城市轨道交通应急救援点设置研究

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城市轨道交通的网络化发展为城市轨道交通运营安全和物资配备工作带来了巨大挑战。在网络化运营体系下,单一站点的突发事件甚至会影响到整个网络导致严重后果,因此快速而有效的应急救援成为了保障网络化运营安全的核心内容。其中应急救援点作为存储应急救援物资和进行应急管理的重要场所,其设置的合理性决定了应急救援的效率。本文结合复杂网络理论与当前的应急救援点现状,对轨道交通应急救援点选址和建设时序进行了深入的研究。本研究从三个部分展开。第一部分首先梳理了应急救援点建设的前置因素,基于此将应急救援点进行层级分类,并对影响选址与建设时序的因素进行了分析。然后引入网络重要度的概念作为选址方法的重要依据,基于复杂网络的统计特征和车站的客流量设定了五个网络重要度评价指标。第二部分对城市轨道交通应急救援点建设时序进行研究。将建设时序细化为建设规模、建设时机和建设顺序三个部分进行分析;把建设规模分为物资配置规模和场地面积规模两个部分,其中对于物资配置规模提出了一种基于非参数核密度估计法进行估算,对于建设时机和建设顺序分别提出了匹配实际情况的决策方案。第三部分进行了应急救援点选址模型设计。首先将网络重要度作为依据进行了应急救援点的必选点和备选点的筛选,构建了应急救援点多目标选址优化模型;其中把救援响应时间最短化和建设成本最低化作为了目标函数,将应急救援点对需求点的覆盖情况、救援响应时间等作为约束条件,通过带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)作为求解算法;最后以昆明市地铁运营线网为例进行了模型验证得到了最优的选址方案并提出了应急救援点选址建议。通过调研发现,国内大多城市的城市轨道交通应急救援点基本都是在运营阶段进行设置、极少有城市对应急救援点进行提前规划。实际上,在规划阶段对应急救援点进行建设时序分析和选址方案确定能够得到最为合理的应急救援点选址方案、最大程度地节省建设资源和后期运营成本。本文所构建的多目标优化选址模型能够较好地体现救援点的实际需求,在实例验证中,利用NSGA-II进行求解的方式能够获得较多满足条件的解集可供灵活选择,可操作性较强。
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