[发明专利]一种城市地铁网络储备容量的评估方法

权利要求书

1.一种城市地铁网络储备容量的评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)定义折返区段，并将折返区段作为地铁网络储备容量的基本分析单元；

2)定义地铁网络的储备容量，具体定义为：

在某个损坏场景下，地铁网站中区段通行能力与客流量比值的最小值，地铁网络的储备容量的表达式为：

其中，μ_b(ω)为在需求场景b、损坏场景ω下，地铁网络的储备容量，需求场景b为小时交通需求，表示交通需求的动态变化，损坏场景ω为基本分析单元损坏情况的组合，c_a为折返区段a的通行能力，A为地铁网络的基本分析单元集合，v_a(q)为折返区段a上的客流量，q^ij为从站点i到站点j的交通需求，且i,j∈V，d^ij(ω)为在损坏场景ω下，站点i到站点j之间是否连通，连通时取1，不连通时取0，δ_ar为0-1变量，当最短路径r使用了折返区间a时取1，否则取0，V为地铁网络站点集合，P为最短路径集合，t^ij(ω)为在损坏场景ω下，站点i到站点j之间的最短路对应的行程时间，为在正常情况下，站点i到站点j之间的最短路对应的行程时间，t^*为乘客可接受的行程时间增量；

3)根据地铁票务数据得到交通需求，获取地铁网络各基本分析单元的客流量，并计算地铁网络的储备容量，地铁网络的储备容量μ_b(ω)越小，则地铁网络应对事故或故障的能力越弱，若μ_b(ω)小于1，说明网络不能承担当前的交通需求。

2.根据权利要求1所述的一种城市地铁网络储备容量的评估方法，其特征在于，所述的步骤1)中，折返区段的定义为相邻两个地铁折返站之间的区段，所述的地铁折返站之间设有用以实现列车的往返运行的折返线。

3.根据权利要求1所述的一种城市地铁网络储备容量的评估方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：

4)识别地铁网络正常运行情况下的瓶颈区段以及地铁事故或故障停运情况下的潜在瓶颈区段。

4.根据权利要求3所述的一种城市地铁网络储备容量的评估方法，其特征在于，所述的步骤4)中，地铁网络正常运行情况下的瓶颈区段的判定条件为：

客流饱和度大于0.9的区段为瓶颈区段，所述的客流饱和度s_a的表达式为：

其中，c_a为折返区段a的通行能力。

5.根据权利要求1所述的一种城市地铁网络储备容量的评估方法，其特征在于，所述的步骤4)中，识别地铁事故或故障停运情况下的潜在瓶颈区段具体为：

41)采用蒙特卡洛方法，获取在不同的需求场景b下，所有基本分析单元间的损坏组合集合Ω，则所有基本分析单元间的损坏组合场景数量为：

其中，n为地铁网络中基本分析单元的总数，Ω_i为有i个基本分析单元损坏的场景；

42)设需求场景的数量为N(B)，针对不同损坏场景，采用交通分配方法，计算区段的饱和度，并判断是否为瓶颈区段，若折返区段a成为瓶颈区段的概率N(a)≥10％时，则折返区段a判定为损坏发生后的潜在瓶颈区段，折返区段a成为瓶颈区段的概率P(a)的计算式为：

其中，N(a)为区段a在所有损坏场景中成为瓶颈区段的次数。