轨道交通故障站点客流传播规律及疏散方法研究

发布时间：2020-03-29 21:25

【摘要】：随着轨道交通系统规模的不断扩大,系统内部出现故障的可能性及危害性也不断增强。轨道交通系统发生故障时,若不及时采取有效的客流疏散方案,将会大幅增加乘客出行延误,导致城市公共交通系统出现局部拥堵,甚至瘫痪。常规公交因其覆盖率高、可达性强等特征,可以作为疏散轨道交通站点滞留乘客的有效手段。以相依网络理论、级联失效模型、最优化理论、启发式算法等理论与方法为基础,利用常规公交和轨道交通结合形成的城市公共交通相依网络为基础网络,将轨道交通站点突发故障作为研究场景,系统分析滞留乘客在轨道交通故障站点相依公交网络的传播规律及故障站点滞留客流疏散方法,将达到缓解故障危害、降低应急成本、快速疏散滞留乘客的目标,并为轨道交通站点突发故障时应急方案制定提供理论参考。主要研究包含以下四部分内容。城市公共交通相依网络模型构建。探究了城市公共交通系统在结构特性、客流传播和交互关系等方面的复杂性特征,分析了相依网络理论研究城市公共交通系统的适应性,利用Space L方法构建城市公共交通相依地理网络,利用Space P方法构建城市公共交通相依可达网络,设计了利用Python和百度地图API的基础信息获取方法。轨道交通故障站点相依公交网络客流传播规律分析。归纳了轨道交通站点故障类别,分析受到轨道交通站点故障影响的公交站点类型,提取轨道交通故障站点相依公交网络,给出其初始客流分布状态的测算方法。借鉴复杂网络的级联失效模型,建立了公共交通站点初始容量模型、故障站点客流重分配规则、站点状态判定规则和客流传播结果表征方法,形成了一套定量分析相依公交网络中滞留客流传播规律的方法。基于客流传播规律的故障站点客流疏散方法。考虑到轨道交通站点故障的危害性,提出轨道交通站点出现严重故障时开设应急公交疏散乘客的方法,结合网络客流传播影响及乘客出行服务水平,得到应急公交线路的站点集合。从公共交通管理者和乘客出发,利用相依公交网络客流传播规律分析,给出了以应急公交运营成本最小和乘客出行效益最大化为目标,应急公交线路长度、站间距离、车辆调度数量等为约束条件的应急公交调度模型,并设计了遗传算法求解流程。长春市轨道交通站点故障案例分析。选取长春市轨道交通卫星广场站点作为虚拟故障站点,利用所构建模型和算法模拟分析了卫星广场站故障时的客流传播规律,制定出合理的应急公交调度方案,验证了模型和算法的有效性。
【图文】：

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48(b) 轻轨 3 号线某周工作日早高峰客流变化情况图 5.2 故障站点工作日早高峰客流情况5.2 城市公共交通相依网络建模5.2.1 城市公共交通相依网络建模数据准备利用第二章 2.3 中介绍的相依网络模型基础信息获取方法，获取整个城市的常规公交站点和线路、轨道交通站点和线路、经纬度信息等数据信息，先利用Python 软件获取整个城市公共交通站点和线路信息，，如图 5.3(a)所示。再利用百度地图的 API 接口得到各站点的经纬度信息，如图 5.3(b)所示。

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第 5 章案例分总共获取到长春市的 214 条常规公交线路，2033 个常规公交站点，3 条轨道交通线路，60 个轨道交通站点信息，利用 SpaceL 方法得到该城市常规公交网络模型和轨道交通网络模型，如图 5.4-5.5 所示，图中节点颜色深度表示网络节点的重要程度（站点与其它站点的连边数量），图 5.4 局部放大图为城区公交线网情况。常规公交网络和轨道交通网络重要节点如表 5.1 和表 5.2 所示，常规公交网络最重要节点为解放大路站点，轨道交通网络重要节点为卫星广场站。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U298

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