基于模塊化C-S架構的地鐵列車動態(tài)仿真系統的設計與實現.pdf

1、隨著社會的高速發(fā)展，城市規(guī)模極具增長，城市人口快速增加。無論是上下班通勤還是節(jié)假日旅行，人口流動的剛性需求大大超出了地面交通的負載能力。為緩解日益嚴重的交通擁堵問題，城市軌道交通以其立體化、大容量、方便快捷的特點成為衡量城市交通能力的一項重要指標。然而，以地鐵系統為主的城市軌道交通系統是一個高維度、多質點的復雜系統，在結構上不斷進行時空迭代，在功能上不斷進行乘客交互，在運行過程中難免發(fā)生由于人為因素或自然因素造成的列車晚點情況，進而無法

2、滿足乘客的出行需求。本文將針對地鐵系統，采用模塊化與Client/Server相結合的架構方式，設計一種基于運行圖、車站客流和動態(tài)調整的地鐵列車動態(tài)仿真系統，使用北京地鐵亦莊線的線路數據對列車運行圖生成、列車模擬運行、列車2D監(jiān)控等功能模塊進行實現，并在系統基礎上進行列車晚點場景搭建和調整算法設計，完成列車動態(tài)調整，具體內容如下:
　　首先，基于地鐵列車運行動態(tài)仿真系統的各項功能，進行模塊化設計的研究。從仿真系統的總體需求出發(fā)，將

3、系統劃分為以調度為主的調度層、以列車運行和監(jiān)控為主的線路層和以客流為主的站臺層，采用模塊化的設計思想減少模塊間的應用處理耦合程度，采用C/S的設計模式明確模塊間的事物處理接口，并最終形成參數配置等九大模塊，完成運行圖管理、列車運行與監(jiān)控、客流交互管理等功能模塊的內部設計和接口通信。
　　其次，基于北京地鐵亦莊線的基礎數據，進行仿真系統模塊實現和功能測試的研究。仿真系統利用北京地鐵亦莊線的區(qū)間長度、車站信息和車次信息等數據作為系統底

4、層數據，在系統后端采用數據庫E-R模型的方法，在系統前端采用面向對象的winForm控件觸發(fā)的方式，完成地鐵列車運行動態(tài)仿真，并結合平峰和高峰時期的時刻表生成和列車運行監(jiān)控進行了效果分析，經驗證，系統具備良好的穩(wěn)定性和可靠性。
　　最后，根據建立的基于亦莊線的地鐵列車運行動態(tài)仿真系統，對列車晚點場景下的動態(tài)調整進行研究。以盡快恢復列車正點運行為目的，建立列車運行調整模型，并采用改進的粒子群優(yōu)化算法對模型中的實際到發(fā)時間指標進行求解