东直门交通枢纽客流量规律研究

刘 杰，衡玉明，刘力力，官 鹏

(北京公联交通枢纽建设管理有限公司，北京 100091)

0 引言

北京正在成为特大型国际化都市，城市交通基础设施的承载力已不能完全满足首都快速发展的需要.因此，切实落实公交优先发展战略，优先安排公交基础设施建设和资金投入，建立绿色安全、便捷快速、城乡一体的公共交通体系，是解决北京市交通拥堵的重要途径.

交通枢纽作为城市交通网络的节点，不仅是区域交通畅通运行的关键环节，也影响着城市空间的合理布局.一般情况下，由于所处的区位条件和功能布局特征，交通枢纽通常会成为一个城市形象的窗口.

东直门交通枢纽地处北京市东城区东直门立交桥东北角，是集地铁2号线、13号线、机场线等3条轨道交通线路、9条郊区公交、8条市区公交、出租车、自驾车、自行车、步行等多种交通方式于一体的立体换乘中心，直接辐射覆盖区域广，旅客换乘空间狭小、客流聚集效应明显等特点突出.东直门交通枢纽于2005年正式开建，并于奥运会前正式投入运营［1］.东直门枢纽投入运营以来，整个东直门枢纽区域内约有七成的客流可在地下完成出行换乘，这极大地改善了东直门交通出行条件，缓解了区域交通拥堵.

东直门交通枢纽是车流、人流集散的重要区域，其安全高效的运行对区域交通乃至城市交通有着深远的影响，尤其是近年来我国反恐局势愈加严峻，交通枢纽作为大客流聚集区域，很容易成为恐怖分子的作案目标，作为枢纽运行管理者，能准确把握枢纽内客流量变化特点和换乘需求，对枢纽的日常管理、安全运行以及应对重要节假日大客流集散等具有重要的指导意义.

1 枢纽客流数据采集和准确度校验

东直门枢纽于2010年3月正式启用枢纽客流检测平台，通过在枢纽进出口和换乘通道等关键点设置客流检测设备，以实时检测进出枢纽的客流量.而在此之前，东直门枢纽客流量主要根据人工估测而得.

图1 东直门客流检测设备类别

东直门客流检测设备主要采用的是垂直激光扫描仪和视频客流检测设备2种检测方式.激光扫描仪安装在通道或出入口上方，使其垂直扫描，当行人通过激光帘时，当前帧的激光扫描数据中会出现凸包，反映出行人的外轮廓.峰包数代表当前通过激光扫描面行人的个数，每个峰包的高度代表在该垂直扫描切面的行人高度.

视频客流量检测设备采用立体图像处理和追踪追尾处理技术，用1台摄像机进行3次元处理，可实现更高精度.同时采用人形立体识别技术，可识别人的立体形状，实现高速高密度分析处理，也可以在计数范围内从各个角度把握、追踪人像，同时采用店员排除计数算法可精确地掌握实际客流量.

即使再精密的仪器，也无法保证客流检测具有100%的准确度，为了确定这2种检测设备的误差范围，选择在不同客流密度、不同光线、不同天气状况下，对多个检测点在不同时段分别进行了人工客流统计.人工统计值可作为检测通道客流量的精确值，设备误差计算方法:设备相对误差 =，若计算结果为正误差，说明设备统计值高于实际客流量，反之，则说明设备统计值低于实际客流量.

表1 激光检测设备相对误差表

表2 视频检测设备相对误差表

分别将表1和表2中的激光检测设备相对误差值和视频检测设备相对误差值按大小顺序进行排列，得出误差值与其在所有数据中所占百分位的关系折线图，如图2所示.折线越接近0点水平线说明误差越小，0点水平线以上为正误差，说明设备报表比实际客流量多;0点水平线以下为负误差，说明设备漏计了部分客流量.由图2可以看出，大多数情况下激光检测设备和视频检测设备都会漏计部分客流.

图2 客流检测设备相对误差与所占百分位关系折线图

本研究用“5%的截尾法”剔除异常值，即将所有误差值按大小排序，剔除最小的5%和最大的5%误差值，得到激光检测设备平均检测准确度为96.4%，且准确度在95%以上的概率约为71%;视频检测设备平均检测准确度为96.8%，且准确度在95%以上的概率约为76%.总体来说东直门客流检测系统准确率较高.

2 年总客流量特征

东直门交通枢纽从运行起客流量逐年增加.2013年东直门交通枢纽总客流量为9 483万人次，公交客流量和地铁客流量比2012年均有下降，总量降低约10%.这主要是由于2012年下半年和2013年多条地铁线路和路段的相继开通，使得东直门交通枢纽客流得到了部分分流.

图3 东直门年客流总量变化柱状图

由图4可以看出，地面公交和轨道交通客流量随着季节的变化而变化，春季(3—5月)客流量较为稳定，夏季(6—8月)客流量相对较高，秋季(9—11月)客流量逐渐下降，冬季(12月—2月)客流量最少.春季和夏季除了通勤客流外，也是外出游玩的旺季，因此，客流量相对较大，而随着秋季和冬季气温的逐渐下降，公众的日常游玩或休闲外出次数相对降低，导致客流量下降趋势明显.

地面公交到发班次除了2月春节期间相对平日有大幅下降外，其他月份并没有因为客流量的下降而减少，且相对来说稳中有升，这与公交运营企业的公益性大于营利性的特点有关，公交需按计划正常发车.

图4 东直门2013年每月日均客流量变化趋势图

3 枢纽日客流量变化特征

通过图5可以看出，东直门交通枢纽客流量周期性明显.周一至周四及周六、周日，客流量相对比较稳定，日均客流24万人次左右，而周五客流量均有大幅增长，达到30万人次以上.由于东直门是连接北京市区和东北部郊区县的重要站点，此部分通勤客流大都集中在周五返回居住地，从而导致每周五出现周期性的客流高峰［2］.

4 枢纽小时客流量变化特征

通过对东直门枢纽2014年1周时间内不同日小时客流量进行统计分析［3］，可以发现东直门枢纽客流量分布规律性很强，除周五外，其他日客流变化趋势呈现出‘双峰曲线’的规律，即早高峰时段和晚高峰时段客流量明显高于其他时段.周五客流量除了早高峰和晚高峰外，还有一个午间出行小高峰，且周五总客流量也是一周最高的，一般都大于30万人次.

图5 东直门枢纽2013年12月日客流量变化折线图

图6 不同日次客流变化趋势对比折线图

图7可以更清晰地展示出周不同日次的客流规律.图7(a)和图7(b)是典型工作日客流变化趋势图，图7(c)和图7(d)是典型周五客流变化趋势图.可以看出地铁客流量分布规律更稳定，且跟日次关系不大.而市内公交和郊区公交客流量在周五会有较明显的午间小高峰.东直门枢纽小时进出客流量基本相当，周五晚高峰出枢纽客流量相比进枢纽客流量有明显延迟，主要由于去往郊区县的客流量短时间内大量聚集，而公交车发车班次无法短时间内疏散这些旅客，因此造成晚高峰大量的旅客聚集在枢纽内［4］.由此可见，东直门枢纽日常运行过程中，应加强对早高峰和晚高峰，尤其是周五晚高峰期间的安全防范.

图7 东直门枢纽小时客流量变化规律

5 结束语

本文对东直门交通枢纽客流检测设备准确度进行了人工校验，结果显示，激光和视频2种检测设备的准确度均达到96%以上，客流检测设备可靠度较高.通过客流检测设备对东直门交通枢纽客流量数据的采集，利用统计学知识进行数据统计分析，分别得出了枢纽进出总客流量，不同运输方式客流量月度规律、周规律、小时规律.东直门交通枢纽客流量分析结果有助于枢纽内部日常客流组织管理，对枢纽科学的运营和安全防范具有重要的指导意义.

［1］李东梅，赵永勃，丁建.北京东直门交通枢纽暨东华国际广场综合商务区［J］.世界建筑，2008(8):62-73.

［2］张昕，胡金星，尹凌，金照，孙润喜.基于事实数据的交通枢纽客流态势研究［A］.第七届中国智能交通年会学术委员会.第七届中国智能交通年会优秀论文集［C］.北京:电子工业出版社，2012:252-259.

［3］赵林，段铁铮，于海涛，杜勇.东直门交通枢纽客流统计规律简析［A］.科技创新，绿色交通——第十一次全国城市道路交通学术会议论文集［C］.大连，2011:130-132.

［4］北京市市政工程设计研究总院.东直门交通枢纽客流统计分析模型设计［R］.北京，2011.