基于仿真的换乘站乘客流组织优化分析（使用 AnyLogic）

为什么拥挤的车站重要

任何曾匆忙穿过拥挤地铁站的人都知道人群会带来多大压力。售票机前排队、闸机处瓶颈以及相互冲突的人流都会减缓通行并增加安全隐患。本研究关注一个繁忙的换乘站：城际列车旅客直接涌入地铁，提出了一个简单但关键的问题——通过对通道、闸机和标识进行精心重新设计，我们能在多大程度上使日常高峰更顺畅、更安全？

深入观察一个繁忙的换乘枢纽

研究者将注意力集中在一座中国大城市的S站，地铁与主要铁路站点直接相连。高峰时段约有每小时4000人进入地铁，其中大多数来自高速列车，且许多人携带行李。由于铁路站台的主要出口在一组售票机和闸机附近，新到的旅客本能地聚集到该区域。与此同时，其他乘客正从地铁出站或在两条地铁线之间换乘。结果是在一条狭窄的区域内，不同方向行进的人群相互交叉，很快形成拥堵。

构建人群的数字孪生

研究团队没有在真实通勤者身上直接试验，而是使用名为 AnyLogic 的专业软件构建了车站的详细计算机仿真。每个虚拟行人都像个体一样行动，选择路线、加速或减速，并根据“社会力”模型绕开他人：人们被目标吸引、被碰撞排斥，并会被诸如出口或自动扶梯等关键设施轻微吸引。模型纳入了真实测量数据，包括有无行李者的步行速度、购票耗时，以及闸机和扶梯的通行能力。借助这个数字孪生，研究者可以重放高峰时段，准确识别长队和高密度聚集出现的位置。

找出瓶颈点

对典型高峰小时的仿真结果证实了现场观察的结论。一组靠近铁路出口的售票机和一组闸机不堪重负，显示出极高的乘客密度和长队。相比之下，较远的闸机和售票机被闲置。现有指引标识鼓励大多数人——尤其是约88%不熟悉站内布局的乘客——使用最近的闸机组。约28%的乘客还选择在最近的售票机购买纸质车票而不是扫码进站，进一步加剧了该小区域的拥挤。这种不平衡浪费了宝贵的地面空间并拖慢了所有人的通行速度。

重新设计路径、闸机和标识

为了解决这些问题，研究者测试了一套组合策略。首先，他们调整了物理设施：将几处闲置的出闸改造为大厅另一侧的新进闸口，并启用一组此前未使用的售票机。其次，他们重新考虑了导向系统。在关键拐角和路口设置了新的顶挂式和落地式标识，以将乘客按目的地温和分流，引导前往不同地铁线路的乘客走向不同的闸机和售票机。信息保持简洁，考虑到人们在一瞥之间只能记住少量信息。在仿真中，大多数乘客会遵循这些标识，而少数人仍按其习惯选择最短路线，模拟真实行为。

能带来多少改善？

当团队比较若干情景——仅改变设施、仅改变标识、以及两者同时改变时，组合方案明显胜出。最严重瓶颈处的最大人群密度下降约40–60%，最繁忙的售票机和闸机的队列大幅缩短，入站乘客到达站台的平均时间减少约四分之一。重要的是，最拥挤点的服务质量从“最差情况”改善到更可接受的水平，尽管随着流量重新分配，一个出口区域的压力略有升高。整个车站运作更顺畅，行人流更清晰，冲突点更少。

这对日常乘客意味着什么

对于日常通勤者来说，结论令人鼓舞：舒适度和安全性的显著提升并不总是需要昂贵的施工或新技术。通过更智能地布局闸机和售票机并配以设计良好、易于遵循的标识，交通管理机构可以将混乱的人群转变为有序的流线，减少步行和等待时间，同时更有效地利用现有空间。该研究表明，这类改动可以通过真实感的人群仿真提前评估和微调，为城市规划者提供一个切实可行的工具包，以保持不断增长的地铁系统畅通运行。

引用: Tian, Y., Jin, G., Lu, S. et al. Simulation-based optimization analysis of passenger flow organization in metro interchange stations using AnyLogic. Sci Rep 16, 12517 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41719-5

关键词: 地铁拥挤, 客流, 车站设计, 导向标识, 行人仿真