城市轨道交通网络动态客流计算方法及实证研究

发布时间：2020-05-20 01:02

【摘要】：随着我国城市轨道交通建设的不断发展,许多城市的轨道交通路网规模持续扩大,其运营管理进入网络化时代。同时,城市轨道交通的出行需求也急剧上升。由于出行需求与客运能力供给存在不均衡性,导致高峰时段客流拥挤现象频发,而低峰时段路网列车运能却遭到浪费,降低了城市轨道交通的服务水平及运营效率。把握城市轨道交通网络的客流变化趋势及动态分布特征,有助于城市轨道交通运营管理者制订列车运行计划、进行合理的运能配置和运营成本控制,同时有利于提高客运服务水平、增强公共交通的吸引力。因此,对城市轨道交通网络客流时空分布进行准确高效的计算对于成网条件下城市轨道交通的运营管理极为重要。本论文主要展开了以下研究工作:(1)分析城市轨道交通网络动态客流计算所需的AFC数据、时刻表数据和路网数据,提出原始数据可能存在的问题以及相应的预处理规则,并进一步统计AFC数据得到分时段的OD需求,为客流计算奠定基础。(2)对城市轨道交通物理网络进行建模,根据时刻表与分时段OD构建城市轨道交通时空网络模型,并在时空网络中定义有效路径。为了提高路径搜索效率对轨道交通网络结构进行简化,基于简化网络提出城市轨道交通最短物理路径搜索算法与有效物理路径搜索算法,并在此基础上提出时空路径搜索算法,在实例中进行分析与验证。(3)提出基于列车时刻表的城市轨道交通网络动态客流计算方法。首先根据时空路径的组成分析时空路径广义费用,并利用Logit模型计算时空路径的选择概率。在此基础上,提出了基于时刻表的城市轨道交通网络动态客流计算流程与方法。以北京城市轨道交通网络作为研究对象,对算法进行实证分析,验证了方法的可行性和有效性。(4)考虑轨道交通系统的复杂性,提出了基于仿真的城市轨道交通网络动态客流计算方法。首先,介绍了仿真方法对于城市轨道交通网络动态客流计算的适用性,阐述仿真方法中的主体构建、主体交互以及推演流程;其次,以提高客流计算效率为目的,对仿真推演方法进行了改进,并提出相应的计算流程与算法。最后,以北京城市轨道交通网络为研究对象进行了实证分析,计算结果表明,基于仿真的城市轨道交通网络动态客流计算方法具有较高效率且计算结果具有较高精度。
【图文】：

AFC系统,城市轨道交通

（２）邋ＡＦＣ数据逡逑ＡＦＣ系统中的车站终端系统产生并记录了乘客出行数据，即ＡＦＣ数据［４＇该逡逑数据经由一系列环节被输出并存储至大型数据库中。一条完整的ＡＦＣ数据具有几逡逑十个字段，包括卡类型、ＳＡＭ卡号、交易金额、交易日期、进站刷卡时间、出站逡逑刷卡时间、进站站点编码、出站站点编码等，其含义见表２－１。逡逑表２－１邋ＡＦＣ数据字段及含义逡逑Ｔａｂｌｅ邋２－１邋ＡＦＣ邋ｄａｔａ邋ｆｉｅｌｄ邋ｍｅａｎｉｎｇ逡逑字段逦含义逦字段逦含义逡逑ＳＡＭ＿ＮＵＭＢＥＲ逦卡号逦ＥＮＴＲＹ＿Ｔ１ＭＥ逦进站时间逡逑ＣＡＲＤＴＹＰＥ逦卡类型逦ＤＥＡＬ＿ＴＩＭＥ逦出站时间逡逑ＴＲＡＮＳＡＣＴ＿ＣＯＳＴ逦交易金额逦ＴＲＩＰ＿ＯＲｌＧＩＮ＿ＬＯＣ逦进站站点编逡逑ＡＴＩＯＮ逦码逡逑ＣＵＲＲＥＮＴＬＯＣＡＴ逦交易曰期逦ＣＵＲＲＥＮＴ＿Ｌ０ＣＡＴ１逦出站站点编逡逑

客流量,车站

分析乘客的出行规律；也可以统计一段时间内的客流变化趋势，根据客流的变化情逡逑况，，实现进站客流量预测，为轨道交通规划与建设提供依据。逡逑以北京市某工作日的ＡＦＣ数据为例，对ＡＦＣ进行统计。图２－２展示了某个车逡逑站日进站量与出站量变化趋势，可以看出，该站进站量在７：００－９：００出现高峰，出逡逑站量在１８：００－２０：００出现高峰，根据变化趋势可推断出该车站周围居民区较多，且逡逑乘坐地铁出行的大多为早出晚归的通勤乘客，同时，车站工作者可在进出站量高峰逡逑时段采取一定的管控措施，防止因人流量过大而出现安全事故。逡逑４０００邋ｒ逦逦进站量逦出站量逡逑３０００邋－逡逑＾２０００邋－邋／逦＼逡逑｜ｉｏｏｏ邋－逦Ｊ逡逑０逦１邋—１１邋＾逦７ｒ．．．．．逦，邋Ｔ：．．．．．．邋ｐｉ邋１１１１１１１１邋ｍ邋１１１１邋■．邋＾邋■逦—逦■逡逑４５逦ｄ邋ｍ邋0邋ｉ／）邋ｏ邋ｌｏ邋ｑ邋ｉＴｊ邋0邋ｉｎ逦＾逦ｉ／？邋Ｕ逦ｐ邋ｍ邋ｏ邋ｍ邋0邋ｍ邋0／逡逑ｄｏ邋ｄｏ邋ｏ逦ｃｎ逡逑ｒＨ邋ｒＨ逦ｒＨ邋ｒＨ邋ｒＨ逦ｒＨ逦ｔＨ逦ｔＨ邋ｔＨ逦ｆＮ邋ｒＮ逡逑＾２０００邋－逦Ｖ邋／逡逑驾３０００邋－逡逑－４０００邋－逡逑时间逡逑图２－２某车站日进、出站客流量变化逡逑Ｆｉｇｕｒｅ２－２邋Ａ邋ｃｅｒｔａｉｎ邋Ｓｔａｔｉｏｎ’ｓ邋ｄａｉｌｙ邋ａｎｄ邋ｏｕｔｂｏｕｎｄ邋ｖｏｌｕｍｅ邋ｃｈａｎｇｅｓ逡逑１１逡逑
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U293.13

【参考文献】