基于路网客流模态的城市轨道交通网络拥堵演变机理

为描述客流负荷状态及拥堵演变规律,基于客流梯度概念提出了路网客流模态概念及其物理特征描述,包括自由模态、拥堵模态和拥堵消散模态.采用客流场强的计算公式来估算下车客流比例,将车站客流负荷指数和区段客流负荷指数作为点拥堵的关键参数,计算路网客流模态值.提出成网运营条件下的客流交换关键参数,并构建基于元胞自动机模型的客流拥堵动态演变模型,研究路网客流拥堵的动态传播与演变规律,分析路网客流群体行为演化机理.以北京市部分城市轨道交通路网为例,基于客流实际调查数据,通过调整上车客流比例,利用MATLAB软件对不同时刻的路网客流模态值进行仿真计算.结果表明,不同时段内路网客流处于不同模态,从而验证了路网客流模态的物理特征.     

基于云模型-Markov链的城市轨道交通车站客流状态分析

在大客流条件下,城市轨道交通车站为缓解大客流的冲击,需要全面地分析和准确地预测车站客流状态,进而采取大客流组织措施.本文在明确车站结构设施设备布局的基础上,针对车站不同的设施设备进行了客流状态划分,确定了车站设施设备客流状态等级,基于此,构建了车站客流状态辨识模型,通过状态隶属关系结合马尔科夫状态转移理论分析了客流状态的动态变化情况,系统地实现了设施设备客流状态级别的判断与动态预测.通过实例分析,验证了该方法能够较准确地判别车站客流状态变化情况,为车站安全运营管理、客流控制、应急处置等方面提供决策支持,具有较强的应用价值.     

轨道站出入口客流分布系数估计方法

将轨道车站出入口客流分布系数的预测问题转化为对站点周边路网中行人活动分布比例关系的研究,采用空间句法轴线图模型的道路R3集成度建立预测轨道站出入口客流分布系数的方法.为了避免其他因素对轴线模型估算轨道车站出入口客流分布系数产生影响,选取上海8个郊区轨道车站24个出入口进行方法有效性验证分析,同时评价该方法的精度性和局限性.     

基于网络可控性的地铁客流控制站点识别研究

选择合适的站点进行客流控制有利于提高地铁高峰期客流时空分布均衡度和运力资源的利用效率.基于网络可控性判别原理提出客流控制站点选择优化策略,通过引入阈值,将初始状态连接矩阵转化为骨干矩阵,给出节点控制能力的概念,提出求最小驱动节点集的搜索算法.以某市地铁客流网络进行算例分析,结果表明:当限流车站达到23%以上时,系统处于可控状态,给出了路网在可控状态下的最小控流车站集合.     

基于动态可达性的城轨末班车时刻表优化

对城市轨道交通动态可达性及末班车时刻表的研究,是优化轨道交通末班车换乘衔接,保证运输效益最大化的基础.首先,从点、线、面三个层面,在综合考虑路网静态拓扑结构及动态OD(Origin-Destination)客流的基础上,提出城市轨道交通动态可达性指标及其量化方法;其次,面向广州市轨道交通网络,基于OD客流需求进行网络客流加载并评价轨道交通网络可达性;最后,以动态可达性最大为目标,考虑各线路发车时间等约束,建立末班车时刻表优化模型,并以广州地铁为例,基于遗传算法对其末班车时刻表进行调整优化.结果表明:调整后广州地铁路网末班车静态可达性提高20.29%,动态可达性提高10.97个百分点,优化后的末班车时刻表能有效提高运输能力,该模型可为网络运营组织提供决策依据.     

城市轨道交通网络客流协同控制模型

从线网层面构建城市轨道交通进站客流协同控制模型,为客流控制措施的制定提供理论依据。该模型以网络客流需求及分布特征为基础,建立客流需求与输送能力匹配度最大化和延误客流量最小化的多目标数学规划模型,计算控制目标条件下的车站最佳进站客流量,为限流车站选取、限流时段确定以及限流强度确定提供量化依据。模型具有计算简便、快速等特点,适用于大规模路网条件下客流控制策略的生成。最后,以北京市轨道交通网络为对象进行实证分析。研究结果表明:该方法能够指导车站限流措施制定,验证了模型的有效性和准确性。     

基于消错决策法的地铁车站安全态势分级

在城市轨道交通研究中,因不同车站所处区位及交通特征差异巨大,有必要针对不同等级、类别的车站进行相应的监测预警和配套设施部署,对提高地铁系统的风险防控和应急救援水平具有重要意义。利用一种消错决策方法,研究并建立了涵盖城市轨道交通运行过程中产生的动态数据的车站分级指标体系,并以南京地铁3号线为案例对29个车站进行了站点分级。结果表明,以选取的"高峰小时客流量""高峰时间不均匀系数""线网节点介数"等5个车站分级指标,将案例中全部车站动态地分为三个等级。该研究结果论证了地铁车站安全态势分级方法的有效性和可行性,可为运营单位更加科学合理地对地铁线网进行针对性监管部署提供理论及方法依据,使之具有实际操作性。     

城轨路网下车站重要度的评价方法及应用

为了分析不同运营车站的重要程度,以此作为城市轨道交通运营管理的理论依据,通过对城市轨道交通典型运营车站的深入调研,分析影响车站重要度的因素,参照国家标准规范对各因素进行量化,从客流、车站属性和环境3方面构建了车站重要度评价指标体系。在分析各指标特性的基础之上,建立指标数据预处理方法,提出基于层次分析法的主成分分析综合评价模型,对车站的重要程度进行评价。最后选取北京城轨路网的8个典型车站进行实例验证,计算结果与实际情况吻合较好,该指标体系与评价模型能够在一定程度上为城市轨道交通运营管理提供理论决策支持。     

城市轨道交通车站客流模态与控制策略

分析城市轨道交通车站系统内部设施客流的流动关系,建立车站内部设施客流演化模型,从系统行为的角度构建城市轨道交通车站客流状态模态集,从而刻画车站客流群体行为演化机理.基于系统动力学给出了客流模态的定义,利用车站系统的站厅客流、站台客流、中间设施拥挤度等关键变量,分析设施客流之间的非线性作用关系,建立车站内部设施客流演化数学模型.给出模型的解析解,分析并推导了平衡点的存在性和达到稳定的条件,同时给出了相对应模态的物理特征.以北京某典型地铁站为例,根据某工作日的进出站客流量以及满载率的变化情况,利用M atlab软件对模型求解并进行数值模拟,从而得到不同参数下车站客流随时间的变化曲线,并在此基础上给出了车站客流控制策略.     

综合运输客运枢纽换乘系统布局优化模型

从旅客的全出行过程分析了综合运输客运枢纽的旅客换乘流线和换乘特征,提出了基于全出行过程的"路径—方式"分配模型和枢纽车站的换乘量预测方法.从全路网来看,换乘布局影响路网客流分布和枢纽内各车站换乘量,外部路网和枢纽内的相关市政配套设施需依据交通量和换乘量同步变化,据此建立了综合运输客运枢纽换乘系统布局优化模型.最后,通过淄博北综合运输枢纽的实例验证了模型和方法的可行性.     

高速铁路开通对长江三角洲城市群网络空间结构的影响研究

高铁开通提高了区域可达性,促进了要素流动,从而对区域产业发展和空间结构产生了重要影响。长三角城市群作为我国经济最发达、高铁密度最高的地区,研究高铁开通对其空间结构的影响具有重要的理论和实践意义。本文以长三角城市群26个城市为研究对象,通过构建城市间经济联系强度矩阵,运用社会网络分析方法从网络密度、中心性和凝聚子群等方面研究高铁开通其网络空间结构的影响。研究结果表明,高铁开通对长三角城市群网络空间结构起到了一定的整合优化作用,进一步完善高铁网络建设将有助于实现长三角城市群均衡发展。     

高速铁路引入大同枢纽方案研究

根据大同铁路枢纽现状、车流特点及存在的问题,并结合大同铁路枢纽、城市总体发展规划和高速铁路自身的特点,对高速铁路引入枢纽后客运站的设置和分工进行了综合比选,得出在东王庄新建大同高速客运站较为合理的结论。     

高速铁路客运枢纽交通规划研究

交通引导选择,交通改变生活,高速铁路将带来快捷、安全、舒适的长途交通选择。高速铁路客运枢纽的交通特征介于机场与传统火车站之间,既需要便捷的大运力集散交通系统,也需要人性化的换乘空间。文章以广州铁路新客站为例,系统地阐述了高速铁路客运枢纽的交通对策、交通需求、路网规划与轨道交通线网规划等问题。     

高速铁路中间站股道规模配置与列车时刻表的综合优化

高速铁路中间站的股道规模是影响线路通过能力和运输效率的重要因素;由于在高速铁路的规划阶段,很难对线路的远期客流情况进行预估,因此在运营一段时间后,往往需要通过修建侧轨或站台的方式,对线路沿线的中间站的轨道规模进行更新配置。对于高速铁路来说,其线路上运行的列车均为动车组列车,列车的追踪间隔短,发车密度大,在中间站的停站时间不能过长,一般都以快进快出的运营模式进行运营;同时高铁修建和运营具有高成本属性。文中以改建施工成本和总旅行时间作为评价目标,以列车时刻表与中间站股道数量的耦合关系为约束,构建了综合优化模型。在将约束线性化的基础上,借助商业优化软件GAMS和其集成的CPLEX求解器对模型进行了求解。算例结果表明：将中间站的股道规模配置情况和列车时刻表进行综合优化,一方面能够在时刻表中较好地确定列车越行和折返的站点,另一方面能够在最低施工成本的情况下最大限度地满足未来客流的需求。     

基于标杆城市法的城市交通运输结构预测方法研究——以温州市为例

由于交通运输系统的复杂性和交通需求影响因素的多样性,传统模型对交通运输方式进行预测时偏差较大,且对于中长期预测结果精度不高,更适用于短期预测.引入标杆城市法的概念,通过比较目标城市与标杆城市的主要发展指标,分析与标杆城市间存在的差距以及未来发展的优势,运用趋势外推法对目标城市未来长期运输结构进行预测.以温州市为例进行预测,结果表明：随着甬台温和温福高速铁路的建成开通,温州市公路干线网路得到进一步完善,温州市客、货运输结构都将产生较大变化,随着温福铁路的建设完成,大部分货物的运输方式由公路转为铁路.     

城轨站行人流线网络客流分配算法与软件实现

为实现符合城市轨道交通车站行人流线网络特点的行人设施客流分配,首先将分方向实结点时间阻抗与结点客流方向引入最短路径识别,将其嵌入连续平均法,建立了适用于城市轨道交通车站行人流线网络的客流分配算法.然后,利用C#和Matlab语言在AutoCAD环境下开发了相应的客流分配软件,并在此过程中提出了结点客流方向获取方法.算例表明,该算法能够实现考虑分方向实结点时间阻抗的城轨站行人设施客流分配;与TransCAD、VISUM相比,软件符合行人流线网络特点,操作简便.     

空铁综合运输网络结构特征实证分析

为探究中国空铁综合运输网络结构特性,以城市为节点,若城市间有航班或高铁则连边,以航班数量和高铁数量为权重,分别建立了3个加权网络：高铁子网络、航空子网络和空铁综合运输网络。首先,通过均值关联、三角中介中心度、加权谐波中心度指标对比研究了不同网络的关键节点;其次,通过聚类系数和平均最短路径长度研究了三个网络的小世界特性;再次,通过Newman算法研究了三个网络的社团结构;最后,通过加权网络效率为指标,研究了三个网络的鲁棒性。研究结果表明,北上广深是三个网络的三种不同加权中心度的排名都很靠前,是共有的最为关键的节点。三个网络都具有小世界特性,但只有高铁子网络的模块度值大于0.3,存在明显的社团结构,并被划分为了10个社团。空铁综合运输网络具有更好的加权网络效率,约为0.32,为三个网络中最高,节点失效时的加权效率变化最小,鲁棒性最强。可见空铁综合运输网络集成了高铁网络、航空网络的互补优势,网络结构特征优于单一运输网络。     

基于空间关联度的高铁综合客运 枢纽客流参数预测算法

提出了基于空间关联度的高铁客运枢纽客流参数预测算法. 通过对高铁综合客运枢纽瓶颈点及其关联点之间的关联度进行研究,利用瓶颈点和关联点的实时客流参数信息,实现对瓶颈点客流参数信息的短时预测. 实验证明该算法在高铁综合客运枢纽客流安全预警实际应用中,能够快速反映客流扰动,具有较强的抗干扰能力,为高铁综合客运枢纽安全预警提供支持.     

基于非集计模型的中长途客运旅客选择方式

近年来,随着我国高铁的快速发展,给公路客运产生了巨大的冲击。为了提高公路客运企业竞争力,结合中长旅客出行需求和发展态势,笔者从旅客特性、出行特征、运输方式特性等角度,分析了旅客出行行为偏好影响因素,构建了基于非集计的多元Logistic旅客选择方式回归模型。论文依据北京公路客运数据,对0～400km和400～800km的中短途和中长途旅客出行选择行为进行了敏感度分析实验。实验表明,0～400km中短途出行的旅客对便捷性和准时性的敏感度高,而400～800km中长途出行的旅客对出行费用、出行时间、舒适性和安全性的敏感度高。     

基于证据推理的高铁综合客运 枢纽客流图像背景建模

针对高铁综合客运枢纽客流图像特征,提出基于证据推理的客流图像背景建模方法. 利用均值背景模型和灰度分区处理提高背景模型的处理速度,通过引入证据推理构建合适的mass函数,提高背景灰度值的取值范围的置信度,从而提高背景图像的精确性. 结果表明,该方法原理正确,在高铁综合客运枢纽客流安全预警实际应用中,能够快速准确地生成客流背景图像,保证了客流信息提取的速度和精度.