城市公共運輸網路魯棒性評估及應急網路重構方法

《城市公共運輸網路魯棒性評估及應急網路重構方法》是依託同濟大學，由歐冬秀擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：城市公共運輸網路魯棒性評估及應急網路重構方法
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：歐冬秀
• 依託單位：同濟大學

中文摘要

針對大型城市公共運輸系統出現重大突發事件時客流大面積滯留、公共運輸秩序混亂持續時間長及影響範圍大等問題，通過城市公共運輸網路特徵提取、異構客流信息處理及分析、公共運輸網路供需客流匹配處理等手段，評估城市公共運輸網路魯棒性即抗故障能力。重點研究常規情況下公共運輸網路魯棒性最佳化，重大突發事件時應急公共運輸網路重構、應急疏運救援車輛協調配置等一系列問題。根據事件影響程度不同，有效利用地面公交系統剩餘運力，必要時配置應急疏運救援車，為城市客運系統安全及城市公共運輸系統一體化應急處置平台建設等提供理論支撐。課題研究對重大突發事件時實現滯留客流快速疏運、減少由於公共運輸故障造成的經濟損失、提升城市公共運輸的社會形象、提高居民出行的可靠度有著實際意義。

結題摘要

本課題旨在提升城市公共運輸網路的魯棒性，通過圖論等相關網路理論來對公共運輸網路的結構特性進行分析和簡化，掌握其具體的相關特性即節點連通度、網路容量等，作為對已有網路的評價和對新建網路的規劃設計的依據。同時通過對網路的魯棒性分析，針對不同的需求如連通、容量、旅行時間等建立可靠度的模型進行描述和比較，得到網路的薄弱環節，從而討論重大突發事件時應急公共運輸網路重構、應急疏運救援車輛協調配置，實現重大突發事件時實現滯留客流快速疏運。從項目完成情況來看：對照項目申請書以及項目任務書，本項目研究內容和考核指標已經全部完成。從取得的研究成果來看：在公共運輸網路方面，首先建立基於節點－弧段的二分圖、基於可靠性的多模式多層次公共運輸網路模型，建立基於複雜網路的連通度、圈數率和相對子圖大小的魯棒性評估指標，分析公共運輸網路的客流特徵，通過所提出的基於灰色模型與Markov鏈修正的短時客流預測方法，分析出突發情況下客流轉移及對網路內其他線路的影響與發車間隔、時間成本、同一站點線路數成比例關係。基於網路容量可靠性不變的約束條件啟動應急網路重構，建立的面向出行者延誤時間的軌道交通救援車組織策略；最後，本項目開發了軌道交通重大事件應急救援仿真軟體，在有效利用地面公交系統剩餘運力基礎上，合理配置調度應急疏運救援車，通過此仿真系統可以模擬救援車疏散人流的過程，同時通過平均疏散時間、客流滯留總量等參數對救援過程進行評估，評估結果能較好地反映調度派車方案的優劣。在公共運輸系統安全可靠性方面的研究成果，如基於可靠性評估的複雜系統故障診斷、小樣本條件下基於融合理論的交通控制系統可靠性評估、軟體系統Markov安全性分析等均有理論創新，為公共運輸系統的系統安全基礎理論夯實基礎。 本項目的科學意義在於促進魯棒性評估、安全可靠性理論、應急調度方法的進步，為各城市公共運輸系統的應急聯動提供理論支持，有效提升出行者對城市公共運輸的信任度。項目形成的模型與算法、軟體、建立的面向出行者延誤時間的軌道交通救援車組織和應急聯動系統等，有利於交通局應急指揮中心等相關部門進行巨觀管理、及時疏運、合理調度，對提升城市公共運輸的社會形象、提高居民出行的可靠度有著實際意義。