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城市轨道交通系统在城市交通中具有重要作用,而轨道交通突发事件会影响轨道交通系统的正常运营。为了剖析我国轨道交通应急管理的现状,本文对比了国家和地方对轨道突发事件的等级划分标准、管理机构与响应主体,总结了一般性的轨道交通突发事件应急响应机制。之后以上海市作为研究对象,统计分析了近年来上海市所有轨道突发事件,引出了针对轨道突发事件的典型响应方式——应急接驳公交的优化问题。
应急接驳公交常用的运行方式是接驳巴士在受到影响的轨道站点之间依次循环行驶。然而,这种接驳方式由于忽视了乘客的需求分布,导致接驳巴士利用效率不高。因此,本文的研究问题就是如何高效率地利用有限的公交资源进行接驳服务。为此,本文建立了一种旨在尽快疏散滞留乘客的应急公交接驳模型。根据线路规划问题的基本求解框架,模型分为两个阶段:
1)通过列生成算法,模型筛选出所有可能的备选线路。计算存在不同接驳线路时,轨道事故发生前后乘客出行的时间差,并以此为优化目标通过列生成算法进行筛选,生成备选线路池,有效减少了低效的接驳线路数量,降低了第二阶段模型的求解难度。
2)以最小化乘客排队时间为目标建立第二阶段模型,从备选线路池中获得最优的接驳线路组合和对应的接驳车辆分配策略。关于乘客排队时间的计算,本文通过仿真确定了接驳车辆到达站点时,每次上下车乘客数量的变化规律和影响因素,进而估算出接驳车辆每个循环可以疏散的总人数,以此为基础获得了应急接驳场景下,以往相关研究鲜有涉及的非稳定排队系统平均排队等待时间的估算方法。
最后基于上海市地铁事故数据构建测试算例,采用CPLEX软件和模式搜索算法分别对两个阶段的模型进行求解。结果显示本文构建的模型可以比较准确的估算滞留乘客的平均疏散时间,且通过模型求解获得的接驳策略相比现行的通用接驳方式和已有的优化策略,在相同车辆成本约束下,可以更快地疏散滞留乘客。
应急接驳公交常用的运行方式是接驳巴士在受到影响的轨道站点之间依次循环行驶。然而,这种接驳方式由于忽视了乘客的需求分布,导致接驳巴士利用效率不高。因此,本文的研究问题就是如何高效率地利用有限的公交资源进行接驳服务。为此,本文建立了一种旨在尽快疏散滞留乘客的应急公交接驳模型。根据线路规划问题的基本求解框架,模型分为两个阶段:
1)通过列生成算法,模型筛选出所有可能的备选线路。计算存在不同接驳线路时,轨道事故发生前后乘客出行的时间差,并以此为优化目标通过列生成算法进行筛选,生成备选线路池,有效减少了低效的接驳线路数量,降低了第二阶段模型的求解难度。
2)以最小化乘客排队时间为目标建立第二阶段模型,从备选线路池中获得最优的接驳线路组合和对应的接驳车辆分配策略。关于乘客排队时间的计算,本文通过仿真确定了接驳车辆到达站点时,每次上下车乘客数量的变化规律和影响因素,进而估算出接驳车辆每个循环可以疏散的总人数,以此为基础获得了应急接驳场景下,以往相关研究鲜有涉及的非稳定排队系统平均排队等待时间的估算方法。
最后基于上海市地铁事故数据构建测试算例,采用CPLEX软件和模式搜索算法分别对两个阶段的模型进行求解。结果显示本文构建的模型可以比较准确的估算滞留乘客的平均疏散时间,且通过模型求解获得的接驳策略相比现行的通用接驳方式和已有的优化策略,在相同车辆成本约束下,可以更快地疏散滞留乘客。