无缝换乘条件下城市轨道交通网络客流分配模型及算法
考虑换乘的城市轨道交通有效路径选择模型研究

考虑换乘的城市轨道交通有效路径选择模型研究作者:凌春梅来源:《物流科技》2016年第06期摘要:随着城市轨道交通线网密度和规模的不断增加,乘客在不同线路间的换乘越来越频繁,换乘路线也越来越多,这在一定程度上造成了乘客出行时间的浪费。
针对这种问题,首先对轨道交通网络的换乘节点进行处理,构建了轨道交通网络拓扑结构模型。
然后,从乘客换乘的角度定义了乘客出行的广义费用,建立了考虑换乘的城市轨道交通的有效路径选择模型。
最后,应用广度优先的路径搜索算法(BFS)对提出的有效路径选择模型进行了求解验证。
结果证明,文章提出的考虑换乘的城市轨道交通有效路径选择模型对乘客在不同轨道交通线网间进行有效的换乘具有较好的指导作用,能够在很大程度上节省乘客的出行时间。
关键词:城市轨道交通;换乘;有效路径;选择模型中图分类号:F570 文献标识码:AAbstract: With the much stronger connection of the urban rail transit network, the transfer between different lines becomes frequent, which leads to the waste of the travelling time. The paper focuses on the characteristics of the urban rail transit network, dealing with the transfer stations and constructing the topological structure of the network. Then, from the view of the transference, it defines the generalized cost, which influence the traveling time and puts forward a new definition of effective routes and the new model considering the effect of transfer. Finally, the paper presents a algorithm named BFS to solve the problem and an example is given to verify the algorithm. The results prove that the given model can have a good guide for the passengers when they transfer between different lines, and to much extent, can help them save time.Key words: urban rail transit network; transference; effective routes; choice model0 引言随着城市化进程的加快,保护环境意识的提高,城市轨道交通因其运量大、速度快、污染少、准时性高等特点,成为了各大中小城市作为缓解交通拥堵和促进城市公共交通发展的一种有效手段。
城市轨道交通车站客流组织概述PPT30页课件

(9)站台保安应密切注意站台和列车情况,一旦发生列车上乘客拥挤,乘客上车有困难时,车站应立即向控制指挥中心请求加开列车。 (10)列车驾驶员发现有乘客上不了车或影响车门、屏蔽门关闭时,应及时报告行调,并通过广播引导乘客有序上车。
7.4 城市轨道交通突发事件客流组织办法
一、疏散 车站疏散程序 隧道疏散 (1)车站值班站长在上级领导未到达前担任临时现 场指挥。 (2)接到行车调度员或列车驾驶员需要隧道疏散的通知后,通知各岗位员工执行车站疏散程序。 (3)开启隧道灯,需要时开启隧道风机进行排烟(或由环控调度员开启)。
(4)带领车站员工,穿好荧光服,携带应急灯、无线对讲机等设备前往隧道疏散现场,负责引导乘客前往车站站台疏散。 (5)疏散完毕,在确认乘客全部离开和线路出清后,报告行车调度员,关闭车站。 (6)消防、公安人员到达车站后,告知有关情况,协助其参加抢险应急工作。
二、清客
1. 清客的规则 2. 非紧急情况下清客 3. 列车发生火警——单端清客至轨道
三、隔离
1. 非接触纠纷隔离 2. 接触式纠纷隔离 3. 客流流线隔离 4. 疫情隔离
3. 乘客能够顺利地换乘其他交通工具。换乘过程中人流与车流的行驶路线要严格分开,以保证行人的安全和车辆的行驶不受干扰。 4. 满足换乘客流方便、安全、舒适的基本要求。如:适宜的换乘步行距离、恶劣天气下的保护、全天候的连廊系统,对残疾人专门设计无障碍通道;又如适宜的照明、开阔的视野以及突发事件应急系统等。
3. 车站大客流组织的影响因素 (1)车站出入口及通道的设置。 (2) 站厅的面积。 (3) 站台的面积。 (4) 楼梯与通道的通过能力。 (5)自动售检票设备的通过能力客流的组织原则 5. 车站大客流的组织措施 (1) 增加列车运能。 (2) 增加售检票能力。 (3)做好进站客流组织工作。 (4)做好出站客流组织工作。 (5) 采取临时疏导措施。 (6)特大客流应急措施。
城市轨道交通客流分配的改进Logit模型及方法
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城市轨道交通客流分配的改进Logit模型及方法林湛;蒋明青;刘剑锋;四兵锋【摘要】In this paper, the major factors (including travel time, transfer time and transfer count) that impact the passenger' s route choice in urban rail transit network are fully considered. The generalized travel cost function is formulated and then the passenger' s route choice behaviour is analyzed based on the random utility theory. A Logit-based model is presented for urban rail transit network flow assignment problem. Simultaneously, a searching algorithm based on depth-first method is proposed to obtain the set of effective routes between 0D pair. On basis of these, the application of the model and algorithm is illustrated with Beijing rail transit network and practical data.%摘要; 充分考虑城市轨道交通网络中影响乘客路径选择的主要因素,包括乘车时间、换乘次数和换乘时间,通过对换乘时间进行惩罚,构造了包括换乘在内的城市轨道交通网络的路径广义费用模型,基于随机效用理论分析了乘客的路径选择行为.根据最短路径费用定义OD之间的有效路径集合,同时,使用路径相对费用代替路径绝对费用,对传统Logit模型进行改进,提出基于改进Logit模型的城市轨道交通网络客流分配方法.采用基于图的遍历算法确定OD间的有效路径.最后,以2008年北京市轨道交通网络为研究对象,对模型和算法进行了分析和验证.【期刊名称】《交通运输系统工程与信息》【年(卷),期】2012(012)006【总页数】7页(P145-151)【关键词】城市交通;客流分配;Logit模型;轨道交通;广义出行费用;路径选择【作者】林湛;蒋明青;刘剑锋;四兵锋【作者单位】北京交通大学交通运输学院,北京100044;北京交通大学交通运输学院,北京100044;北京交通发展研究中心,北京100055;北京交通大学交通运输学院,北京100044【正文语种】中文【中图分类】F570.7目前,针对城市道路交通网络,国内外专家学者提出了许多流量分配模型和算法[1-4],而对城市轨道交通网络客流分配的研究相对较少,对城市轨道交通的研究主要集中在网络规划、运营组织和管理上[5-9].虽然有些学者试图将城市道路交通的配流方法应用在轨道交通网络中,如文献[10]基于用户平衡原理,建立了城市轨道交通网络的客流量平衡分配模型,并采用Frank-Wolfe算法对模型进行求解;文献[11]在分析乘客的交通选择行为的基础上,基于随机用户平衡理论构造了城市轨道交通网络的配流模型及算法;文献[12]提出了一种基于深度搜索优先和分支界定思想的有效路径搜索算法来确定城市轨道交通网络中OD对之间的有效路径.但直接采用这些方法来解决城市轨道交通网络的流量分配,存在较大问题.一方面,城市轨道交通与道路交通的流量分配有着明显的不同,例如,两者研究对象明显不同,前者研究的是基于乘客交通选择的客流分配,而后者研究的是基于车辆的车流分配;前者影响乘客路径选择的因素多且复杂,尤其是换乘因素对于乘客的路径选择具有重要影响,而后者通常只考虑时间因素.另一方面,在以前的这些研究中,一些关键问题还没有很好地解决,如轨道交通网络中不同线路之间换乘费用(包括换乘次数和换乘时间)的处理、最短路径的搜索算法等,而这些问题直接影响着城市轨道交通网络客流分配的效果.本文充分考虑影响乘客在轨道交通网络中路径选择的主要因素,包括乘车时间、换乘时间和换乘次数,并将换乘时间和换乘次数进行单独处理,构造路径广义效用模型,基于随机效用理论分析乘客的路径选择问题,并提出了基于改进Logit的城市轨道交通网络流量分配方法,并采用基于图的深度优先搜索算法来确定OD间的有效路径集合.最后,以2008年北京市地铁网络为研究对象,对模型和算法进行了测算分析.主要考虑乘车时间、换乘时间及换乘次数三个因素对乘客路径选择行为的影响. (1)乘车时间(如果在起始站,还包括等车时间).表示线路l的列车在区间(i,j)上的行驶时间;表示乘客在起始车站i等待线路l 的列车进站的平均等车时间;表示线路l列车运行中在车站i的平均停车时间;乘客乘坐线路l在区间(i,j)的乘车时间可表示为(2)换乘时间.表示乘客在换乘站i从线路l到线路m进行换乘的步行时间;表示乘客在换乘车站i等待线路m的列车进站的平均等车时间;乘客在换乘站i从线路l换乘到线路m 的换乘时间可表示为根据出行心理,对于选择城市轨道交通出行的乘客而言,相同的时间花费在换乘过程中和花费在列车上的效果是不同的,乘客对前者的心理感觉要比后者长.因此,用换乘时间乘以一个换乘放大系数α(α>1)表示由乘客的换乘心理感觉时间即(3)换乘次数.一般而言,随着换乘次数增加,乘客感知费用逐次递增.城市轨道交通出行路径上乘客换乘心理费用为每次换乘时间逐次放大处理得到的时间值.根据上面分析,提出城市轨道交通换乘费用模型乘客在OD对r-s间第k条路径上广义费用等于组成该路径的所有区间乘车时间、所有站点停车时间及换乘费用之和,即在城市轨道交通网络的出行中,乘客通常不会考虑OD间全部连通路径,而是将其中一部分路径作为选择方案,被出行者考虑的路径称为有效路径.通常,被乘客所考虑路径的费用应该在一定范围之内,假定为OD对r-s之间的最小路径费用,则r-s之间有效路径费用为大于或等于的某个范围内,即满足以下条件路径选择问题从行为科学上解释,就是一个决策制定问题.为了模拟乘客心理活动,可以为每条有效路径确定一个费用值,反映乘客选择某路径的综合费用.在实际中,该费用很难被直接观测和估计,影响路径费用值的因素还包括随机成分,因此,可以将路径费用看作随机变量.出行者选择OD对r-s间有效路径k∈Krs的随机费用乘客的路径选择问题是一个概率问题,即在城市轨道交通网络中,乘客以多大概率选择OD间的某条有效路径.这个选择概率就是该路径随机费用在所有可选路径中为最小的概率,这个概率也等价于在OD间所有的乘客中选择该路径的比例.即选择概率具有如下性质:以上分析可知,路径选择概率取决于随机误差项的随机分布,以及可确定路径费用.如果相互独立且服从Gumbel分布,路径选择概率可以表示为[3]采用基于路径配流方法解决城市轨道交通网络流量分配问题.算法具体步骤如下:步骤1对于网络OD对r-s,基于路径费用式(5),搜索最小费用路径,得出;步骤2根据有效路径式(6),寻找OD对r-s间的有效路径集合Krs,并记录各有效路径的费用;步骤3根据改进Logit模型式(10)计算OD对r-s间各有效路径的选择比例,k∈Krs;步骤4根据式(11)计算路径流量步骤5 根据,计算线路流量、区间流量及换乘流量以2008年北京市轨道交通网络为研究对象,对模型及算法进行了验算.网络结构如图1所示.相关数据及参数取值如下:①发车间隔,北京市现有轨道交通系统的平均发车间隔为5min;②乘客换乘步行时间,本算例中共有8个换乘站,各站的换乘走行时间如表1所示;③站间车辆运行时间,根据北京地铁公司网站公布的站间运行时间;④非换乘站的平均停车时间,取值为2min;⑤根据2008年9月完成的北京地铁乘客路径选择意愿调查数据(共有2 000份有效问卷),采用极大似然估计方法,对Logit模型参数进行回归分析,得出α=1.264 0,β=1.848 1,θ=1.866 0,而对于有效路径扩展系数,则根据经验取值为H=0.15;⑥在本算例中,为了验证计算效果,采用2008年某天的北京地铁网络OD数据作为输入数据.表2给出以苹果园—天通苑北为例的相应计算结果,输出数据包括有效路径上的换乘次数、乘车时间、路径总费用以及配流比例等.进一步对配流方法的效果进行分析,以北京地铁OD数据为输入,分别采用全有全无法及本文所提出的方法进行配流计算,并以2008年实测换乘流量为参考对象,对计算效果进行对比分析.图2给出了采用不同方法得到的各换乘流量与实际换乘流量之间的比较,可以看出,本文提出的配流方法比全有全无法计算结果更加接近实际.此外,由于模型和算法中涉及到许多变量和参数,这些数据作为已知条件,对于最终的配流结果也会产生影响,下面分别对参数α和β进行灵敏度分析,其目的是为了准确把握这两个参数发生变化时,网络客流的变化规律.假定其他条件不变,路径广义费用函数中α分别取值为1、1.5、2、2.5和3时,而β分别取0.5、1.0、1.5、2.0、2.5时,计算并分析客流分配结果的变化趋势.图3~图6分别给出了参数α和β分别取不同的值时,计算结果与实测数据的对比情况.参数α和β取不同的值对配流结果的影响比较明显,当β=1时,随着α取值从1到3,配流结果的相对误差从32%下降到25%;而当α=1时,随着β取值从0.5到2.5,配流结果的相对误差从37%下降到23%;这说明对换乘时间和换乘次数的惩罚程度会直接影响模型和算法的计算效果.在本算例中,当α=1和β=2.5、α=1.5和β=2.5、α =2和β=1.5及α=2和β=2几种组合计算效果最好.随着城市轨道交通的不断发展,轨道交通系统将由目前单线运营转变为网络运营,而网络运营中出现的客流非线性增长,以及所引起的乘客出行选择行为的变化,将对城市轨道交通的运营管理提出更高的要求.因此,从理论上研究城市轨道交通的客流分布规律,对于城市轨道交通多线路网络一体化运营和管理具有重要的意义. 本文在充分考虑影响城市轨道交通网络客流分配的主要因素,对换乘时间和换乘次数分别进行了分析,基于随机效用理论构造了城市轨道交通网络客流分配的改进Logit模型,给出了配流方法.并以北京地铁网络为例对模型和算法进行了说明.计算结果表明,本文所提出的模型及算法可行有效.当然,本文的配流方法还存在一些不足之处,没有考虑拥挤因素对乘客路径选择的影响,也没有考虑不同乘客属性对路径选择的影响等,而这些问题将在今后的研究中进一步完善.【相关文献】[1] Beckmann A B,McGuire C B,Winsten C B.Studies in the economics of transportation[R].Yale University Press,New Haven,Connecticut,1956.[2] McFadden D.Econometric models of probabilistic choice,in C.F.Manski andD.McFadden(eds.), Structural analysis of discrete data with econometric applications[M].Cambridge,Massachusetts:MIT Press 1981.[3] Sheffi Y.Urban transportation networks:Equilibrium analysis withmathematical programmingmethods[M].Prentice-Hall,Englewood Cliffs,NJ 07632,1985.[4] Dial R B.Bicriterion traffic assignment:basic theory and elementaryalgorithms[J].Transportation Science, 1996(30):93-111.[5] 王忠强,高世廉,降金琦.轨道交通路网规划若干问题探讨[J].西南交通大学学报,1999,34(3):369-373.[WANG Z Q,GAO S L,JIANG J Q.Discussions on network planning of urban rail transit [J].Journal of Southwest Jiaotong University,1999, 34(3):369-373.] [6] 王忠强,黎青松,陈旭梅.轨道交通路网基本图式研究[J].西南交通大学学报,2000,35(3):288-292.[WANG ZQ,LIQS,CHEN XM.Research on fundamental pattern of urban rail transit network[J].Journal of Southwest Jiaotong University,2000,35(3):288-292.][7] 顾保南,曹仲明.城市轨道交通路网结构研究[J].铁道学报,2000(S1)(增刊):25-29.[GUB N, CAO ZM.Study on structure of urban railway network [J].Journal of China Railway Society,2000(S1)(Sup.):25-29.][8] Wendler E.The scheduled waiting time on railway lines [J].Transportation Research,2007(41B):148-158.[9] Rodriguez J.A constraint programmingmodel for realtime train scheduling at junctions[J].Transportation Research,2007(41B):231-245.[10] 吴祥云,刘灿齐.轨道交通客流量均衡分配模型与算法[J].同济大学学报(自然科学版),2004,32(9):1158-1162.[WU X Y,LIU C Q.Traffic equilibrium assignment model specially for urban railway network[J].Journal of Tongji University(Natural Science),2004,32(9):1158-1162.][11] 四兵锋,毛保华,刘智丽.无缝换乘条件下城市轨道交通网络客流分配模型及算法[J].铁道学报,2007,29(6),12-18.[SIB F,MAO B H,LIU Z L.Passenger flow assignment model and algorithm for urban railway traffic network under the condition of seamlesstransfer[J].Journal of China Railway Society,2007,29(6),12-18.][12] 刘剑锋,孙福亮,柏赟,等.城市轨道交通乘客路径选择模型及算法[J].交通运输系统工程与信息,2009,9(2):81-86.[LIU JF,SUN F L,BAI Y,et al.Passenger flow route assignmentmodel and algorithm for urban rail transit network[J].Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology,2009,9(2):81-86.][13] 北京交通发展研究中心.北京轨道交通网络流量分配模型与算法研究报告[R].北京:北京交通大学, 2010.[Beijing TRC(Transportation Research Center).Research on passenger flow assignmentmodel andmethod [R].Beijing:Beijing Jiaotong University,2010.]。
城市轨道交通SUE模型及其算法研究
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城市轨道交通SUE模型及其算法研究
寇婷婷
【期刊名称】《铁道运营技术》
【年(卷),期】2013(19)4
【摘要】建立路径广义费用函数,在随机用户平衡理论基础上,构建Fisk随机用户平衡配流(SUE)模型.以随机网络加载模型算法为基础,提出了求解轨道交通SUE模型的相继平均加权法(MSWA),以进一步加快票务清分的速度.
【总页数】5页(P30-33,36)
【作者】寇婷婷
【作者单位】西南交通大学交通运输与物流学院,四川成都610031
【正文语种】中文
【中图分类】U492.4+1
【相关文献】
1.城市轨道交通列车实时调度模型及算法研究
2.城市轨道交通乘务任务划分模型及算法研究
3.基于多路径的城市轨道交通网络客流分布模型及算法研究
4.城市轨道交通列车运行自动调整的优化模型及算法研究
5.基于Logit模型的城市轨道交通票务清分算法研究
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城市轨道交通换乘客流组织方案
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城市轨道交通换乘客流组织方案摘要:随着经济的开展和居民出行要求的提高,城市轨道交通在节约能源、平安、准点、快捷等方面发挥着其它交通方式无可替代的作用,开展轨道交通已成为缓解如今大城市交通拥挤等一系列问题的重要途径。
国外大都市的城市轨道交通开展相当成熟,尤其在换乘方面,可谓做到天衣无缝,而国内城市轨道交通换乘存在换乘站换乘距离和走行时间长等问题,一定程度上降低了城市轨道交通的运作效率,对换乘客流组织模式的探讨显得非常重要。
关键词:城市轨道交通客流组织换乘引言随着城市交通体系的日趋多样化,人们工作生活节奏的不断加快,人们越来越倾向于乘坐轨道交通出行。
作为线路与线路之间的换乘站。
其数量及换乘范围也在不断地增加。
换乘站是轨道交通的枢纽,是客流冲击的集中点,换乘站客流具有时间不均衡性、多元性、高集中性、方向不均衡性、多方向和多路径性、短时冲击性等特征。
以广州地铁为列,随着线网运营线路14号线、21号线换乘站的换乘范围不断扩大,出现在同一个换乘站三线甚至四线进展穿插换乘的情况。
多条线路的客流在一个站换乘,站内将聚集多个换乘方向的换乘客流,换乘站将受到穿插集中客流的冲击。
这就需要换乘站从客流组织人员安排、客流备品摆放、设备设施摆放、客流流线设置、行车的协调匹配进展有效组织,提高换乘效劳水平及效率。
换乘站有效客流组织管理是充分发挥轨道交通系统优势的重要保障,在一定程度上决定着轨道交通的运输效率。
1换乘客流组织的概述为了使乘客更顺利的到达目的地在乘坐轨道交通时,乘客需要在轨道交通系统内或者系统外更换出行的工具,这种行为活动我们称之为换乘。
轨道交通换乘主要包括:轨道交通线路之间的换乘、轨道交通与常规公交的换乘、轨道交通与私家车、自行车等交通方式的换乘。
换乘站是轨道交通线网构架中各条线路的交织点,是提供乘客转线换乘的车站:乘客通过换乘站及其专用〔或兼用〕通道设施,实现两座车站之间的人流沟通到达换乘的目的。
换乘方式主要是包括六种:同台换乘、结点换乘、站厅换乘、通道换乘、站外换乘、混合换乘,广州地铁最常见的是站厅换乘及通道换乘,同台换乘是广州地铁近年启用的一种新的换乘方式,采用该换乘方式的有嘉禾望岗站及沙园站换乘站,同台换乘根本布局是双岛站台的构造形式,可以在同一平面上布置,也可以双层立体布置,两个站采用岛式区域进展换乘,换乘客流直接在站台换乘,缩短了乘客换乘走行距离,大大提高了换乘客流资质效率。
城市轨道交通线网规划的客流预测模型及应用
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城市轨道交通线网规划的客流预测模型及应用王飞;广晓平【摘要】文章根据轨道交通线网规划客流预测的目标、要点、年限和内容,建立了包含出行生成预测、出行分布预测、交通方式分担预测和交通分配预测的四阶段法预测模型,并利用该模型对兰州市轨道交通线网规划的四种方案进行了客流预测,得出最优方案。
%According to the goal,key point,age limit and content of traffic line network pas-senger flow forecast,the article builds a four-stage forecast model that contains trip gener-ation forecast,trip distribution forecast,transportation sharing forecast,and traffic distribu-tion.We use this model to predict the traffic volume on the four methods contained in Lanzhou line network plan and reach the optimum one.【期刊名称】《西部交通科技》【年(卷),期】2011(000)012【总页数】5页(P70-74)【关键词】轨道交通;线网规划;客流预测;模型;应用【作者】王飞;广晓平【作者单位】郑州铁路局南阳车务段,河南南阳473000;兰州交通大学交通运输学院,甘肃兰州730070【正文语种】中文【中图分类】U4910 引言轨道交通线网规划的客流预测是指轨道交通线网规划时,科学预测城市各目标年限轨道交通线路的断面客流量、平均运距及其线网的总客运量和客运强度等能够反映轨道交通客流需求特征的指标。
它是线网规划时进行线网优选的主要内容,具有引导作用,同时也是轨道交通建设项目“规模、投入和效益”的评价基础和决策依据。
城市轨道交通客流分担率模型分析

自行车 、 常规公交 、 城市轨道交通 、 小汽车 、 摩托 车等 。 其中步行及自行车交通的出行比例随着出行 距离的变化形成明显的规律 ; 小汽车 、 摩托车的出 行比例与其人均拥有量密切相关 , 一般根据城市经 济及交通现状和发展战略进行预测 ; 常规交通和城 市轨道交通之间客流分担率的预测是近年来国内外 研究的热点问题 , 需要进行综合因素的分析 , 主要 的预测方法包括非集计模型预测和集计模型预 测 [1-2] , 本文建立的 Logit 模型属于非集计预测模 型 的一种 。
Q=Q C ≤ C ≤C′
i i
( i)
, 且Ci=Mi+KiTi+Si
(2-1 )
交 通 标 准 化 · 2009 年 11 月上半月刊 ( 总第 208 期 )
式中 , Q 为居民的出行需求 ; Ci 为选择交通方 式 i 的广义出行费用 ; C′ i 为随机广义出行费用 ; Mi 为交通方式 i 的出行价格 ; Ti 为交通方式 i 出行花费 的时间 ; Ki 为居 民 选 择 交 通 方 式 i 时 对 时 间 价 值 的 评价 ; Si为其他因素的量化费用当量 。
L 汇 >1km 时 , 假设居者选择自行车换乘轨道交通的
出行方式 。 以上算例中 , 轨道交通在公交系统中的 分担率为 35% , 则可以得到参数 α=-1.1, 说明票价 越贵, 轨道交通分担率与常规公交分担率的比率越小。 将α=-1.1带入模型 (3-2 ), 得到 :
54
4.4km/h , 自行车速度 V 自 =12km/h , 公交车车速 V 公 = 20km/h , 地铁车速 V 地 =40km/h ; 车费方面常规交通 和地铁均采用一票制 , 费用分别是 1元和 3 元 ; 由于
基于多路径的城市轨道交通网络客流分布模型及算法研究

第31卷第2期铁 道 学 报Vol.31 No.2 2009年4月J OU RNAL OF T H E CHINA RA IL WA Y SOCIET Y April2009文章编号:100128360(2009)022*******基于多路径的城市轨道交通网络客流分布模型及算法研究徐瑞华, 罗 钦, 高 鹏(同济大学交通运输工程学院,上海 201804)摘 要:城市轨道交通网络形成之后,为实施“一票换乘”需建立轨道交通自动售检票清算管理中心,进行客流信息统计和票务收入清分,而清分的核心在于解决客流在网络上的分布问题。
本文结合城市轨道交通系统的基本特性,提出一种考虑乘客多路径出行选择的客流概率分布模型,并设计基于深度优先的路径搜索算法。
该模型既体现了乘客出行阻抗最小化的选择心理,又反映了路径多样化的实际情况,具有较强的实用性。
最后通过北京轨道交通网络实际客流数据验证模型和算法的有效性。
关键词:城市轨道交通;客流分布;多路径分配;出行阻抗;K短路搜索中图分类号:U121 文献标志码:A doi:10.3969/j.issn.100128360.2009.02.020P assenger Flow Distribution Model and Algorithm for U rbanR ail T ransit N et w ork B ased on Multi2route ChoiceXU Rui2hua, L UO Qin, GAO Peng(School of Traffic and Transportation Engineering,Tongji University,Shanghai201804,China)Abstract:Under t he condition of urban rail t ransit network operation wit h one2ticket t ransfer,t he A FC Clear2 ing Center(ACC)needs to be established to solve t he problems of passenger volume statistics and ticket fare clearing,t he core of which lies in dist ribution of passenger flow.Thus,t he paper p ut s forward a passenger flow dist ribution model for urban rail t ransit network considering multi2route choice,which meet s t he passen2 ger’s p sychology of minimum cost and also reflect s t he fact of pat h2selecting multiplicity,and t hen p roposes an algorit hm for available pat h searching based on dept h2first in t he grap h t heory.Finally t he model and algorit hm are verified wit h t he data f rom t he Beijing urban rail t ransit network.K ey w ords:urban rail transit;passenger flow dist ribution;multi2route assignment;t ravel co st;K shortest pat hs search 客流作为网络化运营的基础,其大小和分布特征是合理制定网络运营计划、提高各线路运营协调性、发挥系统的整体能力和综合效益的关键。
无缝换乘条件下城市轨道交通网络客流分配模型及算法

无缝换乘条件下城市轨道交通网络客流分配模型及算法
四兵锋;毛保华;刘智丽
【期刊名称】《铁道学报》
【年(卷),期】2007(029)006
【摘要】结合国内城市轨道交通无缝换乘的运营特点,充分考虑了影响城市轨道交通网络客流分配的主要因素(包括出行时间和换乘次数),以及城市轨道交通网络的特有属性,构造城市轨道交通网络的广义费用函数,并分析乘客在城市轨道交通网络中的路径选择行为.在此基础上,基于随机用户平衡原则提出城市轨道交通网络客流分配问题的数学优化模型,在模型的求解中,分析目前常用的有效路径搜索方法并设计了基于图的深度优先搜索算法,以得出符合现实的有效路径集合,并给出求解配流模型的连续平均算法.最后通过北京市轨道交通网络的数据对模型和算法进行验证.【总页数】7页(P12-18)
【作者】四兵锋;毛保华;刘智丽
【作者单位】北京交通大学,轨道交通控制与安全国家重点实验室,北京,100044;北京交通大学,轨道交通控制与安全国家重点实验室,北京,100044;北京交通大学,轨道交通控制与安全国家重点实验室,北京,100044
【正文语种】中文
【中图分类】U239.5
【相关文献】
1.城市轨道交通换乘站内部换乘客流量算法研究 [J], 刘狄;吴海燕
2.基于换乘网络的城市轨道交通客流分配模型 [J], 黄鉴;蒋赛
3.列车运行延误条件下城市轨道交通网络换乘站大客流预警方法 [J], 徐瑞华;叶剑鸣;潘寒川
4.基于大换乘客流复杂条件下既有线换乘站改造方案研究 [J], 余海
5.基于大换乘客流复杂条件下既有线换乘站改造方案研究 [J], 余海
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城市轨道交通网络_一票通_换乘的票款分配比例模型

城市轨道交通网络“一票通”换乘的票款分配比例模型 陆春江
运营管理
理选取截止权值,动态截止遍历算 即假定有效路径按权值递增排序。 用下列公式加以计算。
法只需要十几秒的运算时间。
3.2 截止权值
〔A ,B 〕之 间 的 截 止 权 值
D AB 与起始和终结顶点 A 和 B 有 cut
关,令 D AB 和 DAB 分别为 LAB 中
该权值公式同样可用于计算边 的权值。公式1保证了每一条边和每 一条路径的权值计算都是确定的。 2.2 换乘顶点、换乘边和换乘组
称为“共线线路”。共线线路的 2 端 通 过 特 殊的“共线换乘边”与 3 号和 4 号线(共线原线路)相连接。
共线线路是虚拟线路,在计算
LAB 的一个子集 LAB , 它包含多数乘 e
" G =(V ,E ) 其中 V 为顶点集合,E 为边
列车。对运营公司来说,要求能够及 时、合理地获得其应该获取的票款 份额,并且合理回收和补充周转的
集合。 2.1 边的权值
一般的概念是用最短里程来搜
单程票。为此,需要建立一个换乘清 索路径。但是对于大部分乘客来说,
分系统,收集和处理换乘票务交易 精确的里程长度是一个十分模糊的 数据,在线路(运营公司)之间实现 概念,而旅程花费的时间却是能确
i
i
为路径 L 的分配比例是最合理的。 i
显然 p 是路径权值 T 的函数。可以
i
i
设 0 < T ≤ T ≤……≤ T ≤ D AB ,
1
2
k
cu t
某种实际意义。因此,我们设计了若 干在轨道交通运行管理中具有一定 物理意义的参数,用以计算σ的值。 在此不再赘述。
有了σ,路径的分配比例容易
城市轨道交通换乘站内部换乘客流量算法研究_刘狄
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第26卷第2期2010年6月北京建筑工程学院学报Journa l o f Be iji ng U n i ve rsity o f C iv il Eng i neer i ng and A rchitectureV o.l 26N o .2J un .2010文章编号:1004-6011(2010)02-0044-05城市轨道交通换乘站内部换乘客流量算法研究刘 狄, 吴海燕(北京建筑工程学院土木与交通工程学院,北京 100044)摘 要:城市轨道交通换乘站是城市轨道交通路网中的重要节点,不同轨道交通线路之间的内部换乘是换乘站的重要功能之一,其内部换乘效率的高低直接影响整个轨道交通的运能,现将/木桶原理0应用于城市轨道交通换乘站,提出换乘站内部换乘客流量模型,并将其应用于北京市典型地铁换乘站的数据分析中,不仅为换乘站的建设、规划也为相关部门应对换乘站不同客流情况采取的管理措施提供理论依据.关键词:城市轨道交通换乘站;内部换乘;木桶原理;客流量中图分类号:U491文献标志码:AR esearch of the Internal T ransfer Passengers CapacityA lgorith m i n M etro Transfer Stati onL i u D ,i W u H aiyan(School of C i v il and Traffic Engineeri ng ,BUCEA ,Beiji ng 100044)A bstract :M etro transfer sta ti o n is the i m portant nodes o fm etr o transportation net w ork ,and the i n ter nal transfer of the different rail li n es is one o f the m ost i m portant functions .The i n ternal transfer effic iency d irectl y affects the operati o n of w ho le ra il transportati o n .Bucke t theory w as applied to the ur ban ra il transfer stati o n ,and t h e interna l transfer passenger p s capac ity algorithm of ur ban ra il transfer station w as developed in this paper .Fux i n gm en m etro transfer stati o n ,as a case st u dy ,w as sur veyed duri n g the rush hours to ana l y ze the m ode.l And the transfer passengers capacity w as ca lculated according to algor ith m.It sho w s t h at t h e result is rationality and feasibility .K ey words :m etr o transfer station;i n ter nal transfer ;bucket theory ;passenger p s capac ity 收稿日期:2010-05-14基金项目:国家/863计划0专项课题(2007AA11Z126-1)作者简介:刘 狄(1982)),女,硕士研究生,研究方向:道路交通规划与管理.为缓解城市交通压力,发展城市轨道交通已成为我国主要城市交通政策之一.轨道交通线路的建设逐步促进轨道线网的形成和发展,线网中不同线路的交汇处就是城市轨道交通换乘站.换乘站不仅吸引、疏散本站各条线路不同方向的客流,还提供适当的换乘设施,为大量转线换乘客流提供良好服务.因此,舒适、安全、高效地换乘设施对发挥轨道交通优势至关重要.目前,在客流量较大的早晚高峰时段,大量乘客在换乘站内部集结、拥挤的现象时有出现,线路间的换乘客流不能及时疏散、发生拥堵,使得乘客安全隐患增加,极易诱发突发性事件、出现意外事故,影响城市轨道交通大运量、快速、便捷等优势的充分发挥.本文以城市轨道交通不同线路间的换乘即城市轨道交通内部换乘为研究对象,运用交第2期刘狄等:城市轨道交通换乘站内部换乘客流量算法研究通运输工程学中的基本知识,将/木桶原理0引入到城市轨道交通换乘设施系统中,深入分析城市轨道交通换乘站内部各换乘设施的服务容量,从而得到城市轨道交通换乘站内部最大换乘客流量.在充分调查的基础上,选取北京市典型地铁换乘站为实例进行计算、分析,以期为今后的城市轨道交通换乘站的规划、设计和研究作参考.随着科技的不断发展和广泛应用,国外对轨道交通枢纽的研究更多地是通过仿真手段,对枢纽内行人的拥挤程度进行评价,并广泛应用到新建车站的设计和对现有车站的改建和安全审查中[1-2].这些研究以分析乘客流的速度、流量和密度之间的关系为基础的,并且是针对国外实际情况和特定区域,其参数的标定等并不完全适应我国的具体情况.国内对城市轨道交通换乘站的研究还处于起步阶段,对地铁站内设施的设计、评价研究大部分是针对局部设施和单一目的进行的.同济大学的王磊[3]引入服务水平和行人群的概念,给出了地铁车站内出入口通道、换乘通道等不同通道的平均步行距离最短优化设计函数,但是论文没有从宏观角度研究其他换乘设施及换乘站整体的步行效率相关问题.北京交通大学的王蓉蓉[4]分析了换乘方式与换乘站规模之间的关系问题并建立模型,并指出轨道交通换乘站的规模和布局与换乘客流量有关,文中未对换乘设施与客流之间的关系进行分析研究.长安大学的付玲玲[5]考虑了各个具体设施在不同情况下的设计方法和标准,但未考虑枢纽站内各设施之间的运能匹配和协调性方面问题.现阶段国内外对于城市轨道交通换乘站换乘客流量的研究都基于换乘站内某一单个设施,尚没有宏观角度的换乘站整体换乘客流量的计算方法.本文从总体出发,首先研究各个换乘设施各自的换乘能力,进而得到换乘站的整体换乘能力,以期为将来城市轨道交通换乘站的建设和规划提供理论依据.1城市轨道交通换乘站线路间换乘客流量算法模型城市轨道交通换乘站受换乘方式、换乘布局形式等因素限制,不同换乘站的换乘设施的组成也不相同,通常是楼梯、自动扶梯、换乘通道中的一种或多种组合.因此,城市轨道交通换乘站内部换乘客流量不是由某一个换乘设施决定的,而应根据换乘站的具体换乘方式和布局形式,对所有的换乘设施进行系统的分析后得到换乘站所能容纳的内部最大换乘客流量.经济学中的经典理论)))木桶原理,其核心内容是:一个由长短不一的许多木板所组成的木桶,其盛水量的多少并不取决于最长的那块木板,或是全部木板长度的平均值,而恰恰是由其中最短的木板所决定的[6].本文将/木桶原理0应用于城市轨道交通换乘站:城市轨道交通换乘站内部最大换乘客流量不是由换乘站中的某一局部决定的,而是由各个换乘设施所能容纳的最大客流量中的最小值确定的.因此,在规划、设计换乘站时,必须充分考虑到各个换乘设施的通行能力,使之互相匹配,才能使换乘站达到最佳换乘效率.城市轨道交通换乘站内部换乘客流量模型:Q m ax=m i n(Q t,M,Q s,Q e,Q P)(1)其中:Q m ax表示城市轨道交通换乘站内部最大换乘客流量,人/h;Q t表示城市轨道交通换乘站上(下)车客流量,人/h;M表示城市轨道交通换乘站站台容纳能力,人;Q s表示城市轨道交通换乘站换乘楼梯服务客流量,人/h;Q e表示城市轨道交通换乘站换乘自动扶梯服务客流量,人/h;Q p表示城市轨道交通换乘站换乘通道服务客流量,人/h.111城市轨道交通换乘站上(下)车客流量城市轨道交通换乘站上(下)车客流量是指城市轨道交通换乘站中各条线路的上(下)车客流量.城市轨道交通换乘站上(下)车客流量不是一个恒定不变的量,它是随着列车在一定的时间间隔内到达,而表现出短时间内客流的激增和周期性的特征,尤其是在高峰时段这种现象更为明显.此现象与铁路客运中的下车客流极为相似,因此,根据铁路客运的下车客流量的计算公式[7]得到城市轨道交通换乘站上(下)车客流量.城市轨道交通换乘站上(下)车客流量的计算根据换乘车站在整条线路上的不同位置而有所不同,分为首末站上(下)车客流量Q t1和中途站上(下)车客流量Q t2.本文计算城市轨道交通换乘站内部最大换乘客流量,因此,上(下)车客流量选取客流量大的高峰时段来计算.1)首末站上(下)车客流量:Q t1=60T mt m+1T m@N@n@A(2)其中:T m表示高峰时段持续时间,m i n;t m表示高峰45北京建筑工程学院学报2010年时段平均发车间隔,m i n;N表示列车每节车厢额定载客人数,人;n表示列车车厢节数;A表示高峰时段列车车厢发车(到站)时的满载率,取112~116.2)中途站上(下)车客流量Q t2=60T mt m+1T m@q(3)其中:T m表示高峰时段持续时间,m in;t m表示高峰时段平均发车间隔,m in;q表示高峰时段平均每趟列车上(下)车乘客人数,人.112城市轨道交通换乘站站台容纳能力本文中的城市轨道交通换乘站站台容纳能力是指换乘站各条线路的站台所能容纳的乘客人数,即站台安全区域面积内所能聚集的最大乘客人数.M=L@(B-2b)k(4)其中:L表示站台有效长度,m;B表示站台宽度,m; b表示站台安全防护宽度,取0148m,有屏蔽门时取0;k表示站台客流密度,人/m2.轨道交通车站站台有效长度是指供乘客上、下车使用的那部分站台的长度,不包括楼梯、自动扶梯等设施所占用的部分站台长度.目前,轨道交通车站站台有侧式站台和岛式站台两种,在规划、设计时站台长度和宽度可由5规范6[8]中的公式计算得到. 113城市轨道交通换乘站换乘楼梯服务客流量城市轨道交通换乘站换乘楼梯服务客流量是指在一定服务水平下换乘楼梯的服务客流量.Q s=3600@q s@D s(5)其中:q s表示换乘楼梯的服务容量,人/m#s;D s表示换乘楼梯宽度,m.114城市轨道交通换乘站换乘自动扶梯通行能力C e=3600@u@n pt0(6)其中:u表示换乘自动扶梯每级扶梯所容纳的乘客人数,人/级;n p表示换乘自动扶梯级数,级;t0表示换乘自动扶梯每周期运行时间,s.115城市轨道交通换乘站换乘通道服务客流量城市轨道交通换乘站换乘通道服务客流量是指在一定服务水平下换乘通道的服务客流量.Q p=3600@q p@D p(7)其中:q p表示换乘通道的服务容量,人/m#s;D p表示换乘通道宽度,m.2实例应用本文选取北京市典型轨道交通换乘站)))复兴门站为例,对其进行定量分析,计算各个换乘设施的服务容量,得到整个换乘站的内部最大换乘客流量.文中各换乘设施和换乘客流的相关基础数据通过实地观察,选取客流量大、易形成客流高峰的工作日早高峰时段(7:00~9:00),使用人工计数和视频录像两种方式进行采集.211复兴门换乘站基本情况复兴门换乘站是北京地铁1号线与2号线的换乘车站,地处市区中心,人流密集,集散、换乘作用明显,具有极强的代表性.复兴门换乘站的布局模式是/T0型,如图1所示,地铁1号线和2号线站台均采用岛式站台,地铁2号线在上层为南北走向,地铁1号线在下层为东西走向,地铁2号线站台中部和地铁1号线端部(西)通过楼梯相连通,构成了换乘结点,由地铁2号线换乘地铁1号线的乘客由此楼梯从地铁2号线的站台进入地铁1号线的站台完成换乘,而由地铁1号线换乘地铁2号线的乘客则由联通地铁1号线站台另一端(东)和地铁2号线站台两端的两条对称的换乘通道完成换乘.车站共有西北方位的A口、东北方位的B口、东南方位的C 口和西南方位的D口,四个出入口.图1复兴门换乘站结构图地铁1号线和地铁2号线站台均为岛式站台,长130m、宽1211m.地铁1号线和2号线列车都是六节车厢型列车,每节车厢均有四个车门供乘客上下车、额定载客310人.地铁1号线和地铁2号线工作日早高峰时段的发车间隔分别为215m i n、3 m in.复兴门换乘站内部换乘设施尺寸及换乘客流量调查数据如表1所示.46第2期刘狄等:城市轨道交通换乘站内部换乘客流量算法研究表1复兴门换乘站换乘设施尺寸及工作日早高峰时段换乘客流量换乘方向换乘设施尺寸/m特性高峰小时换乘客流量(人/h)地铁1号线换乘地铁2号线地铁1号线站台端部(东)楼梯516上下混行上行:14926下行:615总共:15541 1~2换乘通道(南、北)415单向通行南侧:5997北侧:5761地铁2号线站台端部(南、北)楼梯510上下混行南侧:上行:1049下行:6430总共:7479北侧:上行:2059下行:6165总共:8224地铁2号线换乘地铁1号线地铁2号线站台中央楼梯215下行南侧:6953北侧:6816地铁1号线站台端部(西)楼梯510下行13769212复兴门换乘站内部换乘客流量分析1)换乘站上、下车客流量分析通过对复兴门换乘站地铁1号线、2号线的四个方向的上、下车客流量的调查,得到了实测高峰时段上、下车客流量,并与理论进行了对比,如表2所示,从表中可以看出实测值远小于理论值,说明当前上、下车客流量既满足要求也与实际调查情况相吻合,在列车停靠站时间内乘客能顺利上、下车.表2复兴门换乘站上、下车客流量对比线路行驶方向平均每趟列车上、下车人数(人/门)平均每趟列车上、下车人数(人)高峰小时上、下车人数(人/h)实测值理论值误差/%地铁1号线苹果园上:13上:31283360180下:11下:2647138328100139四惠上:9上:21660484123下:12下:28877882197地铁2号线阜成门上:12上:28882442197下:12下:2887893274541134长椿街上:8上:19243516185下:16下:384898431512)换乘站站台数据分析本文站台人流密度取HC M2000[9]中C级站台服务容量(016m2/人),计算得到复兴门换乘站地铁1号线、2号线站台容纳能力:M=130@(1211-2@0148)016=2414(人)通过对复兴门换乘站地铁1号线、2号线工作日早高峰时段站台乘客人数的调查,得到站台乘客人数变化情况如下图所示:通过上述分析可以看出,复兴门换乘站地铁1号线、地铁2号线高峰时段站台上最大乘客人数未超出站台容纳能力,即站台容纳能力满足当前乘客需求.一趟列车到站,乘客先下车后上车,在列车停靠站的短时间内,站台乘客人数先增加达到最大值后再减少,列车离站,站台乘客人数达到最小值,站台上的乘客通过楼梯、自动扶梯等设施离开站台的同时,等待下一趟列车的乘客不断进入站台,此时站台乘客人数又有所增加.从图中可以发现,在前一47趟列车离站至后一趟列车到站的时间间隔里,站台上乘客人数并没有出现快速减少的过程,而是缓慢增加,这也从侧面表明下车乘客在通过与站台相连的楼梯离开站台时产生了排队现象,离开站台乘客人数相对进入站台乘客人数较小,随着排队现象的产生到消失,站台乘客人数增加的速度也是由慢到快.目前,这种排队现象还没有影响到换乘站的整体运营,只是在短时间内出现了拥挤现象,随着客流量的减少,很快就消失了.在今后地铁换乘站的设计和建设中,应充分考虑远期预测客流量的变化及与站台相连的换乘设施的服务容量,以便能使站台满足将来城市轨道交通的发展和客流需求.图2 复兴门换乘站地铁1号线、2号线工作日早高峰时段站台乘客人数变化图3)换乘站换乘楼梯服务客流量分析文中楼梯的服务容量选取H C M 2000[9]中D 级楼梯服务容量(0165人/m #s),计算得到如下数据,如图3所示.图3 复兴门换乘站工作日早高峰时段各楼梯客流量通过上述计算可以看出,地铁1号线站台端部楼梯和地铁2号线站台中央处的楼梯因客流量较大出现拥挤情况,不能满足目前换乘客流量下的服务水平,这种现象也与实际调查情况相吻合.4)换乘站换乘通道服务客流量分析本文中通道的服务容量选取H C M 2000[9]中D 级通道服务容量(114m 2/人),计算得到如下数据,如图所示.图4 复兴门换乘站工作日早高峰时段换乘通道客流量通过计算可以看出,复兴门换乘站的换乘通道能够满足目前换乘客流量的需要,不会产生拥挤、堵塞现象,这也与实地调查情况相吻合.213 复兴门换乘站内部最大换乘客流量通过上述分析得到复兴门换乘站内部最大换乘客流量为5350人/h ,是由各个换乘设施中换乘服务能力最小的地铁2号线站台中央楼梯所决定的,如图5所示.若高峰时段站台乘客人数超出目前最大流量,可采用调整发车间隔等组织方式;也可改造最短板位置,扩大服务能力以满足乘客需求.3 结论通过以上研究分析可以看出,城市轨道交通换乘站在满足乘客转线换乘的同时,还要优化、合理配置换乘设施,使乘客在一定服务水平下顺利、快速地通过各个换乘设施.文中提出的换乘量算法模型既可用于城市轨道交通站点的各种设施配置规划,也可用于现状换乘站的容量分析,当客流接近或超过站点换乘容量时,宜采取缩短发车间隔、停站、限制部分站点客流等措施,保障运行安全.(下转第56页)主梁的箱形截面的腹板采用了比较厚的腹板,满足较高的宽厚比要求,腹板不会出现弯曲压应力作用下的弯压失稳,故只需要设置横向加劲肋,包括中间横向加劲肋和支承加劲肋,主要防止腹板剪切失稳.顶部联系梁只要设置横向加劲肋即可,如图7所示.1.横向加劲肋2.纵向加劲肋3.短加劲肋图7不同加劲肋类型3)刚度验算刚度为结构抵抗变形的能力.由于支架具有比较大的悬挑工作平台,故其悬臂端的竖向挠度是设计控制的关键因素.公路桥涵J TJ025)86钢结构及木结构设计规范第11115条规定临时结构的竖向挠度值应和有关部门商定后确定.规范中悬臂梁端部的挠度容许值为L/300,本支架的悬挑长度为1430mm,故容许的竖向挠度值为4177mm.计算显示结构在各种不利荷载组合作用下,悬臂端的最大竖向挠度为4156mm,满足容许的挠度要求.2结语1)荷载的分配需要考虑空间效应,而均匀受力时常忽略了结构的扭转效应,对结构的稳定性估计过高,偏于不安全.结构构件的稳定性主要控制结构构件的长细比和局部板件的宽厚比.2)吊装一段钢箱梁于支架上时为偏载受力支架的不利阶段之一,各个砂箱的支反力必须通过空间有限元方法进行分析计算,以获得真实的受力状态.3)支架顶部连接各主梁的联系梁对保证结构的强度的作用比较大,因为荷载的空间受力偏载效应主要靠顶部的平台结构进行分配.参考文献:[1]G B50017)2003,钢结构设计规范[S][2]J T J025)86,公路桥涵钢结构及木结构设计规范[S][3]沈祖炎,陈扬骥,陈以一.钢结构基本原理[M].北京:中国建筑工业出版社,2005[4]钢结构设计手册编委会.钢结构设计手册(上)[M].北京:中国建筑工业出版社,2004[责任编辑:王克黎](上接第48页)图5复兴门S换乘站内部各换乘设施服务客流量参考文献:[1]D e m e tsky,M J L A hoe.l T rans it sta ti on desi gn process[J].TRR,1978,662:45-52[2]Ba tes,E G.A study o f passenge r transfer facilities[J].TRR,1978,732:23-43[3]王磊.地铁站乘客步行通道的优化设计[J].学术专论,2002,3:41-45[4]王蓉蓉.地铁换乘车站设施规模确定问题研究[D].北京:北京交通大学,2006[5]付玲玲.城市轨道交通枢纽站点间换乘设施设计研究[D].西安:长安大学,2008[6]李传爱./木桶理论0与管理[J].价值工程,2001,3:48[7]潘东来.城市轨道交通枢纽交通衔接研究[D].武汉:华中科技大学,2005[8]G B50157)2003.地铁设计规范[S].[9]N a tiona l R esearch Counc il(NRC).H i gh w ay capac itym anual[M].W ash i ng ton, D.C:TRB,2000:243-431[责任编辑:王克黎]。
城市轨道交通客流分配模型的构建和应用

1.4研究内容(1)研究轨道交通客流的时空分布规律论述国外轨道交通客流发展的趋势和轨道交通客流时空分布规律。
研究轨道交通网络客流的时空分布特征,以及单线运营与网络化运营情况下,轨道交通客流时间分布特征的区别。
(2)研究城市轨道交通客流分配阻抗函数引入乘客舒适度指标,计算轨道交通的路段运行时间,建立轨道交通路段阻抗函数;借鉴地铁站厅客流运动数学模型,研究地铁乘客进出站、上下列车、轨道换乘、上下扶梯、站台候车等过程,构建轨道交通节点阻抗函数。
用随机变量描述轨道交通乘客的出行阻抗函数,建立轨道交通乘客出行路径广义费用函数。
(3)构建城市轨道交通客流分配模型及求解考虑乘客在选择路径过程中的随机因素,以Logit形式的流量随机加载为基础,构建Fisk随机均衡配流模型,并使用MSA算法对模型进行求解。
(4)以上海为例进行分配模型的应用调查采集上海轨道交通换乘站点布局形式、换乘通道长度及换乘时间的数据。
实地调查和观测,采集轨道交通乘客通道换乘,以及通过闸机出站的客流量与走行数据,运用SPSS统计分析软件对数据进行拟合,求得相应模型参数。
通过网上调查等,分析轨道交通乘客出行及换乘过程,选择路径时所考虑的主要因素。
对轨道交通阻抗函数进行整理和优化,对阻抗函数的参数进行标定,根据2008年轨道交通网络及高峰运营组织方案,使用早高峰7-9点轨道进出站客流数据,用EMME/2进行客流分配。
将分配结果与申通公司提供的相关断面客流数据进行比较。
第二章城市轨道交通客流分析2.1国外城市轨道交通客流发展趋势分析国外有些大城市的轨道交通相对来说修建得比较早,到现在已经形成了一个比较稳定的网络,因而分析国外一些大城市的轨道交通网络客流的规律,对我国城市轨道交通网络客流有很好的指导意义,下面将分别介绍东京和首尔的轨道交通客流变化趋势[31]。
2.1.1东京轨道交通客流量变化趋势东京都市圈内的轨道交通分为地铁、私铁以及JR国铁,总的轨道交通线路长度从1965年的1567公里发展到了1995年的2122公里,1994年的轨道交通日均客流量为3650万人次,轨道交通在全交通方式中的分担率达到了56%。
城市轨道交通网络客流协同控制模型
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城市轨道交通网络客流协同控制模型姚向明;赵鹏;乔珂;禹丹丹【摘要】从线网层面构建城市轨道交通进站客流协同控制模型,为客流控制措施的制定提供理论依据.该模型以网络客流需求及分布特征为基础,建立客流需求与输送能力匹配度最大化和延误客流量最小化的多目标数学规划模型,计算控制目标条件下的车站最佳进站客流量,为限流车站选取、限流时段确定以及限流强度确定提供量化依据.模型具有计算简便、快速等特点,适用于大规模路网条件下客流控制策略的生成.最后,以北京市轨道交通网络为对象进行实证分析.研究结果表明:该方法能够指导车站限流措施制定,验证了模型的有效性和准确性.【期刊名称】《中南大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2015(046)001【总页数】9页(P342-350)【关键词】城市轨道交通;客流控制;多目标规划;高峰客流【作者】姚向明;赵鹏;乔珂;禹丹丹【作者单位】北京交通大学交通运输学院,北京,100044;北京交通大学交通运输学院,北京,100044;北京交通大学交通运输学院,北京,100044;北京交通大学交通运输学院,北京,100044【正文语种】中文【中图分类】U239.5城市轨道交通快速增长的客流需求与运输能力之间的矛盾日益突出,尤其在早晚高峰时段客流拥挤十分严重,“地上车流堵,地下人流堵”的尴尬局面在北京、上海等特大城市凸显。
因此,制定有效的措施来缓解这一矛盾成为亟待解决的问题。
基础设施通过能力限制使得客运输送能力难以有效提高,从客流控制角度对需求进行管理成为缓解拥挤问题的可行办法。
客流控制(限流)指为保障客运组织安全需要而采取的限制乘客进站速度的安全措施[1],以达到减少单位时间内进站客流的目的。
然而,在实际运营管理中对于限流车站选取、限流时段确定以及限流强度确定等尚缺乏恰当的理论依据和计算方法,主要依靠管理者经验。
《城市轨道交通运营安全管理规范》中指出当车站承载客流量达到或超过客流警戒线(车站承载能力的70%)时采取限流、封站等措施[1],该标准是目前唯一可参考的量化标准,其从单个车站的客流安全状态予以说明,属于局部调控策略。
高铁换乘地铁大客流控制模型及其算法研究

高铁换乘地铁大客流控制模型及其算法研究高铁换乘地铁大客流控制模型及其算法研究摘要:随着高铁和地铁的迅猛发展,高铁线路与地铁线路的交汇点成为客流集中的区域。
如何有效控制高铁与地铁的换乘客流,提高换乘效率成为当前亟需解决的问题。
本文从客流分析出发,建立了高铁与地铁换乘的客流控制模型,并提出了相应的算法,以提高换乘流程的顺畅性。
经过实证研究,我们发现该模型及算法能够极大地减少换乘客流的拥堵,提高换乘效率。
关键词:高铁换乘地铁;大客流;控制模型;算法研究;换乘效率一、引言随着城市交通建设的不断发展,高铁与地铁作为城市间和城市内的主要交通工具得到广泛应用。
在许多大城市中,高铁线路和地铁线路的交叉点成为客流最为集中的区域,高铁换乘地铁的客流量非常大。
如何保证高铁与地铁的换乘交通顺畅,提高换乘效率,是一项重要的研究内容。
本文将从客流分析出发,建立高铁换乘地铁大客流控制模型,并提出相应算法,以期提高换乘的顺畅性。
二、问题描述高铁换乘地铁的客流主要集中在换乘站点,而且车站的高铁和地铁站台相对独立,缺乏有效的统一调度。
这样就容易导致换乘客流的堵塞,影响换乘效率。
因此,我们需要建立一个客流控制模型,通过合理调度客流,减少换乘拥堵。
三、模型建立根据高铁与地铁换乘的特点,我们将客流控制模型分为两个部分:高铁乘降客流模型和地铁换乘客流模型。
(一)高铁乘降客流模型高铁乘降客流是指乘客进入到高铁列车的过程。
根据乘客流动的规律,我们可以将高铁乘降模型分为进站和出站两个阶段。
1. 进站阶段进站的客流主要存在两个方面的问题:一个是高铁列车的停靠时间有限,乘客必须尽快进入到列车;另一个是进站的乘客流量大,容易造成进出站混杂的现象。
为了解决这个问题,我们可以采用优先通行和差异化管控两个策略。
对于需要换乘的乘客,可以设置专门的通道,让其优先进入站台;对于非换乘的乘客,可以采用分流的方式,让其尽快进入地铁站。
2. 出站阶段出站的客流主要存在两个方面的问题:一个是高铁到站后,乘客需要迅速离开车厢;另一个是出站的地铁乘客流量大,容易造成出站拥堵。
城市轨道交通网络换乘客流分配研究
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城市轨道交通网络换乘客流分配研究发表时间:2017-12-01T14:29:59.373Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第18期作者:何杉[导读] 得到乘客出巧的有效路径集合,对线网中有效路径进行客流分配,并结合成都市轨道交通的发展对模型和算法进行测算,应用于实际。
天津市地下铁道运营有限公司天津 300000摘要:城市交通系统是城市的循环系统,对于城市经济活动、社会发展、城市活力、宜居性等有着决定性的影响。
而城市轨道交通是交通系统的骨干,随着网络化运营的发展,轨道交通车站之间关联度增强,由于车站之间所承载客流量存在明显差异,使得轨道交通网络车站重要程度出现分化,网络的异质性增强。
因此,当部分重要站点和区间出现突发事件、灾害或者设备设施故障失效时,对整个网络的运输能力的破坏性更大,识别城市轨道交通系统的重点车站能够提前制定事故预案,降低运营风险。
关键词:城市轨道交通;换乘站;客流分配引言在城市轨道交通中"无缝换乘"方式发展成为趋势,本文将从换乘和乘客类别的角度出发,贴合城市轨道交通发展,从理论上对旅客出行斤为进行研究,对城市轨道交通路网中有效路径集合进斤分析,得到乘客出巧的有效路径集合,对线网中有效路径进行客流分配,并结合成都市轨道交通的发展对模型和算法进行测算,应用于实际。
1 换乘站大客流组织的仿真流程仿真流程的第一步一般都是依据车站的原有的建筑,然后设计进行建立模型。
在设计和建立模型之前,要对车站的结构以及设施进行分析和了解,并且根据不同的功能和服务来建立模型。
第二步是依据现有的图纸设计,建立行人仿真模型,一般我们都采用Sta Pass仿真软件进行仿真模拟,对大客流进行仿真模拟我们今天就以进出站以及大客流换乘来进行建模。
第三步就是开始设定具体的仿真参数,设定仿真参数需要根据具体的设计要求以及实际会发生的情况进行设定,设定的参数包括乘客的参数、客流的参数、设备的参数以及项目具体要求参数等。
基于换乘网络的城市轨道交通客流分配模型
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基于换乘网络的城市轨道交通客流分配模型黄鉴;蒋赛【摘要】In the study of passenger flow distribution in urban rail transit,the impact of the transfer schemes shall be consid-ered. To visually express the transfer schemes and calculate the traffic impedance,a construction method of transfer net-work for urban rail transit is proposed. Based on an analysis of the network arc impedance calculation,a model of equilibrium passenger flow distribution is established,which has the same form as the road traffic assignment model,and can be solved by traffic flow assignment algorithm. Finally,the effectiveness of the method is verified by numerous experiments on practi-cal cases.%城市轨道交通客流分配需要考虑乘客换乘的影响.为了直观表达乘客的换乘方案,方便换乘阻抗的计算,阐述了城市轨道交通换乘网络的构建方法,在分析换乘网络弧的阻抗计算方法的基础上,建立了城市轨道交通客流均衡分配模型.分析说明了该模型与公路交通分配模型具有相同的形式,因此可利用公路交通流分配算法进行求解.最后,通过实例验证了的该客流分配方法的有效性.【期刊名称】《城市轨道交通研究》【年(卷),期】2017(020)008【总页数】5页(P1-4,21)【关键词】城市轨道交通;客流分配;换乘网络;换乘阻抗【作者】黄鉴;蒋赛【作者单位】西南交通大学交通运输与物流学院,610031,成都;西南交通大学交通运输与物流学院,610031,成都【正文语种】中文【中图分类】U293.6;U293.13Author′s addressSc hool of Transportation and Logistics,Southwest Jiaotong University,610031,Chengdu,China随着我国城市轨道交通建设的不断推进,城市轨道交通运营网络逐步形成,客流的网络化特征日趋明显,如何科学预测和研判城市轨道交通客流在空间上的分布规律,对提高城市轨道交通运营管理水平具有重要意义。
城市轨道交通短时客流预测体系框架及关键技术

WANG Xue-mei1 ZHANG Ning1 ZHANG Yun-long2 1.Intelligent Transportation Systems Institute,
Southeast University, Nanjing 210096, China 2.Texas A&M University, College Station, TX77840
矩阵两类基础客流数据;在此基础上,构建线网客流分配模型,结合视频数据 、站点平面布置和列车运行时
刻表三类数据,考虑乘客步行时间的影响,估计断面客流数据;接着,在分析站点客流和断面客流数据时空特
性的基础上,分别预测站点和断面短时客流;利用站点客流和断面客流短时预测结果反推未来 OD 矩阵;同时
引入 GARCH 模型分析预测结果的可靠性,以提高短时客流预测结果的可信度。
中的
ckn
项改为
ckn
/ cn
或
ckn
/
cn min
,其中
cn
为第
n
个
OD
对间所有有效路径的平均广义费用,
cn min
为第
n
个
OD 对间所有有效路径中的最小广义费用。
2.2 断面客流估计方法
自动售检票系统记录的交易信息可分为进站 交易记录和出站交易记录,前者记录乘客通过进站 闸机的信息,具体包括电子车票卡号、进站站点、 进站时刻等信息,可用于统计某一时段内具体车站 通过进站闸机的客流状况;后者记录乘客通过出站 闸机的交易信息,具体包括电子车票卡号、进站站 点、进站时刻、出站站点、出站时刻等,可用于统 计某一时段内具体车站通过出站闸机的客流状况和 线网客流 OD 矩阵。从图 1 可以看出,断面客流估 计的基本原理是从线网客流 OD 矩阵数据出发,采 用线网客流分配模型估计断面客流,其基本形式为:
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第6期
无缝换乘条件下城市轨道交通网络客流分配模型及算法 Nhomakorabea13
量分配方面 ,以出行者选择行为为核心进行了深入研 究 ,并取得大量研究成果 ,而针对城市轨道交通网络的 流量分配问题的研究却很少 。城市轨道交通网络与道 路交通网络的流量分配有着明显的不同 : 首先 ,研究对 象不同 ,前者研究的是乘客的交通选择行为 ,所形成的 网络流是乘客流在网络中的流动现象 ; 而后者研究的 是车辆的路线选择问题 , 所形成的网络流是不同车辆 在网络中的流动现象 ; 其次 , 前者考虑的因素多且复 杂 ,例如时间 、 价格 、 安全舒适以及服务质量等 ,都会影 响轨道交通网络流的分配状态 ; 而后者只考虑时间因 素 ; 再次 ,前者要考虑不同线路特性对流量分配的影 响 ,即存在换乘问题 ; 而后者却不用考虑换乘问题 , 这 一点也正是城市轨道交通网络流量分配问题的难点所 在 。因此 ,针对城市轨道交通网络的特有属性 ,研究出 行者的路径选择行为以及在此基础上的轨道交通网络 流量的分配问题 ,对于城市轨道交通系统的市场化运 营以及优化管理具有重要意义 。 现在 ,国内外专家学者对城市轨道交通网络方面 的研究非常关注 ,但主要集中在网络规划 、 运营组织和 管理上 ( 如文献 [ 5 ,6 ,7 ,11 ,12 ] ) ,对于城市轨道交通网 络客流分配问题的研究相对较少 。虽然有些学者试图 将城市道路交通网络的配流方法应用在轨道交通网络 中 ,如文献 [ 9 ] 和 [ 10 ] 在分析乘客的交通选择行为的基 础上 ,基于随机用户平衡理论构造了铁路客运网络的 流量分配模型及优化算法 ; 文献 [ 13 ] 基于用户平衡原 理 ,建立了城市轨道交通网络的客流量平衡分配模型 , 并采用 Frank2Wolfe 算法对模型进行求解 。但在这些 研究中 ,一些关键问题还没有很好地解决 ,如轨道交通 网络中不同线路之间换乘费用的处理 、 路段上的流量 与费用之间的函数关系 、 有效路径的选择范围以及求 解算法等 ,而这些问题直接影响着城市轨道交通网络 客流分配的效果 。 本文主要围绕城市轨道交通运营管理中的基础理 论问题 ,紧密结合我国城市轨道交通的发展战略及交 通特点 ,在充分考虑影响城市轨道交通网络客流分配 的主要因素 ,以及城市轨道交通网络的特有属性的基 础上 ,对城市轨道交通网络的客流分配问题进行了理 论建模 ,并设计了求解算法 。最后 ,通过北京市轨道交 通网络的数据 ,对模型及算法进行了验证 。
( State Key Laboratory of Rail Traffic Cont rol and Safet y , Beijing Jiaotong U niversit y , Beijing 100044 , China)
Abstract : Taking into f ull co nsideratio n t he major factor s (including t he t ravel time and times of t ransfer ) influ2 encing t he passenger flow assignment pat tern in t he urban railway t raffic net work and t he specific characteris2 tics of t he urban railway t raffic net wo rk and co mbining wit h t he seamless t ransfer operatio n of t he do mestic ur2 ban railway t raffic , t he generalized co st f unctio n of t he urban railway t raffic net work is st ruct ured and t he ro ute choice behavio ur of t raveller s is analysed. On t he basis of t he stochastic user equilibrium p rinciple , t he mat he2 matical model for optimizing passenger flow dist ributio n of t he urban railway t raffic net wo rk is p resented. In solving t he flow dist ributio n model ,t he co mmo n met hods for searching effective ro utes are co mpared and t he dept h2fir st searching algorit hm based o n t he grap h t heory is p ropo sed to achieve effective ro ute co nvergence co mfo rming to realit y. The successive average algorit hm is given for solutio n of t he passenger flow assignment mo del . Finally t he mo del and algo rit hm are verified wit h t he data f ro m t he Beijing urban railway t raffic net 2 work. Key words : railway t raffic ; net work ; flow assignment ; model
析乘客在城市轨道交通网络中的路径选择行为 。在此基础上 ,基于随机用户平衡原则提出城市轨道交通网络客 流分配问题的数学优化模型 ,在模型的求解中 ,分析目前常用的有效路径搜索方法并设计了基于图的深度优先搜 索算法 ,以得出符合现实的有效路径集合 ,并给出求解配流模型的连续平均算法 。最后通过北京市轨道交通网络 的数据对模型和算法进行验证 。 关键词 : 轨道交通 ; 网络 ; 流量分配 ; 模型 中图分类号 : U239. 5 文献标志码 : A
随着国内经济的持续发展以及城市化和机动化进 程的加快 ,交通问题已经成为各大城市可持续发展的 主要 “瓶颈” ,优先发展公共交通是缓解城市交通问题 的重要举措 ,而发展轨道交通则是优先发展公交的重 要方面 。目前 ,各大城市如北京 、 上海 、 广州等城市的 轨道交通建设尚处于初始阶段 ,还未形成网络 ,但随着
广义费用 ,某条路径的广义费用反映了乘客选择该路 径出行的综合成本 ,影响费用的因素多且复杂 ,还有随 机成分 ,因此 ,路径的广义费用通常是一个随机变量 。 假定在轨道交通网络中 , 共有 W 个 O2D 对 , 在第 w(w ∈ W ) 个 O2D 对之间存在 M 条乘客可能选择的 路径 , 令 Cw M ) 条路径上乘客 m 为该 O2D 之间第 m ( m ∈ 对广义费用的估计值 , 可用下式表示 w w w ( 1 ) Cm = cm +ε m Π m , w 式中 , cw m 为第 w 个 O2D 对之间第 m 条路径上乘客可 w w ε 确定的广义费用 ;ε m 为随机项 , 且 E[ m ] = 0。 可确定的路径广义费用 cw m 包括很多因素 , 如票 价、 时间等定量因素以及拥挤度 、 方便舒适性 、 乘客偏 好及乘客对网络的熟悉程度等定性因素 。其中时间因 素又包括站间的运行时间 、 换乘的步行时间和等车时 间以及非换乘站的停车时间等 。在无缝换乘条件下 , 一旦 O2D 确定 , 则该 O2D 之间的所有路径上的票价都 是相同的 , 故可以忽略票价对路径选择的影响 。 本文将城市轨道交通网络中连接同一线路任意两 个站点之间的连线 , 称为区段 , 则影响乘客路径选择的 时间因素可分别表示如下 。 ①区段运行时间 , 即区段长度除以列车的平均速 度 , 假定用 t i 表示列车在第 i 区段的行驶时间 , 即 ( 2 ) t i = D i / S i Π i 式中 , D i 为第 i 条区段长度 ; S i 为第 i 条区段列车平 均运行速度 。 ②在车站 n 进行换乘的步行时间 , 用 en 表示 , 等 于换乘距离除以乘客的平均步速 , 即 ( 3 ) en = ED n / W S Π n 式中 , ED n 为乘客在车站 n 进行换乘的步行距离 ; W S 为乘客的平均步速 。 ③乘客在车站的平均等车时间 , 取决于乘客的到 达分布及车辆到达的平均频率 , 根据文献 [ 2 ] , 乘客在 车站的平均等车时间可以表述为 ( 4 ) w n = H n / π Π n 式中 , w n 为乘客在车站 n 的平均等车时间 ; H n 为经过 车站 n 的列车平均发车间隔 ; π为校正参数 , 取决于 乘客到达分布和车辆到达分布 , 如果车辆到达间隔固 定 , 且乘客到达服从均匀分布 , 则 π= 2 ( 文献 [ 2 ]) 。 ④乘客所乘列车在车站的平均停车时间 , 通常为 固定值 , 即 ( 5 ) p n = c Π n 式中 , p n 为乘客所乘列车在车站 n 的平均停车时间 。 在城市轨道交通网络中 , 乘客的出行路径是由一 系列的车站节点和区段组成的 , 乘客在第 w 个 O2D 对 之间第 m 条路径上总的乘车时间 , 用 T w m 表示 , 等于组
无缝换乘条件下城市轨道交通网络客流分配模型及算法
四兵锋 , 毛保华 , 刘智丽
( 北京交通大学 轨道交通控制与安全国家重点实验室 , 北京 100044)
摘 要 : 结合国内城市轨道交通无缝换乘的运营特点 ,充分考虑了影响城市轨道交通网络客流分配的主要因素
( 包括出行时间和换乘次数) ,以及城市轨道交通网络的特有属性 ,构造城市轨道交通网络的广义费用函数 ,并分
第 29 卷第 6 期 2 0 0 7 年 12 月
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