城市轨道交通站点失效修复策略

为提高城市轨道交通(urban rail transit,URT)系统应对突发事件的能力,研究了URT站点在自然灾害及人为破坏情况下的修复策略.分别运用随机攻击及蓄意攻击模拟URT站点遭受自然灾害及人为破坏的情况,结合仿真思想提出失效URT网络的仿真修复策略,运用平均修复策略、偏好修复策略及仿真修复策略实现受损URT网络的修复,结合全网可达性及未受影响乘客占比,提出全网可达性损失和全网未受影响乘客占比损失两类系统弹性损失指标用于衡量修复策略的有效性.结果表明:蓄意攻击情况下全网可达性及未受影响乘客占比分别下降了2.54%及64.82%,高于随机攻击的2.34%及55.28%,蓄意攻击对URT网络的损害更大;修复因随机攻击而失效URT网络时,仿真修复策略的两类弹性损失指标分别为0.009及0.182,优于平均修复策略的0.012及0.305和偏好修复策略的0.010及0.197,修复因蓄意攻击而失效URT网络时,仿真修复策略的两类弹性损失指标分别为0.009及0.258,优于平均修复策略的0.012及0.312和偏好修复策略的0.014及0.354,表明仿真修复策略更适用于完成受损URT网络的修复工作;修复全程中仿真修复策略曲线的平均斜率为0.146,大于平均修复策略的0.092及偏好修复策略的0.117,表明相比于常规修复策略,仿真修复策略能达到更高的修复效率;当维修资源受限时,采用仿真修复策略能够达到最优的修复效果.

城市轨道交通换乘站点失效下网络脆弱性分析

城市轨道交通换乘站点失效会导致网络性能下降,使得系统表现出较高的脆弱性,换乘站点失效下网络脆弱性分析对于保障系统运营安全具有重要意义。考虑城市轨道交通网络和外部公共交通网络的耦合关系,分析换乘站点失效后的乘客广义出行费用,对乘客出行选择行为进行建模;从运营服务网络性能下降的视角,提出了网络脆弱性定量评估指标;对路网拓扑结构进行建模,设计了城市轨道交通网络脆弱性分析框架;以深圳市轨道交通网络为实例开展了案例研究。结果表明,不同换乘站点失效下深圳市轨道交通网络脆弱性水平和客流冲击影响不同,网络脆弱性分析可帮助运营管理者识别关键换乘站点、有针对性地制定应急组织策略。

基于网络冗余性的城市轨道交通关键站点识别

为明确城市轨道交通网络不同站点的重要程度,提出基于网络冗余性识别关键站点的方法,从网络拓扑结构和交通功能特性2个角度定义拓扑冗余性和功能冗余性,并以上海市地铁网络为例,识别关键站点。研究结果表明:基于拓扑冗余性识别出的单个重要站点失效后,将导致网络中13.15%的交通出行(起点-终点,OD)无法连通;基于功能冗余性识别出的单个关键站点失效后,将导致网络中10.1%的乘客无法通过轨道交通网络完成出行。对于环形辐射状的轨道交通网络,基于网络冗余性识别出的关键站点主要分布在环形线路和临近环形线路向外辐射的支路上。此外,多个站点同时失效后,对网络造成的影响不仅取决于每个站点的重要程度,还取决于每个站点在轨道交通网络中的空间位置分布。