城市轨道交通网络系统效率评价指标改进

为提高城市轨道交通网络系统效率评价指标的可比性和完备性,引入有效行程速度和有效客流密度的概念,改进了网络系统效率评价指标,并以重庆市中心城区2017年和2019年运营的城市轨道交通线网为例验证了改进后评价指标的科学性和可操作性。研究表明:既有评价指标由于显著受到线网服务范围的影响,且未体现网络的投入产出效率,无法直接作为网络结构优化的目标函数;改进后的系统效率评价指标能够综合反映剔除线网服务范围影响后的网络结构性能和投入产出效率,且存在理论上的最优值;平衡网络中节点换乘时间和路段行程时间,并适度加密城市核心区域的轨道交通线路和站点,是持续提升网络系统效率的2个重要手段。

基于深度学习的轨道交通网络安全威胁识别方法研究

随着信息技术的发展,轨道交通领域基于通信的列车控制信号系统(CBTC)、综合监控系统(ISCS)等与信息化深度融合,越来越多的系统、控制网络采用以太网协议,导致网络安全风险越来越高。针对轨道交通网络通信特点,提出了一种基于深度学习的轨道交通网络安全威胁多维度识别方法,全方位提取轨道交通网络专用协议网络流量的原始报文、网络日志和配置信息,并以提取到的信息作为输入量构建轨道交通网络攻击流量多维度深度学习识别模型,由此得到的轨道交通网络流量特征更加合理准确,在不影响目标网络正常业务运行的前提下,可以有效提升轨道交通网络攻击/异常流量识别的准确率。

不同攻击策略下轨道交通网络鲁棒性分析

为保障轨道交通网络的安全运营,基于复杂网络理论对轨道交通网络鲁棒性进行研究。采用Space-L方法构建广州市轨道交通网络,设定网络效率和网络最大连通率作为网络鲁棒性的评价指标;提出攻击策略的通用框架,模拟5种攻击策略对网络鲁棒性的影响。研究结果表明:已知站点信息量比例α的减少或权重系数λ的增加,可显著破坏网络的鲁棒性;网络在蓄意攻击下相比于随机攻击更具脆弱性;5种攻击策略的破坏效率遵循基于度的蓄意攻击>基于度和介数混合攻击>基于介数的蓄意攻击>局部攻击>随机攻击。

城市轨道交通网络化运营技术问题研究

随着我国城市轨道交通工程建设规模的不断扩大,城市交通网络不断完善,对城市轨道交通网络化运用技术的要求也在进一步提高。本文在分析轨道交通网络化运行模式及特点的基础上,归纳总结了轨道交通网络化运营管理需求,进而针对性地概括了轨道交通网络化运营技术要点,旨在为我国城市轨道交通网络化运营技术水平的提升带来更多参考和启迪。

不确定需求下轨道交通网络的鲁棒性优化

轨道交通网络设计是轨道交通规划的重点,本文研究不确定需求下轨道交通网络设计的鲁棒性优化问题.提出了不确定需求下轨道交通网络鲁棒性的概念.针对不确定需求可以被预测和不可以被预测的两种情况,分别建立了scenario模型、minmax模型,这两个模型在优化目标中均综合考虑了最小化轨道交通线路总长度、最小化乘客总出行距离、最小化乘客总换乘次数,并基于遗传算法给出了这两个模型的求解算法.scenario模型权衡网络的服务水平与网络对于不确定需求的抗干扰能力;minmax模型侧重于网络在最坏情况下仍然能够保持较好的服务性能.最后,给出算例,验证了提出模型与算法的有效性.

城市轨道交通网络脆弱性分析

城市轨道交通网络是城市公交系统的重要组成部分。以北京地铁和深圳地铁为研究对象,建立两个城市的轨道交通网络模型,利用两个城市的地铁乘客刷卡数据,估计城市轨道交通需求OD;基于复杂网络理论分析两个城市轨道交通网络的拓扑结构,提出城市轨道交通网络脆弱性的评价指标;建立城市公共交通双层网络,对城市轨道交通网络的脆弱性进行更深层次的分析。研究结果表明:北京市与深圳市轨道交通网络脆弱边地理分布很相似,深圳市轨道交通网络平均而言更加脆弱;轨道交通网络的脆弱性与其网络复杂度密切相关;城市常规公交网络可以降低城市轨道交通系统的脆弱性。

多层次轨道交通网络与多尺度空间协同优化——以上海都市圈为例

大城市空间与交通网络互动、优化的关键在于把握出行活动的时空约束关系及基本规律。针对不同空间尺度界定骨干交通模式的服务目标,即构建适应圈层、轴带、珠链等不同空间形态的轨道交通系统结构及模式。首先,分析上海市轨道交通网络与城镇空间的发展历程及问题,以轨道交通对都市圈不同区位和不同增长模式的适配程度为切入点,提炼空间—交通互动作用在出行时间与活动空间、时间尺度与空间形态、新城发展与区域城镇格局、交通设施与增长形态四个方面的规律。根据上海市2040年总体规划的目标,针对都市圈核心功能区、通勤圈等不同空间尺度范围的布局特征,确定多模式轨道交通层次结构、功能定位、网络形式等系统设计准则和策略导向。最后,提出一小时时间约束的上海都市圈交通廊道识别、节点选择和枢纽体系设计方法和方案。

基于复杂网络理论的广州轨道交通网络可靠性研究

城市轨道交通网络是由轨道线路和车站组成的复杂网络,利用复杂网络理论探讨轨道线网的可靠性对提升其可达性和运营效率有重要意义.采用space L方法对广州轨道交通网络进行了拓扑建模,计算分析了节点度、聚类系数、平均路径长度等指标及其分布规律,并重点研究了换乘车站故障情况下整个轨道交通网络受影响程度及可靠性.结果表明,现阶段广州轨道交通网络呈现随机网络的特征,换乘车站发生运营故障将严重影响网络中的较长距离出行,降低轨道交通网络的客流吸引度,广州轨道交通网络在换乘车站故障后其全局效率降低,局部效率不变,车站之间的紧密程度较差.

大城市轨道交通网络演变的生命周期特征研究

总结了国内外典型城市轨道交通网络演变特征,对比分析了典型生命周期曲线模拟轨道交通网络生长的适应性。构建轨道交通网络生长曲线Logistic模型,根据北京、上海和广州三个城市Logistic曲线拐点,界定轨道交通网络演变的生命周期阈值。将轨道交通网络生命周期划分为起步期、发展期和成熟期,从建设速度、网络规模、布局形态以及功能特征分析了轨道交通网络演变生命周期的阶段特征。

上海市轨道交通网络的复杂网络特性研究

运用复杂网络理论对上海城市轨道交通近期(2012年)规划网络拓扑结构进行分析,提出了分析流程和计算方法。分别在L空间和P空间中对度分布、特征路径长度和聚类系数等网络特征值进行计算。结果表明,上海城市轨道交通近期规划网络为小世界网络,其小世界网络性质在P空间中更加显著。

上海市中心城轨道交通网络规划合理规模研究

介绍了估算城市轨道交通网络规划规模的 3种方法———几何分析法、运输强度分析法及类比分析法 ,并结合上海市的实际情况对上海市中心城轨道交通网络规划规模进行了估算。通过对比和分析各种估算结果 ,提出了上海市中心城轨道交通网络规划的合理规模。

轨道交通网络的社会公平绩效评价——以上海市中心城区为例

城市公共交通是一种特殊的公共资源,影响各个社会群体获得其他发展资源的机会。目前,中国仍然缺乏评价城市公共交通资源空间配置社会公平绩效的有效方法。基于社会公平理念,以2010年上海市中心城区为例,提出轨道交通网络分布的社会公平绩效评价和分析方法。首先,采用基尼系数和洛伦兹曲线,对轨道交通网络分布和常住人口分布的空间匹配进行社会公平绩效的总体评价。其次,采用区位熵的方法进行社会公平绩效的空间分析。研究表明:人均享有轨道交通网络资源水平的空间差异由多种原因造成,这也显示出在城市轨道交通网络分布中应用社会公平概念的复杂性;在土地使用规划中强调混合功能和职住平衡是提高轨道交通网络分布的社会公平绩效的重要策略。最后指出,城市轨道交通网络分布的社会公平绩效评价方法可用于同一城市的历时性比较和不同城市的共时性比较。

城市轨道交通网络交通供需调节能力分析

提出城市轨道交通网络的交通需求调节能力的概念.从诱增交通需求和城市交通系统自我平衡状态2个方面探讨了轨道交通网络对城市交通系统供需调节的机理.其估算模型的思路为通过轨道交通网络供给的诱增需求弹性系数估算其供需比弹性系数,结合调查计算得出轨道交通网络饱和度,得出量化后的交通供需调节能力.选取15个城市进行实例验证.结果表明,城市轨道交通网络所带来的诱增交通需求,是制约其交通供需调节能力的最重要因素,也是城市交通问题的根源.

基于复杂网络理论的轨道交通网络脆弱性分析

城市轨道交通是城市客运体系的重要支撑,而突发事件易使某些轨道交通站点瘫痪,从而影响轨道交通网络全局效率。分析城市交通轨道网络的拓扑特征和脆弱性对于优化路网结构、保障稳定运营有重要意义。以重庆市轨道交通网络为例,使用Space L法构建拓扑网络并用Matlab软件分析节点度、平均路径长度、聚类系数等指标和分布规律,定量计算各个站点对于蓄意攻击的脆弱性,以鉴定对网络效率影响最大的关键站点。模拟攻击实验结果表明:现阶段重庆市轨道交通网络平均路径长度较大,聚集系数较小,网络连通性有待提高。面对蓄意攻击时,红旗河沟站和大坪站作为关键节点对网络效率的影响较大。在加快重庆市轨道交通建设的同时,应在运营中加强保护关键站点。

多制式区域轨道交通网络关键节点识别

为提高多制式区域轨道交通网络(Multi-mocle Regional Rail Transit Networks,MRRTN)关键节点识别精度,提出MRRTN拓扑建模方法,将MRRTN关键节点分为结构性关键节点和系统性关键节点。构建基于熵权法和多准则妥协解排序法(VIsekriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje,VIKOR)的节点结构重要度评价模型,识别MRRTN结构性关键节点;将客流因素引入重要度评价体系,利用蚁群聚类算法识别MRRTN系统性关键节点;基于网络效率指标验证识别方法的有效性。以重庆MRRTN为例进行关键节点识别与分析,给出对应节点保护建议。结果表明:不同类型关键节点对网络结构和网络运营产生不同影响;熵权-VIKOR法和蚁群聚类算法可以保证MRRTN结构性和系统性关键节点评价与识别的客观性;MRRTN可从一体规划设计、协同调度指挥和开展直通运营三方面进行优化。

轨道交通网络的可达性及其网络结构分析

以分析轨道交通网络结构为目的,利用可达性对上海3个不同时期的轨道交通网络的通行效率进行了分析.实证分析结果显示,可达性会随着地铁网络规模的增大呈下降趋势.为了阐释出现这种现象的原因,随后对各时期的网络进行结构分析.分析结果显示,3个网络的平均距离和平均最短路径对网络的可达性影响极小,而作为轨道交通网络特有的度分布现象对其影响较大.同时,分别将3个网络与保持度分布不变的随机网络进行了可达性和网络效率的对比,结果表明,轨道交通网络的便利性与网络效率仍有很大的提高空间.

基于轨道交通网络的道路公交线网评价研究

公交线网评价是公交线网布局规划的重要内容。依据评价指标体系构建的相关原则,从公交线网的换乘枢纽、线网布局两个方面分层次对基于轨道交通网络的道路公交线网规划的评价指标体系进行研究,并对指标的预处理方法进行了分析和量化。在此基础上,提出了适应于基于轨道交通网络的道路公交线网的一般性评价方法,构建了公交线网合理性评价和换乘枢纽协调性评价的理论框架,以期能为基于轨道交通网络的道路公交线网评价及布局规划和优化调整提供有益的参考。

北京市轨道交通网络化发展问题及对策研究——基于职住分离的背景

轨道交通网络化发展对北京职住分离的改善及城市空间结构向多中心转变具有重要意义。当前北京轨道交通网络功能层级缺失,尚未适应现有职住空间格局;覆盖范围有限、空间形态不合理,无法有效引导城市空间结构优化;市郊线路规划为非贯穿式放射形态,远期将加剧职住空间失配;融资结构单一,无法支撑未来大规模网络化建设。因此,应完善轨道交通网络功能层级、基于远景规划审慎扩大网络范围、优化市郊线路空间布局、加强新城局域级网络及综合枢纽建设、实现多层次融资体系构建及物业联合开发。

国外大都市区轨道交通网络特性及对天津市的启示

国外大都市区形成和发展过程中,轨道交通系统发挥了重要作用。本文分析了世界四大都市区轨道交通的网络特性及启示,并以天津市为例,对快速成长中的我国大都市区轨道交通网络发展进行了初步探讨。

基于可达性的轨道交通网络节点效率的计算

轨道交通网络的运输效率决定着居民的出行满意度,合理地评价交通网络的效率具有重要的现实意义。在基于可达性的基础上,从乘客出行的时间成本角度,提出了一种计算节点效率的方法,并以北京市部分地铁站点为例进行验证计算,与传统的节点效率作对比分析。