Disruption下軌道交通應急運輸組織相關問題研究

《Disruption下軌道交通應急運輸組織相關問題研究》是依託北京交通大學，由李峰擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：Disruption下軌道交通應急運輸組織相關問題研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：李峰
• 依託單位：北京交通大學

項目摘要

軌道交通運輸系統突發事件具有一定的不可預見性，一旦出現其影響範圍廣、影響人數多、影響程度大。因此加強軌道交通的應急管理和應急準備，儘早地進行突發事件的識別和預防，構建突發事件下軌道交通的應急決策支持系統，對於軌道交通的建設與發展具有重要的理論價值和現實意義。為此，本項目將深入研究各種突發事件場景引起的disruption，從網路承載能力的視角定量區分disturbance和disruption。基於作業調度的理論，構建列車的應急調度模型，採用列生成、拉格朗日鬆弛等設計高效的啟發式算法，從而分析各種應急調度決策對軌道交通系統狀態恢復的效應。進而，將機車運用調整、乘務調整與列車應急調度相結合，構建三者的一體化模型，從而能夠從機車運用和乘務分配的視角分析列車應急調度決策的可行性和有效性。最後，尋求與軌道交通運營企業相互合作，尋求實際數據支撐，將理論設計結果和運營實際相比較，進一步改進所建的模型。

結題摘要

軌道交通運輸系統突發事件具有一定的不可預見性，一旦出現其影響範圍廣、影響人數多、影響程度大。因此加強軌道交通的應急管理和應急準備，儘早地進行突發事件的識別和預防，對於軌道交通的建設與發展具有重要的理論價值和現實意義。本項目分析了影響軌道交通系統通行能力的影響因素，從運營管理者的角度構建了系統通行能力的量化模型，給出了列車平均延誤和通行能力的關係，並進一步探討了運營中斷下軌道交通系統的能力損失。項目探討了在各種運營中斷場景中列車死鎖的形成機制，給出了避免列車死鎖的有效策略，進而採用有限元方法刻畫了各種運營中斷場景，結合死鎖避免策略分析了列車在各種場景中的運行特徵。基於中斷運營信息對列車運行計畫的影響，以儘可能減少既有列車運行圖的偏離為目標，構建了列車運行調整問題的最佳化模型。根據故障處理信息，提出了prior rescheduling和post rescheduling兩類調整策略，有效地求解了所提出的運行調整最佳化模型。此外，項目分析了各種中斷運營場景對車站客流的影響，構建了客流的演化分布模型，解析了車站滯留客流時空演化分布規律。以跨站停車為基本思路，構建了基於客流時空分布的列車運行調整的最佳化模型，有效降低了乘客平均等待時間。考慮不同客流需求，分析列車的多模式組織方案的可行性。項目進一步討論了多模式條件下不同OD客流的路徑選擇行為，構建了基於客流需求的列車運行調整問題的數學模型，獲得多模式下的列車調整運行方案。最後，項目討論了在運營中斷恢復後採用加開列車方式緩解滯留乘客需求的可行性。以降低新加列車的運行時間和減小既有列車的調整幅度為目標，構建列車運行圖運行圖加線問題的多目標數學規劃模型。通過分析加開列車運行線與既有運行線之間的關聯性，設計了高效的啟發式算法進行求解，獲得了修正的既有列車運行方案和新加列車的運行方案。本項目對運營中斷場景下列車的應急運營組織進行開拓性的研究，對於軌道交通應急運營與管理具有重要的理論意義和實際套用價值。