一种基于数字孪生的地铁线网运营中断情况下的仿真预测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于数字孪生的针对城市地铁线网日常运营以及中断情景下的仿真预测方法及系统。建立本发明专利技术系统与城市轨道交通系统数字孪生模型数据接口，获取地铁线网基本信息；根据地铁运营中断情景建立不同应急措施的规则模型，嵌入数字孪生模型中；对数字孪生模型中的线网拓扑模型更新调整，完成运营中断下的有效路径搜索；建立地铁线网运营中断下的客流重分配模型，并嵌入到数字孪生模型中，仿真预测客流分布状态。本发明专利技术基于数字孪生方法，结合车流管理与客流预测方法，建立一个客流、车流耦合的整体系统模型并仿真预测，为地铁调度中心的调度人员提供较为全面的、具有参考价值的仿真方案与预测结果，辅助调度人员进行策略优化。行策略优化。行策略优化。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字孪生的地铁线网运营中断情况下的仿真预测方法及系统


[0001]本专利技术属于智慧城市轨道交通技术及数字建模
，涉及一种基于数字孪生的地铁线网运营中断情况下的仿真预测方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，轨道交通系统由于其高容量、高效率、低污染、低能耗，在城市交通系统中发挥着越来越重要的作用。城市轨道建设不断增长，运营、建设、规划线路规模和投资跨越式增长，城市轨道交通持续保持快速发展趋势。由于容量大、速度快、高准时的优点，越来越多的通勤者选择轨道交通系统作为出行方式。
[0003]面对日益增长的交通需求和日趋严重的交通拥堵，城市轨道交通运营压力不断增大。另外，在网络化的轨道交通中，突发事件波及的范围也随着増大，一旦发生风险事故，轻则造成列车晚点，重则造成交通瘫痪中断、人员拥堵，甚至可能引发乘客骚乱，社会影响恶劣，后果极其严重。
[0004]城市轨道交通是新世纪城市发展的必需品，对城市轨道交通交通安全管理以及应急管理体系的研究就显得尤为重要。合理地调配使用人、车资源以尽快地恢复城市轨道交通服务，降低不良影响成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生的地铁线网运营中断情况下的仿真预测方法及系统，所述方法包括以下步骤：步骤S1：建立本发明系统与城市轨道交通系统数字孪生模型数据接口，获取地铁线网基本信息、列车运行速度、位置等列车运行相关信息；根据中断事件信息获取中断事件发生的时间、位置、预计持续时间及其对地铁列车的影响方向和影响程度；步骤S2：针对不同的地铁运营中断场景，建立响应措施的规则模型，主要包括列车运行调整规则和客流管控规则，并将规则嵌入到城市轨道交通系统数字孪生模型中；步骤S3：根据获取到的线网数据以及中断信息，更新调整线网拓扑模型，在此基础上进行运营中断下的有效路径搜索；步骤S4：对中断情形下的城市轨道交通系统进站客流进行预测，建立地铁线网运营中断下的客流重分配模型，并嵌入到城市轨道交通系统数字孪生模型中，仿真推演客流分布状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2地铁运营中断情景下应急管理措施的规则模型，其特征在于将状态
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措施
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影响的规则嵌入数字孪生模型中；不同的管理措施及其影响可根据不同参数状态通过计算确定，也可直接输入。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中更新调整线网模型的方法为：从城市轨道交通系统数字孪生模型中获取线网拓扑模型，并采用邻接矩阵表示，将线路图中顶点的信息存储于一维数组中；基于已确定的中断信息、导入故障点，更新调整线网拓扑模型。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中有效路径搜索的步骤为：步骤S31：确定有效路径搜索的约束条件，以保证路径不重复，并减少计算冗余，约束条件如下：区段不重复、节点不重复、不存在故障点、符合相对阈值与绝对阈值的限制以及最大换乘次数为3次；步骤S32：获取线网中断数据和基于中断信息更新调整后的线网拓扑模型；步骤S33：计算OD对间的最短路径，计算最小广义费用；步骤S34：确定所有符合搜索条件的有效路径，形成有效路径集。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中对不受中断事件影响的站点及线路采用基础的客流预测方法，对受中断事件影响的站点...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱晓敏，赵苗苗，苑帅，张润彤，马千霞，孙泽宇，李慧敏，张勋，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：