基于客流分配的城市轨道交通路网安全性评估与增强方法技术

本发明专利技术提供一种基于客流分配的城市轨道交通路网安全性评估与增强方法方法，该方法利用风险函数定量评估路网安全性，然后在路网层面进行客流分配以降低风险。该方法将区间和车站的实际运营状态与其能力的匹配程度作为风险函数的输入，并将车站和区间在路网中的静态统计指标作为因子对风险进行加权求和，从而体现不同车站和区间的重要性，由此计算得到路网整体风险。将最小化风险作为优化目标并对约束条件进行分析，可以发现优化问题为凸优化问题，于是可以求得路网最优配流方案。本发明专利技术提供的方法可以使运力运量更加匹配、路网运营状态更加平稳，从而降低风险、提高安全。

Safety Assessment and Enhancement Method of Urban Rail Transit Network Based on Passenger Flow Distribution

The invention provides a method for evaluating and enhancing the safety of urban rail transit network based on passenger flow distribution. The method quantitatively evaluates the safety of the network by using risk function, and then carries out passenger flow distribution at the network level to reduce the risk. In this method, the matching degree between the actual operation state and the capacity of the station and the station is taken as the input of the risk function, and the static statistical index of the station and the station in the road network is taken as the factor to weigh the sum of the risks, thus embodying the importance of different stations and sections, and thus calculating the overall risk of the road network. Taking minimizing risk as the optimization objective and analyzing the constraints, we can find that the optimization problem is convex optimization problem, and then we can get the optimal allocation scheme of road network. The method provided by the invention can make the transportation capacity more matched and the operation state of the road network more stable, thereby reducing the risk and improving the safety.

【技术实现步骤摘要】
基于客流分配的城市轨道交通路网安全性评估与增强方法
本专利技术属于路网安全性评估与增强领域，特别涉及一种基于客流分配的城市轨道交通路网安全性评估与增强方法。
技术介绍
城市轨道交通是都市居民的重要出行方式，随着城市轨道交通逐步成网、建设规模不断扩大，旅客出行需求快速增长。而路网运营特点与单一线路相比发生变化，大部分运量集中于少量线路，运力运量矛盾突出，而且线路之间关联度增强，单站的客流冲击对路网整体影响更为明显，运营风险增大，急需对整个运营网络进行安全性评估与增强。与此同时，由于城市轨道交通网络化程度加强，路网中的冗余路径增多。通过合理分配与控制客流，可以使运力运量更加匹配、路网运营状态更加平稳，从而降低风险、提高安全。现有技术公开的路网安全性评估相关研究侧重评价指标的选取与融合，例如，NiuW等对中国铁路煤炭运输网络进行风险评估，基于网络脆弱性、连通性等指标，使用多层灰色评估模型进行风险评价。肖雪梅等通过监测采集路网运营条件下的安全信息，构建多层次评价指标体系，基于灰色聚类对各项指标进行融合，从而评估路网安全状态。同时，肖雪梅在对城市轨道交通网络运营风险分析的基础上，识别关键车站和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于客流分配的城市轨道交通路网安全性评估与增强方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1：利用车站的风险函数和区间的风险函数与对应的风险因子加权求和得到路网整体风险；S2：将路网整体风险最小化建模为凸优化问题，获得客流分配方案。

【技术特征摘要】
1.一种基于客流分配的城市轨道交通路网安全性评估与增强方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1：利用车站的风险函数和区间的风险函数与对应的风险因子加权求和得到路网整体风险；S2：将路网整体风险最小化建模为凸优化问题，获得客流分配方案。2.如权利要求1所述的基于客流分配的城市轨道交通路网安全性评估与增强方法，其特征在于，步骤S1所述的路网整体风险f(x0)由式(1)计算而得：式中，i表示车站编号，ai表示车站i的风险因子，f(·)表示车站的风险函数，zi表示客流分配后车站i实际承载旅客的吞吐量；Ci表示车站i在保证乘客安全情况下的最大吞吐量，k表示区间编号，bk表示车站k的风险因子，yk表示区间k实际的运输状态，Lk表示区间k的运输能力，g(·)表示区间的风险函数。3.如权利要求1所述的基于客流分配的城市轨道交通路网安全性评估与增强方法，其特征在于，所述凸优化问题的目标函数如式(2)所示：约束条件如下所示：式中，i,j,n均表示车站编...

【专利技术属性】
技术研发人员：董炜，黄威，孙新亚，吉吟东，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11