小议仿真技术在客运配置的运用

本文作者：何飞龙刘启钢工作单位：成都铁路局

经验公式存在的不足通过对上文提及的验证设备和安检设备数量配置经验公式的分析，可以看到计算方法中存在3个方面的问题：（1）高峰时间内客流按照均匀分布到达，未能反映客流的波动性；（2）静态公式计算忽略了客流对验证设备、人员的动态需求，采用取上限方法匡算设备、人员必然造成资源浪费；（3）该公式以铁路局为单位设置通过能力参数，忽略了不同车站、不同客流的差异性。以重庆北站为例，2010年重庆北站运行图数据，12：30～13：30为高峰，开出6列，估算发送旅客10000人，设计70个验证口。实际高峰客流5000人，重庆北站的验证口在人员操作不熟悉的情况下约30个验证口就能满足需要。

设备配置的仿真计算方法研究

针对公式计算方法存在的不足，本文基于行人仿真技术，研究提出车站验证、安检设备配置仿真计算方法。该方法利用计算机技术，建立车站电子仿真模型，对旅客的行为进行仿真，利用排队长度指标判断不同仿真方案的优劣，从而确定经济、合理的设备配置方案。车站行人仿真技术和方法参考文献[9～12]。仿真模型及计算基本流程客流仿真系统的基础模型是社会力模型。社会力模型认为行人的行走并非受到外力作用，而是受到自身的驱动力，这种驱动力就是所谓“社会力”。社会力包括3类：行人为了达到和保持自身期望速度而具有的向前的动力、与障碍物或者其他行人保持一定距离的力、行人对外部环境好奇所产生的引力。其数学模型参考文献[14]。仿真计算的主要步骤包括：基础资料处理、仿真建模、方案编制、动态仿真和仿真评估。其工作流程如图1。重庆北站平面布局重庆北站主站房为扇形建筑，主进站通道在扇形中部，旅客从下方中部进入，首先经过验证口，然后经过安检口，进入车站候车大厅。由于其他区域与验证、安检设备计算无关，所以仿真建模只针对这两个部分进行研究。基本参数取值由于验证口通行速度取决于车站组织措施、旅客素质、身份证类型比例等相关因素，难以给出标准的通过速度。通过对现场验证检票的现场实测和统计，得到重庆北站验证口平均通过速度为13.2s/人。见表1。安检仪通过速度同样需要通过对车站进行大量实测，才能统计出平均通过速度。重庆北站安检仪平均通过速度3.43s/人。见表2。

仿真模型及数据分析

仿真模型行人仿真技术可以对整个车站及枢纽的客流组织进行仿真评估[13]。本文只对重庆北站的验证口厅、安检大厅等区域进行建模。见图3。仿真方案仿真方案的编制主要考虑在客流总量不变的情况下，分别配置不同数量的验证、安检设备，通过仿真试验并计算排队长度，从而找到排队长度合理、设备数量合理的设备配置方案。根据重庆北站春节高峰时段旅客进站人数统计，普速旅客约7000人。本文在此基础上，考虑一定的浮动，分别以高峰小时5000、6000、7000人为基础编制仿真方案，见表3。仿真结果分析客流组织结果评价指标是排队人数。根据近年现场组织经验，排队超过10人时旅客等待时间过长，服务体验较差。因此，本文将对各验证口、安检口的排队人数上限定为10人，超过10人则认为方案不合理。通过仿真，得到统计结果见表4。通过车站客流组织仿真，可以对车站验证、安检排队的动态演变情况进行统计分析。动态仿真表明，在设备能力不够的情况下，随着客流不断增加，排队现象出现，其排队人数会逐渐增加。通过对评估结果的分析，重庆北站在高峰客流5000人、6000人、7000人情况下的设备最优配置见表5。

管理是一个必然趋势。本文针对高峰客流时段车站客运资源配置问题，运用行人仿真技术，解决了现行计算方法存在的静态计算结果准确性差的问题。运用该计算方法研究了重庆北站春运验证、安检的设备配置问题，经2012年春运的实际检验，其结果满足实际运营需要，说明该方法具有较高的准确性和较强的可操作性。