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铁路客运站客流监测与动态引导系统研究

铁路客运站客流监测与动态引导系统研究

作者：王鑫怡大连交通大学

学位级别：硕士

随着城市化进程的加速,公共区域的客流量不断增大,行人安全问题日益凸显。因此以保障行人安全为主要目标的公共场所安全管理、秩序维护和安防建设逐渐成为国内外学者的研究热点。近年来,大型铁路客运站建设不断朝着建筑规模宏大、人员... 详细信息

随着城市化进程的加速,公共区域的客流量不断增大,行人安全问题日益凸显。因此以保障行人安全为主要目标的公共场所安全管理、秩序维护和安防建设逐渐成为国内外学者的研究热点。近年来,大型铁路客运站建设不断朝着建筑规模宏大、人员密集度高、疏散路径复杂的方向发展,在发生火灾等紧急情况下,高效的对站内人员进行疏散面临极大的挑战。因此,实现站内的实时客流监测以及在紧急情况下对乘客疏散路径进行智能引导具有十分重要的现实意义。基于铁路客运站客流监测现状,本文通过选择合适的客流监测方式以及目标监测算法实现站内客流的实时监测,并依据数字孪生技术思想建立仿真模型,进而实现紧急情况下对站内乘客疏散路径的智能引导,本文的主要研究内容如下:(1)对现阶段铁路客运车站监控系统及客流现状进行了分析,总结了铁路客运站内客流监控系统存在的问题,提出了结合视频识别技术及数字孪生技术实现车站内客流的实时监测和动态引导的技术架构。(2)对视频识别技术、目标监测相关算法进行了详细介绍并做出对比,依据对比结果选择YOLOv5算法来实现站内乘客人数的识别以及站内环境监测;分析了目前车站疏散引导标识,探讨了数字孪生技术架构及应用场景。(3)对监控设备布设进行分析,设计了车站监控设备布设方案,使用Pycharm作为Python语言开发的集成开发环境,对数据集进行了微调和训练以实现车站内实时分区域的客流监测及环境状态监测,构建了UI界面实现客流情况可视化。实验结果表明,检测识别准确率m AP@0.5达到96%。(4)构建了乘客智能疏散引导及客流分级预警平台流程框架,依据区域拥挤度评价指标对车站内客流情况分三级管控,建立了相应客流级别的预警机制,并对特殊情况下智能引导标识工作状态进行了合理设定。(5)以大连站出站通道为例,使用Anylogic软件建立了大连站乘客智能疏散引导及客流分级预警平台,实现了大连站出站通道内的实时客流监测以及紧急情况下的乘客疏散智能引导,仿真实验结果表明,在极端情况下,采用智能引导方式可以节省33.3%的疏散时间。

关键词：铁路客运站客流监测分级预警动态引导数字孪生

铁路客运站自动扶梯维保人员配置仿真建模与分析

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铁路客运站自动扶梯维保人员配置仿真建模与分析

作者：刘傲大连交通大学

学位级别：硕士

铁路客运站作为铁路网络的重要节点,其主要用途是组织旅客安全乘降和迅速集散。自动扶梯作为八大特种设备之一,是车站输送旅客乘降的重要设备,其数量呈现逐年递增的趋势。随着车站旅客人数持续增长,自动扶梯安全运营面临的不确定因素日... 详细信息

铁路客运站作为铁路网络的重要节点,其主要用途是组织旅客安全乘降和迅速集散。自动扶梯作为八大特种设备之一,是车站输送旅客乘降的重要设备,其数量呈现逐年递增的趋势。随着车站旅客人数持续增长,自动扶梯安全运营面临的不确定因素日益增多,故障事故频频发生,维保工作量显著提高。为适应持续增加的工作量,铁路客运站自动扶梯在管理上需要及时掌握当前设备状态,在人员配置上需要保证设备能够及时得到维保。因此,有必要对铁路客运站自动扶梯设备维保人员配置进行研究,提出合理的维保人员配置建议,为车站监管人员提供决策支持。本文采用智能体仿真方法,构建铁路客运站自动扶梯维保人员配置仿真模型,主要研究内容如下:(1)在对铁路客运站自动扶梯设备维保作业特点及作业流程分析基础上,结合当前人员配置现状和标准,总结现阶段设备维保管理中存在的问题,明确其论文研究目标。(2)对大连站维保作业流程中的相关数据进行收集处理,采用统计分析方法,构建了输入数据的概率分布模型,得到自然故障发生间隔时间服从指数分布,人为故障发生次数服从泊松分布,维修时间、维护时间、替换时间服从三角分布。(3)采用智能体仿真建模方法,确定了铁路客运站自动扶梯维保作业相关智能体,并构建了设备状态转移模型、维保人员状态转移模型和消息序列逻辑模型。(4)基于大连站空间布局、人员配置和自动扶梯设备现状,采用Any Logic软件建立了大连站自动扶梯维保人员配置仿真模型。(5)在对模型验证的基础上,总结了目前维保人员配置作业强度大、设备停机时间过长等问题。采用单因子轮换法,对四个相关因素进行仿真实验,结果表明优先维修策略与维保班组数两个因素水平对设备可用率等四个指标均有显著性影响。因此在目前65台设备、人为故障平均每年每台发生4次条件下,采用优先维修策略、配置3组维保人员最为合理,设备可用率达到86%、人员利用率降到51%,并分析得到大连站自动扶梯数量增加范围在85台以内,该配置方案仍最合理。最后依据维保作业过程存在的不足提出了加强维保人员专业性和合理优化作业流程等建议。研究结果表明,采用智能体仿真方法建立的铁路客运站自动扶梯维保人员配置仿真模型能够发现当前存在的问题和改进方向,仿真实验提供的建议,有助于合理配置维保人员,保证设备可靠性,提高车站服务水平。

关键词：铁路客运站自动扶梯维保作业人员配置智能体仿真

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铁路客运站候车厅冬季供暖系统优化分析

中南大学学报（自然科学版） 2015年第5期46卷 1900-1908页

作者：喻李葵余雷模马卫武何列波李立清张翼张泠中南大学能源科学与工程学院湖南长沙410083 深圳市建筑设计研究总院有限公司广东深圳518031 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

建立铁路客运站候车厅的数学物理模型,并采用实测数据对物理模型进行验证;运用数值模拟的方法,对比分析候车厅冬季最不利工况下,采用分层空调、地板辐射结合喷口送风和地板辐射结合通风柱送风共3种供暖方案下候车厅的室内热舒适性和空... 详细信息

建立铁路客运站候车厅的数学物理模型,并采用实测数据对物理模型进行验证;运用数值模拟的方法,对比分析候车厅冬季最不利工况下,采用分层空调、地板辐射结合喷口送风和地板辐射结合通风柱送风共3种供暖方案下候车厅的室内热舒适性和空气品质。研究结果表明:单独使用分层空调系统时,候车厅室内出现了严重的"热气上浮"现象,非空调区域囤积有大量热量,难以满足室内舒适性要求,并造成能源的大量浪费;采用辐射地板与送风相结合的供暖系统,能得到较均匀的温度场分布,人员活动区垂直方向温差较小,有利于改善冬季空调"头暖脚凉"的不舒适感,并且大大减少了因对流换热造成的热损失,其供暖能耗可降低20%左右。

关键词：铁路客运站热舒适性地板供暖分层空调室内空气品质

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铁路客运站候车室运用计划编制研究

铁路客运站候车室运用计划编制研究

作者：杜宵大连交通大学

学位级别：硕士

近年来随着我国铁路运输迅猛发展,旅客出行需求特征多元化,铁路客运站建设定位发生改变,其候车室承载着多种功能,设计多采用集散大厅、候车区、功能区等为一体的集中式布局。候车是旅客在选择铁路方式后完成出行时的重要环节,而候车室... 详细信息

近年来随着我国铁路运输迅猛发展,旅客出行需求特征多元化,铁路客运站建设定位发生改变,其候车室承载着多种功能,设计多采用集散大厅、候车区、功能区等为一体的集中式布局。候车是旅客在选择铁路方式后完成出行时的重要环节,而候车室的运用计划是影响旅客候车过程体验和候车室组织作业效率的关键。目前针对铁路客运站候车室运用计划的优化研究主要将候车区视为独立的单元进行计划编制,无法对采用集中式布局的候车室进行分析。本文提出了一种将候车室运用在时空上离散化描述的建模方式,并采取多目标优化算法对铁路客运站候车室的运用计划编制优化进行研究,具体内容如下:首先,本文对铁路客运站的候车室功能演变与分类进行了梳理与阐述;并对铁路客运站候车室不同的布局模式优缺点进行分析。其次,对铁路客运站候车室的客流特征及数据进行分析,总结候车室客流影响因素。再次,对集中式候车室的运用计划优化进行建模,将候车室的组成元素进行抽象化描述,设计了多种约束以保证运用计划的有效性;从旅客端与车站端两方面出发分析了候车室运用计划的优化目标,综合考虑设计目标函数;根据所提出的多目标优化模型,结合NSGA-II算法,提出模型的求解思路。为了验证本文提出模型的有效性,以大连客运站为实例,通过Matlab软件对所述算法进行编程,将优化结果与车站原运用计划进行对比分析,结果表明本文提出的方案能够提高旅客候车体验,模型所求最优解集合下的方案可以作为实际运用计划编制时的参考。

关键词：铁路客运站旅客候车候车室运用计划

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铁路客运站候车室运用计划编制优化方法

铁道科学与工程学报 2018年第5期15卷 1333-1340页

作者：张英贵王海凤雷定猷宋晓东中南大学交通运输工程学院湖南长沙410075

以铁路客运站候车室运用计划编制为研究对象,构造候车区能力差额函数,以旅客走行距离最短为第一优化目标、候车能力利用最大为第二优化目标,建立铁路客运站候车室运用计划编制优化模型,设计基于区、室、时刻和交互优先策略的解改进优化... 详细信息

以铁路客运站候车室运用计划编制为研究对象,构造候车区能力差额函数,以旅客走行距离最短为第一优化目标、候车能力利用最大为第二优化目标,建立铁路客运站候车室运用计划编制优化模型,设计基于区、室、时刻和交互优先策略的解改进优化策略,提出相应的启发式求解算法。算例结果表明:所提出的方法能够快速合理地制订出铁路客运站候车室运用计划。

关键词：铁路客运站候车室运用计划旅客走行距离能力差额函数解改进优化策略

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铁路客运站复合气流送风的数值计算研究

铁路客运站复合气流送风的数值计算研究

作者：刘跃登西南交通大学

学位级别：硕士

分层空调是一种仅对建筑下部区域进行通风空调的送风方式,目前广泛应用于高大空间建筑空调设计中。分层空调在夏季供冷时可降低空调能耗并获得较好的舒适性,但在冬季供暖时存在送风气流严重上浮、人员活动区温度低、空调能耗大等问题。... 详细信息

分层空调是一种仅对建筑下部区域进行通风空调的送风方式,目前广泛应用于高大空间建筑空调设计中。分层空调在夏季供冷时可降低空调能耗并获得较好的舒适性,但在冬季供暖时存在送风气流严重上浮、人员活动区温度低、空调能耗大等问题。为解决送风气流严重上浮的问题,本文提出在送风气流上方设置控制气流的复合气流送风方式,通过控制气流抑制送风气流上浮,能够使送风气流的热量更多地送入人员活动区,提高人员活动区的平均温度并减少空调能耗。本文采用数值计算的方法研究复合气流送风在铁路客运站候车厅的应用情况,开展了以下研究内容:(1)分析复合气流送风的基本特性,建立评价复合气流送风效果的三类指标:采用垂直射程差?Y和水平射程差?X来评价控制气流抑制送风气流上浮的效果,采用平均温度T、平均速度V、空气分布特性指标ADPI和局部吹风不满意率PD来评价人员活动区的舒适性,采用控制气流能效比ε来评价复合气流送风的节能性。(2)建立典型铁路客运站候车厅的数值计算模型,使用Fluent软件计算典型铁路客运站候车厅下单股自由射流的轴心轨迹,数值计算结果与理论公式的相对误差最大为2.57%。(3)提取典型铁路客运站候车厅的一个送风单元,研究送风单元下送风速度、送风角度、喷口间距等因素对复合气流送风特性的影响,通过分析共58组的数值计算工况的结果得到以下规律:?X、?Y、T、V、PD和ε随着控制气流送风速度、送风气流喷口间距、送风气流送风速度的增大而逐渐增加,随着控制气流喷口与送风气流喷口的间距、送风气流喷口高度、送风气流送风温度的增大而逐渐减小;因素变化对ADPI的影响相对较小。采用量纲分析法和多元线性回归法建立了?X、?Y同各影响因素的关系式,关系式与数值计算结果的相对误差小于10%。(4)验证送风单元的分析结果在典型铁路客运站候车厅的适用性,以送风单元的分析结果为基础,研究候车厅宽度分别为40 m和60 m下复合气流送风的应用情况,得到以下结论:针对宽度为40 m的候车厅,全负荷工况下人员活动区的平均温度提高2.5℃,控制气流能效比为4.25,比当地热泵采暖的综合能效比高了112.5%;针对宽度为60 m的候车厅,全负荷工况下人员活动区的平均温度提高2.9℃,控制气流能效比为4.97,比当地热泵采暖的综合能效比高了148.5%。不同候车厅宽度下复合气流送风均可以显著地抑制送风气流上浮。综合上述研究内容和研究成果可得,复合气流送风方式可以显著地抑制送风气流上浮、提高人员活动区的平均温度,具有很好的节能效果,本文的研究结果可为该送风方式在同类交通建筑的工程应用提供依据。

关键词：铁路客运站气流组织复合气流送风量纲分析数值计算

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铁路客运站始发列车检票时间算法研究

交通运输系统工程与信息 2014年第5期14卷 133-139页

作者：李季涛王志远王宇付佳大连交通大学交通运输工程学院辽宁大连116028 沈阳铁路局大连站辽宁大连116022

铁路客运站始发列车检票时间通常采用写实查定的方法来确定,工作量大且不能及时反映客流不均衡性和检票设备更新后的变化,因此有必要对始发列车检票时间进行定量化研究.本文首先采用K-S检验方法,对旅客检票时间随机分布进行建模研究;其... 详细信息

铁路客运站始发列车检票时间通常采用写实查定的方法来确定,工作量大且不能及时反映客流不均衡性和检票设备更新后的变化,因此有必要对始发列车检票时间进行定量化研究.本文首先采用K-S检验方法,对旅客检票时间随机分布进行建模研究;其次,针对旅客检票过程中的排队、拥挤和换队行为,构建基于实时人群密度的路径规划算法,建立始发列车旅客检票过程仿真模型,并对模型的正确性进行验证;最后,以发送旅客人数和自动检票闸机数量为自变量设计正交试验,根据仿真实验数据分析结果,提出铁路客运站始发列车检票时间算法,并对算法的正确性进行验证.

关键词：铁路运输检票时间算法人群密度路径规划铁路客运站

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铁路客运站旅客最高聚集人数计算模型

交通运输工程学报 2011年第2期11卷 79-83页

作者：张天伟高桂凤罗玉屏聂磊石家庄铁道大学交通运输学院河北石家庄050043 北京交通大学交通运输学院北京100044

考虑了旅客出行习惯和列车晚点,建立了铁路客运站旅客最高聚集人数计算模型。在模型中,在出行时,乘坐6：00~9：00出发列车的旅客一般在列车出发前5~60 min到达客运站,乘坐21：00以后出发列车的旅客一般在19：00~21：00达到客运站;在晚... 详细信息

考虑了旅客出行习惯和列车晚点,建立了铁路客运站旅客最高聚集人数计算模型。在模型中,在出行时,乘坐6：00~9：00出发列车的旅客一般在列车出发前5~60 min到达客运站,乘坐21：00以后出发列车的旅客一般在19：00~21：00达到客运站;在晚点调整时等级越高的列车具有越高的优先权,晚点时间与运行时间成正比。计算结果表明：考虑出行习惯后,计算的旅客高峰时段与实际调查结果相符,考虑列车晚点后,旅客最高聚集人数超出未晚点时的50%,因此,建议客运站的最高聚集人数设计系数为1.3~1.8,并按行车密度从小到大取值。

关键词：铁路运输管理铁路客运站出行习惯列车晚点计算模型

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铁路客运站候车区运用多目标优化模型研究

铁道运输与经济 2020年第10期42卷 85-91页

作者：屈晓勇贾俊芳北京交通大学交通运输学院北京100044

铁路客运站是铁路运输生产的基层单位,承担着列车接发和旅客乘降等主要工作。客运站的工作应严格按照车站作业计划执行,而候车区运用计划是车站作业计划中的重要组成部分,其计划制定的合理性会影响客运站日常客运工作效率。以铁路候车... 详细信息

铁路客运站是铁路运输生产的基层单位,承担着列车接发和旅客乘降等主要工作。客运站的工作应严格按照车站作业计划执行,而候车区运用计划是车站作业计划中的重要组成部分,其计划制定的合理性会影响客运站日常客运工作效率。以铁路候车区运用计划为研究对象,建立候车区旅客最高聚集人数计算方法,考虑列车停靠站台对候车区运用的影响,细分旅客走行过程,以旅客平均走行距离最短、候车区在最高聚集人数下的拥挤度、能力利用最大化、时间占用均衡为优化目标,构建铁路客运站候车区运用多目标优化模型。采用模拟退火算法求解,通过实例分析与评价验证模型的合理性,为铁路客运站候车区运用计划的制定提供理论支撑。

关键词：铁路客运站候车区运用最高聚集人数运用优化