基于渗流的城市轨道交通系统线路韧性评估方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115952951A(43)申请公布日2023.04.11(21)申请号202211269742.5(22)申请日2022.10.18(71)申请人北京市地铁运营有限公司技术创新研究院分公司地址100071北京市丰台区西四环南路101号6层(72)发明人魏运宁尧豆飞刘洁张惠茹白文飞赵华伟光志瑞陈炎(74)专利代理机构北京德崇智捷知识产权代理有限公司11467专利代理师房婉琼(51)Int.Cl.G06Q10/063(2023.01)G06Q50/30(2012.01)G08G1/01(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称基于渗流的城市轨道交通系统线路韧性评估方法(57)摘要本发明提出了一种基于渗流的城市轨道交通系统线路韧性评估方法，该方法提出适用于轨道交通系统站点级和线路级的系统性能指标，综合考虑网络结构和系统运营状况等不同方面的影响。并应用基于韧性三角形的韧性定义方法，建立不同层级的轨道交通系统的韧性评价指标，满足城市轨道交通系统韧性评估分析的具体要求，客观评价了地铁系统不同站点和线路在早高峰时段的性能受影响程度。该方法将线路的韧性值与韧性过程中的性能恢复速度做对比分析，可以有效发现韧性相似的不同线路表现出来的不同特性，使得能够对于城市轨道交通系统线路在早晚高峰的韧性有一个更为精准的把握，给城市轨道交通相关管理部门提供了更好的决策依据。CN115952951ACN115952951A权利要求书1/2页1.一种基于渗流的城市轨道交通系统线路韧性评估方法，其特征在于，该方法具体包含以下步骤：步骤1：确定需要分析的城市轨道交通线路的范围，采集范围内一段时间的城市轨道交通线路路段的客流信息，形成评估范围内每个路段的交通状态量的时间序列；步骤2：利用步骤1中的时间序列进行区间的拥堵程度计算，得到城市轨道交通系统中具体线路随时间的韧性过程；步骤3：利用步骤2中的韧性过程并基于韧性三角形计算线路韧性值，并与线路韧性过程中的恢复速度进行对比。2.根据权利要求1所述的一种基于渗流的城市轨道交通系统线路韧性评估方法，其特征在于，所述步骤1具体步骤包括：(1)确定需要评估的轨道交通网络的范围：统计需要评估的轨道交通网络的经纬度范围，以及其中的站点的位置和线路关系；(2)采集评估范围内一段时间的轨道交通网络路段的客流量信息，形成范围内每个路段的交通状态量的时间序列：对(1)中的每一条线路，采集一定时间内的客流量信息。3.根据权利要求1所述的一种基于渗流的城市轨道交通系统线路韧性评估方法，其特征在于，所述步骤2具体步骤包括：(1)进行拥堵程度和韧性的计算：对地铁系统某条线路上两个相邻站点A、B间的线路区间，其客流量大小记为FAB(t)，定义其基准客流量Fb为该区间一天内不同时段客流量的95％分位点的客流量大小，运用相对拥堵指数q0和对应的拥堵客流量阈值Fc衡量不同线路在不同客流量下的拥堵水平，其中Fc＝Fb×q0，在给定的相对拥堵指数q0和相应的拥堵客流量阈值Fc下，当客流量FAB(t)大于拥堵客流量阈值Fc时，认为站点A、B间的线路区间处于拥堵状态；否则，该线路区间处于正常运营状态；定义在t时刻下，该条地铁线路中处于拥堵状态的区间所形成的最大拥堵子团中包含的站点数与该线路中总的站点数的比例为线路的拥堵程度CL(t)，所述最大拥堵子团为包含了地铁站点数量最多的连续拥堵范围，拥堵程度CL(t)具体表示为LC(t)＝nL‑lcc(t)/nL，其中nL‑lcc(t)为t时刻该线路中形成的最大拥堵子团中所包含的站点的数量，nL为该线路中总的站点的数量。4.根据权利要求1所述的一种基于渗流的城市轨道交通系统线路韧性评估方法，其特征在于，所述步骤3具体步骤包括：(1)计算线路韧性值：在步骤2中，线路拥堵程度CL(t)的负值作为线路的性能评价指标，使用其随时间的退化和恢复过程来定义线路的韧性指标RL，即(2)恢复速度：LL恢复速度是指从性能最低点到正常水平的恢复速度，定义为V＝Cmin/(t0‑tmin)，其中2CN115952951A权利要求书2/2页Ltmin、Cmin分别表示性能指标达到最低点处的时刻和线路拥堵程度，t0表示线路性能刚恢复到0值的时刻。3CN115952951A说明书1/5页基于渗流的城市轨道交通系统线路韧性评估方法技术领域[0001]本发明涉及城市轨道交通领域，尤其涉及一种基于渗流的城市轨道交通系统线路韧性评估方法。背景技术[0002]随着城市基础设施的大力发展和建设，城市轨道交通已经成为了人们平时生活中主要的交通工具之一。伴随着人们对于轨道交通需求的增加，城市轨道交通系统的负载也日益增加。在工作日早晚高峰等客流高峰时期，一些站点、线路的通畅程度会急