[發明專利]一種城市地鐵網絡儲備容量的評估方法

有效

• 申請號: 201810972687.3
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109272204B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 段征宇;雷曾翔;李瑋峰
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/30;H04L12/24
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

1.一種城市地鐵網絡儲備容量的評估方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)定義折返區段，并將折返區段作為地鐵網絡儲備容量的基本分析單元；

2)定義地鐵網絡的儲備容量，具體定義為：

在某個損壞場景下，地鐵網站中區段通行能力與客流量比值的最小值，地鐵網絡的儲備容量的表達式為：

其中，μ_b(ω)為在需求場景b、損壞場景ω下，地鐵網絡的儲備容量，需求場景b為小時交通需求，表示交通需求的動態變化，損壞場景ω為基本分析單元損壞情況的組合，c_a為折返區段a的通行能力，A為地鐵網絡的基本分析單元集合，v_a(q)為折返區段a上的客流量，q^ij為從站點i到站點j的交通需求，且i,j∈V，d^ij(ω)為在損壞場景ω下，站點i到站點j之間是否連通，連通時取1，不連通時取0，δ_ar為0-1變量，當最短路徑r使用了折返區間a時取1，否則取0，V為地鐵網絡站點集合，P為最短路徑集合，t^ij(ω)為在損壞場景ω下，站點i到站點j之間的最短路對應的行程時間，為在正常情況下，站點i到站點j之間的最短路對應的行程時間，t^*為乘客可接受的行程時間增量；

3)根據地鐵票務數據得到交通需求，獲取地鐵網絡各基本分析單元的客流量，并計算地鐵網絡的儲備容量，地鐵網絡的儲備容量μ_b(ω)越小，則地鐵網絡應對事故或故障的能力越弱，若μ_b(ω)小于1，說明網絡不能承擔當前的交通需求。

2.根據權利要求1所述的一種城市地鐵網絡儲備容量的評估方法，其特征在于，所述的步驟1)中，折返區段的定義為相鄰兩個地鐵折返站之間的區段，所述的地鐵折返站之間設有用以實現列車的往返運行的折返線。

3.根據權利要求1所述的一種城市地鐵網絡儲備容量的評估方法，其特征在于，該方法還包括以下步驟：

4)識別地鐵網絡正常運行情況下的瓶頸區段以及地鐵事故或故障停運情況下的潛在瓶頸區段。

4.根據權利要求3所述的一種城市地鐵網絡儲備容量的評估方法，其特征在于，所述的步驟4)中，地鐵網絡正常運行情況下的瓶頸區段的判定條件為：

客流飽和度大于0.9的區段為瓶頸區段，所述的客流飽和度s_a的表達式為：

其中，c_a為折返區段a的通行能力。

5.根據權利要求1所述的一種城市地鐵網絡儲備容量的評估方法，其特征在于，所述的步驟4)中，識別地鐵事故或故障停運情況下的潛在瓶頸區段具體為：

41)采用蒙特卡洛方法，獲取在不同的需求場景b下，所有基本分析單元間的損壞組合集合Ω，則所有基本分析單元間的損壞組合場景數量為：

其中，n為地鐵網絡中基本分析單元的總數，Ω_i為有i個基本分析單元損壞的場景；

42)設需求場景的數量為N(B)，針對不同損壞場景，采用交通分配方法，計算區段的飽和度，并判斷是否為瓶頸區段，若折返區段a成為瓶頸區段的概率N(a)≥10％時，則折返區段a判定為損壞發生后的潛在瓶頸區段，折返區段a成為瓶頸區段的概率P(a)的計算式為：

其中，N(a)為區段a在所有損壞場景中成為瓶頸區段的次數。