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城市轨道交通网络脆弱性研究

李冰玉  
【摘要】:随着城市轨道交通网络规模不断扩大和客流量不断攀升,出现了很多亟待解决的问题,如乘客换乘时间延长、换乘不平衡、站台拥堵、客流流动效率低等。上述这些问题阻碍了网络化运营效能的发挥,也产生了很多安全隐患。事实证明,交通网络问题的解决之道是在研究由于路网系统逐渐复杂化所显现出的问题的规律和特征的基础上,探索网络的脆弱线路或车站,并挖掘线路或车站在各种条件下的变化规律以及可能产生的后果,寻求合理的运营保障方案以指导实践。论文对城市轨道交通网络脆弱性的研究如下:首先,基于对已有关于城市轨道交通网络能力相关文献的归纳提炼,总结出城市轨道交通网络脆弱性的定义:包括静态的物理结构方面的脆弱性和动态的运输组织方面的脆弱性;其次,对复杂网络的几种网络类型及其对应的基本特性进行了总结,并提出了2种主要的攻击策略,即单个站点分别攻击和满足条件站点依次攻击策略,以上理论的研究作为网络物理结构脆弱性建模及分析的依据。通过对脆弱性影响因素的分析,选取平均连通效率这一因素作为脆弱性的衡量标准,以其在攻击策略下所发生变化的程度来判断网络的脆弱性,并以重庆市轨道交通网络为例进行案例分析;再次,在对影响运输组织脆弱性因素分析的基础上,考虑由于大客流的拥挤可能带来的列车停站时间延长,运行延误及在延误网络中的传播因素,考虑车站失效后,管理者一般会采取的限制进站措施,建立了基于客流实时分布的客流拥堵网络化传播模型,以此反映大客流在网络中的动态传播过程。最后,对轨道交通网络脆弱性的改进进行了研究,对不同的脆弱性分别进行,包括网络物理结构脆弱性的改进及运输组织脆弱性的改进,前一种在对不同网络物理结构进行对比的基础上进行;后一种则主要是对已有的比较成熟的改进方案进行归纳提炼得出。改进方案可以降低脆弱性轨道交通网络的脆弱性,提高可靠性。


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