小議仿真技術(shù)在客運(yùn)配置的運(yùn)用
時(shí)間:2022-03-02 10:26:01
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本文作者:何飛龍劉啟鋼工作單位:成都鐵路局
經(jīng)驗(yàn)公式存在的不足通過對(duì)上文提及的驗(yàn)證設(shè)備和安檢設(shè)備數(shù)量配置經(jīng)驗(yàn)公式的分析,可以看到計(jì)算方法中存在3個(gè)方面的問題:(1)高峰時(shí)間內(nèi)客流按照均勻分布到達(dá),未能反映客流的波動(dòng)性;(2)靜態(tài)公式計(jì)算忽略了客流對(duì)驗(yàn)證設(shè)備、人員的動(dòng)態(tài)需求,采用取上限方法匡算設(shè)備、人員必然造成資源浪費(fèi);(3)該公式以鐵路局為單位設(shè)置通過能力參數(shù),忽略了不同車站、不同客流的差異性。以重慶北站為例,2010年重慶北站運(yùn)行圖數(shù)據(jù),12:30~13:30為高峰,開出6列,估算發(fā)送旅客10000人,設(shè)計(jì)70個(gè)驗(yàn)證口。實(shí)際高峰客流5000人,重慶北站的驗(yàn)證口在人員操作不熟悉的情況下約30個(gè)驗(yàn)證口就能滿足需要。
設(shè)備配置的仿真計(jì)算方法研究
針對(duì)公式計(jì)算方法存在的不足,本文基于行人仿真技術(shù),研究提出車站驗(yàn)證、安檢設(shè)備配置仿真計(jì)算方法。該方法利用計(jì)算機(jī)技術(shù),建立車站電子仿真模型,對(duì)旅客的行為進(jìn)行仿真,利用排隊(duì)長(zhǎng)度指標(biāo)判斷不同仿真方案的優(yōu)劣,從而確定經(jīng)濟(jì)、合理的設(shè)備配置方案。車站行人仿真技術(shù)和方法參考文獻(xiàn)[9~12]。仿真模型及計(jì)算基本流程客流仿真系統(tǒng)的基礎(chǔ)模型是社會(huì)力模型。社會(huì)力模型認(rèn)為行人的行走并非受到外力作用,而是受到自身的驅(qū)動(dòng)力,這種驅(qū)動(dòng)力就是所謂“社會(huì)力”。社會(huì)力包括3類:行人為了達(dá)到和保持自身期望速度而具有的向前的動(dòng)力、與障礙物或者其他行人保持一定距離的力、行人對(duì)外部環(huán)境好奇所產(chǎn)生的引力。其數(shù)學(xué)模型參考文獻(xiàn)[14]。仿真計(jì)算的主要步驟包括:基礎(chǔ)資料處理、仿真建模、方案編制、動(dòng)態(tài)仿真和仿真評(píng)估。其工作流程如圖1。重慶北站平面布局重慶北站主站房為扇形建筑,主進(jìn)站通道在扇形中部,旅客從下方中部進(jìn)入,首先經(jīng)過驗(yàn)證口,然后經(jīng)過安檢口,進(jìn)入車站候車大廳。由于其他區(qū)域與驗(yàn)證、安檢設(shè)備計(jì)算無關(guān),所以仿真建模只針對(duì)這兩個(gè)部分進(jìn)行研究?;緟?shù)取值由于驗(yàn)證口通行速度取決于車站組織措施、旅客素質(zhì)、身份證類型比例等相關(guān)因素,難以給出標(biāo)準(zhǔn)的通過速度。通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證檢票的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和統(tǒng)計(jì),得到重慶北站驗(yàn)證口平均通過速度為13.2s/人。見表1。安檢儀通過速度同樣需要通過對(duì)車站進(jìn)行大量實(shí)測(cè),才能統(tǒng)計(jì)出平均通過速度。重慶北站安檢儀平均通過速度3.43s/人。見表2。
仿真模型及數(shù)據(jù)分析
仿真模型行人仿真技術(shù)可以對(duì)整個(gè)車站及樞紐的客流組織進(jìn)行仿真評(píng)估[13]。本文只對(duì)重慶北站的驗(yàn)證口廳、安檢大廳等區(qū)域進(jìn)行建模。見圖3。仿真方案仿真方案的編制主要考慮在客流總量不變的情況下,分別配置不同數(shù)量的驗(yàn)證、安檢設(shè)備,通過仿真試驗(yàn)并計(jì)算排隊(duì)長(zhǎng)度,從而找到排隊(duì)長(zhǎng)度合理、設(shè)備數(shù)量合理的設(shè)備配置方案。根據(jù)重慶北站春節(jié)高峰時(shí)段旅客進(jìn)站人數(shù)統(tǒng)計(jì),普速旅客約7000人。本文在此基礎(chǔ)上,考慮一定的浮動(dòng),分別以高峰小時(shí)5000、6000、7000人為基礎(chǔ)編制仿真方案,見表3。仿真結(jié)果分析客流組織結(jié)果評(píng)價(jià)指標(biāo)是排隊(duì)人數(shù)。根據(jù)近年現(xiàn)場(chǎng)組織經(jīng)驗(yàn),排隊(duì)超過10人時(shí)旅客等待時(shí)間過長(zhǎng),服務(wù)體驗(yàn)較差。因此,本文將對(duì)各驗(yàn)證口、安檢口的排隊(duì)人數(shù)上限定為10人,超過10人則認(rèn)為方案不合理。通過仿真,得到統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表4。通過車站客流組織仿真,可以對(duì)車站驗(yàn)證、安檢排隊(duì)的動(dòng)態(tài)演變情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。動(dòng)態(tài)仿真表明,在設(shè)備能力不夠的情況下,隨著客流不斷增加,排隊(duì)現(xiàn)象出現(xiàn),其排隊(duì)人數(shù)會(huì)逐漸增加。通過對(duì)評(píng)估結(jié)果的分析,重慶北站在高峰客流5000人、6000人、7000人情況下的設(shè)備最優(yōu)配置見表5。
管理是一個(gè)必然趨勢(shì)。本文針對(duì)高峰客流時(shí)段車站客運(yùn)資源配置問題,運(yùn)用行人仿真技術(shù),解決了現(xiàn)行計(jì)算方法存在的靜態(tài)計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性差的問題。運(yùn)用該計(jì)算方法研究了重慶北站春運(yùn)驗(yàn)證、安檢的設(shè)備配置問題,經(jīng)2012年春運(yùn)的實(shí)際檢驗(yàn),其結(jié)果滿足實(shí)際運(yùn)營(yíng)需要,說明該方法具有較高的準(zhǔn)確性和較強(qiáng)的可操作性。