摘要
城市轨道交通作为一种低碳、便捷、大容量的公共交通方式，能够有效地在人口密集的城市实现大规模快速通勤。城市轨道交通线网规模的不断扩大使得路网结构日益复杂，日常突发事件不断增多。城市居民出行对城市轨道交通的依赖程度越来越高，尤其在高峰时段会产生大规模的客流需求。当此类运营繁忙的城市轨道交通网络出现服务中断时，将会严重影响城市居民的出行效率与安全，对线网正常安全运营造成巨大威胁。这对城市轨道交通网络的运营与管理带来了新的挑战。评估城市轨道交通网络在不同突发事件下的性能表现，提高城市轨道交通网络韧性成为亟待解决的问题。基于此，本文主要进行了以下研究: 首先，分析了区间中断场景下城市轨道交通网络的韧性。从城市轨道交通网络客流服务的角度出发，构建了网络到达目的地乘客数、累计乘客总数及网络出行效率多个性能度量指标。根据上述性能指标，结合城市轨道交通网络韧性涵义，考虑中断前后网络中客流分布变化，提出了基于性能变化曲线的韧性度量方法。最后，对北京市部分城市轨道交通网络的韧性进行了评估，同时分析了区间中断持续时间和需求分布对网络韧性的影响。 其次，提出了考虑韧性提升的城市轨道交通网络修复策略。针对城市轨道交通网络多区间中断场景，考虑修复资源限制及网络中客流分布的变化，建立了网络修复策略双层优化模型，通过优化多中断区间的修复序列提高网络韧性。最后，以北京市部分城市轨道交通网络为例对所建立的模型进行了有效性验证。结果表明，多中断区间的修复序列与区间修复时长和维修队伍数量有关。 最后，提出了考虑韧性提升的城市轨道交通网络折返站选址优化方法。考虑到城市轨道交通网络可能发生的中断以及中断不确定性的影响，建立折返站选址随机优化模型，决策网络中折返站位置,以使网络在各中断场景下都能保持较高的韧性水平。最后，以北京市部分城市轨道交通网络为例进行算例分析。结果表明，所提出的方法能够有效地提高城市轨道交通网络的韧性。
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