城市軌道交通系統(tǒng)運營可靠性研究.pdf

1、城市軌道交通作為大城市公共交通的重要組成部分，發(fā)揮著越來越重要的作用。在軌道交通網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的趨勢下，人們對出行質(zhì)量也提出了更高的要求，軌道交通運營可靠性問題越來越突出，評價軌道交通系統(tǒng)運營可靠性、尋找提高運營可靠性的方法是當(dāng)前城市軌道交通運營管理中必須面對的一項課題。 本文運用可靠性理論研究了城市軌道交通系統(tǒng)的運營可靠性問題，給出了運營可靠性的內(nèi)涵，探討了運營可靠性包含的連通可靠性、行程時間可靠性以及系統(tǒng)能力可靠性三方

2、面內(nèi)容，提出了正點率、延誤時間、恢復(fù)時間、兌現(xiàn)率等指標(biāo)，作為衡量和評價城市軌道交通系統(tǒng)運營可靠性的指標(biāo)體系。列車延誤是城市軌道交通運營可靠性下降的原因和直接表現(xiàn)，是列車運行過程中眾多隨機(jī)乎擾因素共同作用的結(jié)果。本文通過對早擾因素的分析，認(rèn)為軌道交通系統(tǒng)設(shè)備故障是主要的延誤產(chǎn)生源，討論了由于早擾因素的隨機(jī)性導(dǎo)致的列車延誤在時間、空間上的分布特征。為了深入研究延誤規(guī)律，根據(jù)列車延誤形成的不同機(jī)理把延誤分為初始延誤、連帶延誤和銜接

3、延誤，并分析了每類延誤的成因和主要產(chǎn)生源，為從源頭上采取措施抑制延誤提供了依據(jù)。軌道交通系統(tǒng)中的列車延誤具有傳播性，延誤傳播使得延誤具有更大的危害。本文分析了延誤傳播的延遲特性、吸收特性、方向性以及時間、地點敏感性等一般特性，以及在固定閉塞信號(FBS)和移動閉塞信號(MBS)下不同的延誤傳播過程。建立了單一線路上延誤傳播的遞推模型和排隊模型，得到了列車延誤與乎擾、時刻表中預(yù)留冗余時間的函數(shù)關(guān)系。針對連通型軌道交通網(wǎng)絡(luò)接軌

4、站多、銜接同步要求的特點分析了接軌站匯合點處的交叉早擾概率和早擾時間，并建立了網(wǎng)絡(luò)上延誤傳播的隨機(jī)分析模型，給出了一種迭代求解算法。正點率、列車延誤等運營可靠性指標(biāo)與系統(tǒng)能力負(fù)荷有關(guān)，本文利用冗余理論提出了利用時間儲備和結(jié)構(gòu)儲備提高運營可靠性方法，分析了時間儲備和結(jié)構(gòu)儲備的形式，并對結(jié)構(gòu)儲備中停車線的數(shù)量和分布進(jìn)行了優(yōu)化研究。但為提高運營可靠性而采用過低的能力負(fù)荷既不現(xiàn)實也不經(jīng)濟(jì)，本文提出了利用邊際法和目標(biāo)函數(shù)法確定合理能力

5、負(fù)荷的方法。在延誤傳播規(guī)律和儲備能力與運營可靠性關(guān)系分析的基礎(chǔ)上，本文以上海城市軌道交通3、4號線為例，利用RailSys運輸仿真軟件建立了延誤仿真模型，分析了列車運行延誤傳播規(guī)律和時間儲備對運營可靠性指標(biāo)的影響，提出了提高系統(tǒng)運營可靠性的方法和措施。本文的主要創(chuàng)新點在于利用可靠性理論研究了城市軌道交通的運營可靠性問題，給出了運營可靠性的內(nèi)涵和評價指標(biāo)體系，分析了運營可靠性中延誤的傳播特點，提出了利用時間儲備和結(jié)構(gòu)儲備提高