城市軌道交通WiFi網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

軌道交通網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)大和延伸，在大大提升城市交通的可達(dá)性、便捷性、可靠性，提高居民出行效率的同時(shí)，也帶動(dòng)了軌道交通沿線商業(yè)、物業(yè)的發(fā)展，逐漸形成以交通線路為中心、規(guī)?；拇笮蜕倘?。軌道交通網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正在打破城市傳統(tǒng)圈層結(jié)構(gòu)，對(duì)重塑城市形態(tài)起到巨大的推動(dòng)作用；構(gòu)建以軌道交通引領(lǐng)的開放型運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)和多樞紐交通體系，通過軌道交通系統(tǒng)的建設(shè)促進(jìn)城市交通運(yùn)輸供給服務(wù)能力和水平的提升，更好滿足居民出行需求，更好支撐引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，是推進(jìn)城市交通供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的有效途徑之一。

本文介紹了軌道交通環(huán)境中建設(shè)wlan網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)要求及常見應(yīng)用,對(duì)軌道交通wlan網(wǎng)絡(luò)在軌道交通運(yùn)營方面、商業(yè)經(jīng)營方面的影響進(jìn)行了重點(diǎn)分析,最后提出了軌道交通wlan網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展前景。

對(duì)我國主要城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)魯棒性進(jìn)行仿真研究,有助于保證我國軌道交通網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定安全運(yùn)營。魯棒性需要著重研究樞紐站點(diǎn)相對(duì)于全局的作用,傳統(tǒng)方法直接將地理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浠赐怀鲋匾军c(diǎn),或者直接忽略一般站點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的作用來突出樞紐站點(diǎn),兩者均存在一定偏差。基于圖論和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論,提出一種改進(jìn)的賦權(quán)網(wǎng)絡(luò)魯棒性評(píng)價(jià)方法,全面考慮一般站點(diǎn)與重要站點(diǎn),從多個(gè)靜態(tài)指標(biāo)衡量網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)魯棒性,并動(dòng)態(tài)仿真站點(diǎn)受到破壞后網(wǎng)絡(luò)性能的變化。結(jié)果顯示,深圳軌道交通網(wǎng)絡(luò)綜合魯棒性能較強(qiáng),杭州和西安軌道交通建設(shè)發(fā)展較均衡,鄭州軌道交通網(wǎng)絡(luò)魯棒性最差。通過增強(qiáng)軌道交通網(wǎng)絡(luò)的集聚效應(yīng),增加可換路徑,縮短換乘距離能夠提高網(wǎng)絡(luò)魯棒性。

針對(duì)目前軌道交通運(yùn)營管理無法實(shí)時(shí)掌握客流情況的現(xiàn)狀,在全網(wǎng)各站點(diǎn)閘機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合agent仿真技術(shù)對(duì)進(jìn)站客流建模,建立全網(wǎng)絡(luò)條件下軌道交通客流分布模型.快速、全面地對(duì)軌道交通各個(gè)站點(diǎn)、線路之間的客流分布、運(yùn)行情況進(jìn)行直觀仿真.通過向運(yùn)營企業(yè)提供列車實(shí)時(shí)客流參數(shù),使其可以全面把握全網(wǎng)各站點(diǎn)、各列車的實(shí)時(shí)客流情況,以此及時(shí)調(diào)整列車運(yùn)行方案.另外,出行者也可以通過手機(jī)客戶端了解網(wǎng)絡(luò)客流狀況,根據(jù)自身情況選擇合適的出行方案.

針對(duì)網(wǎng)絡(luò)換乘性能,提出了計(jì)算城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)換乘次數(shù)的矩陣算法。利用圖論建立網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型,利用可達(dá)矩陣計(jì)算了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的平均換乘次數(shù)。在此基礎(chǔ)上考慮客流量的影響,通過挖掘地鐵afc（自動(dòng)售檢票）數(shù)據(jù),計(jì)算按客流量加權(quán)的平均按乘次數(shù)。定義網(wǎng)絡(luò)換乘效率為實(shí)際按乘次數(shù)與理論換乘次數(shù)的比值,并以北京地鐵為例進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證了算法的有效性。

對(duì)上海城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃相關(guān)問題的思考

介紹了上海城市軌道交通建設(shè)的現(xiàn)狀和近、遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)劃、鑒于國外城市軌道交通發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)和上海城市軌道交通即將成網(wǎng)的現(xiàn)實(shí),就人力、土地、運(yùn)營設(shè)備與設(shè)施、檢修設(shè)備與設(shè)施、施工機(jī)具與設(shè)施等5個(gè)方面,提出了上海城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)資源共享的基本構(gòu)想和初步方案。

隨著城市軌道交通行業(yè)的不斷發(fā)展,已形成較為齊全的城市軌道交通產(chǎn)業(yè)鏈,但自主創(chuàng)新能力不足、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)滯后等問題凸顯,亟需通過構(gòu)建城市軌道交通創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò),整合行業(yè)優(yōu)勢資源,提高產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新能力.基于對(duì)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)內(nèi)涵的理論剖析,借鑒美國制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成功經(jīng)驗(yàn),從加強(qiáng)政府扶持力度、注重“產(chǎn)、學(xué)、研、用”結(jié)合、加大知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等方面得出對(duì)我國建設(shè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的啟示,并闡述了我國城市軌道交通創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的定位、組織機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)制、主要任務(wù)方向等.

城市交通是城市正常運(yùn)行和發(fā)展的命脈,城市綜合客運(yùn)系統(tǒng)是綜合交通系統(tǒng)中最重要的組成部分,承擔(dān)著巨大的運(yùn)量。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市交通日趨緊張,依靠地面常規(guī)交通已經(jīng)很難解決城市交通中的擁擠、低效率、環(huán)境污染等問題。國外經(jīng)驗(yàn)表明,解決大城市交通問題的根本出路是大容量軌道

對(duì)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的客流動(dòng)態(tài)估計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，可以為城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的順暢運(yùn)行和社會(huì)的安全穩(wěn)定奠定基礎(chǔ)。突發(fā)事件會(huì)引起市民的恐慌，使城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)中客流分布時(shí)刻發(fā)生變化，導(dǎo)致傳統(tǒng)的估計(jì)模型不能準(zhǔn)確把握客流動(dòng)態(tài)分布規(guī)律，無法對(duì)不確定因素進(jìn)行預(yù)判，降低了估計(jì)的準(zhǔn)確率。為提高準(zhǔn)確率，提出一種基于拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)模型的突發(fā)事件下城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流的動(dòng)態(tài)估計(jì)方法。根據(jù)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的原理建立城市軌道網(wǎng)絡(luò)模型，根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)各車站起始點(diǎn)客流的歷史數(shù)據(jù)獲得受到突發(fā)事件影響的評(píng)價(jià)模型，能夠得到突發(fā)事件下隨著時(shí)間變化受到影響的客流量，實(shí)現(xiàn)突發(fā)事件下城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流動(dòng)態(tài)的準(zhǔn)確估計(jì)。仿真結(jié)果表明，改進(jìn)算法能夠提高突發(fā)事件下城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流動(dòng)態(tài)估計(jì)的準(zhǔn)確率和效率。

為預(yù)防突發(fā)事件對(duì)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的影響,提高應(yīng)變能力、增強(qiáng)運(yùn)營穩(wěn)定性,有必要對(duì)其網(wǎng)絡(luò)可靠性進(jìn)行分析。以上海市軌道交通網(wǎng)絡(luò)為實(shí)證對(duì)象,基于l空間和p空間方法建立兩種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),分析其復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)特性。提出針對(duì)車站刪除方法的4種攻擊策略,并對(duì)各種攻擊策略下網(wǎng)絡(luò)可靠性的變化進(jìn)行比較分析。結(jié)果表明,軌道交通車站網(wǎng)絡(luò)和換乘網(wǎng)絡(luò)對(duì)隨機(jī)攻擊具有魯棒性,對(duì)蓄意攻擊具有脆弱性;動(dòng)態(tài)攻擊策略對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響比靜態(tài)攻擊策略更大。

隨著城市軌道交通路網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性越來越高,od間乘客出行路徑更加多樣化.但是,由于路網(wǎng)中各條線路在換乘站之間的銜接性不太完善,經(jīng)常會(huì)發(fā)生乘客無法經(jīng)換乘抵達(dá)目的地或者等待時(shí)間過長的問題.本文在分析軌道交通網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性影響因素的基礎(chǔ)上,對(duì)兩種類型的可達(dá)性算法進(jìn)行了研究,并基于此進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),證明了算法的可行性.可達(dá)性算法和系統(tǒng)的投入運(yùn)營將對(duì)提高軌道交通出行效率、出行的便捷性和準(zhǔn)確性起到非常重要的作用.

隨著城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性越來越高,od間乘客出行路徑更加多樣化.但是,由于線網(wǎng)中各條線路在換乘站的銜接不太完善,經(jīng)常會(huì)發(fā)生乘客須多次換乘抵達(dá)目的地或者換乘時(shí)間過長的問題.本文在分析城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性影響因素的基礎(chǔ)上,對(duì)網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性計(jì)算系統(tǒng)架構(gòu)及實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了探討,希望為后續(xù)的具體規(guī)劃建設(shè)工作提供參考.

城市軌道交通對(duì)通信的要求較為特殊,交通線路需要往返傳遞大量信息,以保證列車正常運(yùn)行。為了滿足城市軌道交通的需求,本文提出了一套城市軌道交通中光纖網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方案,以地鐵線光纖網(wǎng)絡(luò)為代表,構(gòu)建mstp架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),使之能滿足交通運(yùn)行所需的數(shù)據(jù)量和穩(wěn)定性等要求,保障地鐵的安全和高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

供電系統(tǒng)是城市軌道交通系統(tǒng)運(yùn)行的動(dòng)力之源,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,城市軌道交通供電系統(tǒng)的自動(dòng)化、可視化、數(shù)字化和智能化要求越來越高。本文通過對(duì)既有的城市軌道交通供電系統(tǒng)的狀況分析,對(duì)城市軌道交通智能供電網(wǎng)絡(luò)和智能變電站進(jìn)行分析,對(duì)其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益做了簡要說明。

城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的趨勢和已經(jīng)顯現(xiàn)出來的特點(diǎn)表明,網(wǎng)絡(luò)化管理對(duì)于城市軌道交通的穩(wěn)步推進(jìn)和安全管理都十分有利

本文以城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)問題為研究對(duì)象,將交通線路合理性和可達(dá)性作為限制條件,建立交通網(wǎng)絡(luò)的多目標(biāo)優(yōu)化模型。此模型以總出行時(shí)間最少、線路總長度最小以及總換乘次數(shù)最少為目標(biāo)建立多目標(biāo)函數(shù),并對(duì)模型進(jìn)行求解。該模型可對(duì)可能的軌道交通線路進(jìn)行篩選,得到最優(yōu)的線路網(wǎng)絡(luò)布局。

軌道交通高峰時(shí)段乘客滯留站臺(tái)已經(jīng)是運(yùn)營管理部門面臨的重大安全問題,考慮到目前運(yùn)能提高空間較小,提出了對(duì)相關(guān)車站進(jìn)行客流控制的安全管理措施。通過分析軌道交通客流特征及其擁堵傳播規(guī)律;在滿足安全約束條件下,基于受影響乘客數(shù)最少為目標(biāo)構(gòu)建路網(wǎng)協(xié)調(diào)客流控制優(yōu)化模型;并設(shè)計(jì)了基于遺傳算法的求解方法;最后以實(shí)際路網(wǎng)為背景進(jìn)行了案例分析,驗(yàn)證了該模型和算法的有效性。

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營下的城市軌道交通客流呈現(xiàn)時(shí)空分布不均衡特點(diǎn),為量化表征客流網(wǎng)絡(luò)分布不均衡程度,應(yīng)用廣義均衡性評(píng)價(jià)工具gini系數(shù)和theil指數(shù),以車站客流量和區(qū)間斷面滿載率為評(píng)價(jià)指標(biāo)多維度評(píng)價(jià)客流網(wǎng)絡(luò)分布狀態(tài).以上海軌道交通網(wǎng)絡(luò)為例,基于洛倫茲曲線求解得到早高峰8:30-8:45、平峰10:45-11:00和晚高峰18:30-18:45這3個(gè)時(shí)段全網(wǎng)車站客流分布的gini系數(shù)分別為0.527、0.554、0.540.對(duì)照評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可知,3個(gè)時(shí)段客流分布均極不均衡；全網(wǎng)區(qū)間客流分布的gini系數(shù)分別為0.502、0.366、0.476,表明客流區(qū)間分布早高峰極不均衡、平峰相對(duì)均衡、晚高峰比較不均衡；基于線路分組的theil指數(shù)求解結(jié)果與上述結(jié)論一致.最后,分析各線路客流分布不均衡對(duì)全網(wǎng)不均衡的貢獻(xiàn)率,結(jié)果與實(shí)際客流分布狀態(tài)相符,驗(yàn)證了本文方法的可行性與有效性.

隨著交通擁堵的加劇,軌道交通以其快速、大運(yùn)量的特點(diǎn)得到了青睞,其運(yùn)營里程迅猛增加且在一定范圍內(nèi)呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營趨勢.軌道交通網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性研究正在經(jīng)歷從單一網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)擴(kuò)展至多層網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)分配特征的深入過程.在介紹拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與交通流網(wǎng)絡(luò)的表示方法和網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性評(píng)價(jià)指標(biāo)的基礎(chǔ)上,歸納軌道交通網(wǎng)絡(luò)具有小世界、層次性及站間距冪律分布等靜態(tài)拓?fù)涮匦?呈現(xiàn)明顯冪律行為的數(shù)量分布及時(shí)空集聚等交通流特征.針對(duì)軌道交通系統(tǒng)的多層網(wǎng)絡(luò)研究表明網(wǎng)絡(luò)負(fù)載基本符合冪律分布.研究深化了對(duì)軌道交通運(yùn)行機(jī)理的認(rèn)知,有助于真實(shí)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測和控制工作,為探索軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營、一體化發(fā)展條件下客流預(yù)測、運(yùn)力與需求匹配提供了參考方向.

本文首先根據(jù)北京城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，以靜態(tài)非平衡分配模型中的最短路徑分配為理論基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)歷史客流在斷面上的分配，得到具有參考價(jià)值的斷面客流。然后通過大量bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模試驗(yàn)，對(duì)北京城市軌道交通客流預(yù)測問題，建立了合理的預(yù)測模型。最后利用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)13號(hào)線西直門站至2號(hào)線西直門站的換乘斷面客流進(jìn)行預(yù)測，并與最小二乘擬合結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，得出合理的客流預(yù)測結(jié)果。

軌道交通網(wǎng)絡(luò)初步形成后,客流會(huì)呈現(xiàn)出幾何倍數(shù)的增長,線網(wǎng)客流之間的關(guān)聯(lián)性越來越強(qiáng),時(shí)空分布上會(huì)出現(xiàn)極度的不均衡性,如何從根源上解決網(wǎng)絡(luò)客流均衡的問題成為了軌道交通企業(yè)、政府、設(shè)計(jì)院等重點(diǎn)研究的問題,文章從運(yùn)營組織、乘客需求、城市綜合管理3個(gè)角度對(duì)網(wǎng)絡(luò)客流均衡方法進(jìn)行了初步探討和闡述。