國內(nèi)外城市軌道交通交路方案文獻(xiàn)探析

劉靖靜

(重慶交通大學(xué)，400074 云南省交通科學(xué)研究院，650011)

國內(nèi)外城市軌道交通交路方案文獻(xiàn)探析

劉靖靜

(重慶交通大學(xué)，400074 云南省交通科學(xué)研究院，650011)

國內(nèi)外城市軌道交通工程實(shí)現(xiàn)皆源自社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展局面的優(yōu)化和市民對城市出行交通的迫切需求。就我國而言，部分城市交通現(xiàn)狀仍然落后于現(xiàn)實(shí)需要，伴隨著經(jīng)濟(jì)的騰飛，城市建設(shè)也不斷加速，越來越多的人口大量向城市聚集，交通擁堵問題、環(huán)境污染問題和能耗高企問題等城市病癥變得異常嚴(yán)峻。城市軌道交通因?yàn)檫\(yùn)載量大、能源消耗較低、運(yùn)輸效率較高、環(huán)境友好等特有優(yōu)勢，已經(jīng)成為解決國內(nèi)城市交通出行問題的重要手段和今后城市的公共交通問題的主要發(fā)展方向。

城市 軌道交通 經(jīng)濟(jì)發(fā)展

1. 社會經(jīng)濟(jì)與軌道交通發(fā)展脈絡(luò)

相對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展，交通發(fā)展似乎更為超前，取得的成績也更加靚麗喜人。即便如此，城市交通現(xiàn)狀仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于現(xiàn)實(shí)的需要，尤其是在城市交通路網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)方面。城市軌道交通因?yàn)檫\(yùn)載量大、能源消耗較低、運(yùn)輸效率較高、環(huán)境友好等特有優(yōu)勢，已經(jīng)成為解決國內(nèi)城市交通出行問題的重要手段和今后城市的公共交通問題的主要發(fā)展方向。通過建設(shè)建城市軌道交通，連通城市間的不同區(qū)域和組團(tuán)，快速轉(zhuǎn)運(yùn)大量城市人口，促進(jìn)城市生態(tài)空間不斷改善，城市的格局更加優(yōu)化。軌道交通建設(shè)開始于19 世紀(jì)的歐洲。到1852年，已經(jīng)有9個(gè)歐洲城市先后建成了有軌電車。從此以后，有軌電車就成為了城市公共交通的主要手段之一，一直延續(xù)至現(xiàn)在。由于歷史及現(xiàn)實(shí)原因，我國的城市軌道交通建設(shè)一直落后于國外，其發(fā)展歷程也是起伏跌宕，一波三折。1908年中國第一條有軌電車在上海建成通車，之后在少數(shù)中心城市開始逐步擴(kuò)展。新中國成立后不久，即上世紀(jì)50年代中后期，北京規(guī)劃的以人防為主的軌道交通（至1965開始建設(shè)的北京地鐵），才正式為我國的軌道交通建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

2. 城市軌道交通的作用

過快的發(fā)展使得城市的軌道交通的組織及營運(yùn)管理等問題叢生，諸多問題亟需解決，在這其中，尤其是城市的軌道交通的交路方案，理所當(dāng)然的成為眾人關(guān)注的焦點(diǎn)。如果城市的軌道交通的交路方案設(shè)置不科學(xué)，肯定會嚴(yán)重影響城市的軌道交通的運(yùn)營效果，甚至出現(xiàn)冰火兩重天的怪異情景。一方面，繁忙路段由于運(yùn)力緊張，列車滿員運(yùn)行，滿足不了眾多民眾旺盛的出行需求；另一方面，空閑路段列車因?yàn)槌藛T稀少而虛耗運(yùn)力，嚴(yán)重浪費(fèi)可貴的運(yùn)力資源。因此，科學(xué)合理設(shè)置的城市的軌道交通的交路方案，可以減少運(yùn)力錯(cuò)配，提高運(yùn)力利用率，降低城市的軌道交通的運(yùn)行成本，給民眾提供更多的出行便利， 盡可能滿足更多民眾的出行需求，提升城市的軌道交通的營運(yùn)組織及管理效率。為此，研究城市的軌道交通的列車交路方案如何進(jìn)行優(yōu)化才能更好滿足市民的出行需求，提升市民生活品質(zhì)，提高城市的軌道交通的設(shè)施的利用率，降低城市的軌道交通的管理和營運(yùn)成本，顯得尤其迫切和重要。

3. 城市軌道交通路徑優(yōu)化方案

城市的軌道交通的列車交路方案的質(zhì)量優(yōu)劣，會嚴(yán)重影響整個(gè)城市軌交系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)營效果。對列車交路方案的優(yōu)化研究，不僅可以促進(jìn)城市軌道交通供給與需求之間的更好匹配，同時(shí)可以更好的節(jié)約城市軌道交通列車資源，確保全線各客流區(qū)段內(nèi)列車的合理負(fù)荷，提升服務(wù)水平和質(zhì)量。這樣既可以驗(yàn)證、豐富并發(fā)展理論，也可以進(jìn)一步改進(jìn)實(shí)際工作，增強(qiáng)理論的應(yīng)用效果，兩者互相促進(jìn)，交相輝映。

4. 國內(nèi)外城市軌道交通研究情況

4.1 國外研究情況

國外關(guān)于城市軌道交通交路優(yōu)化多集中在成本、方案可行性等方面，從實(shí)證角度給出多種解析。Goossensa(2008)等借助運(yùn)營成本最小化模型研究優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)列車開行方案，并運(yùn)用分支定界法、模糊規(guī)劃方法及分支切割法求解相應(yīng)問題。Brian（1999）等對比了幾種客流預(yù)測方法的預(yù)測效果，主要包括歷史平均預(yù)測方法、時(shí)間序列預(yù)測方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測方法和非參數(shù)回歸預(yù)測方法這四種預(yù)測方法，并最終認(rèn)定非參數(shù)回歸預(yù)測方法的預(yù)測效果優(yōu)于其他預(yù)測方法。Lee S（2006）等借助實(shí)際數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了多元回歸預(yù)測方法、時(shí)間序列預(yù)測方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測方法及卡爾曼濾波預(yù)測方法在短期客流預(yù)測方面的實(shí)際效果。Sheriff（2008）等結(jié)合實(shí)際客流數(shù)據(jù)，比較了不同短期客流預(yù)測方法的實(shí)際效果。R.chrobok（2010）等通過自制設(shè)備獲得了兩年的實(shí)際數(shù)據(jù)，并探討了相關(guān)短期客流的預(yù)測方法和實(shí)際應(yīng)用效果。Huisken（2005）等比較了ARMA時(shí)序模型和MLF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在擁堵情況下的短期客流的預(yù)測效果。Cetin（2006）等考慮了交通事故、天氣變化等因素對短期客流的印象，并提出了突變情況下的短期客流預(yù)測模型。Iwao（2003）等用卡爾曼濾波方法進(jìn)行短期客流預(yù)測，取得了較好的預(yù)測效果。不同研究方案將城市軌道交通在方案設(shè)計(jì)、運(yùn)營實(shí)際和優(yōu)化方案均做到最佳。

4.2 國內(nèi)研究情況

國內(nèi)關(guān)于城市軌道交通路徑及客流情況的分析，多從預(yù)測客流、建立樞紐站可行性角度處分。張伯敏（2014）對滬寧城際鐵路客流進(jìn)行了短期預(yù)測研究。趙鈺棠（2014）研究了采用支持向量機(jī)方法預(yù)測地鐵客流量的問題。滕明鑫（2014）研究了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測方法用于城市軌道交通短期客流預(yù)測的問題。鄒巍（2014）研究了遺傳算法結(jié)合小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測客流的問題。許?。?014）研究了采用動態(tài)反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測城市軌道交通短期客流的問題。楊軍（2013）研究了小波分析結(jié)合支持向量機(jī)方法預(yù)測軌道交通客流的問題。王雪梅（2013）研究了城市軌道交通短時(shí)客流預(yù)測體系框架及關(guān)鍵技術(shù)。郭士永（2013）研究了用最小二乘向量機(jī)方法預(yù)測公交站點(diǎn)短時(shí)客流的問題。熊杰（2013）研究了用Kalman濾波方法預(yù)測地鐵換乘客流的問題。宋嘉雯（2011）研究了根據(jù)客流性質(zhì)預(yù)測鐵路客流的方法。顧楊（2011）研究了公交樞紐站客流量預(yù)測方法。毛靜（2012）研究并驗(yàn)證了城市軌道交通客流短期預(yù)測方法。潘亮（2012）研究了采用EEMD-GSVM預(yù)測高速鐵路短期客流的方法。董海洋（2013）研究了公交客流實(shí)時(shí)分析與短時(shí)預(yù)測方法。劉潤莉（2012）研究并驗(yàn)證了地鐵運(yùn)營客流量計(jì)算模型。姜平（2008）采用Elman型回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測公交客流的方法。沈家軍（2007）研究了采用灰色馬爾可夫模型預(yù)測近期公交客流量的方法。馬超群（2010）研究了城市軌道交通客流預(yù)測方法。王奕（2010）研究了具有周期時(shí)變特點(diǎn)城市軌道交通短期客流預(yù)測的方法。國內(nèi)關(guān)于城市軌道交通和地鐵交通領(lǐng)域的客流、樞紐站分析，有較強(qiáng)的多樣性特征。

5.小 結(jié)

交通擁堵問題的解決，城市軌道交通方案是不可或缺的一項(xiàng)民生工程和系統(tǒng)工程。我國正處于交通基建深化變革期，城際高鐵、城市軌道和地鐵項(xiàng)目的推進(jìn)正在日益提高市民出行便利，為國家綜合實(shí)力提升帶來顯著影響。

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1007-6344（2015）11-0027-01