25、城市轨道交通系统关键性能指标评估与轻轨列车车载系统架构设计

城市轨道交通系统关键性能指标评估与轻轨列车车载系统架构设计

1. 城市轨道交通乘客流量建模
   在城市轨道交通系统中，考虑乘客在不同线路间的换乘流量，能够提升模型的准确性。地铁网络通常由多条相互连接的线路组成，从线路端点进入的乘客可能会在网络的交汇点换乘到其他线路。这种乘客流量通常通过起讫点矩阵（Origin - Destination Matrices）来捕捉，矩阵中的元素表示在车站 i 下车的乘客在车站 j 离开列车的比例，或者在交汇站离开的乘客进入另一条线路下一趟列车的比例。
   目前的模型尚未整合乘客流量，也未考虑乘客数量。然而，乘客数量会影响延误的分布。但将乘客流量整合到模型中可能会显著增加模拟时间，因为这需要统计列车数量（或至少进行量化），并记录乘客的下车历史，以确保准确表示乘客流量。一种改进模型和模拟框架的灵感来源于多相流体 Petri 网。另外，流量表示的一个难点在于起讫点矩阵并非事先可知，在地铁网络设计的早期阶段无法获取，通常需要在网络投入运营后，通过长时间观察乘客习惯来构建。
2. 城市轨道交通系统性能评估框架
   提出了一个用于评估特定地铁线路调节算法性能的框架。该框架由网络和列车运行的高级模型组成，其中包含随机扰动，调节算法被插入其中以纠正延误。整个系统允许进行快速模拟，从而开展模拟活动，以获取调节算法实现关键性能指标（KPI）目标效率的统计数据。
   以圣地亚哥地铁 1 号线为例，通过该框架得出了相关统计数据。研究提出的一个关键问题是抽象（确保模拟效率）与所导出统计数据准确性之间的权衡。Petri 网能够准确建模网络拓扑，因此模型的关键在于运行时间和停留时间的准确性。截断指数多项式函数可以精确