一种城市轨道交通路网限流组织方案优化方法技术

本发明专利技术提供了一种城市轨道交通路网限流组织方案优化方法，该方法从路网全局层面考虑线路满载率及车站客流量、换乘客流量等角度为地铁运营公司提供高峰时段限流方案制定的理论依据，为地铁运营公司对高峰时段路网及车站客流情况进行分析，提供客流组织的理论依据，解决地铁运营公司最关心的运营安全问题，提出路网协同限流组织评价指标体系，评估现有路网限流组织，并针对重点线路、重点车站提出相应的限流建议措施。

An Optimized Method of Current Limiting Organization Scheme for Urban Rail Transit Network

The invention provides an optimization method of current limiting organization scheme for urban rail transit network. The method provides theoretical basis for formulating peak time current limiting scheme for metro operation company from the perspective of line full load rate, Station passenger flow and changing passenger flow, and provides passenger flow organization for metro operation company to analyze the situation of road network and Station passenger flow in peak time. The theoretical basis is to solve the most concerned operational safety problems of the metro operation company. The evaluation index system of the cooperative current limiting organization of the road network is put forward, and the current limiting organization of the existing road network is evaluated. The corresponding current limiting suggestions and measures are put forward for the key lines and stations.

【技术实现步骤摘要】
一种城市轨道交通路网限流组织方案优化方法
本专利技术涉及城市轨道交通领域，具体涉及一种交通路网限流优化方法。
技术介绍
受线路、供电、信号系统等方面制约的条件下，路网部分线路运力已达到条件制约下的最大值，那么，在运力与运量矛盾突出的时段就需要适当控制路网客流需求，在部分大客流车站实施限流措施，避免大客流对线路或路网造成过大压力而采取的一种短期应对措施。早晚高峰时段路网限流组织方案是面向早晚高峰时段常态化限流实施所制定的方案，其主要目的是控制早晚高峰期间路网、线路及车站的客流分布，提高路网运输效率，降低运输压力与事故风险，从而保障地铁运营安全。早晚高峰时段地铁运营方采取设置导流围栏、关闭部分进站闸机等措施限制单位时间内车站的客流量，降低车站或线路的拥挤程度，保障站内乘客有序上车。早晚高峰时段路网常态化限流主要措施包括进出站口设置围栏、换乘通道设置围栏、关闭部分闸机或售票机等。随着网络化运营的不断加强，车站与车站之间、线路与线路之间，系统与系统之间的关联性不断加深，跨组织、跨专业、跨线路、跨地域的协调管理需求增多，统筹协调组织困难，为保障路网运营安全，大客流车站限流组织更合理，本专利技术深入分析地铁路网客流现状及其规律和路网客运量的变化规律、线路客运量及断面客流规律、车站进站量及换乘车站换乘量，构建地铁路网限流组织评价指标体系和客流组织评估与优化模型，进而实现限流组织方案的优化。
技术实现思路
为了实现上述目的，本专利技术研究了地铁路网客流现状及其规律，分析了路网客运量的变化规律、线路客运量及断面客流规律、车站进站量及换乘车站换乘量，构建地铁路网限流组织评价指标体系和客流组织评估与优化模型，实现了限流组织方案的优化。研究工作对实际车站限流组织给予了强有力的指导，采用了以下方法对限流组织方案的评估工作进行了深入研究。(1)定性分析和定量研究相结合的方法本专利技术中对限流组织评估指标体系构建的过程中，定性分析了各指标的含义，并定量研究出各指标的表达公式，进而可以定量评估限流组织方案实施的效果。(2)启发式算法对地铁车站限流组织方案实施效果进行评估是一个动态闭环反馈优化系统，首先分析路网客流数据及运力，再通过客流组织评估体系对限流车站、限流时间进行评估，最终优化限流组织方案。根据流程化的评估过程，构建了限流组织方案评估的启发式算法：地铁车站限流组织方案动态闭环反馈优化方法。本专利技术具体采用如下技术方案：一种城市轨道交通路网限流组织方案评估方法，尤其是一种城市轨道交通路网限流优化方法，该方法包括如下步骤：(1)在当前路网限流方案实施的条件下，根据限流组织评估指标确定各时段限流车站集合的合理性；(1.1)根据各时段线路分方向最大断面满载率β初步确定限流车站集合：当线路最大断面满载率β≥α时，该线路限流组织方案中的第j个限流车站应属于该断面(瓶颈区段)上游车站，α为线路最大断面满载率阈值；(1.2)根据瓶颈区段所有上游车站相应时段的进站量换乘车站换入客流量以及限流车站站台单方向乘客平均滞留排队人数进一步确定限流车站集合：如果第j个限流车站的进站量与换乘量之和满足或站台单方向乘客平均滞留排队人数则判定第j个限流车站应为相应时段内的限流车站，反之则为非限流车站；式中，若第i或j个车站为非换乘车站，则或如果第j个车站站台为侧式站台，则如果第j个车站站台为岛式站台，则为第j个限流车站站台乘客平均滞留排队人数上限值；(2)在当前路网限流方案实施的条件下，根据限流组织评估指标确定各时段限流时间的合理性；(2.1)根据各时段线路瓶颈区段客流进峰时间tin、退峰时间treturn确定限流车站限流启动时间和结束时间：第j个限流车站启动限流的时间为第j个限流车站结束限流的时间应为其中，toperation为第j个限流车站至瓶颈区段列车运行时间；(2.2)根据第j个限流车站的进站客流排队时间及排队人数确定该车站出现排队现象的时间节点和结束排队现象的时间节点时间节点定为第j个限流车站的限流启动时间节点，时间节点确定为第j个限流车站的限流结束时间节点；如果第j个限流车站为换乘车站，则根据换乘客流排队时间及排队人数确定该车站出现排队现象的时间节点和结束排队现象的时间节点那么，时间节点确定为第j个限流车站的限流启动时间节点，时间节点确定为第j个限流车站的限流结束时间节点；(2.3)当第j个限流车站的站台单方向乘客平均滞留人数时，该时间节点确定为第j个限流车站的限流启动时间节点；当第j个限流车站的站台单方向乘客平均滞留人数时，该时间节点确定为第j个限流车站的限流结束时间节点；(2.4)根据指标体系综合判断第j个限流车站限流时间为(3)评估优化限流组织方案并实施后，根据路网客流阶段性的变化情况和客流组织评估指标体系，返回Step2，对限流组织方案进行进一步的评估、优化和调整。本专利技术具有如下有益效果：(1)分析地铁线网客流现状及其规律，研究地铁客流的现状，从交通网络、线路、车站等角度入手分析了客运量的规律，总结了客流出行规律，揭示各线路、断面、节点的客流特性。(2)构建地铁路网限流组织评价指标体系和客流组织评估与优化模型，综合考虑线路协同限流情况，深入分析地铁车站限流组织方案，总结了制定合理、有效的车站限流组织方案需综合考虑的要素主要包括高峰时段线路最大断面满载率、高峰时段车站进站量、高峰时段换乘车站换乘量、高峰时段限流车站站台单方向乘客平均滞留人数、高峰时段限流车站乘客进站排队时间、高峰时段限流车站乘客进站排队人数、高峰时段限流车站乘客换乘排队时间、高峰时段限流车站乘客换乘排队人数，形成了车站限流组织评估要素集。通过分析线路各限流车站间的协同关系，构建车站限流组织评估指标体系，并建立了地铁车站限流组织方案动态闭环反馈优化模型，对限流方案实施效果进行综合评价，进一步优化现有车站限流组织方案。(3)评估地铁路网限流组织，依据路网断面满载率和现场实地调研客流等数据及提出的车站客流组织评估体系及评估方法，对早高峰常态限流组织方案进行评估，给出建议优化方案，对早高峰限流车站的客流控制方案实现优化，科学缩短限流时间，提升服务品质。附图说明图1是本专利技术方法流程图。图2是地铁路网常态化限流车站示意图。图3是车站限流组织方案评估要素图。图4车站限流组织方案动态闭环反馈优化流程图。具体实施方式本专利技术总体方法流程如图1所示。(一)路网限流组织作用与方案制定原则(1)路网限流组织的作用地铁路网限流措施是地铁运营方为了避免大客流对线路或路网造成过大压力而采取的一种短期应对措施。早晚高峰时段路网限流组织方案是面向早晚高峰时段常态化限流实施所制定的方案，其主要目的是控制早晚高峰期间路网、线路及车站的客流分布，提高路网运输效率，降低运输压力与事故风险，从而保障地铁运营安全。路网限流组织的作用是均衡利用车站及列车的能力，最大限度地发挥设施设备能力，避免因列车满载率过高而导致上游车站客流积压现象和因大客流可能产生的拥挤踩踏等安全隐患，提高列车正点率，保障乘客乘车安全。早晚高峰时段地铁运营方采取设置导流围栏、关闭部分进站闸机等措施限制单位时间内车站的客流量，降低车站或线路的拥挤程度，保障站内乘客有序上车。早晚高峰时段路网常态化限流主要措施包括进出站口设置围栏、换乘通道设置围栏、关闭部分闸机或售票本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市轨道交通路网限流优化方法，尤其是一种城市轨道交通路网限流组织方案优化方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)在当前路网限流方案实施的条件下，根据限流组织评估指标确定各时段限流车站集合的合理性；(1.1)根据各时段线路分方向最大断面满载率β初步确定限流车站集合：当线路最大断面满载率β≥α时，该线路限流组织方案中的第j个限流车站应属于该断面(瓶颈区段)上游车站，α为线路最大断面满载率阈值；(1.2)根据瓶颈区段所有上游车站相应时段的进站量

【技术特征摘要】
1.一种城市轨道交通路网限流优化方法，尤其是一种城市轨道交通路网限流组织方案优化方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)在当前路网限流方案实施的条件下，根据限流组织评估指标确定各时段限流车站集合的合理性；(1.1)根据各时段线路分方向最大断面满载率β初步确定限流车站集合：当线路最大断面满载率β≥α时，该线路限流组织方案中的第j个限流车站应属于该断面(瓶颈区段)上游车站，α为线路最大断面满载率阈值；(1.2)根据瓶颈区段所有上游车站相应时段的进站量换乘车站换入客流量以及限流车站站台单方向乘客平均滞留排队人数进一步确定限流车站集合：如果第j个限流车站的进站量与换乘量之和满足或站台单方向乘客平均滞留排队人数则判定第j个限流车站应为相应时段内的限流车站，反之则为非限流车站；式中，若第i或j个车站为非换乘车站，则或如果第j个车站站台为侧式站台，则如果第j个车站站台为岛式站台，则pj为第j个限流车站站台乘客平均滞留排队人数上限值；(2)在当前路网限流方案实施的条件下，根据限流组织评估指标确定各时段限流时间的合理性；(2.1)根据各时段线路瓶颈区段客流进峰时间tin、退峰时间treturn确...

【专利技术属性】
技术研发人员：豆飞，徐会杰，张文强，姚德臣，黄悦，吴倩，刘旭，刘浩然，刘宇然，蔡宇，芦毅，
申请(专利权)人：北京市地铁运营有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11