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网络化条件下城市轨道交通断面客流估算方法研究
| 论文题名： | 网络化条件下城市轨道交通断面客流估算方法研究 |
| 关键词： | 城市轨道交通;断面客流;短时预测;有效路径;DBSCAN;出行推演 |
| 摘要： | 论文以网络化条件下的城市轨道交通断面客流估算方法为题，以城市轨道交通乘客出行票卡数据为基础，分析乘客出行规律，提出了一种考虑乘客出行数据的参数自适应有效路径生成算法，并在此基础上，基于乘客出行推演分析构建了可应用于多时间粒度下的断面客流短时估算方法。通过研究期望为城市轨道交通运营过程中的资源配置、列车调度、站点高峰客流预警和疏散、票务清分等工作提供基础。论文的主要研究成果为： 针对城市轨道交通断面客流量的影响因素进行了分析与归类，并从线路、站点、乘客和外界环境等方面介绍了各类影响因素对断面客流所产生的影响及客流变化规律；以南京、广州等城市地铁数据为例，分别从时间和空间角度对断面客流分布规律进行分析，为断面客流估算与预测提供了参考。 以网络化条件下的城市轨道交通系统为研究对象，分析了列车、站点以及线网的运行模式与相关属性，包括乘客出行个体特性、行程阶段划分及时间分布规律等在内的出行规律，在此基础上提出假设，为乘客出行推演分析奠定基础。 基于对乘客出行票卡数据内容与特性的分析，在DBSCAN密度聚类的基础上提出了一种考虑乘客出行数据的有效路径生成方法；在传统图论路径算法的基础上，以乘客在车与换乘过程的总时长作为输入，根据有效路径定义制定聚类参数自适应方案，通过DBSCAN聚类算法获取底层聚类簇后进行出行时间匹配，得到筛选后的有效路径集合。解决了传统有效路径生成方法中换乘次数、出行费用阈值等参数难以确定和近似有效路径难以区分的问题，提高有效路径集生成的精度并简化了运算流程。 针对乘客路径选择影响因素进行分析，基于问卷调查结果，利用SPSS数学分析软件对各影响因素进行了显著性分析，选用时长、换乘和票价等显著参数构建乘客出行路径决策效用函数；以乘客出行票卡数据为基础，构建城市轨道交通乘客出行仿真模型，结合计算机技术，建立乘客、列车、站点等仿真结构体，并对结构体间交互行为进行定义与量化。以轴时间为依据，在有效路径集与乘客路径决策概率模型的基础上，逐步推演乘客在线网中的运行轨迹，并给出了断面客流估算公式。 选用南京地铁2019年12月4日线网及乘客出行数据，以油坊桥-云南路OD为例具体介绍了有效路径集生成；以15min为时间粒度，对当日全网断面通过客流进行估算，并以2号线沿线各站间断面为例对方法的有效性进行了验证。结果表明估算精度平均值在93.4%以上，验证了本方法的有效性。 |
| 作者： | 殷世松 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 叶茂 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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