[发明专利]一种基于冗余恢复的城市轨道交通网络级联失效评估方法

说明书

一种基于冗余恢复的城市轨道交通级联失效评估方法，包括：获取某一时间段进站乘客量和出站乘客量，并用space L的方法对轨道交通网络建模。分别从节点度、介数、节点强度三个方面来识别出网络中的重要节点。建立客流分配模型来模拟轨道交通网络级联失效过程中客流分配过程建立冗余恢复方案来模拟南京轨道交通网络在故障情况下的系统恢复。通过模拟不同场景下的攻击评估城市轨道交通网络的脆弱性。本发明考虑了实际客流的情况下轨道交通网络的脆弱性，建立了节点容量模型以及冗余恢复策略来分析级联失效下轨道交通网络的性能。以此来识别对网络造成影响较大的节点，对城市轨道交通管理人员的维护工作和设计人员后期的轨道交通扩建提供理论支持。

技术领域

本发明涉及轨道交通网络的脆弱性和应急管理领域，具体涉及一种基于冗余恢复的城市轨道交通网络级联失效评估方法。

背景技术

城市化进程的加快，使得我国的城市轨道交通网络逐渐趋向规模化和网络化。城市轨道交通相比于其他的交通方式例如公交车及私家车存在明显的优势，占地面积小，运输能力大并且具有独特的轨道线路等特点使其很大程度上优化了城市空间布局，缓解了城市的交通压力。城市轨道交通是一个非常复杂的系统，少量的事故可能导致不可接受的结果，如受伤、死亡或财产损失。众所周知，世界各地涉及轨道交通网络的事故可能会造成严重的后果；因此，应重视对轨道交通网络方面，加大研究力度，降低事故发生的强度和频率。

发明内容

本发明的内容是提供一种基于冗余恢复的城市轨道交通网络级联失效评估方法，用于评估网络中的重要的站点，对运营商和后期的轨道交通建设提供理论支持。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案；

S1：首先收集AFC设备中的乘客数据进行处理，获取某一时间段进站乘客量和出站乘客量，并用space L的方法对轨道交通网络建模。

S2：分别从节点度、介数、节点强度三个方面来识别出网络中的重要节点。

S3：建立一种新的客流分配模型来模拟轨道交通网络级联失效过程中客流分配原则。

S4：建立冗余恢复方案来模拟南京轨道交通网络在故障情况下的系统恢复。

S5：基于冗余恢复模型和客流分配原则，建立脆弱性指标，通过模拟不同场景下的攻击评估南京轨道交通网络的脆弱性。

进一步地，所述步骤S1的用Space L的方法对于轨道交通网络建模规则具体为：

Space L建模方法是以自然网络形态呈现出的网络结构，Space L方法讲轨道交通网络中的站点抽象为节点，将相邻两站点之间的区间(路段)抽象为边，当两个车站间存在直接相连的轨道线路时，那么在拓扑结构中这两个节点间具有一条连边，反应两者之间的直接相连关系。采用Space L方法构建的城市轨道交通网络拓扑结构，反映了网络的自然连接状态，这种自然结构便于分析网络最基本的特征及其形态。

对于轨道交通改的建模，通常我们分别将车站和轨道抽象为节点和边，一般来说，轨道交通网络可以用图G＝{V,E}来表示，这里V＝{v_i|i＝1,2L,,N|表示节点的集合， E＝{l_ij|l_ij＝(v_i,v_j)}表示为边得集合，N是节点的数量，当节点i和节点j直接相连的时候l_ij＝1，反则当节点i和j不直接相连l_ij＝0。

进一步地，所述步骤S2中的节点度、介数、节点强度具体为：

节点度表示节点连接的边的数量，节点i的节点度表示如下：

节点度D_i表示与节点i直接相连的边的数量，站点的度可用来反应轨道交通网络的局部连通性。