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城市轨道交通路网客流拥挤传播特性及疏解策略研究

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城市轨道交通路网客流拥挤传播特性及疏解策略研究

作者：张钰梅北京交通大学

学位级别：硕士

近年来,我国城市轨道交通发展迅速,已成为城市市民日常出行的重要交通方式。然而,日益增长的客流量也给轨道交通运营带来了巨大挑战,客流拥挤已成为大城市轨道交通常态。造成客流拥挤的原因很多,包括车站所处区域的城市功能、车站在路... 详细信息

近年来,我国城市轨道交通发展迅速,已成为城市市民日常出行的重要交通方式。然而,日益增长的客流量也给轨道交通运营带来了巨大挑战,客流拥挤已成为大城市轨道交通常态。造成客流拥挤的原因很多,包括车站所处区域的城市功能、车站在路网中的地位、相邻区间的输送能力等多种因素,因此深入分析车站客流拥挤的成因及其在路网上的传播规律,并据此制定相应的疏解策略显得十分重要。基于此,本文主要做了以下工作：(1)对城市轨道交通路网客流拥挤的含义、类别、成因及特性进行详细分析,得出引发客流拥挤的原因可以分为拓扑结构、输送能力和客流需求三个方面,且客流拥挤在路网上具有明显的传播特性,一个车站发生拥挤会引发周边车站发生拥挤,形成“点-线-面”的拥挤扩散态势。(2)根据城市轨道交通路网特征和客流拥挤形成的原因,构建城市轨道交通多层网络,借鉴复杂网络的相关理论,从拓扑层、能力层、客流层三个层面提出路网客流拥挤易发节点的识别指标,并以2014年北京城市轨道交通路网进行实例分析。(3)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及元胞的思想,构建轨道交通路网客流拥挤传播SIS-CP模型,并以北京城市轨道交通早高峰实际运营数据为例,对客流拥挤在路网上的传播特性进行验证分析。(4)依据客流拥挤产生的原因(原发性拥挤或继发性拥挤),从路网拓扑结构、列车运输组织、客流需求控制三个方面出发,提出面向点、线、面三种不同拥挤形式的疏解措施。在此基础上,结合仿真事例分析客流控制策略对客流拥挤的疏解效果,为城市轨道交通的客流疏解策略制定提供了一定的依据。

关键词：轨道交通客流拥挤传播

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兼顾效率与公平的城市轨道交通客流控制优化

交通运输系统工程与信息 2024年

作者：梁金鹏赵莲芳李利鸣郑建风宋达宽大连海事大学交通运输工程学院大连海事大学航运经济与管理学院大连公共交通建设投资集团有限公司

高峰时段客流拥挤是大城市轨道交通面临的关键挑战，其不仅增加站内客流踩踏事故风险，还导致上下游车站的乘客等待时间存在显著差异。针对客流需求的随机性和动态性特点，本文构建了一个旨在提高出行效率并改善乘客出行公平性的多目标... 详细信息

高峰时段客流拥挤是大城市轨道交通面临的关键挑战，其不仅增加站内客流踩踏事故风险，还导致上下游车站的乘客等待时间存在显著差异。针对客流需求的随机性和动态性特点，本文构建了一个旨在提高出行效率并改善乘客出行公平性的多目标客流控制优化模型。该模型通过合理确定各站点乘客的上车比例，在满足可行性约束条件下，优化所有乘客平均等待时间(效率)和每个站点乘客平均等待时间(公平性)与理想值间的欧式距离。为求解该多目标随机优化模型，本文开发了在线优化算法，从而针对每种需求场景制定客流控制决策。基于北京地铁5号线客流数据的数值实验结果表明，与先到先服务的基准策略相比，该策略能显著提升运营效率并改善公平性。此外，该算法能得到与Gurobi直接求解相近的结果，同时将计算时间降低了76.3%。本文为解决高峰时段轨道交通客流拥挤问题提供了有效的策略和方法论参考。

关键词：城市交通客流控制多目标优化问题客流拥挤在线优化算法

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超大规模客流仿真和引导技术研究

超大规模客流仿真和引导技术研究

作者：何业上海交通大学

学位级别：硕士

组织一个会有大量人来参观的大规模活动是很有挑战性的。其中一个很重要的问题是处理过度拥挤情况的发生,这会导致非常严重的后果。我们给出了几个例子。 2004年2月5号,在密云县举行的灯会展上,有30000人涌入公园,而这大大超出了公园能... 详细信息

组织一个会有大量人来参观的大规模活动是很有挑战性的。其中一个很重要的问题是处理过度拥挤情况的发生,这会导致非常严重的后果。我们给出了几个例子。 2004年2月5号,在密云县举行的灯会展上,有30000人涌入公园,而这大大超出了公园能接纳的人数,最后在一个过度拥挤的桥上发生踩踏事件,导致37人死亡和15受伤。 2006年1月12号,穆斯林教徒在举行每年一度的朝圣集会上发生踩踏事故,最终导致345人丧生。 2008年8月3日在印度北部发生了严重的踩踏事故,死亡123人。在这些踩踏事故中大多发生在人口众多的国家,而且死亡和受伤的主要是妇女和儿童。作为人口众多的国家,过度拥挤情况的研究和分析更需要我们的关注。例如,现在在中国,越来越多的大规模活动会举办,例如北京2008年奥运会和之后的上海2010年世博会。因此,对过度拥挤进行定性和定量的研究是很必要的。本文研究的是针对超大规模客流时拥挤情况时进行定性和定量的分析,主要研究内容如下: 本文首先介绍了大规模客流模拟仿真和应用的发展现状和课题提出的背景,论述了对大规模客流模拟仿真和引导的必要性。并从客流仿真的定义、分类、特点和框架等方面对超大规模客流模拟仿真和引导的基本原理作了详细的介绍。接着详细分析了目前有关大规模客流仿真的技术和大概原理以及实现方法,介绍了目前大规模客流仿真技术的算法原理和特点,特别对几种影响较大的客流仿真技术做了详细的介绍。在前面分析研究的基础上本文提出了自己的大规模客流仿真的框架以及详细的实现方法。建立了基于上海2010世博会园区的大规模客流仿真模型,首先提出了建立仿真模型的前提和假设,然后介绍了模拟展览馆的相关参数,最后我们描述了游客怎样选择他们参观的目标。然后给出针对基于上海2010世博会园区的大规模客流仿真模型仿真实验结果,并对其进行了分析。最后是对本文所做工作的总结,并展望了今后的研究方向。

关键词：行为选择客流拥挤客流仿真场馆建模

城市轨道交通路网客流传播建模与限流策略研究

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城市轨道交通路网客流传播建模与限流策略研究

作者：黄文慧北京交通大学

学位级别：硕士

随着我国城市化推进和轨道交通的迅猛发展,城市轨道交通日益成为居民日常出行的重要交通方式。然而,高峰期客流拥挤及其传播逐渐成为突出问题,威胁着城市轨道交通的安全高效运营。客流的拥挤及传播的本质原因是运能供给相对运输需求不... 详细信息

随着我国城市化推进和轨道交通的迅猛发展,城市轨道交通日益成为居民日常出行的重要交通方式。然而,高峰期客流拥挤及其传播逐渐成为突出问题,威胁着城市轨道交通的安全高效运营。客流的拥挤及传播的本质原因是运能供给相对运输需求不足。为降低客流拥挤及其传播造成的运营安全风险,在运能供给接近饱和的制约条件下采用客流流入控制措施(限流)具有较大的现实意义。客流在路网中有动态传播特性,因此有必要准确掌握路网客流拥挤的传播规律,包括客流拥挤的产生、传播和消散,并在此基础上进行限流策略的制定。本文以客流传播为主线,主要做了以下工作:(1)对城轨的路网客流拥挤传播问题进行了分析,包括其含义、分类、生命周期、影响、形成原因以及常态高峰下的典型场景。(2)构建基于元胞自动机(CA)的城轨单一线路客流传播模型。从单一线路入手,忽略换乘,在CA框架下建立模型,刻画客流的单一线路动态传播过程。以北京地铁1号线某区段为例进行研究,结果表明运用模型能获得客流的时变区间满载率,对时空维度上的拥挤高峰进行定位,为拥挤的疏解提供依据。(3)构建基于事件仿真的城轨路网客流传播模型。首先提出面向网络计算的路网客流传播模型框架。然后在给定OD数据基础上,进行客流路径选择比例计算。构建描述线路上联系客流流入-流出动态过程的关键参数——分流率,并给出其计算方法。将数据和参数代入演化子模型,按列车时刻表触发系统客流状态更新,最后实现"配流到车"的动态跟踪。以北京地铁某局部路网为例进行研究,结果表明借助模型能获得路网随时间变化的列车满载率水平,呈现客流拥挤在路网的时空演变过程,为限流策略的制定提供决策支撑。与基于个体的微观仿真相比,本模型以客流OD为基本仿真单元,具有运算效率高的特点。(4)提出面向常态高峰,基于客流推演的限流策略制定方法。借助客流推演识别限流车站和限流时段,确立安全运营为第一目标、乘客延误最小化为第二目标的总体优化目标,并根据具体客流传播模型的特点设计限流数值计算方法。以基于CA的单一线路客流传播模型为客流推演工具时,设计了逆推算法求解限流方案;以基于事件仿真的路网客流传播模型为客流推演工具时,采用改进的粒子群算法求解限流方案。实例验证表明:提出的限流策略制定方法能够为实际限流提供包含限流车站、限流时段和限流强度的量化方案,从而改善区间拥挤情况,提高运营安全水平。

关键词：轨道交通客流拥挤传播客流流入控制

基于多路径可达的城市轨道交通网络客流负载均衡方法

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武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2018年第3期42卷 430-434页

作者：黄志远周峰徐瑞华刘伟同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海申通地铁集团有限公司技术中心

以乘客出行需求为导向,以路径规划为基础,提出一种城市轨道交通网络客流负载均衡方法以缓解目前大城市轨道交通网络高峰大客流拥挤.建立考虑路径拥挤度的时间阻抗函数,搜索原始拥挤路径的微差异替代路径集;以均衡网络客流分布和缓解网... 详细信息

以乘客出行需求为导向,以路径规划为基础,提出一种城市轨道交通网络客流负载均衡方法以缓解目前大城市轨道交通网络高峰大客流拥挤.建立考虑路径拥挤度的时间阻抗函数,搜索原始拥挤路径的微差异替代路径集;以均衡网络客流分布和缓解网络供需矛盾为目标,利用运力富余的微差异替代路径动态分担拥挤路径限制区段上的OD客流量,生成客流负载均衡方案.以上海轨道交通网络中限制区段曹杨路—隆德路—江苏路为例进行方法验证.结果表明,提出的负载均衡方法能将限制区段满载率降低至85%以下且不产生新的限制区段.生成的负载均衡方案可为运营管理部门实际客流组织提供理论依据,使客流控制更有主动性、针对性和预判性.

关键词：城市轨道交通客流拥挤微差异替代路径负载均衡

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基于限流指数的城市轨道交通常态限流方案评估

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武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2019年第4期43卷 646-651页

作者：禹丹丹豆飞芦毅姚向明刘浩然吴倩北京交通大学交通运输学院北京100044 北京市地铁运营有限公司地铁研发中心北京102208 北京市地铁运营有限公司北京100044

针对轨道交通限流组织中缺乏有效的事后评估指标及方法,构建限流指数对限流方案实施效果进行量化评估.从车站、线路、网络三个层次构建限流指数计算方法.其中车站限流指数以车站进出站客流、相邻区间断面量及换乘量内在关系为基础,并考... 详细信息

针对轨道交通限流组织中缺乏有效的事后评估指标及方法,构建限流指数对限流方案实施效果进行量化评估.从车站、线路、网络三个层次构建限流指数计算方法.其中车站限流指数以车站进出站客流、相邻区间断面量及换乘量内在关系为基础,并考虑车站站台承载能力;线路限流指数是在车站限流指数基础上进一步考虑区间客流拥挤状态;网络限流指数是对路网内所有线路的综合考量.所构建限流指数具有基础数据易获取、计算简便、理论基础明晰等特点.以北京地铁为对象进行实证研究,结果显示:限流指数能够科学量化限流力度与客流拥挤间协调匹配关系,捕捉客流需求及运力的波动变化.

关键词：限流方案评估限流指数城市轨道交通客流拥挤常态限流

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