成渝城市群鐵路網(wǎng)可靠性及規(guī)劃策略研究.pdf

1、鐵路網(wǎng)具有載運(yùn)量大、運(yùn)行成本低、安全準(zhǔn)時(shí)、能源消耗少的特點(diǎn)，在流量較大的旅客運(yùn)輸中比較優(yōu)勢(shì)非常明顯。我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展對(duì)鐵路網(wǎng)運(yùn)輸?shù)目煽啃员Ｕ夏芰μ岢隽烁叩囊螅瑢?duì)于災(zāi)害頻發(fā)、地形十分復(fù)雜的成渝城市群，伴隨著鐵路交通“公交化、快速化”發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求，鐵路運(yùn)輸安全的重要性不言而喻，是成渝城市群協(xié)調(diào)發(fā)展的生命線工程之一。為此，在城鄉(xiāng)規(guī)劃領(lǐng)域創(chuàng)新運(yùn)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論和方法，從整體上把握鐵路網(wǎng)的復(fù)雜性和系統(tǒng)響應(yīng)的動(dòng)力學(xué)特性，對(duì)成渝城市群鐵路網(wǎng)

2、的可靠性進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，提出區(qū)域規(guī)劃響應(yīng)策略。
　　首先，對(duì)成渝城市群鐵路網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展歷程和面臨的主要安全問(wèn)題進(jìn)行梳理。成渝城市群鐵路網(wǎng)發(fā)展可總結(jié)為建國(guó)后穩(wěn)步建設(shè)階段（1950-1979）、改革開放后完善優(yōu)化階段（1979-1997）、直轄后擴(kuò)展延伸階段（1997-2005）、網(wǎng)絡(luò)化階段（2005至今）共4個(gè)階段。存在災(zāi)害頻仍引起線路中斷、線路故障引發(fā)級(jí)聯(lián)失效、鐵路網(wǎng)區(qū)域布局不均衡及區(qū)域連通運(yùn)行效率低等主要安全問(wèn)題。
　　其次

3、，運(yùn)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，從鐵路基礎(chǔ)設(shè)施和站點(diǎn)間 OD車流聯(lián)系兩方面對(duì)鐵路客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行抽象，得到無(wú)向無(wú)權(quán)鐵路物理網(wǎng)模型和無(wú)向加權(quán)鐵路車流網(wǎng)模型，從統(tǒng)計(jì)屬性和特征結(jié)構(gòu)兩方面對(duì)成渝城市群鐵路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靜態(tài)可靠性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。主要結(jié)論有：鐵路物理網(wǎng)是樹狀網(wǎng)絡(luò)，鐵路車流網(wǎng)是具有無(wú)標(biāo)度特性的小世界網(wǎng)絡(luò)；鐵路網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)明顯的核心-邊緣結(jié)構(gòu)，多數(shù)節(jié)點(diǎn)居于聯(lián)系密度較低的邊緣區(qū)；鐵路網(wǎng)絡(luò)集聚區(qū)內(nèi)部與集聚區(qū)之間聯(lián)系仍十分缺乏。
　　第三，對(duì)成渝城市群鐵路網(wǎng)絡(luò)

4、故障條件下動(dòng)態(tài)可靠性進(jìn)行研究。用隨機(jī)攻擊和選擇攻擊兩種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型分析方法對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行模擬，建立指標(biāo)體系對(duì)網(wǎng)絡(luò)在節(jié)點(diǎn)故障和邊故障下的連通可靠性進(jìn)行了測(cè)評(píng)。主要結(jié)論有：鐵路網(wǎng)絡(luò)面對(duì)隨機(jī)攻擊時(shí)具有較高的抵御能力，即魯棒性，面對(duì)選擇攻擊時(shí)具有脆弱性；網(wǎng)絡(luò)故障條件下選擇攻擊的方式不同，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響明顯分異；對(duì)網(wǎng)絡(luò)連通可靠性影響較大的重要站點(diǎn)和鐵路路段進(jìn)行了辨識(shí)。
　　最后，針對(duì)鐵路物理網(wǎng)和車流網(wǎng)在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的靜態(tài)可靠性分析和故障條件下動(dòng)態(tài)

5、可靠性分析結(jié)果，提出成渝城市群鐵路網(wǎng)可靠性規(guī)劃策略。主要從鐵路網(wǎng)線網(wǎng)結(jié)構(gòu)可靠性優(yōu)化、鐵路網(wǎng)站點(diǎn)及路段功能提升、鐵路運(yùn)營(yíng)及應(yīng)急管理優(yōu)化三個(gè)方面展開。其中，鐵路網(wǎng)線網(wǎng)結(jié)構(gòu)可靠性優(yōu)化主要是加強(qiáng)集聚區(qū)站點(diǎn)鐵路連接和對(duì)關(guān)鍵站點(diǎn)鐵路連接進(jìn)行加密；鐵路網(wǎng)站點(diǎn)及路段功能提升包括系統(tǒng)站點(diǎn)功能提升和系統(tǒng)路段功能類型劃分兩方面；鐵路運(yùn)營(yíng)及應(yīng)急管理優(yōu)化主要從提高客運(yùn)聯(lián)系密度、首位聯(lián)系方向進(jìn)行優(yōu)化布置、規(guī)劃管理與應(yīng)急預(yù)案三方面展開。
　　本文對(duì)成渝城市群鐵