摘要
城市轨道交通系统在各大城市飞速发展，路网结构越来越复杂，客运量也不断攀升。随之而来的是庞大的客流量与复杂的网络环境，这使得城市轨道交通系统频繁发生突发事件，为路网的正常运行和应急管理带来了极大的挑战。因此亟需探索一种方法，在轨道交通受到外界干扰的情况下，能够利用有限的资源较为准确的找到失效节点的最优恢复策略。本文以受损轨道交通路网为研究对象，旨在研究当受外界干扰导致路网受损时，充分考虑路网拓扑结构以及客流性能，构建轨道交通路网恢复模型，为受损轨道交通路网的恢复提供了新的思路。 首先，本文基于复杂网络理论，将实际轨道交通网络抽象为网络拓扑图，使用站点之间实际距离作为边权，根据站点之间可达性关系使用SpaceL方法进行建模。分析网络性能，计算网络效率、平均路径长度、度及度分布等性能指标。在此基础上，通过模拟单个站点受损时网络效率和客流保有率的变化，识别出轨道交通网络中的关键站点，并按照其重要度进行排序。 其次，本研究采用韧性理论，通过对轨道交通韧性特性分析对轨道交通受到干扰后的状态分析得到以下3点：一是，对干扰后的轨道交通客流的影响特性以及选择特性分析，得到符合实际乘客心理的客流分配方法；二是，选取系统平均累积性能作为韧性计算方法，在网络效率的基础上加入客流保有率作为衡量网络恢复力的定量指标，并以熵权法确定权重；三是，对轨道交通干扰后的韧性三阶段进行分析比较，确定了在三个阶段中恢复阶段最为重要，确定了本文主要的研究对象为干扰后轨道交通网络的恢复阶段。 再次，构建以综合韧性最大为主问题，阻抗最小为子问题的轨道交通网络双层恢复模型，采用遗传算法来求解站点失效模式下的综合韧性最优恢复策略。并且设计了包含综合韧性最优恢复策略在内的三种恢复策略对比。 最后，以某市的实际轨道交通路网为例，设计5种干扰情景，并且使用设计的三种恢复策略获得每种情景下的失效节点恢复顺序；经结果对比分析，本文提出的综合韧性最优恢复策略所得到的恢复顺序的韧性均优于其它恢复策略。
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