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.     

城市轨道交通网络换乘性能研究

针对网络换乘性能,提出了计算城市轨道交通网络换乘次数的矩阵算法。利用图论建立网络数学模型,利用可达矩阵计算了网络拓扑结构的平均换乘次数。在此基础上考虑客流量的影响,通过挖掘地铁AFC(自动售检票)数据,计算按客流量加权的平均按乘次数。定义网络换乘效率为实际按乘次数与理论换乘次数的比值,并以北京地铁为例进行计算。计算结果验证了算法的有效性。     

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。     

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。     

基于复杂网络的城市轨道交通网络可靠性研究

通常的可靠性理论难以有效分析城市轨道交通网络的可靠性。鉴于复杂网络理论对大量现实网络实证研究的有效性,以及城市轨道交通网络作为现实世界网络的典型实例与其他网络具有相似性,应将城市轨道交通网络相关问题的研究归为复杂网络的研究范畴。引入复杂网络的可靠性测度指标,从网络的适应性、稳定性和有效性三方面来构建城市轨道交通网络可靠性的衡量指标,将原先基于设施设备的可靠性研究拓展至基于交通系统管理者和使用者的全局性研究。     

城市轨道交通网络拓扑特性的建模与分析

遵循复杂网络和空间句法的基本原则,引入计算机网络路由路径选择评价指标中跳数的思想,提出一种城市轨道交通网络拓扑特性建模与分析方法。该方法综合网络复杂度、可达性和几何特征,构建基于跳数的城市轨道交通网络拓扑评价的指标体系及计算模型;并以世界典型六大城市轨道交通网络为例,分析其网络数据的特征,提出数据处理流程,分析平均度、最短路径、特征路径长度,以及网络的邻近性、聚类系数、相对便捷性等指标,提取轨道交通网络拓扑性能评价的重要特征参数。分析结果可为轨道交通网络优化配置、运营调度及行车管理提供重要的决策支持。     

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。     

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.     

城市轨道交通项目融资悖论与网络融资全面创新

结合上海轨道交通建设实践,分析了项目融资模式在城市轨道交通网络建设阶段存在的4大问题。介绍了城市轨道交通网络融资模式的内涵及其创新实践。城市轨道交通网络融资模式,开创了"城市轨道交通网络融资特别授权"模式,以及"网络总银团加项目子银团"全新模式,实现了网络融资贷款的贷款审批条件、贷款期限和贷款利率的统一。由项目融资到网络融资的网络化思维转换和体制创新突破,既化解了融资矛盾、规避了金融风险,又促进了银行间的公平有序竞争,充分利用了各类银行信贷资源,支持了城市轨道交通网络的建设。     

城市轨道交通联络线建设成本优化法的研究

研究目的:城市轨道交通联络线是连接两条独立运营线路的辅助线路。在城市轨道交通线网规划的过程中,联络线的合理布局是网络中各条线路连通的关键前提条件。建设成本优化法是从城市轨道交通网络全局出发,以图论为理论基础,根据实际现场调查数据,提出总建设成本最低的联络线布设方案的设计方法。在计算机的辅助下,该方法适用于线路数量较多、线路间关系较复杂的城市轨道交通线网的联络线设置。本文对联络线建设成本优化法进行了思考和研究,以进一步优化联络线的布局方法。研究结论:本文提出了"联络线建设影响范围"、"加权平均成本等级"和"虚拟建设成本等级"的概念及其确定方法,使建设成本优化法更完善。并以北京市2010年底城市轨道交通线网的联络线规划为案例,介绍建设成本优化法的具体操作过程,并阐述该方法的优缺点。     

关于市域快速轨道交通线网规划的思考

通过总结国外大城市快速轨道交通的发展经验,指出超大城市市域快速轨道交通线网应基于既有城市轨道交通实施,并给出市域快速轨道交通的系统制式、设计速度、线路运输能力、运营模式及收费方式等主要技术指标选择。以广州为例,提出市域快速轨道交通"贯穿式"空间网络布局的设想方案,并通过与地铁线路互联互通,实现广州远郊区域快速通勤的目标以及城市轨道交通网效益最大化,为国内(超)大城市发展轨道交通提供借鉴。     

城市轨道交通新线接入对既有网络 客流分布的影响

以城市轨道交通新线接入对既有网络客流影响为研究对象,深入研究相关理论与方法,基于接入轨道交通网络的新线特点、接入位置等因素,提出接入轨道交通既有网络市区贯穿型线路、市区环状型线路、郊区延伸型线路3种新线类型,分析不同新线类型接入后对既有轨道交通网络客流分布的影响以及引起客流分布变化的原因,主要有:网络规模的扩张、土地使用性质的改变、网络连通性增强3个原因,并通过选取北京既有网络中的4号线为典型案例,分析不同类型的线路接入对4号线的客运量、换乘量以及断面客流量的影响,从而得出城市轨道交通新线接入对既有网络客流分布的影响机理。     

大城市城市轨道交通线网规划关键技术探讨

目前,城市轨道交通线网规划的技术已相对成熟,指导了我国超大、特大城市的城市轨道交通建设。随着城市化进程的不断加快,人口在100万至500万的大城市已成为城市轨道交通规划和建设的重要参与者。大城市在空间、人口、经济、交通出行特征等方面与超大、特大城市存在较大的差异,使得目前城市轨道交通线网规划的技术对大城市的适用性存在一定的局限。通过分析大城市与城市轨道交通的互动关系,提出大城市城市轨道交通线网规划的需求。基于现有的城市轨道交通线网编制技术流程,结合大城市的需求,从前提研究、方案研究、实施规划三个层面,对城市轨道交通线网规划编制中服务范围分析、线网规模确定、近期建设方案制定等技术内容提出优化建议,以适应大城市城市轨道交通线网规划的编制需求。     

东京都市圈轨道交通与城市协调发展分析

首先介绍了东京都市圈轨道交通线网布局、规模和覆盖率,然后从轨道交通系统与城市规划演变、轨道交通系统与城市发展水平、轨道交通系统与城市功能布局三个维度分析了东京都市圈轨道交通与城市融合发展规律,探究了轨道交通系统与居住人口分布、就业岗位分布、城市空间结构、城市功能布局的关系.从东京都市圈多层次轨道交通系统、以公共交通为导...     

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。     

基于数据融合的城市轨道交通规划理论研究——BIM与GIS一体化研究综述

大数据与信息化给城市和轨道交通领域带来了更多机会和挑战,不同来源信息数据的整合需要跨尺度理论、综合化技术手段及跨平台分析方法。轨道交通领域需要跨部门、多专业协作,而数据融合技术为城市轨道交通与城市空间协同性差、相关专业之间存在技术壁垒等问题提供解决途径,并为城市轨道交通规划中二维信息向三维信息的转变搭建技术平台。针对当前轨道交通领域信息化趋势及信息集成的需求,通过建立比较框架,探讨在数据融合环境中,打通城市国土空间规划、城市轨道交通线网规划及车站建筑设计等阶段,建筑信息模型(buildinginformationmodeling,BIM)与地理信息系统(geographicinformationsystem,GIS)一体化平台在数据支撑规划设计中的应用。从CAD、GIS以及规划支持系统(planningsupportsystems,PSS)3个不同阶段综述规划信息平台的发展,探讨每个阶段针对轨道交通一体化的技术特征、进步和局限。通过对理论趋势、城市规划与城市轨道交通发展需求和相关技术现状等方面的研究,显示城市规划与城市轨道交通领域的技术平台和数据标准均呈现出整合化特征。针对城市轨道交通领域整合的发展趋势与数据融合需求,提出BIM和GIS软件平台及数据标准的集成,是城市轨道交通科学化、智慧化发展的技术关键,也是大数据时代实现轨道交通与城市协同发展的重要支撑。     

天津市城市轨道交通线网规模研究

介绍轨道交通线网合理规模的含义,以世界城市轨道交通较为成熟的东京、伦敦、巴黎、纽约、新加坡、上海、北京等城市为案例,总结其轨道交通发展指标.结合天津市的实际情况,采用交通出行需求分析法对天津市中心城市轨道交通的线网规模进行匡算;同时参照国内外同类城市轨道交通线网规模技术指标,从轨道交通线网面积密度和轨道交通线网人口密度两个方面,对服务水平进行类比分析,提出天津市中心城市轨道交通线网的合理规模.通过对比分析匡算结果,最终得出天津市中心城市轨道交通2020年线网合理规模为474～526 km,2040年线网合理规模为775 ～ 850 km.     

基于软交换的轨道交通专用通信系统的发展

阐述了轨道交通专用通信网的发展现状和问题;结合当前轨道交通规模化建设、网络化运营和智能化管理的需求,分析城市轨道交通发展软交换技术的优势;指出了基于软交换技术的IP网是未来城市轨道交通专用通信网的发展方向;在此基础上进一步论述了城市轨道交通通信专网建设软交换网络体系的网络规划,网络演进策略和旧网改造思路。