城市軌道交通網(wǎng)絡化運營風險與安全評估——基于拓撲的方法.pdf

1、隨著城市軌道交通的快速發(fā)展，部分特大城市的軌道交通進入網(wǎng)絡化運營時代，路網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，客流量與日劇增。城市軌道交通網(wǎng)絡化運營特點與以往單線運營相比發(fā)生了變化，主要體現(xiàn)在運力運量矛盾突出、站站之間關聯(lián)度增強，局部問題對整個網(wǎng)絡運營系統(tǒng)的波及聯(lián)動效應更加突出，運營風險增大。本論文旨在建立一套面向城市軌道交通網(wǎng)絡化運營的風險分析、安全評估理論和方法，主要從以下幾個方面進行研究:
　　(1)從全局行為風險和安全性出發(fā)，運用系統(tǒng)工程的思想

2、，提出城市軌道交通網(wǎng)絡化運營風險分析和安全評估的體系框架;
　　(2)以路網(wǎng)拓撲結構為基礎，以系統(tǒng)功能和客流為主線，通過構建城市軌道交通動態(tài)有向加權路網(wǎng)模型和運輸網(wǎng)模型，從異質性（拓撲結構、運輸能力和客流量）、脆弱性（拓撲結構、運輸能力和客流量）、連通度和客流分布不均衡性等不同方面對城市軌道交通網(wǎng)絡化運營的風險進行了分析;
　　(3)在上述基礎上，提出了城市軌道交通網(wǎng)絡化運營關鍵車站和區(qū)間的辨識方法，為運營管理和監(jiān)控提供輔助

3、決策支持;基于Topsis和灰色關聯(lián)分析方法構建立了城市軌道交通網(wǎng)絡化運營安全時序動態(tài)綜合評估模型。
　　論文以北京城市軌道交通為例，對上述方法的可行性和合理性進行了驗證。通過分析發(fā)現(xiàn)，在一定路網(wǎng)拓撲結構條件下，城市軌道交通網(wǎng)絡化運營風險是隨時間動態(tài)變化的:一方面，運行組織開行列車數(shù)量越多，客流量越大，微觀單元功能屬性分布越不均勻，一旦車站和區(qū)間失效，網(wǎng)絡功能受影響程度越大，網(wǎng)絡越脆弱，伴隨著的風險越大;另一方面，客流分布越不均勻

4、，全網(wǎng)連通度越低;各風險測度指標之間相互作用、相互影響，任何一個指標的變化均會影響其它一系列指標的變化，增大運營風險。北京城市軌道交通網(wǎng)絡化運營在早晚高峰期間安全狀態(tài)較低，而早高峰低于晚高峰。
　　以北京城市軌道交通路網(wǎng)為背景的運用結果證明本論文提出的理論和方法彌補了既有城市軌道交通運營安全評估方法的不足，能夠發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡化運營中的薄弱環(huán)節(jié)和風險管控點，為實現(xiàn)由“單線管理”向“路網(wǎng)全局管理”的轉變，為提高網(wǎng)絡化運營風險的管控能力與運營