考虑时变性与状态相关性的通道流体排队模型

将地铁车站通道系统描述为容量为C的可服务部分和容量无限的排队等待区域两部分,从系统的角度出发,考虑交通需求的随机时变性、服务能力的状态相关性及系统的随机性等实际交通特性,基于流体逼近的思想建立通道系统流体排队模型,用以捕捉系统动态性能及确定客流预警阈值。同时,改进现有固定点稳态流体逼近和数值积分算法实现模型的求解,该算法的计算复杂度仅为时间步长的线性函数。利用成都市地铁犀浦车站的调查数据,通过离散事件仿真建模对比验证模型的有效性。实验结果表明,无论交通需求强度如何变化,该排队模型与仿真结果的平均相对误差为4.94%,且获得的动态性能指标可捕捉任意时刻的队列累积及消散情况。

基于M/G(n)/C/C排队模型的高速公路行程时间估计

为解决现有高速公路行程时间估计并未考虑交通流实时变化特性的问题,以宏观交通流中流量—密度—速度之间的关系为基础,以速度与密度的线性模型和指数模型为例,假设车辆到达服从泊松分布,构建了高速公路路段M/G(n)/C/C状态相关性排队模型,该排队模型服务时间与系统内的车辆数有关,充分反映了交通流的随机性。在Vissim中构建仿真路网,通过对比仿真实验结果与模型计算结果可知,两者基本一致,误差在5%以内,且指数模型较线性模型适用范围更广,更符合实际情况。

考虑随机性和状态相关性的地铁宽度设计

研究目的:地铁行人通道宽度设计直接决定通道的服务水平和流通效率,为使设计的地铁通道宽度满足给定的服务水平和需求的波动性,本文在考虑客流到达、服务的随机性和状态相关性的基础上,建立描述通道排队现象的状态相关排队模型及基于该模型的服务水平和通道宽度的量化关联模型,以供地铁车站合理设计行人通道宽度。研究结论:(1)通过模型与微观仿真验证,本文以准生灭过程建立的的PH状态相关排队模型,可以准确描述通道排队现象;(2)基于PH状态相关排队模型的通道有效宽度量化值较其他排队模型计算值有所提高;(3)在PH状态相关排队模型设计宽度下得到的真实人均面积与设计服务水平最接近,而其他模型的计算值均无法满足设计服务水平;(4)本研究成果对真实有效描述地铁通道排队现象,地铁车站规划设计与运营管理具有重要意义。