城市軌道交通網(wǎng)絡應急指揮輔助決策支持系統(tǒng)的相關問題研究

針對城市軌道交通網(wǎng)絡規(guī)劃影響決策因素的多樣性,通過應用多層次分析法和模糊數(shù)學理論優(yōu)選綜合評價相結合的方法對城市軌道交通網(wǎng)絡規(guī)劃進行決策評價,提出了適合城市軌道交通網(wǎng)絡規(guī)劃的多層模糊優(yōu)化決策方法模型.該模型通過專家決策將各個因素層次化篩選,并構建模糊矩陣計算出各層的權重.采用歸一法經(jīng)過模糊化運算得出最終結果.并應用實例驗證其可行性.

針對目前軌道交通運營管理無法實時掌握客流情況的現(xiàn)狀,在全網(wǎng)各站點閘機實時數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)的基礎上,結合agent仿真技術對進站客流建模,建立全網(wǎng)絡條件下軌道交通客流分布模型.快速、全面地對軌道交通各個站點、線路之間的客流分布、運行情況進行直觀仿真.通過向運營企業(yè)提供列車實時客流參數(shù),使其可以全面把握全網(wǎng)各站點、各列車的實時客流情況,以此及時調整列車運行方案.另外,出行者也可以通過手機客戶端了解網(wǎng)絡客流狀況,根據(jù)自身情況選擇合適的出行方案.

隨著軌道交通不斷地發(fā)展,我國很多城市的軌道交通已經(jīng)完成了從單一路線到交通網(wǎng)的轉變,其運輸能力不僅大幅提升,而且運營管理也更加復雜.鑒于這一現(xiàn)狀,本文對城市軌道交通的網(wǎng)絡化運營問題展開了討論,在開篇介紹了網(wǎng)絡化運營的具體內涵,其中包括運輸網(wǎng)的形態(tài)和客流特征.淺述了共線運營、多交路運營、快慢車運營這三種主要的網(wǎng)絡化運營方法,并且概述了軌道交通網(wǎng)絡化的國內外研究趨勢.

針對網(wǎng)絡換乘性能,提出了計算城市軌道交通網(wǎng)絡換乘次數(shù)的矩陣算法。利用圖論建立網(wǎng)絡數(shù)學模型,利用可達矩陣計算了網(wǎng)絡拓撲結構的平均換乘次數(shù)。在此基礎上考慮客流量的影響,通過挖掘地鐵afc（自動售檢票）數(shù)據(jù),計算按客流量加權的平均按乘次數(shù)。定義網(wǎng)絡換乘效率為實際按乘次數(shù)與理論換乘次數(shù)的比值,并以北京地鐵為例進行計算。計算結果驗證了算法的有效性。

軌道交通網(wǎng)絡的不斷擴大和延伸，在大大提升城市交通的可達性、便捷性、可靠性，提高居民出行效率的同時，也帶動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)絡的發(fā)展正在打破城市傳統(tǒng)圈層結構，對重塑城市形態(tài)起到巨大的推動作用；構建以軌道交通引領的開放型運輸網(wǎng)絡和多樞紐交通體系，通過軌道交通系統(tǒng)的建設促進城市交通運輸供給服務能力和水平的提升，更好滿足居民出行需求，更好支撐引領經(jīng)濟社會發(fā)展，是推進城市交通供給側結構性改革的有效途徑之一。

城市軌道交通網(wǎng)絡是城市公交系統(tǒng)的重要組成部分。以北京地鐵和深圳地鐵為研究對象，建立兩個城市的軌道交通網(wǎng)絡模型，利用兩個城市的地鐵乘客刷卡數(shù)據(jù)，估計城市軌道交通需求od；基于復雜網(wǎng)絡理論分析兩個城市軌道交通網(wǎng)絡的拓撲結構，提出城市軌道交通網(wǎng)絡脆弱性的評價指標；建立城市公共交通雙層網(wǎng)絡，對城市軌道交通網(wǎng)絡的脆弱性進行更深層次的分析。研究結果表明：北京市與深圳市軌道交通網(wǎng)絡脆弱邊地理分布很相似，深圳市軌道交通網(wǎng)絡平均而言更加脆弱；軌道交通網(wǎng)絡的脆弱性與其網(wǎng)絡復雜度密切相關；城市常規(guī)公交網(wǎng)絡可以降低城市軌道交通系統(tǒng)的脆弱性。

對我國主要城市軌道交通網(wǎng)絡魯棒性進行仿真研究,有助于保證我國軌道交通網(wǎng)絡的穩(wěn)定安全運營。魯棒性需要著重研究樞紐站點相對于全局的作用,傳統(tǒng)方法直接將地理網(wǎng)絡拓撲化未突出重要站點,或者直接忽略一般站點對網(wǎng)絡的作用來突出樞紐站點,兩者均存在一定偏差?；趫D論和復雜網(wǎng)絡理論,提出一種改進的賦權網(wǎng)絡魯棒性評價方法,全面考慮一般站點與重要站點,從多個靜態(tài)指標衡量網(wǎng)絡拓撲結構魯棒性,并動態(tài)仿真站點受到破壞后網(wǎng)絡性能的變化。結果顯示,深圳軌道交通網(wǎng)絡綜合魯棒性能較強,杭州和西安軌道交通建設發(fā)展較均衡,鄭州軌道交通網(wǎng)絡魯棒性最差。通過增強軌道交通網(wǎng)絡的集聚效應,增加可換路徑,縮短換乘距離能夠提高網(wǎng)絡魯棒性。

城市軌道交通是城市交通系統(tǒng)現(xiàn)代化的主要象征.城市軌道交通網(wǎng)應急管理是城市軌道交通安全保證以及運轉的根基和條件目前.我國的城市軌道交通正處深入發(fā)展和建設階段,已有一批城市軌道交通系統(tǒng)已經(jīng)進入了網(wǎng)絡時代的操作.因為城市軌道交通網(wǎng)需要具有高速度、高密度、很多的設備和復雜的技術,這些年,運轉事故或其他突發(fā)事件越來越多,其主要原因有環(huán)境的封閉性、人員密布等因素.基于此本文分析了城市軌道交通應急處置協(xié)調系統(tǒng).

隨著我國城市建設的不斷加快,給城市軌道交通網(wǎng)絡提出了更高的要求。必須加強城市軌道交通網(wǎng)絡的運營管理,避免其出現(xiàn)運營中斷的問題,從而給人們的出行提供安全和便利。論文簡單概述城市軌道交通網(wǎng)絡運營中斷的概念和特點,研究其影響,并提出應急策略,以供參考。

城市軌道交通突發(fā)事件的應急處置是城市應急管理的重點內容.各類城市軌道交通運營突發(fā)事件所導致的共性問題主要是列車運行延誤,進而導致乘客出行延誤;網(wǎng)絡化運營條件下在列車運行秩序恢復過程期間,延誤可能會傳播并降低網(wǎng)絡局部甚至整體的運輸服務水平.基于此,本文主要對運營中斷對城市軌道交通網(wǎng)絡的影響及應急策略進行分析探討.

通過對上海市軌道交通網(wǎng)絡拓撲結構的分析,獲得了基于l空間和p空間視角的軌道交通網(wǎng)絡所具有的不同性質:在l空間下網(wǎng)絡的度值相對較小,80%以上節(jié)點的度為2,度分布很集中,整個網(wǎng)絡的平均最短路徑反映了從任意站點到任意站點的實際需要通過的平均站點數(shù),最短路徑長度相對較大,網(wǎng)絡的聚類系數(shù)很小,接近于0;而在p空間下,網(wǎng)絡整體的度值很高,且分布區(qū)域也很廣,而網(wǎng)絡的平均最短路徑很小,它反映的是從一個站點到任意一個站點平均需要換乘的次數(shù),網(wǎng)絡的聚類系數(shù)很大,超過了0.9,上海市軌道交通網(wǎng)絡超過85%的節(jié)點的聚類系數(shù)為1。

本文對城市軌道交通網(wǎng)絡安全現(xiàn)狀進行了分析，介紹了城市軌道交通網(wǎng)絡安全相關的工業(yè)控制系統(tǒng)，并提出針對軌道交通網(wǎng)絡安全相關系統(tǒng)的安全預防措施。

本文以圖論為基礎,忽略城市軌道交通線網(wǎng)中的普通車站,重點關注線網(wǎng)的終點站、換乘站及連接終點站和換乘站的邊,對線網(wǎng)的基本網(wǎng)絡信息進行統(tǒng)計,分析線網(wǎng)的復雜特性,并提出適合城市軌道交通線網(wǎng)的復雜特性評價指標,并以北京市城市軌道交通的三個建設階段(2009年線網(wǎng)、2010年線網(wǎng)和2015年線網(wǎng))為分析案例,驗證評價指標的適用性,為今后的城市軌道交通網(wǎng)絡分析提供參考.

隨著城市軌道交通路網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大,網(wǎng)絡復雜性越來越高,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)常會發(fā)生乘客無法經(jīng)換乘抵達目的地或者等待時間過長的問題.本文在分析軌道交通網(wǎng)絡可達性影響因素的基礎上,對兩種類型的可達性算法進行了研究,并基于此進行了網(wǎng)絡可達性系統(tǒng)的架構設計和實現(xiàn),證明了算法的可行性.可達性算法和系統(tǒng)的投入運營將對提高軌道交通出行效率、出行的便捷性和準確性起到非常重要的作用.

隨著城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大,網(wǎng)絡復雜性越來越高,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)常會發(fā)生乘客須多次換乘抵達目的地或者換乘時間過長的問題.本文在分析城市軌道交通網(wǎng)絡可達性影響因素的基礎上,對網(wǎng)絡可達性計算系統(tǒng)架構及實現(xiàn)進行了探討,希望為后續(xù)的具體規(guī)劃建設工作提供參考.

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

軌道交通高峰時段乘客滯留站臺已經(jīng)是運營管理部門面臨的重大安全問題,考慮到目前運能提高空間較小,提出了對相關車站進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)最少為目標構建路網(wǎng)協(xié)調客流控制優(yōu)化模型;并設計了基于遺傳算法的求解方法;最后以實際路網(wǎng)為背景進行了案例分析,驗證了該模型和算法的有效性。

通過對封閉系統(tǒng)理論研究,建立適用于網(wǎng)絡化客流組織模型,從而便于動態(tài)客流分析、組織、控制.

科學制定城市軌道交通網(wǎng)絡運力配置計劃,應在深入分析網(wǎng)絡中各線客流的隨機變化規(guī)律、各線運力之間的關聯(lián)性、乘客服務需求的基礎上,不斷提高運輸設備能力的利用率、運力配置計劃的魯棒性以及運力計劃編制過程的高效性。結合以上問題,分析列車運行模式、客流分布特點、乘客服務水平、企業(yè)運營成本、列車定員和線路通過能力等制約軌道交通運力優(yōu)化配置的影響因素,研究網(wǎng)絡運力配置優(yōu)化的方法。在計劃優(yōu)化過程中,同時考慮運營企業(yè)的列車運行成本、乘客換乘等待時間費用等具體需求,結合客流變化的不確定性,建立運力配置優(yōu)化機會約束模型。本文最后以北京軌道交通網(wǎng)絡及其客流為背景,利用模型計算得出基于\"獨立運行\(zhòng)"、\"同網(wǎng)同間隔\"和\"周期化運行\(zhòng)"等3種運營模式下的網(wǎng)絡工作日運力優(yōu)化配置方案,并對各方案進行比較分析。結果表明:模型運算效率高,能反映實際情況,可為軌道交通運營管理人員提供實用優(yōu)選方案。

分析了城市軌道交通由單線管理向網(wǎng)絡化運營轉變過程中的實際問題,提出了分析網(wǎng)絡運營組織協(xié)調關系的必要性。從路網(wǎng)運輸能力均衡配置角度,闡述了網(wǎng)絡運營協(xié)調的主旨,對影響運營組織的多個關鍵要素做定性分析。采用解釋結構模型法,根據(jù)推移律特性,建立網(wǎng)絡運營協(xié)調要素的多級遞階結構,對層次劃分結果進行要素間的關聯(lián)性分析。該結構模型可作為協(xié)調準則應用于運營組織過程,為網(wǎng)絡列車運行計劃的制定提供理論依據(jù)。

在本文當中，主要是針對了運營中斷對城市交通網(wǎng)絡的影響以及應急策略作出了全面的分析研究，并且在這個基礎之上提出了下文當中的一些內容，希望能夠給與同行業(yè)人員提供一定價值的參考。

城市軌道交通作為城市中公共設施的重要組成部分,是人們生活質量提高的重要標志,同時也給人們的生活提供了很大的方便.隨著網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展,城市軌道交通目前的發(fā)展已經(jīng)接近網(wǎng)絡化,那么如何對城市軌道交通網(wǎng)絡化行車組織進行優(yōu)化是論文需要探討的問題.