基于复杂网络理论的城市轨道交通网络结构特性

城市轨道交通网络是多条轨道交通线路经由换乘关系相互衔接的网络.引入图论的方法,以北京、上海、广州城市轨道交通运营网络为基础,分别建立以线路为节点的城市轨道交通网络模型;运用复杂网络的理论,对线路网络模型结构特性进行研究.通过对比分析发现,上海城市轨道交通网络线路连通性最高,广州次之,北京最低,研究结论可以对这些城市的轨道交通网络资源合理优化配置以及安全风险预防等提供参考依据.     

城市轨道交通车站运营中断后网络动态脆弱性与恢复力分析方法

城市轨道交通网络的快速发展对日常运营提出了更高要求。研究突发运营中断事件下城市轨道交通网络脆弱性与恢复力能够了解网络中的薄弱环节，可为日常运营管理提供依据。首先对城市轨道交通网络脆弱性与恢复力的定义及影响因素进行讨论，构建网络动态脆弱性与恢复力分析与评价方法。然后对某市轨道交通网络在不同车站不同中断时长条件下的脆弱性与恢复力水平进行案例评估，结果揭示出网络脆弱性与中断车站客流量及其在网络中的拓扑重要性关系，以及网络恢复力与中断车站的位置及设施设备能力的关系，同时也表现出一定的时空特性。     

基于攻击策略的城市轨道交通网络脆弱性研究

城市轨道交通网络脆弱性评估是当前网络研究中新的热点和难点。识别并量化网络脆弱性是应对城市轨道交通系统危机状况的关键性课题。根据北京地铁网络结构,结合城市轨道交通实际运营特点,构建了网络换乘模型。从线路与换乘通道重要度两个视角,采用不同攻击策略研究并量化了网络脆弱性。研究结果表明:采用网络有效性与网络连通度作为网络脆弱性的衡量指标,并把攻击前后的重要节点(边)网络特征值下降程度作为网络脆弱性衡量标准的评估方法简便易行,具有一定的理论与应用价值。     

城市轨道交通网络可靠性研究

运用复杂网络理论及熵权法对城市轨道交通网络进行可靠性的综合评价,找出脆弱的站点以加强防护。将城市轨道交通网络抽象为由车站和轨道交通线路所构成的非加权无向网络,再对网络节点的度和度分布,以及网络直径、平均路径长度、聚类系数等特性进行分析,得出网络类型。提出了评价网络可靠性的3个指标,并用熵权法确定各指标权重。以重庆城市轨道交通网络为实例对该方法进行了应用。     

城市轨道交通网络换乘便捷性研究

将换乘便捷性指数作为城市轨道交通网络拓扑参数之一,给出换乘便捷性指数的计算模型。按照放射型+环线、放射型和方格型3种网络形态对城市轨道交通网络的换乘便捷性及影响因素进行分析。研究结果表明:不同衔接线路数的车站比例与衔接线路数的关系服从幂律分布;在换乘站数量较小情况下,换乘便捷性指数随换乘站数量的增加基本呈线性增长,随线均换乘站数量的增加呈幂指数增长;放射型+环线网络形态的城市轨道交通网络换乘便捷性指数最大,放射型次之,方格型最小;移除多线衔接的换乘站对放射型+环线网络形态的城市轨道交通网络换乘便捷性破坏性最大,方格型网络形态的城市轨道交通网络换乘便捷性指数对换乘站的增加或减少具有鲁棒性;在实际规划设计城市轨道交通时,为方便乘客换乘,在条件允许的情况下应增加换乘站和环线的规划设计。     

轨道交通网络列车运行计划一体化编制理论框架研究

以城市轨道交通线网运营特征分析为基础,对网络列车运行计划一体化编制内涵进行界定;以运行计划编制原则和已知条件为基础,对城市轨道交通网络列车运行计划一体化编制的关键问题进行探讨;将线网上只关注本线运能供需协调策略实现的线路独立性运行计划编制进行整合,给出一体化编制机制及流程,提出一体化编制理论框架。最后,以北京地铁为例,对城市轨道交通网络列车运行计划一体化编制理论框架的应用进行说明。     

基于脆弱性的城市轨道交通运营安全理论框架

在提出工程系统脆弱性概念的基础上,分析了城市轨道交通系统运营安全的特性和脆弱性的特征。从干扰、暴露和脆弱性3个方面分析了城市轨道交通系统运营安全事故的机理,指出改善系统脆弱性是预防运营安全事故的关键。建立了包含漏洞修复、后果控制、鲁棒性提升和恢复力加强机制的基于脆弱性的城市轨道交通系统运营安全提升机制;并运用上述理论分析了某安全事故。     

城市轨道交通列车运行控制系统仿真分析与研究

列车运行控制系统保障着城市轨道交通网络的安全与效率,为了提高列车运行控制系统的设计效率,需要采用计算机辅助设计软件进行仿真分析。介绍了一种城市轨道交通列车运行控制系统仿真平台。该平台可以在多种信号系统制式下针对不同的车型及轨道线路进行牵引计算、闭塞设计和线路运行能力分析,并具有对仿真结果进行人工调整的功能。运用所设计的仿真平台,在双红灯固定闭塞制式下对某城市轨道交通线路进行了仿真分析,验证了仿真平台的有效性。     

城市轨道交通网络系统设计承载能力计算方法研究

结合城市轨道交通网络系统设计承载能力的概念及特点,全面系统地研究了影响城市轨道交通网络系统设计承载能力的各项因素,并在借鉴以往线路承载能力计算方法的基础上,结合约束理论(TOC),计算了单条线路的承载能力。然后根据系统线网形成的特点,利用分布估计算法建立了城市轨道交通网络系统设计承载能力的计算模型。最后,以上海市轨道交通网络系统为例,对计算模型进行验证。结果表明该模型计算量较小、计算速度较快、可行性较强,并反映了上海市轨道交通网络系统的实际情况。     

城市轨道交通网络瓶颈分析

提出了城市轨道交通网络瓶颈的内涵,指出城市轨道交通网络应当将基于能力的技术瓶颈和基于服务水平的服务瓶颈分开研究.提出了网络瓶颈识别、分析和消解方法.以北京城市轨道交通为例,探讨了该方法的适应性,发现服务瓶颈分析能有效地体现网络的供求关系,反映网络不同位置的服务水平,具有较高的应用价值.     

轨道交通专用通信传输系统研究

传输系统是城市轨道交通正常运营必须的信息传输载体和基础核心网络。通过对上海轨道交通10号线传输系统实施过程中发现的问题进行分析研究,引出对轨道交通专用通信有线传输系统方案的思考,以供轨道交通传输系统建设参考。     

上海城市轨道交通近期线网建设的效果评价

结合上海轨道交通的实际情况,提出了城市轨道交通线网的建设效果评价体系和评价指标。评价体系和指标需综合考虑客运效果、线网布局、线路走向、与城市总体发展的适应性等诸多方面的因素。设计了涵盖5个层面,12个具体指标的评价体系。5个层面分别是城市交通服务、城市空间拓展、居民出行改善、线网自身效率和线网外部效益。同时,对票价票制、交通政策、土地开发、公交衔接和行车间隔等影响效果的不确定因素进行了分析,提出了确保线路网络效益的若干建议。     

城市轨道交通列车运行图协调性评估体系构建与系统研究

从不同尺度对城市轨道交通列车运行图进行协调性分析与评估,是实现城市轨道交通网络化运营协调与优化的重要基础。通过选取大量的指标数据进行归纳总结,提取了运营协调决策中的共性需求,构建了适应运营管理的城市轨道交通列车运行图协调性评估指标新体系。基于该指标体系,开发了完整的城市轨道交通列车运行图协调性评估系统,可以对点(车站)、线(运行线)与面(运行图)进行全方位综合评估。以北京市实际路网运营情况为例,在10 s内完成各项指标计算,计算结果得到了北京市交通信息中心与北京地铁运营有限公司的专家认可,可以为列车运行图进一步优化编制提供有效的参考。     

北京新机场轨道交通与市区线网衔接规划方案分析

对城市轨道交通机场线规划设计方案影响显著的因素包括机场线的线路功能、发展模式及与市区线网的衔接模式。城市轨道交通机场线按其线路功能可分为城市轨道交通机场专线、混合线路及一般城市轨道交通线路。城市轨道交通机场线的典型发展模式有完全利用既有轨道交通线路模式,新建轨道交通线路模式及部分利用既有轨道交通线路模式。新建轨道交通机场线与市区线网衔接的典型模式为核心终止式、近端接入式及远端延展式。提出了城市轨道交通机场线与市区线网衔接规划方案的设计思路,并以此思路,从北京新机场航空客流分布情况、线路功能、发展模式和衔接模式4个角度分析了北京新机场轨道交通线路规划设计方案。     

多线共用 AFC 系统线路中心设计探讨

以北京轨道交通线网多线共用AFC系统线路中心( MLC)的工程设计为例,从国内轨道交通线网AFC系统架构设计现状着手,分析目前存在的问题;从MLC建设目的出发,结合北京市轨道交通线网规划情况及建设时序,对MLC建设方案进行比选,确定北京市轨道交通MLC建设方案.在我国城市轨道交通业界首次提出MLC的概念并力求投入应用,以期对今后国内外轨道交通线网AFC系统线路中心(LC)的资源共享设计研究有所指导和参考.     

北京市重点功能区轨道交通网络加密研究

针对北京市中心城区重点功能区范围内轨道交通线网密度、站点覆盖率不足等问题,以北京CBD重点功能区为研究对象,应用空间句法理论及空间分割方法,建立CBD地区道路网空间句法模型,量化分析该区域内可达性与交通流量的关系,结合既有轨道交通网络,对CBD地区轨道交通线网规划设计、路由选择提出指导性建议.结果表明,将可达性评价指标与交通流量相结合,能够定量描述城市轨道交通网络可达性及结构绩效,并选择可达性较高轨道交通线路路由.该方法适用于城市轨道交通线网规划以及不同规划方案的比选和评价,可以作为方案评价方法之一,同时应该结合其他线网规划要素,在城市轨道交通线网规划中作为重要考虑因素综合研究.     

上海城市轨道交通“十一五”节能实施目标与策略

采用轨道交通客运交通方式,是实施城市交通节能的重要举措,是落实国家节能政策的具体体现.基于城市轨道交通二次节能,结合城市轨道交通能耗特点与实施节能的背景,提出上海城市轨道交通"十一五"实施节能的目标与策略,包括工作思路、能耗指标体系、网络总体节能目标、运营线路节能分解目标、实施节能基本对策与工作体系,着重对城市轨道交通节能实施策略,重点节能技术的应用、试点与研发进行系统阐述.     

东京轨道交通双环线特征分析及其对上海的启示

上海市目前轨道交通呈现"十字加环,多向辐射"的网络结构,为解决交通问题,研究建设一条轨道交通外围环线,形成双环结构。首先分析轨道交通环线的功能及设置条件;其次,以已建成两条环线的东京都市圈为例,统计站点周边1 000 m范围内人口密度及客流特征,以神奈川县和埼玉县间往返客流为例,着重分析外围环线功能特征,得出环线主要承担换乘功能,且外围环线缓解了内环线换乘压力,加强了组团间联系,影响了城市空间结构;最后,将上海与东京都市圈类比,从轨道交通网络现状和客流需求两个角度,分析建设外围环线的必要性,探讨在中环附近建设外环线的可行性。     

城市轨道交通能耗影响因素及测算研究

指出城市轨道交通是一种资源节约型、环境友好型的绿色公共交通方式,同时又是城市的用电大户。讨论城市轨道交通车辆能耗、车站能耗的影响因素,剖析单位车公里、单位人公里、单位吨公里等能耗指标及其特征,建立城市轨道交通线网能耗测算模型。基于各线路能耗统计数据,测算北京市轨道交通网络的全年总能耗量,分析不同线路条件下车辆能耗、车站能耗的特征和规律,为进一步优化线路规划设计、节约系统能耗等提供参考。