城市轨道交通突发客流传播特性及客流控制措施研究

【摘要】：随着城市轨道交通近些年的飞速发展,各大城市轨道交通网络化进程逐渐加快,线网通达性日益增强,乘客行为日益多样,客流时空分布日趋复杂,客流需求与运输能力间的耦合关系日趋紧密,这就对客流运输组织、列车运行控制提出了更严格的要求。然而,在我国城市轨道交通的发展过程中,随之而来的客流拥堵,安全运营隐患等问题逐渐凸显。本文以城市轨道交通突发客流为主线,从突发客流的生成及影响,突发客流期间轨道交通拥堵传播规律及其控制措施三个方面展开研究,主要研究工作包括：(1)根据突发客流的定义及其特点,总结出突发客流的组成及推算公式,划定了突发客流对城市轨道交通的影响范围;对突发客流下城市轨道交通客流承担率及客流分配规律进行研究,建立多项非集计logit模型；最后,以北京五棵松体育馆举办体育赛事为例,对突发客流总量及轨道交通客流分担量进行计算分析。(2)在分析城市轨道交通线网拓扑结构图的基础上,基于元胞自动机理论,考虑车站进出站客流的时空差异性、车站个体特征对拥挤传播的影响、客流拥挤传播的方向性,借鉴病毒传播动力学理论,构建轨道交通线网客流拥挤传播的CA-SIR模型；以北京市城市轨道交通部分线网为例,结合实际调查的客流数据,针对国家图书馆站出现的突发客流进行仿真研究,并通过与实际数据对比验证了模型的有效性；最后对不同类型的初始拥堵车站对于拥堵传播的影响进行研究,总结出北京市轨道交通网络拥堵传播规律。(3)针对突发客流引起的拥堵问题,展开线路层客流控制措施研究,建立适用于线路层的多站协同客流控制模型；以北京地铁6号线为例进行了案例分析,通过区间输送能力利用率及车站客流密度两个指标将模拟结果与实际数据进行对比分析,为限流车站的选择,限流时间及限流强度的控制提供了理论依据,丰富了城市轨道交通客流需求管理理论及方法,为客运组织中限流方案制定提供量化参考依据。