基于车站仿真和LSTM的轨道交通换乘站动态性能评估方法

在轨道交通客流量快速增长的背景下,为有效评估换乘车站运营过程中动态性能,提出基于机器学习的换乘站动态性能评估方法。基于提出的有效换乘人数、换乘时间和拥挤度的动态性能评价指标,深入分析了车站动态性能的影响因素,利用考虑行车与行人的换乘车站仿真模型提供机器学习所需的时间序列数据,采用长短期记忆(long short-term memory,LSTM)的机器学习方法,建立评价指标的预测获取方法,动态获取车站在不同条件下的运营状况。以犀浦站为例,运用仿真模型构建的2.24万个样本来训练预测模型。预测结果证明了预测模型的精度,并量化了购票比例对车站动态性能的影响。所提方法能够为轨道交通换乘车站换乘组织和客运作业提供有效建议。     

城市轨道交通全自动运行系统仿真研究及应用

随着城市轨道交通全自动运行系统(Fully Automatic Operation, FAO)关键技术的发展和自主化全自动运行系统示范工程的应用,越来越多的城市轨道交通线路采用FAO系统。全自动运行系统的高可用性、高可靠性和高安全性也对线路开通前的测试与验证提出了更高要求。通过全自动运行系统仿真研究,结合北京轨道交通燕房线全自动运行自主化示范工程综合调试验证管理平台,建立基于场景的FAO系统仿真模型,分析FAO系统仿真关键技术及方法,探讨FAO系统的仿真模型和方法的应用,为下一代轨道交通前沿技术预研、产品研发、测试等提供更强有力的支撑。     

基于复杂网络的城市轨道交通网络中心性研究

城市轨道交通车站在网络中承担着乘客集散和连通区间的重要作用,如何有效评估其在客流网络中的影响力是研究网络结构优化和降低运营风险的重点。基于复杂网络理论,以车站为研究对象,通过建立网络客流分配模型,结合轨道交通智能卡数据提出城市轨道交通网络车站客流的集聚程度指标和3个客流中心性指标。将研究方法应用于北京市地铁网络,识别出了北京地铁的重点车站并且系统性分析了北京地铁早高峰客流现状,为地铁网络运营提出意见。     

城市轨道交通枢纽适应性仿真系统实现策略

首先在5个仿真子系统的划分基础上,建立设施布局图、设施数据设置、仿真数据设置、仿真过程演示、仿真结果分析5个功能模块。其次提出了离散和连续仿真相结合、微观和宏观仿真相结合、基于启发式算法的仿真优化策略、虚拟环境动画演示和多线程控制策略等仿真实现方法。接着提出了基于UML的类模型、状态模型、交互模型的面向对象建模方法。然后从设施布局、设施规模、客流规模、进出站列车四个角度分析了设施适应性的对比评价研究策略。最后应用提出的基于遗传算法的仿真优化策略,实现了售检票区域子系统内进出站闸机的仿真优化配置算法的验证与分析,为仿真系统的应用开发奠定了理论和技术基础。     

基于复杂网络的轨道交通路网可靠性仿真分析

首先通过引入复杂网络的相关特征指标,介绍了城市轨道交通路网的复杂网络特征;然后,设计了轨道交通网络仿真分析模型和路网连通可靠性评价指标,并以此为基础研究了轨道交通路网的失效仿真分析理论和方法;最后,以上海市2020年远景规划路网为例,标定了其网络类型,并对该路网的连通可靠性进行了仿真分析研究.将复杂网络理论应用到城市轨道交通领域中,可为轨道交通基础理论的研究开辟新的思路.     

城市轨道交通系统谐波的提升小波仿真分析

城市轨道交通牵引供电系统采用12脉波整流机组和24脉波整流机组进行整流,所产生谐波以11次、13次、23次和25次谐波为主。针对城市轨道交通牵引供电系统谐波的特征,采用小波变换和提升小波变换对城市轨道交通牵引供电系统所产生的高频谐波信号进行仿真研究,并对其结果进行比较。结果表明:与小波变换相比,提升小波变换应用于城市轨道交通牵引供电系统的谐波分析,其独特的结构有效地减少了计算的复杂度,降低了运行时间,是一种快速的小波实现方法,对实现城市轨道交通牵引供电系统谐波信号的快速、实时检测具有很好的应用价值。     

基于生命周期客流分摊成本的城市轨道交通定价方法

从便于乘客理解的角度,考虑乘客应该承担的成本及公平性问题,提出了基于生命周期客流分摊成本(Life Cycle Cost Apportioned in the entire passengers,LCCA)的城市轨道交通定价方法.该方法是在两部定价方法的基础上,将城市轨道交通项目生命周期的成本分摊到对应的客流上.论文给出了LCCA方法的计算模型及其检验准则,并简要分析了相关的政府补贴问题.将该方法应用于南京地铁2号线平均票价的测算,结果具有较强的可行性.     

城市轨道交通线网规划方案综合评价指标体系研究

线网规划方案评价贯穿于线网方案构架设计及评优决策的始终 .通过总结国内外现有评价指标体系的使用情况 ,结合我国城市当前的规划工作实际 ,运用层次分析法和模糊综合评价方法相结合的方法 ,提出了一套适用于我国城市轨道交通线网规划的综合评价指标体系 .     

城市轨道交通列车运行并行计算与仿真

列车运行计算是城市轨道交通系统设计的重要工作。基于面向对象的思想和系统理论概念，设计并实现了城市轨道交通列车运行仿真系统。对系统中的主要计算过程进行SIMD并行化，设计了基于SSE的算法，并对代码进行了优化。测试结果表明：应用SSE后系统整体运算速度得到了大幅度的提高。     

基于蚂蚁元胞自动机的地铁通道双向行、流仿真

通过对北京市地铁通道内行人走行特性的观测,分析了对向行人具有右侧行走、跟随行走、右侧避让对向行人、对后方信息缺乏关注、与对向行人的位置互换以及行人趋于选择最短路径等行为特性及交通特性.结合蚂蚁在走过的路径上留有信息素的思想,提出了反映双向行人走行特性的元胞自动机更新规则,建立了基于蚂蚁算法的元胞自动机模型,并研究了信息素挥发系数对仿真结果的影响.仿真实例表明,该模型能有效显现双向通道内的行人走行特性.     

城市轨道交通系统谐波的小波降噪仿真分析

城市轨道交通牵引供电系统采用12脉波整流机组和24脉波整流机组进行整流,所产生谐波以11次、13次、23次和25次谐波为主,这些高频谐波对城市轨道交通列车的安全稳定运行造成了很大的危害。针对城市轨道交通牵引供电系统谐波的特征,分析了小波降噪在城市轨道交通牵引供电系统的应用并进行了仿真;由于在小波降噪中不同的阈值适应的信号特征不同,采用多种小波阈值对城市轨道交通牵引供电系统谐波信号进行降噪,并从中选择了最优的降噪阈值,达到对信号的优化处理。仿真结果表明,城市轨道交通牵引供电系统谐波信号的最优阈值为sqrt(2log(length(X)))阈值,它降噪后可使信号中的谐波成分有明显的降低。