城市軌道交通客流預(yù)測及運(yùn)營調(diào)度方法研究.pdf

1、城市軌道交通以其運(yùn)量大、速度快、安全舒適、污染小、綜合效益高等特點(diǎn)逐漸成為了城市交通建設(shè)和管理的重點(diǎn)。隨著城市軌道交通路網(wǎng)建設(shè)速度的不斷加快,客流間相互影響作用加大,使客流將更具實(shí)時(shí)性特征。因此,對歷史客流數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并對未來客流量作出預(yù)測,對運(yùn)營部門制定合理的運(yùn)營調(diào)度計(jì)劃,提高服務(wù)質(zhì)量具有十分重要的意義。
　　 本文以城市軌道交通自動(dòng)售檢票系統(tǒng)采集的實(shí)際客流數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),參考城市道路交通和公共交通系統(tǒng)的相關(guān)理論,結(jié)合軌道交通特點(diǎn)

2、,以北京城市軌道交通系統(tǒng)為研究對象,進(jìn)行了相關(guān)的理論研究及實(shí)踐,主要工作及結(jié)論如下:
　　 (1)結(jié)合城市軌道交通客流的分布特征,分析了客流時(shí)間和空間分布的不均衡性,并給出了表明這種不均衡性的時(shí)間、斷面、方向、站點(diǎn)不均衡系數(shù)的數(shù)學(xué)公式描述。
　　 (2)對客流預(yù)測理論進(jìn)行了研究,分析了幾種長期客流預(yù)測模型及短期客流預(yù)測模型的各自的特點(diǎn),指出BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在處理非線性、不確定、不確知問題上的優(yōu)勢,確定使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對城市軌

3、道交通短期客流預(yù)測問題進(jìn)行研究。
　　 (3)基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于預(yù)測的原理,分析了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)算法及改進(jìn)算法的特性,常用傳遞函數(shù)的特點(diǎn)以及提高網(wǎng)絡(luò)泛化能力的方法,研究了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法,并應(yīng)用聚類分析的方法對樣本進(jìn)行了分析處理,確保訓(xùn)練樣本的合理性。
　　 (4)以北京城市軌道交通系統(tǒng)2號線斷面客流數(shù)據(jù)及2號線西直門站進(jìn)出站客流數(shù)據(jù)為例,建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間序列預(yù)測模型和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)回歸預(yù)測模型,分別研究基于時(shí)段和日期的

4、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測。分析輸入向量與輸出向量間的相關(guān)系數(shù),通過大量試驗(yàn)確定使用于每種方案的BP網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),通過回歸預(yù)測在一定誤差范圍內(nèi)揭示了短期未來客流與其影響因素之間的關(guān)系。
　　 (5)研究確定車輛調(diào)度形式及行車計(jì)劃的方法,以北京城市軌道交通系統(tǒng)1號線和2號線為例進(jìn)行了全日行車計(jì)劃的編制,并給出了解決客流時(shí)間和空間不均衡性的運(yùn)營調(diào)度方案。
　　 (6)應(yīng)用Matlab圖形用戶界面設(shè)計(jì)系統(tǒng)程序,實(shí)現(xiàn)各種客流時(shí)間、空間分布