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城市轨道交通网络脆弱性评价及应急救援点配置优化研究
| 论文题名： | 城市轨道交通网络脆弱性评价及应急救援点配置优化研究 |
| 关键词： | 城市轨道交通网络;脆弱性评价;应急救援点配置优化;级联故障失效模型 |
| 摘要： | 随着城市轨道交通的发展，城市轨道交通的客流量在日益增长，轨道交通的安全也显得愈发重要。但是近年来频发的轨道交通安全事故，也暴露了其在运营过程中存在的脆弱性。因此，为了提高轨道交通网络的运营安全水平，掌握突发事件后的网络脆弱性变化规律并给出相应的应对措施来提高网络的安全性显得尤为必要。 本文将轨道交通网络脆弱性为研究对象，以轨道交通运营客流为基础，构建了一个基于数据驱动的轨道交通网络脆弱性评估框架，并将脆弱性的评估结果应用在应急救援站点选址模型中，使得本文的研究更具有实际意义。 首先，基于级联失效理论与耦合映像格子模型，结合轨道交通客流数据建立了轨道交通网络脆弱性仿真模型，并从不同时间步长与不同站点两个方面进行了模型验证,结果发现:所建立的模型体现了客流换乘的特征与站点的抗风险能力，仿真模型接近实际场景。其次，利用TOPSIS模型对关键站点进行了量化识别，从网络结构与服务水平两个角度建立了轨道交通网络脆弱性评估指标，利用层次分析法对指标进行了权重标定量化了网络脆弱性的数值，通过模拟关键站点失效得出的指标结果发现:(1)在不同扰动系数下:中转站发生失效后，整个网络会更早的进入稳定期，非中转站经过多轮传播后其故障效应传递至其他中转站反而又会造成网络波动;(2)大型中转站对于耦合系数的敏感度要高于其他站点。最后，基于城市轨道交通网络的脆弱性对传统应急救援站点选址模型(集覆盖模型)进行了改进，新增了目标函数加权救援时间最短，在此目标函数中融入了脆弱性权重。利用模拟退火算法对改进前、后的选址模型进行了对比求解。结果发现改进后的选址模型更贴近实际情况。 |
| 作者： | 刘根基 |
| 专业： | 土木水利 |
| 导师： | 于世军;张志祥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 扬州大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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