基于模塊化C-S架構(gòu)的地鐵列車動態(tài)仿真系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).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(fù)載能力。為緩解日益嚴(yán)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(biāo)。然而，以地鐵系統(tǒng)為主的城市軌道交通系統(tǒng)是一個高維度、多質(zhì)點的復(fù)雜系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)上不斷進(jìn)行時空迭代，在功能上不斷進(jìn)行乘客交互，在運(yùn)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(jìn)而無法

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

3、系統(tǒng)劃分為以調(diào)度為主的調(diào)度層、以列車運(yùn)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(shè)計思想減少模塊間的應(yīng)用處理耦合程度，采用C/S的設(shè)計模式明確模塊間的事物處理接口，并最終形成參數(shù)配置等九大模塊，完成運(yùn)行圖管理、列車運(yùn)行與監(jiān)控、客流交互管理等功能模塊的內(nèi)部設(shè)計和接口通信。
　　其次，基于北京地鐵亦莊線的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，進(jìn)行仿真系統(tǒng)模塊實現(xiàn)和功能測試的研究。仿真系統(tǒng)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(shù)據(jù)作為系統(tǒng)底

4、層數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)后端采用數(shù)據(jù)庫E-R模型的方法，在系統(tǒng)前端采用面向?qū)ο蟮膚inForm控件觸發(fā)的方式，完成地鐵列車運(yùn)行動態(tài)仿真，并結(jié)合平峰和高峰時期的時刻表生成和列車運(yùn)行監(jiān)控進(jìn)行了效果分析，經(jīng)驗證，系統(tǒng)具備良好的穩(wěn)定性和可靠性。
　　最后，根據(jù)建立的基于亦莊線的地鐵列車運(yùn)行動態(tài)仿真系統(tǒng)，對列車晚點場景下的動態(tài)調(diào)整進(jìn)行研究。以盡快恢復(fù)列車正點運(yùn)行為目的，建立列車運(yùn)行調(diào)整模型，并采用改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法對模型中的實際到發(fā)時間指標(biāo)進(jìn)行求解