城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流調(diào)控方法.pdf

1、城市軌道交通以其快捷、準時、安全、環(huán)保的優(yōu)點，吸引和承載了越來越多的客流。因為路網(wǎng)供給能力無法滿足出行需求，帶來網(wǎng)絡(luò)客流時空分布不合理，出現(xiàn)嚴重擁擠、出行延誤、出行不可達等現(xiàn)象，降低乘客出行質(zhì)量和路網(wǎng)服務(wù)水平。針對這些供需矛盾問題，本文提出客流調(diào)控方法，通過調(diào)節(jié)供需，改善客流分布，優(yōu)化供需匹配，提高路網(wǎng)服務(wù)水平和乘客出行質(zhì)量。
　　圍繞城市軌道交通客流調(diào)控的理論與方法，本文主要完成了以下研究內(nèi)容:
　　(1)城市軌道交通運營

2、網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建與分析
　　總結(jié)城市軌道交通物理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、列車運行計劃、以及乘客出行特征，構(gòu)建由供給子網(wǎng)、需求子網(wǎng)和客流分布子網(wǎng)組成的城市軌道交通運營網(wǎng)絡(luò)，刻畫網(wǎng)絡(luò)要素及其層次結(jié)構(gòu)，給出運營網(wǎng)絡(luò)的形式化描述。并分析運營網(wǎng)絡(luò)供給時空配置特征、供需匹配帶來的客流產(chǎn)生與流轉(zhuǎn)、剩余能力變化與出行調(diào)整。
　　(2)城市軌道交通運營網(wǎng)絡(luò)客流調(diào)控框架與方法概述
　　總結(jié)供需匹配矛盾的一般性體現(xiàn)，包括:客流擁擠、流轉(zhuǎn)停滯和流轉(zhuǎn)中斷;提煉出

3、客流超限、超長延誤和出行不可達三種典型矛盾;分析矛盾成因，包括供給能力時空配置與出行需求分布不一致，以及乘客對路網(wǎng)剩余承載能力信息無法準確掌握。據(jù)此，提出城市軌道交通客流調(diào)控框架及其對應(yīng)的調(diào)控方法。客流調(diào)控方法包括列車運行計劃優(yōu)化、路網(wǎng)物理結(jié)構(gòu)調(diào)整和運營信息傳遞，其中通過微觀車站運營調(diào)整來限制客流的方式即客流控制，通過運營狀態(tài)信息傳遞的方式調(diào)節(jié)出行，即客流誘導(dǎo)。從客流調(diào)控瓶頸入手，重點分析容量約束下的客流控制與面向可達性的客流誘導(dǎo)，例證

4、兩種方法的必要性，及其對應(yīng)的調(diào)控策略。
　　(3)容量約束下的網(wǎng)絡(luò)流入客流協(xié)同控制模型構(gòu)建與求解
　　考慮候車節(jié)點容量、列車容量、列車時刻表、出行需求等約束，構(gòu)建以乘客平均延誤時間和個體最大延誤時間最小為目標的流入客流協(xié)同控制模型;提出以粒子群算法為基礎(chǔ)、考慮客流超限與超長延誤來源的啟發(fā)式求解方法;求解中的需求加載既考慮了靜態(tài)隨機路徑選擇，又考慮了路網(wǎng)動態(tài)均衡配流，以仿真的方式加載需求并求解適應(yīng)度;進行了流入客流控制實驗，分

5、析對比了控制前后路網(wǎng)客流的延誤程度，說明了均衡配流、客流控制對容量沖突消解起到的積極作用，驗證了模型和算法的有效性。
　　(4)面向可達性的客流誘導(dǎo)模型構(gòu)建與求解
　　給出供給網(wǎng)絡(luò)約束和出行需求驅(qū)動下的可達性誘導(dǎo)模型框架與誘導(dǎo)信息集合;提出求解最晚出發(fā)時間、最優(yōu)可達路徑和K最優(yōu)可達路徑的算法。以北京城市軌道交通路網(wǎng)為背景，選取實際運營的列車運行計劃，實驗分析出行動態(tài)可達性，以及客流誘導(dǎo)信息發(fā)布的變化，并討論了可達性信息發(fā)布對

6、出行需求調(diào)控的有效性。
　　通過本文的研究取得了如下創(chuàng)新性成果:
　　(1)構(gòu)建了能夠反映城市軌道交通路網(wǎng)供給能力、出行需求、以及供需匹配的多層次、多屬性運營網(wǎng)絡(luò)模型。
　　(2)歸納了容量約束下的客流超限、需求耦合帶來的超長延誤和時間約束下的出行不可達三類典型供需矛盾，挖掘矛盾成因，并據(jù)此提出城市軌道交通客流調(diào)控框架。
　　(3)分析證明了為保障換乘站候車節(jié)點滿足安全容量約束，進行網(wǎng)絡(luò)流入客流協(xié)同控制的必要性;

7、提出了考慮候車節(jié)點容量約束的網(wǎng)絡(luò)流入客流協(xié)同控制模型以及考慮客流流入影響的求解方法。
　　(4)從換乘銜接角度，分析證明城市軌道交通出行不可達這一現(xiàn)象存在的普遍性與必然性，以及可達性誘導(dǎo)的必要性，并構(gòu)建面向可達性的客流誘導(dǎo)模型。
　　本文以城市軌道交通乘客出行需求與路網(wǎng)供給之間的關(guān)系與矛盾為契入點，提出城市軌道交通客流調(diào)控理論，構(gòu)建客流調(diào)控框架，討論客流調(diào)控方法，給出運營網(wǎng)絡(luò)約束下的路網(wǎng)客流協(xié)同控制模型和可達性誘導(dǎo)模型，并進