你是否想过，当疫情来袭，地铁既要限流保持社交距离，又要避免空驶浪费能源，这道“双赢题”该怎么解？近日，来自荷兰代尔夫特理工大学、格罗宁根大学与我国北京交通大学的联合团队在《Frontiers of Engineering Management》发表研究，提出一种“智能导流”决策模型。通过精准管控高风险区客流、动态调整列车频次，该模型在西安疫情期间实现了20.86%的能耗 reduction，同时将乘客绕行率控制在可接受范围。这一方法为后疫情时代城市轨道交通的“安全-效率-节能”平衡提供了新思路。

传统管控的“两难困境”：要么挤成沙丁鱼，要么空跑浪费电

公共交通本是城市减排的“主力军”——地铁人均能耗仅为私家车的1/6。但疫情期间，这一优势险些逆转。2021年底西安疫情中，为落实社交距离，地铁曾采取全线限流50%的“一刀切”措施，结果导致两个问题：一方面，低风险区乘客被迫绕行或改乘私家车，单日地铁客流量骤降70%；另一方面，空载列车仍按原时刻表运行，北京地铁2020年空载能耗就高达20亿度，相当于30万户家庭年用电量。

更棘手的是“潮汐客流”难题。早高峰时，核心商圈站点乘客挤不上车，而郊区站点列车却空驶而过。传统调度要么“顾此失彼”，要么为保安全牺牲效率，如何找到平衡点成为学界难题。

精准管控“三板斧”：给地铁装上“智能大脑”

研究团队提出的决策模型，核心是通过“分区限流+动态调度+路径优化”三招，让地铁既能“防聚集”又能“少喝电”。

风险区“分层限速”：借鉴我国《新冠肺炎疫情防控方案》，模型将地铁网络划分为高、中、低风险区，分别设置50%、70%、100%的列车容量利用率。就像高速公路的“车道级限速”，高风险区每平方米最多站1人，低风险区则可恢复正常载客，避免“一刀切”浪费运力。

列车频次“按需分配”：通过智能算法预测各线路实时客流，动态调整发车频次。例如，西安地铁2号线在疫情期间，早高峰频次从16列/小时降至11列，但通过精准匹配客流，能耗反而降低25%。这就像“网约车动态调度”，既不跑空车，也不拒载。

乘客路径“柔性导流”：当某条线路限流时，系统会通过APP推荐“耗时仅增加1.5倍以内”的替代路线。例如，从西安钟楼到小寨，原直达路线若满载，系统会引导乘客经北大街换乘，虽然多花5分钟，但避免了聚集风险。数据显示，77%的乘客愿意接受这种“微小绕行”。

西安实测：全城管控VS精准管控，能耗差出2个“小目标”

2021年12月西安疫情期间，研究团队用该模型进行了实战检验。当时，西安地铁4条线路、94个站点中，23%的OD pairs（起终点对）因封控只能单路径出行，其余77%需动态导流。

对比两种方案：若全城按中风险区管控（容量70%），总能耗为86646 kWh；而采用精准管控后，高风险区按50%限流，中风险区70%，低风险区不限，能耗降至68571 kWh，降幅达20.86%，相当于节省3.3万度电，够100户家庭用一年。更关键的是，乘客平均绕行时间仅增加3.5分钟，满意度达57%。

模型还揭示了一个有趣现象：当列车容量利用率从100%降至70%时，能耗反而下降36%。原来，空载列车能耗占比高达75%，通过减少无效发车，节能效果比想象中更显著。

后疫情时代的“地铁智慧”：不止防疫，更是日常节能

这项研究的价值不止于疫情。团队指出，该模型在非紧急情况下同样适用：早高峰核心线路“精准加车”，平峰期“动态减班”，每年可减少15%-20%的运营能耗。目前，北京地铁的“预约乘车”系统已部分借鉴该思路，通过APP引导乘客错峰出行，车站拥堵率下降40%。

不过，模型仍有提升空间。当前主要针对静态调度，未来可融入实时天气、突发客流等动态因素，甚至结合5G实现“秒级响应”。正如论文通讯作者Feixiong LIAO所言：“未来地铁不仅是‘代步工具’，更会成为‘能耗管家’，在每一次启停中践行绿色出行。”

来源: 工程管理前沿