地鐵站乘客上下車(chē)效率因素影響分析論文
摘 要 地鐵站內乘客上下車(chē)的效率影響著(zhù)地鐵的運營(yíng)效率和服務(wù)水平。其中有自然因素和人為因素。通過(guò)實(shí)地調查測量,搜集整理數據,運用方差分析的數學(xué)方法對地鐵乘客上下車(chē)效率因素影響進(jìn)行了定量研究。認為當前的地鐵硬件設施水平已經(jīng)基本能夠滿(mǎn)足人們普遍的上、下車(chē)要求,影響乘客上下車(chē)效率的主要是人為因素,乘客群體層次差異對整體效果有一定的影響。
關(guān)鍵詞 地鐵,上下車(chē)效率,方差分析
地鐵車(chē)站作為一個(gè)特殊的活動(dòng)空間,人們的走行速度受到不同因素的制約。當前,隨著(zhù)人們出行水平的提高、時(shí)間觀(guān)念的增強以及對安全的需求增長(cháng),行人交通[1]越來(lái)越多地受到研究人員的關(guān)注[2]。在地鐵車(chē)站中,上下車(chē)是主要的交通活動(dòng)之一。上下車(chē)的速度不僅影響著(zhù)地鐵站內人群的活動(dòng),同時(shí)也影響地鐵列車(chē)的停車(chē)時(shí)間以及地鐵的服務(wù)水平。對地鐵乘客上下車(chē)效率進(jìn)行因素影響分析,對改善地鐵乘車(chē)環(huán)境,提高地鐵服務(wù)水平具有重要的意義。
地鐵乘客上下車(chē)速度受到很多因素的影響,自然因素中有氣候條件、乘車(chē)時(shí)間等;社會(huì )因素中有乘客群社會(huì )關(guān)系、乘客社會(huì )層次等;硬件因素中有站臺布設、列車(chē)型號等;個(gè)人因素中有性別、年齡差異,生活習慣等。分析出每種因素的影響將是一個(gè)龐大的工程,需要不斷地深入研究。
迄今為止,國內外對行人交通研究深度遠遠不及機動(dòng)車(chē)交通,其調查和分析方法需要不斷地改進(jìn)和完善。傳統的研究?jì)H僅對影響上下車(chē)的因素進(jìn)行定性的研究。本文僅通過(guò)對北京地鐵1號線(xiàn)、2號線(xiàn)和13號線(xiàn)進(jìn)行實(shí)地調查統計,并對統計數據整理分析,采用方差分析的數學(xué)方法對影響地鐵站內乘客上下車(chē)效率的主要因素進(jìn)行定量分析研究。
1 方差分析法
方差分析法是常見(jiàn)的數理統計分析方法,由英國統計學(xué)家R.A.Fisher首創(chuàng );為紀念Fisher,以F命名,故方差分析又稱(chēng)F檢驗,其目的是推斷兩組或多組資料的總體均數是否相同,檢驗兩個(gè)或多個(gè)樣本均數的差異是否有統計學(xué)意義。方差分析是數理統計的基本方法之一,它實(shí)質(zhì)上是研究自變量(因素)與因變量(隨機變量)的相關(guān)關(guān)系,辨明某個(gè)因素對因變量是不是有顯著(zhù)影響。
2 地鐵乘客上下車(chē)行為特點(diǎn)
乘客上下車(chē)是乘客乘車(chē)的一個(gè)重要組成部分,是發(fā)生在站臺和列車(chē)連接點(diǎn)(車(chē)門(mén))處的行為,如果控制失當很容易發(fā)生擁擠和堵塞,甚至發(fā)生危險事故。對乘客上下車(chē)花費時(shí)間進(jìn)行實(shí)測是我們掌握乘客上下車(chē)行為主要特征的重要手段之一。乘客上下車(chē)花費時(shí)間的實(shí)測方法主要有現場(chǎng)人工觀(guān)測、攝影、攝像等。
通過(guò)大量觀(guān)測,可以總結出以下一些地鐵乘客上下車(chē)行為特征:
(1)當上下車(chē)乘客都趕時(shí)間時(shí),整體上下車(chē)速度才可能加快;個(gè)別乘客上下車(chē)速度快不代表上下車(chē)整體速度快;
(2)乘客上下車(chē)速度很容易受上下車(chē)乘客群中的個(gè)別乘客影響,如可能負重過(guò)多、行動(dòng)不便的乘客存在;
(3)個(gè)別乘客上下車(chē)效率具有隨機性,乘客數量與乘客上下車(chē)平均花費時(shí)間沒(méi)有明顯的線(xiàn)性關(guān)系;
(4)由于秩序混亂乘客上下車(chē)互相影響,乘客上下車(chē)所用的總時(shí)間可能是某一方乘客上車(chē)或下車(chē)所用時(shí)間。
3 地鐵乘客上下車(chē)速度實(shí)測和統計
2006年7月25、26日兩天,分別對北京地鐵1號線(xiàn)、2號線(xiàn)和13號線(xiàn)的連續乘客上下車(chē)花費時(shí)間進(jìn)行了抽查實(shí)測。抽查實(shí)測地點(diǎn)分別為:北京地鐵1號線(xiàn)的西單、王府井地鐵站,2號線(xiàn)的安定門(mén)、積水潭地鐵站,13號線(xiàn)的五道口、回龍觀(guān)地鐵站。觀(guān)察發(fā)現所選車(chē)站的客流結構相對比較相似,包括上班、上學(xué)、出差、購物和娛樂(lè )客流等。實(shí)測的基本工具為秒表。進(jìn)行實(shí)測獲取的基本量為:連續上下車(chē)乘客數量,上下車(chē)所用時(shí)間。為了取得可用數據,先進(jìn)行了實(shí)測訓練并達到比較穩定的狀態(tài)。
連續上下車(chē)乘客是指當列車(chē)停穩后已經(jīng)準備好上下車(chē)的乘客;上下車(chē)所用時(shí)間是指所有連續上下車(chē)乘客上下車(chē)完成過(guò)程所花費的時(shí)間。通過(guò)數學(xué)方法上下車(chē)所用時(shí)間與連續上下車(chē)乘客數量相除得到乘客上下車(chē)花費時(shí)間。
數據整理和統計分析步驟為:首先將實(shí)測數據分類(lèi)輸入,采用Excel軟件進(jìn)行編程;對各組數據進(jìn)行篩選,去除不合理的數據;然后用程序計算,并用方差分析法進(jìn)行分析。
為更好地應用方差分析法,將所有影響因素綜合為兩個(gè)大的因素,分別為自然因素和人為因素。自然因素指比較客觀(guān)的因素,基本屬于自然或地鐵硬件設施方面的因素;此因素反映了由于因素的各個(gè)水平的不同作用在數據中引起的波動(dòng)。人為因素指除客觀(guān)因素以外與乘客本身相關(guān)的各種因素,此因素反映了由于隨機誤差的作用而在數據中引起的波動(dòng)。
表1是3條地鐵線(xiàn)自然因素的異同。所列自然因素包括:車(chē)輛型號、車(chē)廂總數、車(chē)門(mén)總數、線(xiàn)路特征、天氣情況、調查時(shí)間、車(chē)門(mén)與站臺距離、車(chē)門(mén)與站臺高度、車(chē)門(mén)寬度、調查車(chē)站等。
人為因素包括:乘客同時(shí)上下車(chē)人數、乘客年齡、乘客性別、上下車(chē)秩序、乘客負重、乘客群文化水平、乘客群社會(huì )關(guān)系、乘客出行意圖等。由于人為因素不容易量化,在此僅列出影響因素。
北京地鐵1號線(xiàn)抽查實(shí)測乘客上下車(chē)花費時(shí)間數據14組;北京地鐵2號線(xiàn)抽查實(shí)測乘客上下車(chē)花費時(shí)間數據14組;北京地鐵13號線(xiàn)抽查實(shí)測乘客上下車(chē)花費時(shí)間數據17組。通過(guò)對數據進(jìn)行篩選整理和計算,其有效數據和上、下車(chē)花費時(shí)間見(jiàn)表2。
4 數據分析
對上表進(jìn)行統計,其有效數據個(gè)數和總平均上、下車(chē)花費時(shí)間見(jiàn)表3。
從表2、表3可以看出,上、下車(chē)花費時(shí)間之間存在差異,上、下車(chē)花費時(shí)間均受到多種因素影響,數據之間具有一定的可比性。每組上、下車(chē)花費時(shí)間分布基本符合正態(tài)分布規律。通過(guò)計算,平均花費時(shí)間存在一定差異,雖然2號線(xiàn)和13號線(xiàn)上車(chē)平均花費時(shí)間基本相同,但是不能確定出其因素影響是否也相同。所以需要對數據再進(jìn)行方差分析。
方差分析過(guò)程可以通過(guò)表4來(lái)完成。
表4中:ij為樣本值;—為樣本總均值;S2i為樣本方差;n為樣本總數;ST為總平方和,其大小反映了全部數據ij的波動(dòng)程度的大小;Se為組內平方和,其大小反映了重復試驗中隨機誤差的大小;SA為組間平方和,其大小反映了因素的各個(gè)水平所對應的總體均值之間的差異程度。
將乘客上車(chē)花費時(shí)間和下車(chē)花費時(shí)間分別進(jìn)行整理計算,填入方差分析表5、表6。
給定顯著(zhù)水平α=0.10,查F分布表,得F1-α=(r-1,n-r)=F1-0.10(2.38)=2.44。因表5中F=0.27<2.44=F1-0.10(2.38),故可以認為當前水平下自然因素對地鐵乘客上車(chē)效率沒(méi)有顯著(zhù)影響。即認為乘客上車(chē)效率不會(huì )因當前水平下自然因素的不同而有顯著(zhù)差異。
給定顯著(zhù)水平α=0.10,查F分布表,得F1-α=(r-1,n-r)=F1-0.10(2.39)=2.44。因表6中F=1.00<2.44=F1-0.10(2.39),故可同樣認為當前水平下自然因素對地鐵乘客下車(chē)效率沒(méi)有顯著(zhù)影響。即認為乘客下車(chē)效率不會(huì )因當前水平下自然因素的不同而有顯著(zhù)差異。產(chǎn)生該結果的原因可能是在一定的自然條件下,人為因素直接影響了乘客的出行速度、出行壓力和應對擁擠的方式。這些都是降低效率的直接因素。
綜上所述,通過(guò)方差分析法可以知道,在當前水平下自然因素對地鐵乘客上下車(chē)效率均沒(méi)有比較顯著(zhù)的影響,因此在因素影響研究中可以適當地忽略一些自然因素的研究,從而考慮主要因素的影響,在此可以知道地鐵乘客上下車(chē)效率均主要受人為因素的影響,下車(chē)影響因素比上車(chē)影響因素多些。為此,可以通過(guò)不斷改善地鐵乘車(chē)環(huán)境,提高地鐵服務(wù)水平,來(lái)提高地鐵運營(yíng)效率。
5 結論
通過(guò)以上分析、統計和計算,可以得出以下結論:(1)地鐵乘客上下車(chē)效率受多種因素影響,但主要影響因素為人為因素;(2)人為因素當中的主要影響因素還需要進(jìn)一步統計分析;(3)當前的地鐵硬件設施水平已經(jīng)基本能夠滿(mǎn)足人們普遍的上下車(chē)要求;(4)乘客群體層次差異對整體效率有一定的影響。
本文數據采集主要是通過(guò)抽查方式研究地鐵乘客上下車(chē)效率因素影響分析,因此地鐵乘客上下車(chē)平均花費時(shí)間的確定還需要采集更多的樣本進(jìn)行分析。本文研究的內容尚淺,還需要不斷的深化,實(shí)驗方法和數據的處理還需要不斷的完善。
參考文獻
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