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)具有載運量大、運行成本低、安全準時、能源消耗少的特點，在流量較大的旅客運輸中比較優(yōu)勢非常明顯。我國經(jīng)濟建設的快速發(fā)展對鐵路網(wǎng)運輸?shù)目煽啃员Ｕ夏芰μ岢隽烁叩囊螅瑢τ跒暮︻l發(fā)、地形十分復雜的成渝城市群，伴隨著鐵路交通“公交化、快速化”發(fā)展的現(xiàn)實需求，鐵路運輸安全的重要性不言而喻，是成渝城市群協(xié)調發(fā)展的生命線工程之一。為此，在城鄉(xiāng)規(guī)劃領域創(chuàng)新運用復雜網(wǎng)絡理論和方法，從整體上把握鐵路網(wǎng)的復雜性和系統(tǒng)響應的動力學特性，對成渝城市群鐵路網(wǎng)

2、的可靠性進行分析評價，提出區(qū)域規(guī)劃響應策略。
　　首先，對成渝城市群鐵路網(wǎng)建設的發(fā)展歷程和面臨的主要安全問題進行梳理。成渝城市群鐵路網(wǎng)發(fā)展可總結為建國后穩(wěn)步建設階段（1950-1979）、改革開放后完善優(yōu)化階段（1979-1997）、直轄后擴展延伸階段（1997-2005）、網(wǎng)絡化階段（2005至今）共4個階段。存在災害頻仍引起線路中斷、線路故障引發(fā)級聯(lián)失效、鐵路網(wǎng)區(qū)域布局不均衡及區(qū)域連通運行效率低等主要安全問題。
　　其次

3、，運用復雜網(wǎng)絡理論，從鐵路基礎設施和站點間 OD車流聯(lián)系兩方面對鐵路客運網(wǎng)絡進行抽象，得到無向無權鐵路物理網(wǎng)模型和無向加權鐵路車流網(wǎng)模型，從統(tǒng)計屬性和特征結構兩方面對成渝城市群鐵路網(wǎng)絡拓撲結構靜態(tài)可靠性進行了評價。主要結論有：鐵路物理網(wǎng)是樹狀網(wǎng)絡，鐵路車流網(wǎng)是具有無標度特性的小世界網(wǎng)絡；鐵路網(wǎng)絡呈現(xiàn)明顯的核心-邊緣結構，多數(shù)節(jié)點居于聯(lián)系密度較低的邊緣區(qū)；鐵路網(wǎng)絡集聚區(qū)內部與集聚區(qū)之間聯(lián)系仍十分缺乏。
　　第三，對成渝城市群鐵路網(wǎng)絡

4、故障條件下動態(tài)可靠性進行研究。用隨機攻擊和選擇攻擊兩種復雜網(wǎng)絡模型分析方法對網(wǎng)絡故障進行模擬，建立指標體系對網(wǎng)絡在節(jié)點故障和邊故障下的連通可靠性進行了測評。主要結論有：鐵路網(wǎng)絡面對隨機攻擊時具有較高的抵御能力，即魯棒性，面對選擇攻擊時具有脆弱性；網(wǎng)絡故障條件下選擇攻擊的方式不同，對網(wǎng)絡的影響明顯分異；對網(wǎng)絡連通可靠性影響較大的重要站點和鐵路路段進行了辨識。
　　最后，針對鐵路物理網(wǎng)和車流網(wǎng)在拓撲結構的靜態(tài)可靠性分析和故障條件下動態(tài)

5、可靠性分析結果，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)結構可靠性優(yōu)化、鐵路網(wǎng)站點及路段功能提升、鐵路運營及應急管理優(yōu)化三個方面展開。其中，鐵路網(wǎng)線網(wǎng)結構可靠性優(yōu)化主要是加強集聚區(qū)站點鐵路連接和對關鍵站點鐵路連接進行加密；鐵路網(wǎng)站點及路段功能提升包括系統(tǒng)站點功能提升和系統(tǒng)路段功能類型劃分兩方面；鐵路運營及應急管理優(yōu)化主要從提高客運聯(lián)系密度、首位聯(lián)系方向進行優(yōu)化布置、規(guī)劃管理與應急預案三方面展開。
　　本文對成渝城市群鐵