[发明专利]影响轨道交通系统全局效能涌现的关键要素的辨识方法

说明书

影响轨道交通系统全局效能涌现的关键要素的辨识方法，包括：(1)建立轨道交通系统各微观主体行为模型和基于智能群体演化全局效能涌现的仿真系统；(2)初始化参数，初始化对象包括可调参数与不可调参数两个部分；(3)利用全局效能涌现仿真系统，仿真计算全局与各局部的效能状况，对前后两次全局效能进行比较分析，保留效能较高的初始化参数与仿真计算结果；(4)判断全局效能计算、优化过程是否达到预期目标：若是，最后保留下来的全局效能即为工程上可以被接受的全局最优效能，根据可调参数初始化与最优效能的映射关系实现关键要素的辨识，从而确定与各局部关键要素对应的效能提升措施；若否返回步骤(2)，修改可调参数，继续循环计算。

技术领域

本发明涉及轨道交通系统节能技术领域，提出了一种影响轨道交通系统全局效能涌现的关键要素的辨识方法。

背景技术

轨道交通由于其高容量，高可靠性和少排放的特点而得到大力发展，部分大城市已进入轨道交通建设的高潮。轨道交通系统规模庞大，节能提效具有非常重要的意义。

效能是评价轨道交通系统性能的综合性指标，具有广泛而深刻的内涵。这里，我们将轨道交通系统的效能e_效能定义为：

式中，为旅客列车的平均满座率；反映了以完成运输任务为目的的系统运能利用情况，为轨道交通系统按流开车每昼夜旅客列车的实际开行数量，为轨道交通系统按流开车每昼夜旅客列车的最佳列车数量，N为整个系统的运输能力，即每昼夜允许运行的列车对数；反映了运输的快捷程度，为轨道交通系统设备更新、技术改造、系统升级或组织管理水平提高以后旅客的平均到达时间，则为先前轨道交通系统的旅客的平均到达时间。e_能效为能效，表示为轨道交通系统“在规定时间内单位能耗拉了多少人跑了多少路”。其计算公式如下：

其中，E为轨道交通系统完成旅客运输的总能耗，为实际运输旅客总人数，为完成旅客运输的列车实际运行总距离。

涌现则是指复杂系统中各微观主体，以全局效能最优为共同目标，根据运输任务的动态时空分布与动态环境因素，在时空行为上相互作用、相互制约、相互协作，表现出超越个体智慧、能力简单叠加的整个系统的宏观行为特征。对确定的轨道交通系统而言，“效能的涌现”乃是路网中大量具有一定独立性的各车站、各列车、各级(线路、路网)调度(列控)中心等微观主体，依据运输任务(客货流时空分布、流向、流量)和动态环境因素，在并发协作过程中，各自行为相互作用、相互补充、相互制约的结果，同时表现出一种超越个体智慧和能力的“宏观”系统特征。深刻理解“涌现”的内涵，有助于清晰认识轨道交通系统效能产生的机理，进而可以在效能涌现机理的指导下寻求系统效能全局优化的方法与途径。

能效是效能的核心问题，也是当前轨道交通系统效能提升的关键与难点所在。随着轨道交通系统节能技术的发展，引入“涌现”概念，深入研究全局效能提升的系统性方法，特别是解决能效提升问题，实现轨道交通系统的节能提效，已是企业界和学术界面临的迫在眉睫的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种影响轨道交通系统全局效能涌现的关键要素的辨识方法，可为轨道交通系统全局效能提升提供决策依据。

本发明的上述目的通过独立权利要求的技术特征实现。为达成上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种影响轨道交通系统全局效能涌现的关键要素的辨识方法，其实现包括以下步骤：

步骤1：建立轨道交通系统各微观主体行为模型和基于智能群体演化全局效能涌现的仿真系统。

步骤1.1：建立控制中心、各控制分中心、线路、车站、列车的微观主体行为模型。

控制中心、各控制分中心、线路、车站、列车的微观主体行为数学模型可描述为：