基于网络的城市轨道交通事故影响评价方法研究

发布时间：2017-09-21 02:23

  本文关键词：基于网络的城市轨道交通事故影响评价方法研究

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【摘要】：我国城市轨道交通日趋进入网络化运营时代,网络化运营大大提高了运营效率,同时也产生了运营事故的网络放大效应。现有的事故影响评价方法多局限于人员伤亡、经济损失、社会影响等,网络层面的事故影响分析较少。另一方面,网络科学中的图论和复杂网络理论的研究日趋成熟,并开始应用于城市轨道交通网络复杂性的研究。因此,本文基于复杂网络理论,提出了一种网络层面的城市轨道交通事故影响评价方法,并以上海为例对评价方法进行了验证,对评价结果进行了分析。 评价思路为：建立城市轨道交通网络模型→在模型中模拟各类运营事故→计算事故后网络模型的特征参数／评价指标→得出事故影响评价结论。围绕该评价思路,本文对事故类型、复杂网络理论、评价指标、事故的数值模拟算法等进行了研究,具体研究内容和成果如下： (1)分析了国内外近年来的地铁运营事故,并对各类运营事故的影响类型进行了总结,发现事故类型虽然多种多样,但各类事故造成的影响却有规律可循,一般为车站关闭不能通车、车站关闭但可通车、整条线路停运三种。 (2)研究了复杂网络基础理论,建立了城市轨道交通Space L、Space P网络模型,分别对应轨道线网的实体结构和运营结构。分析了城市轨道交通网络运营特点及各网络评价指标的适用性,选择了连通效率E、换乘效率Et、子图相对大小S三个主要的事故影响的评价指标。介绍了线网数据的采集和初步处理方法,编写了各评价指标的Matlab算法、各类型事故的数值模拟算法。 (3)以上海轨道交通为例,评价了一个车站关闭、多个车站关闭、整条线路停运等多种情况对上海城市轨道交通网络造成的影响。发现车站关闭不能通车和线路停运对网络性能有较大影响,跨站运营的影响相对较小；少数车站对网络有着较大的影响,而多数车站对网络仅有较小的影响；影响较大的车站一般为多线相交的换乘站以及放射线与核心区交接的车站；多个枢纽站的关闭会对网络造成灾难性的影响,使连通效率、换乘效率等降低50%以上。 本文提出的评价方法可以计算不同类型、不同程度的运营事故对线网连通效率、换乘性能等造成的影响,同时可以进行事故影响预测,这有助于从网络层面理解事故影响,寻找出网络中的重要节点或重要线路,具有重要的现实意义。
【关键词】：城市轨道交通 复杂网络 事故 影响评价
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U298.5
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 绪论11-21
• 1.1 研究背景11-14
• 1.2 国内外研究现状14-17
• 1.2.1 事故影响评价14-16
• 1.2.2 网络科学16-17
• 1.2.3 存在问题17
• 1.3 研究目的和意义17
• 1.4 研究内容和技术路线17-21
• 1.4.1 研究内容17-18
• 1.4.2 技术路线18-21
• 2 事故类型分析21-35
• 2.1 国内外地铁运营事故统计分析21-30
• 2.1.1 事故统计21-24
• 2.1.2 事故类型分布规律24-30
• 2.2 事故影响类型分析30-34
• 2.3 本章小结34-35
• 3 复杂网络基础理论研究35-53
• 3.1 复杂网络基础理论35-45
• 3.1.1 图论35-38
• 3.1.2 网络科学38-40
• 3.1.3 复杂网络40-45
• 3.2 网络分析模型45-50
• 3.2.1 Space L45-46
• 3.2.2 Space P46-48
• 3.2.3 节点或边的处理48-50
• 3.3 本章小结50-53
• 4 评价指标研究53-59
• 4.1 连通效率53-54
• 4.2 换乘效率54
• 4.3 子图相对大小54-55
• 4.4 其他指标55-57
• 4.5 本章小结57-59
• 5 基于网络的事故影响评价方法59-83
• 5.1 评价思路59
• 5.2 评价指标和事故模拟的Matlab算法59-80
• 5.2.1 线网数据采集、车站编号59-64
• 5.2.2 Matlab算法介绍64-78
• 5.2.3 线网数据库78-80
• 5.3 评价方法80-81
• 5.4 本章小结81-83
• 6 案例分析83-99
• 6.1 车站关闭不能通车83-90
• 6.1.1 一个车站关闭分析83-88
• 6.1.2 多个车站关闭分析88-90
• 6.2 车站关闭但可通车90-95
• 6.2.1 一个车站关闭分析91-93
• 6.2.2 多个车站关闭分析93-95
• 6.3 整条线路停运95-97
• 6.4 本章小结97-99
• 7 结论与展望99-101
• 7.1 研究成果99-100
• 7.2 不足与展望100-101
• 参考文献101-103
• 附录A103-105
• 附录B105-111
• 作者简历111-115
• 学位论文数据集115

【参考文献】

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本文编号：891820