基于舒适度评价的枢纽客流调控系统研究

1 引言

综合交通枢纽为整合铁路、公路、航空、内河航运、海运和运输管道为一体的海陆空协同枢纽体系。综合交通枢纽是综合交通运输体系的重要组成部分，是衔接多种运输方式，辐射一定区域的客、货转运中心。

综合交通枢纽根据城市空间形态、旅客出行等特征，合理布局不同层次、不同功能的客运枢纽。按照“零距离换乘”的要求，将城市轨道交通、地面公共交通、市郊铁路、私人交通等设施与干线铁路、城际铁路、干线公路、机场等紧密衔接，建立主要单体枢纽之间的快速直接连接，使各种运输方式有机衔接。鼓励采取开放式、立体化方式建设枢纽，尽可能实现同站换乘，优化换乘流程，缩短换乘距离。通过信息化手段完成枢纽客流的智能调节，保障枢纽日常运行效率和应急疏散能力。

2 枢纽客流与客流管理现状

综合交通枢纽客流通常与枢纽区域的发展相互促进，为满足枢纽客流的集散需要，发挥交通枢纽的核心作用，交通枢纽的区域交通网络日渐完善，完善的交通网络吸引更多的中转客流，而随着客流的增加，市级商业中心、大型会展配套产业在枢纽周边迅速兴起。商业与会展聚集使得枢纽客流多源交通需求相互叠加，枢纽不仅要服务于所在城市客流，还需要进一步服务于所在城市群客流，大型枢纽更是要服务于国内及国际客流。

迅速增加的客流促进了综合交通枢纽的发展壮大，也为枢纽的客流管理带来了较大压力。以虹桥枢纽为例，2011年8月份，虹桥枢纽日均客流为54.73万人次，相比之下2018年8月份，虹桥枢纽日均客流123.35万人次；而2018年10月1日，虹桥枢纽总客流达145.06人次。枢纽的大客流集散调控管理已经成为枢纽运行管理常态。

综合交通枢纽的客流管理具有比较明显的条线管理特征，机场集团、铁路局、枢纽管理委员会、所属区政府、市建设交通委、市交通港口局、枢纽管理公司等部门相互独立，通常有市级单位统一领导，根据工作需要，组成领导小组，为枢纽的大客流调控协同工作。

3 枢纽客流调控系统建设现状

现阶段客流调控系统主要集中于单交通方式的客流监测和管控，比如为了应对地铁运营中常态性出现的高峰期大客流状况，提高地铁车站客流组织效率和地铁乘客安全，建设的地铁车站客流动态监测与管控决策系统。该系统可通过红外感应、视频识别等人流密集度监测技术，结合闸机客流数据对地铁车站客流进行动态监测，实时掌握地铁车站客流的流量、流速和流向，当出现大客流时，可以根据应急处理预案，通过信息诱导，地铁入口限流，协调摆渡班车等方式实现客流的调控。

地铁客流监测和管控系统通过对地铁车站客流的实时监测，智能化的调控算法和多种客流疏散手段，能够有效提高地铁车站客流组织效率和运营安全水平。而综合交通枢纽的客流来源更广泛，构成更加复杂，可以采用的调控手段更多，各调控手段的协调难度和所产生的调控结果也更加多样，如何建设好枢纽客流调控系统、对枢纽客流调控系统的调控结果给出客观评价，维护综合交通枢纽内客流高效集散需要进一步深入研究。

4 枢纽客流调控系统建设需求

枢纽客流调控系统需要为枢纽客流提供各类交通方式的舒适度对比数据，减少乘客选择交通方式的决策时间，减少交通枢纽内乘客徘徊时间，提高枢纽服务水平；为枢纽管理者提供各类交通方式的舒适度数据，为车辆调度提供数据支持，当舒适度低于阀值时，触发应急预案；为政府及行业主管部门提供枢纽服务水平的定量评价指标。

5 枢纽客流调控系统体系架构

枢纽客流调控系统体系由数据层、基础服务层、接口层、应用层以及表现层组成，系统整体技术架构图如下所示：

Ø 数据层

数据层由地图数据和业务数据组成，其中地图数据包括基础导航数据、高精度三维室内地图、定位数据等其他服务信息组成，该数据属于在线数据，通过基础业务系统调用在线地图服务完成，业务数据包括短信、天气、消息、列车时刻、地铁时刻、出租车排队信息、长途客车信息、公交信息、停车位状态、设备运行信息、客流信息、动态交通信息等组成。

Ø 基础服务层

基础服务层由基础业务服务和地图服务组成，基础业务服务包括短信服务、天气服务、推送服务、列车时刻服务、地铁时刻服务、语音通信服务、设备运行参数服务、客流服务服务、车辆人员排队服务，地图服务主要是室内外在线地图服务，包括室内外定位服务、室地图展示服务、室内外导航服务、公交换乘服务，整个基础服务层采用SOA和云架构体系，提供具备高可靠性、强扩展性、高伸缩性和开放的基础服务。

Ø 接口层

基于基础层向应用层提供的接口功能，根据不同应用场景提供短信接口、天气服务接口、推送服务接口、列车时刻信息接口、地铁车次信息接口、车租车排队信息接口、长途客车车次信息接口、公交信息接口、语音通信接口、获取设备运行参数接口、客流服务接口、车辆人流排队接口、室内外地图服务接口、动态交通信息接口，这些接口的设计及实现使得整个系统更加容易扩展。

Ø 应用层

基于接口层提供的接口，根据不同应用场景下各种交通出行策略下旅客的具体需求，建立交通枢纽面向旅客室内外一体化客流诱导和路径规划导航系统，针对旅客用户，提供专业的在线引导服务。

Ø 表现层

表现层包括旅客手机、PAD、导航问询机等设备，枢纽运维、管理端PC设备。

6 枢纽客流调控系统主要功能

l 室内地图服务

室内地图服务为出行者提供室内二维、三维地图信息，使用户可以在建筑物内通过移动设备仍能精确定位，并获取所在位置周边商铺信息，以及机场、高铁、地铁、公交、大巴、出租车候车入口等信息。

l 室内定位功能

通过采用蓝牙、Wi-Fi和PDR三种室内定位技术相结合的方式，充分发挥他们各自的优势，共同组成室内定位系统，提高室内定位的精度和稳定。

l 位置分析功能

分析室内用户定位大数据，获取用户室内行为数据，为枢纽管理人员决策提供数据参考。

l 室内搜索服务

提供关键字搜索与周边搜索相结合的搜索功能，通过室内POI搜索引擎，提供多种条件的本地搜索功能。关键词位置检索时使用中文分词技术，可以有效将关键词命中查询结果，提高结果匹配度。

l 室内路径规划

室内路径规划基于真实的室内三维场景和三维矢量导航数据计算，进行室内路径规划和引导，让出行者在室内环境下同样可以得到路径规划和步行引导服务，在满足室内安全规则、符合步行习惯的基础上，迅速达到机场、高铁、地铁、公交、大巴、出租车候车入口等目的地。同时也通过时间最短、路径最短、人流热力图等路径规划方案达到人流均匀分配的管理目的。

l 室内语音导航

为交通枢纽三维室内导航提供精确的语音引导，不仅具备路径规划指引功能，还提供室内导航语音指引、箭头文字描述、在关键路口提供放大图，实时引导用户前往目的地。

l 旅客出行提醒

根据出行者在进站口、检票口、出站口等不同的位置和移动方向，判断出行者所需服务信息，为出行者提供当天航班、高铁、地铁、公交、大巴、出租车、路况、天气、各疏散交通方式的舒适度评价等相关服务信息。

l 客流检测功能

通过在地铁闸机入口、出租车候车排队、大巴车站、公交车站、候车厅、关键客流通道等设置客流检测设备完成客流采集，采集数据包括人群密度，客流方向，移动速度等信息。

l 排队长度检测功能

通过在地铁闸机入口、出租车候车排队、大巴车站、公交车站、候车厅、关键客流通道等设置客流检测设备完成客流采集，采集数据包括人群密度，客流方向，移动速度等信息。

l 进站时间预测功能

根据历史统计数据，对大巴车站、地铁闸机入口排队长度进行统计分析，分析出不同排队长度下，客流经过安检完成进入候车区域的平均时间。

l 到达时间预测功能

结合当前枢纽运行情况、人流密度，为出行者提供当前位置到目的地的到达时间预测功能。时间精度到分钟，并且在行进途中，预估时间会根据出行者的步行速度而进行调整，保证预测的准确性。

l 舒适度评价功能

通过对地铁、公交车、专线大巴、出租车等不同交通方式的排队长度、车厢拥挤度、换乘时间、道路交通拥挤指数、天气信息的实时监测和处理分析，得出不同交通方式的舒适程度。针对交通枢纽内不同交通方式的舒适度进行评价。为枢纽客流选择不同的交通方式离开枢纽提供决策信息，为枢纽管理者车辆调度提供数据支持。

7  小结

本文结合综合交通枢纽客流与客流管理现状，针对现阶段枢纽客流调控系统建设薄弱的情况，提出了一种基于舒适度评价的枢纽客流调控系统。该系统综合考虑天气、交通拥挤度、排队长度、拥挤程度等因素，将客流疏散的不同交通方式综合为舒适度一个评价指标。使得乘客的选择更加单一高效，减少徘徊，提高客流疏散效率；同时也为枢纽管理者的客流预警和车辆调度提供数据支持；还可为政府及行业主管部门提供枢纽服务水平的一项定量评价指标。

本文作者：

吕宝贵：上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，高级工程师

陆惠丰：上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司

本文原刊载于智慧交通杂志2018年11-12月刊