[发明专利]一种地铁交通网络脆弱性评估方法

说明书

本发明涉及交通领域，提供了一种地铁交通网络脆弱性评估方法，包括以下步骤：S1.定义地铁交通网络评估指标：连边重要性指标和站点脆弱性指标；S2.地铁交通网络评估站点选择，从站点i到站点j；S3计算连边重要性指标L_a和站点脆弱性指标V_b，所述连边重要性指标L_a值越小表明乘客通行时间越长，所述站点脆弱性指标V_b值越小表明整个地铁交通网络服务水平越低。通过连边重要性指标反映连边失效对乘客通行时间的影响，通过站点脆弱性指标整个地铁交通网络服务水平，从而综合评估地铁交通网络的脆弱性，根据其脆弱性，就可以在地铁交通网络的设计、建设和运营中提供参考依据。

技术领域

本发明涉及交通安全评估领域，特别涉及一种地铁交通网络脆弱性评估方法。

背景技术

城市迅速发展的同时，城市人口的急速增长，导致城市交通压力剧增。随着私家车的日益增多，路网断面交通通行量已经过度饱和，传统的交通工具效率大大降低，城市交通拥堵、污染日益严重。与传统的城市交通运输工具进行比较而言，城市地铁交通网络具有运输准时、量大、效率高的特点。不仅能够满足大量乘客的出行需求，降低城市的超负荷，而且其充分利用地下空间给城市发展节省了空间、提供了便利，同时其采用电力作为动力，节省了能源、减少了碳排放对城市的污染，最后地铁运行的环境相对固定，行驶轨道没有其他车辆，从而不会发生堵车，也更加安全。因此，为了满足城市居民的出行需求，创造便捷舒适的城市生活环境，降低交通污染，提高交通安全水平，城市地铁建设受到越来越多的国家的重视和关注，也使得大城市地铁建设势在必行。

在地铁网络迅速发展的同时，其安全运营面临新的挑战和要求，在第一条地铁建成以来，地铁事故频发，有人为的恐怖袭击，也有管理运营的失误。但无论那种情况，地铁网络发生事故都将引发一系列的后果。

事故对城市地铁网络系统和乘客人身财产安全造成了严重损害，让我们认识到地铁网络的安全性是一个必须认真对待的挑战性问题。由于地铁网络的任何故障都会对城市的正常运转造成影响，为了保证地铁交通网络的高效、安全运行，管理者必须知道整个网络面对突发事件或者蓄意攻击的脆弱性水平，找到哪些地方是最容易遭到影响，哪些地方遭受攻击后后果最严重。

城市地铁网络是一个非常复杂的系统，它是由众多地铁线路组成的非常复杂的交通网络，是受到其地理位置、运送旅客量及可换乘性的综合影响，因此地铁网对连续重要性攻击表现出最大的脆弱性。在地铁网络的设计、建设和运营中，既要加强保护初始状态下的关键站点和连边，也应该预测评估遭到攻击后变化了的网络中的关键站点和连边并重点保护，避免事故发生后网络服务效率快速恶化。

发明内容

本发明目的在于提供一种地铁交通网络脆弱性评估方法，以解决上述背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地铁交通网络脆弱性评估方法，包括以下步骤：

S1.定义地铁交通网络评估指标：连边重要性指标和站点脆弱性指标；

S2.地铁交通网络评估站点选择，从站点i到站点j；

S3计算连边重要性指标L_a和站点脆弱性指标V_b，所述连边重要性指标L_a值越小表明乘客通行时间越长，所述站点脆弱性指标V_b值越小表明整个地铁交通网络服务水平越低。

进一步的，评估所述连边重要性指标时乘客换乘情况分为如下两种：

(1)当某条连边中断，乘客可改由其他地铁线路达到目的地；

(2)乘客没有通过换乘到达目的地。

进一步的，当某条连边中断，乘客可改由其他地铁线路达到目的地，

整个网络所有旅客的总的旅程时间为：