基于EWM-MGRA的城市轨道交通线网客流均衡评价方法

针对城市轨道交通线网客流均衡性问题的抽象性和复杂性,提出基于熵值法和多层次灰色关联分析法的综合评价方法,用于评价城轨线网客流均衡方案.基于网络运输能力瓶颈车站和瓶颈区间理论,建立客流均衡评价体系,以熵值法为主结合层次分析法确定各评价指标的客观权重,基于多层次灰色关联分析法对多项客流均衡方案进行评价.熵值法和灰色关联分析法相结合,实现主客观评价方法的科学结合,评价结果更合理准确.同时,以上海市地铁网络为例,针对多个客流均衡方案,利用仿真预测各方案的客流均衡性数据,基于此数据得到多方案的均衡性评价结果.     

地铁大客流组织优化技术

线网客流高速增长远超预测值、客流超出线路运输能力、客流超出车站容纳能力、客流路径上存在瓶颈、故障情况下客流聚集等5大问题是导致地铁大客流形成的原因。针对现状问题,提出相应的5大对策,主要包括调整运力、不均衡运输匹配,多方式的客控措施,重要站点采用联控、组团控,单线越站、即时减少客流压力,线网车站适时停止进站、临时关站等。在换乘站能力不足和线路运输能力不足的案例中,详细说明客流控制策略和计算过程,制定了有效的预案,确保地铁大客流安全有序。     

潮汐客流下城市轨道交通时刻表与车底接续协同优化

针对城市轨道交通客流需求的潮汐现象，本文研究不成对运输组织模式下的列车时刻表和车底接续计划协同编制问题。以双车场轨道交通线路为对象，基于客流的时空分布不均衡特性，以总乘客等待时间费用、列车固定使用费用和列车接续走行费用最小化为目标，以列车始发时刻、车次接续关系、车底出入库情况为决策变量，考虑时刻表约束、车底流通约束以及客流平衡约束，构建城市轨道交通列车时刻表与车底接续协同优化的混合整数非线性规划模型，经线性化处理后利用Gurobi进行求解。以上海地铁某线路为例验证模型的有效性，结果表明：本文方案相较于分步求解方案、均衡发车方案以及成对开行方案，乘客和企业总费用分别降低了6.06%、10.45%和6.35%，列车运力分布与客流需求匹配性提高，主客流方向乘客等待时间减少，有助于同步提高企业运输效益和乘客服务水平。     

城市轨道交通客流网络分布均衡性评价

复杂网络化运营下的城市轨道交通客流呈现时空分布不均衡特点,为量化表征客流网络分布不均衡程度,应用广义均衡性评价工具Gini系数和Theil指数,以车站客流量和区间断面满载率为评价指标多维度评价客流网络分布状态.以上海轨道交通网络为例,基于洛伦兹曲线求解得到早高峰 8:30-8:45、平峰 10:45-11:00和晚高峰18:30-18:45这3个时段全网车站客流分布的Gini系数分别为0.527、0.554、0.540.对照评价标准可知,3个时段客流分布均极不均衡;全网区间客流分布的Gini系数分别为 0.502、0.366、0.476,表明客流区间分布早高峰极不均衡、平峰相对均衡、晚高峰比较不均衡;基于线路分组的Theil指数求解结果与上述结论一致.最后,分析各线路客流分布不均衡对全网不均衡的贡献率,结果与实际客流分布状态相符,验证了本文方法的可行性与有效性.     

基于元胞自动机的轨道交通客流拥堵传播研究

随着轨道交通网络化运营的发展,客流拥挤己成为大城市轨道交通常态.本文基于元胞自动机建立轨道交通大客流拥堵传播仿真模型,研究通勤大客流情景下城市轨道交通车站与区间拥堵状态传播问题.该仿真模型克服平均场理论的局限,通过建立局部交互的演化规则反映大客流传播过程中车站与车站间、车站与列车间的交互作用,定义列车满载率作为传播强度的衡量指标.从网络层、线路层和车站层构建指标,定量分析大客流拥堵传播规律.结果表明,本文模型可用于分析可预见性的大客流,预测客流在轨道交通网络中的传播规律,为客流控制策略的制定和评价提供依据.     

基于网络客流传播的轨道交通关键站点识别

为了更为真实的反映城市轨道交通网络的实际运营情况,在复杂网络理论基础上,进一步考虑客流因素的影响,提高网络中关键站点识别的准确性,通过分析站区间断面客流来源,根据普通站和换乘站的客流运输功能特征,分别构建了客流传播模型,对历史刷卡数据配流统计标定模型参数,并结合复杂网络的度与介数提出了4个关键站点识别指标.以某市轨道交通网络为例,利用刷卡数据对某工作日早高峰时段进行了全网动态客流演示并展示关键车站.研究结果表明:关键线路为1号线与10号线,南站、西二旗、天通苑附近乘客滞留严重,客流负荷强度大的车站更易受到大客流的冲击;本文所构建的客流传播模型可动态显示全网各区间等级及滞留车站的变化,并能综合真实客流、线路运输能力以及线网结构三方面的指标识别关键站点,可更有效地为轨道交通网络安全管理提供参考.     

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日益增长的城市轨道交通客流给既有线路的运营组织带来了巨大压力.本文分析了城市轨道交通提高运输能力的主要措施,发现北京地铁1号线通过扩大列车编组数量和缩短列车运行间隔的措施来挖掘运输能力的潜力较小,提出通过非正常的行车组织方式,采用插车方案来提高1号线的运输能力,该方案能够在早高峰时段提高10%左右的运力,使最大满载率由120%降至110%.经过试验,加开列车能够明显减少站台的滞留人数,实施效果良好,可以为其他线路挖掘运输能力提供思路和经验.     

城市轨道交通小交路计划与客流控制协同优化策略

高峰时段的大客流需求易造成城市轨道站台乘客大量聚集,从而给城市轨道交通系统带来安全隐患,降低乘客乘车的舒适度;同时,客流空间分布的不均衡性导致供需能力不匹配,降低 了列车资源的利用率。针对该现象,本文结合大小交路开行方案与客流控制策略研究城市轨道交通列车时刻表协同优化问题。考虑到城市轨道交通客流的不确定性,将乘客到达率设置为不确定变量,而后基于客流演化与列车运行的动态关系,建立以最小化滞留乘客数、客流控制人数、 列车运行时间,以及最大化列车资源利用率衡量值为目标的优化模型,并设计一种基于机会约束 的随机场景优化算法进行模型求解。以北京市某轨道线路为例进行数值实验验证模型的有效性。结果表明,相较于常规运营策略,本文提出的协同优化策略在期望滞留人数和列车运行时间方面有了较大改善,更好地实现了乘客成本和企业运营成本之间的均衡。     

考虑线路输送能力利用的城市轨道交通列车开行方案优化方法

考虑线路输送能力利用的空间不均衡性,建立以线路输送能力利用率最大化、上线车组数和乘客出行费用最小化为目标,以交路形式、发车频率、列车编组为决策变量的多交路列车开行方案优化模型.设计线性加权法与遗传算法相结合的求解算法.结合算例,对比单一交路、嵌套交路和衔接交路最优开行方案下的列车运行效果及在不同客流特征下的适用性.结果表明,以输送能力利用率最大化为目标能够有效提升线路输送能力利用率及其空间均衡性,符合乘客和企业的共同利益;对于单峰型客流集中线路,保持最大客流断面位置及取值不变,当单峰内客流需求比例超过30%时,适宜开行多交路列车.     

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以城市轨道交通网络化运营为背景,针对城市轨道交通客流分布时空不均衡特性,提出基于基尼系数定量化评价城市轨道交通客流分布均衡性的方法.通过洛伦兹曲线和基尼系数方法对我国某城市轨道交通客流均衡性进行实证分析和探讨.通过实例验证,证明运用基尼系数对城轨客流均衡性进行定量评价的方法简单快捷,能够面向不同的路网对象进行评价,为城轨交通运力配置提供辅助决策支持,对提高资源使用效率、满足乘客需求具有一定的指导意义.     

城市轨道交通大小交路开行方案与多站联合限流协同优化研究

针对城市轨道交通高峰时段客流量大、客流空间分布不均衡导致的供需能力不匹配和车站大客流组织安全压力大等问题,本文提出了一种大小交路开行方案与多站联合限流相结合的运输组织协同优化方法. 该方法考虑客流安全容量、列车运行时间和大小交路开行等约束,建立了以乘客出行成本、企业运营成本和各站上车比例方差和最小为目标的优化模型,设计嵌套人工蜂群算法求解. 以某市城市轨道交通线路为例验证模型的有效性与适用性,并对小交路列车开行频率和多目标的权重系数进行了敏感性分析. 结果表明,该方法在输送乘客人数相当的情况下,能有效节省企业运营成本,并提高乘客出行公平性,有效缓解大客流车站的客流组织压力.     

城市轨道交通大小交路开行方案与多站联合限流协同优化研究

针对城市轨道交通高峰时段客流量大、客流空间分布不均衡导致的供需能力不匹配和车站大客流组织安全压力大等问题,本文提出了一种大小交路开行方案与多站联合限流相结合的运输组织协同优化方法. 该方法考虑客流安全容量、列车运行时间和大小交路开行等约束,建立了以乘客出行成本、企业运营成本和各站上车比例方差和最小为目标的优化模型,设计嵌套人工蜂群算法求解. 以某市城市轨道交通线路为例验证模型的有效性与适用性,并对小交路列车开行频率和多目标的权重系数进行了敏感性分析. 结果表明,该方法在输送乘客人数相当的情况下,能有效节省企业运营成本,并提高乘客出行公平性,有效缓解大客流车站的客流组织压力.     

轨道交通线网多站连续换乘客流 组织研究

为研究轨道交通线网多站连续换乘下的客流组织,将连续换乘站客流分为本线同源客流和邻线同源客流,通过Pearson 相关系数判断连续换乘站的相关性,将相关性高的连续换乘站组团,作为大客流情况下客流线控、网控的研究对象以制订相应的方案。最后以广州市轨道交通网络为例,对满足条件的各组团本线、邻线同源客流相关系数进行计算,当同源客流相关系数 大于0.6即具有高相关性时,可制订客流线控、网控方案;以地铁3号线体育西路—珠江新城组 团试点制订线控、网控方案,得出两种方案下各关联站点的限流值,并提出线控、网控方案的启动时机。结果表明,采用线控、网控方案可以有效提高连续换乘站的客流控制效果和客流疏散效率。     

基于非均匀发车间隔的大小交路时刻表优化模型

基于客流时空分布规律，考虑列车平均发车间隔、运行时间、最大载客量等约束条件，将列车在车站的停站时间与上、下车客流量相关联，建立城市轨道交通高峰时段基于非均匀发车间隔的大小交路时刻表优化模型，对乘客平均旅行时间及列车发车间隔平均偏离值进行协同优化。以某城市轨道交通线路实际运营数据验证模型的有效性。结果表明，优化后乘客在各个车站平均等待时间较优化前减少幅度为0.4%~13.1%，其中全线客流量较大的第7、8、9站优化幅度较为明显，分别为 11.7%、13.1%、11.9%。优化后列车在各个车站最大满载率较优化前降低幅度为1.8%~8.5%，且所有车站站台均无滞留乘客，体现了优化后列车运输能力与客流需求的良好匹配。灵敏度分析讨论了目标函数权重系数及列车平均发车间隔值对模型的影响，表明本模型具有良好的可用性及稳定性，能够为城市轨道交通列车时刻表优化提供参考。     

轨道交通与城市协同发展的空间差异性分析：以北京市为例

为识别轨道交通与城市协同发展程度的空间差异性,以及不同空间范围内城市发展水平对轨道交通客流影响的差异性,引入描述空间集聚特征的莫兰指数Moran's I 建立轨道站点周边城市发展水平评价方法,将轨道站点周边城市发展水平和站点客流空间集聚分布特征作为轨道交通与城市发展协同程度判断标准,划定若干研究区域,利用地理加权回归GWR 模型研究两者空间相关性和城市发展因素对轨道交通客流的影响. 实证研究表明：轨道站点周边城市发展水平与站点客流协同程度较高的区域,城市发展水平对站点客流影响更大;将城市发展因素对站点客流影响程度进行排序,密度高于交通便捷程度、功能多样化程度和发展紧凑度.     

城市轨道交通客流空间分布模型

为定量分析轨道交通客流随线路距市中心距离增加的变化趋势,在分析路面使用性能衰变模型的基础上,建立了城市轨道交通客流空间分布模型.运用上海市和天津市轨道交通实际数据对模型进行了验证,结果表明:重要节点系数K取值越大,轨道交通重要节点站越重要,客流量越大;形状参数值β大于1时,客流变化趋势曲线呈反S形,小于1时呈凹形;城市规模参数α反映了轨道交通辐射范围,取值接近15 km的城市规模参数连线在上海市外环路附近,表明轨道交通客流主要集中在主城区内;预测客流随轨道交通车站距市中心距离变化的规律与实际情况相符.      

基于客流加载的城市轨道交通网络关键点分析

在城市轨道交通网络化运营中,节点重要度的有效评估对优化网络结构、提高网络运营效率具有十分重要的意义。以网络节点为研究对象,改进经典space L模型,考虑运用同异站台换乘构建网络拓扑结构,建立客流均衡分配模型,基于复杂网络理论,提出网络客流加载条件下车站节点重要度的3个评价指标,分析各指标与实际客流的相关性,得到节点重要度的综合测算模型。以北京地铁网络进行实例分析,结果表明客流加载条件下的节点重要度更符合地铁网络的运营实际。     

轨道交通拥挤传播速率量化模型研究

轨道交通作为综合客运交通系统的骨干,影响着城市客运交通乃至社会经济的正常运转,对其大客流拥挤传播规律的研究有助于提高轨道交通系统的运输安全和效率.以往学者研究的大客流传播模型中往往参数量化缺失或者缺乏实际意义,因此,本文着眼于量化大客流传播模型中的参数,旨在构建客流影响下的拥挤传播模型.首先,分析大客流传播模型中参数及其影响因素,阐述现有传播速率量化模型;其次,以客流的不确定性作为研究对象,分析客流传播特征;再次,通过轨道交通客流数据量化模型参数相关的客流和列车剩余载客能力,界定大客流影响阈值;然后,构建考虑客流因素的传染病模型,量化拥挤传播速率,据此分析客流对轨道交通拥挤传播的影响;最后,以北京地铁13号线为例,比较不同时段、不同换乘情况下其大客流拥挤传播影响范围的差异,分析其原因,从而为优化轨道交通系统的服务水平及大客流事件应急处置提供参考和借鉴.     

两种典型公交站点候车时间模型对比研究

乘客候车时间可直接反映公交运输系统的运营状态和服务水平.将常规公交站点分类为是否与轨道交通有衔接,对27路、111路白石桥东站,以及运通105路和87路城铁西直门站进行实地调研,获取各线路晚高峰的乘客候车时间数据,对数据进行拟合与分析.结果表明,客流到站时间分别服从对数正态分布和伽马分布.基于客流到站时间分布函数,反推出乘客候车时间模型,同时对模型进行对比分析,并得出相应结论.     

城市轨道交通环线客流特征分析及启示

轨道交通环线在轨道交通网络中具有特殊的地位和作用。首先,通过对比分析北京市、上海市轨道交通环线与非环线路的客流特征,总结出环线具有可达性较强、客运量高、断面客流量波动性较小、平均运距较短、换乘量较大等特征。其次,分析北京市第二条环线成环前后轨道交通线路客流特征变化、外环线路开通对内环线路的影响以及环线对于放射线路的分流作用,总结双环结构中内外环之间的关系及对放射线路的影响。最后,从轨道交通环线在线网中的功能、位置选择和建设时机等方面提出探索性建议。