，将其转换为Pyrosim软件所需的地铁车站仿真模型；b）根据车站防火设计，将对应地铁仿真模型中的建筑材料设定为绝缘、易燃等；c）假定列车中央起火（起火位置、火源强度等应根据具体需求而定），使用Pyrosim中的FDS火灾仿真模块进行仿真，并输出可视度、温度、CO浓度等影响人员安全变量的时间变化情况。根据人员逃生条件得出人员全部疏散完毕的最晚时间，如时间大于《规范》要求的6min，则取6min为限；d）取高峰小时列车乘客数断面最大流量，使用AnyLogic软件对该站站台层建模，并将行人行为参数更改后进行仿真，仿真效果如图5所示；如乘客全部疏散完毕时间超过c）中的人员疏散时间，则车站防火设计、楼扶梯疏散能力不够，需加以改进。

结语

当前，国内外出现了许多针对于工程建设的仿真软件，国外多年的使用经验也已经证明适当地使用这些软件确实可以客观地进行工程评估，避免了大量的设计失误造成的不良后果。而我国在工程评估过程中过于依赖专家经验，应学习先进经验，积极引入计算机仿真等先进技术手段进行评估分析。本文介绍了地铁客流仿真在地铁工程设计过程中的实际意义，并以天津地铁6号线设计中的应用实例进行了具体说明。实践证明，客流仿真对于直观、定量评价地铁车站的换乘方式、建筑布局、设备布置等诸多方面，具有指导设计和优化方案的重要作用。当然，由于仿真技术在参数标定方面的固有难题，现在仍然只能作为设计的参考依据，对规范在细节问题上进行补充。还需进一步研究，使其更趋科学合理，符合实际。