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发布时间:2020-10-10 07:28:40

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作者:汪明艳,汪泓,刘志钢

出版社:上海交通大学出版社

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城市轨道交通枢纽运营效率管理研究(卓越管理论丛)

城市轨道交通枢纽运营效率管理研究(卓越管理论丛)试读:

前言

随着我国城市轨道交通运营规模的增长,轨道交通运营线路交汇而成的枢纽成为轨道交通运营系统的关键节点和大量客流的聚集地。而枢纽的换乘站数量和客流量的增加,为枢纽客运组织带来了新的管理压力。所以,本书以提高枢纽客运组织的高效换乘和快速应急处置为研究目标,以轨道交通线网换乘的枢纽及其运营空间的客流为研究对象,分别对枢纽客运组织中的正常运营状态下的枢纽换乘效率、枢纽客运组织中的运营风险、异常运营状态下的枢纽突发大客流应急处置等方面开展讨论和研究。本书主要研究内容如下:

第一,在对国内轨道交通网络化运营现状分析的基础上,分析论述了枢纽客运组织中亟须解决的问题;界定了本书的研究对象和范围;回顾和评述了国内外相关研究成果,确定了研究结构和技术路线。

第二,界定了轨道交通枢纽客运组织运营效率、换乘效率、应急处置等相关概念,并对DEA模型、Petri网和博弈论进行了介绍。

第三,分析了轨道交通枢纽的运营特性,并对影响枢纽客运组织运营效率的大客流特征、枢纽换乘模式及分类、枢纽应急处置特点进行了分析;剖析了枢纽客运组织运营效率的影响机理。

第四,构建了面向服务的运营方和乘客两个角度的换乘效率评价视角,建立并标定了换乘效率的DEA模型;并在实证分析的基础上提出了枢纽换乘的优化配置和管理建议。

第五,在我国城市轨道交通运营事故的统计分析和事故致因理论基础上构建了轨道交通运营突发事件的事故致因模型;利用演化博弈论研究了枢纽运营中的运营方、乘客、员工三方的风险博弈,并提出风险防范策略。

第六,构建了枢纽运营突发事件应急处置能力模型;利用Petri网建立枢纽突发大客流应急处置流程,并对该流程的有效性和应急响应时间进行分析;利用动态博弈论对突发大客流的公交应急资源调度进行研究和算例分析;最后提出提升枢纽客运组织应急处置效率的建议。

本书创新点主要体现在以下几方面:(1)从运营方的服务能力和乘客感知的服务水平这两个研究视角进行枢纽换乘效率评价,改变了前期学者对二者独立分开研究的局限,完善了换乘效率评价理论。(2)构建了轨道交通运营突发事件的事故致因模型,该模型较好地分析了人—设备—环境—管理的致因影响,并将演化博弈应用于轨道交通安全运营策略分析中。(3)随机Petri网和动态博弈理论在枢纽突发大客流的应急处置中的运用,为枢纽应急处置管理提供了理论和方法支撑。第1章绪论1.1 研究背景及意义1.1.1 研究背景

城市轨道交通系统为城市提供了快捷、环保、舒适、安全的大容量客运交通方式,“十二五”时期在我国“大交通”的发展背景下,我国城市轨道交通进入快速建设的发展时期,国内很多大中城市将建设和发展城市轨道交通运营系统作为城市实施公交优先战略的重点,从而加快完善城市交通路网的建设。2012年末,我国已有17个城市拥有了64条建成并已运营的轨道交通线路,总里程达2 008km,另有29个城市82条线路(含续建段)正在建设中,总里程超过1 900km。“十二五”期间,城市轨道交通线路将增加至3 500km,到2020年的[1]规划线路将达到6 100km。

在各个城市快速扩大轨道交通建设规模的同时,城市轨道交通运营管理模式已由单线运营逐渐发展成为网络化运营模式,即形成了多条轨道交通运营线路交叉换乘及轨道交通与其他交通方式换乘一体化的网络运营模式。目前国内大多数的轨道交通枢纽都是2线或3线运营线路交汇的,在上海已运营的轨道交通线网中,2线运营线路交汇的枢纽占全部枢纽的比例高达90%。在一些国际化大都市中,如纽约、伦敦、东京等也有一定数量由4条或4条以上的轨道交通线路交汇构成的轨道交通枢纽。在日本东京乘坐轨道交通出行的乘客中,90%以上都需要在不同的轨道交通线路间换乘。

随着城市轨道交通运营线网规模的集中扩张和居民出行方式的改变,轨道交通承担的客运负荷不断攀升,换乘客流量也随之迅猛增长。上海目前已初步形成“中心城十字加环、中心城三横六纵、外围区八向辐射”的轨道交通网络运营形态。2012年上海市轨道交通线网已开通运营12条线(不含22号线),287座车站,运营里程达到439km。随着轨道交通线网交叉的网络化运营出现,我国城市轨道交通枢纽的客运组织管理也呈现了新的发展趋势:1)轨道交通线网运营规模的扩大,使路网客流量和换乘客流量持续增长[1]

以上海轨道交通运营系统2008年至2012年的客流统计情况,如表1.1所示的2008—2012年轨道交通路网客流及日均换乘客流统计表和图1.1的相应增长趋势图所示,2008年上海轨道交通日均客流306.79万人次,2012年已经达到621.6万人次,5年内增长了102.61%;而2008年日均换乘客流92.16万人次,2012年达到244.87万人次,5年内增长了165.70%,这些统计数据表明了日均换乘客流的增长率远远超过了路网日均客流量的增长速度,因此随着城市轨道交通线网规模的增长,使轨道交通枢纽的客运组织面临着巨大的客流管理压力。表1.1 2008—2012年度上海轨道交通路网客流及换乘客流情况图1.1 2008—2012年度上海轨道交通路网客流及换乘客流情况2)轨道交通运营规模增长,枢纽成为运营网络的关键节点且枢纽的换乘站数量不断增加

根据《上海市城市轨道交通近期建设规划(2010—2015)》,2015年上海轨道交通运营线路已达到18条,线路总长超过780km,车站数量达到350座,网络枢纽车站达到78座,日客流量超过1 000万乘次,预计到2020年,路网线路将达到22条,车站数量共计500余个,其中换乘站将达到105个,其中三线以上的换乘站多达18个,上海虹桥机场站将成为五条轨道交通线路和1条沪杭磁浮线交汇形成的六线[1]的大型枢纽。届时上海轨道交通运营系统承担公共交通客运总量的比率将到达50%,成为市民出行的首要交通工具。3)轨道交通分担城市大型活动的客流运输比例逐年上升,枢纽的高密度客流的安全运营成为整个线网安全运输的关键节点

上海作为一个国际化大都市,随着社会经济的发展,城市中以大型文化体育活动、会展、博览会、节假日大型庆典等为代表的大型活动举行次数日趋频繁,规模也不断扩大。2010年上海世博会入场人数达到7 000余万人次,其中公共交通分担的客流比例达到95%,而其中轨道交通分担的客流比例接近50%;2012年F1中国大奖赛期间,轨道交通分担了64%的进散场观赛人数比例。近几年城市大型活动客运运输中轨道交通承担的集散比例逐年上升,观众专线承担的客流比例逐年下降,而这些客流量都需要通过轨道交通枢纽换乘才能到达目的地。

上海作为国内率先进入到城市轨道交通网络化运营的城市之一,[2]上海城市轨道交通运营系统具有典型的网络运营特点:轨道交通网络化运营的锚固节点就是枢纽,枢纽区域不仅含有多条线路的进出站客流,还有线路之间的换乘客流,因此导致枢纽的客流密度高、交织冲突的特征明显。随着枢纽客流的不断增加,枢纽运营状态会从正常有序状态变成拥挤无序甚至引发事故的异常运营状态,从而导致枢纽局部或者整个运营路网的运营安全受到影响。因此网络化运营中枢纽的高效、安全的客运组织管理会对整个线网实现高效、安全的运营管理起到至关重要的作用。

客运组织服务是运营管理中直接面对乘客的服务工作,是乘客对运营服务质量最直接的感受,贯穿从乘客进入轨道交通系统一直到安全离开该系统的全过程。因此,正常运营状态下枢纽的换乘效率对城市轨道交通网络化运营效率和线网运营的快捷、舒适和安全服务质量会产生直接影响。同时随着城市轨道交通枢纽类型的增多、服务区域的不断扩大、客流换乘比例的加大,枢纽在面对节假日、大型活动及运营事故突发等紧急情况时,会导致枢纽区域的客流拥堵、踩踏等事故,因此加强枢纽突发客流应急处置研究也成为枢纽客运组织管理中的重要问题之一。

基于以上轨道交通网络化运营现状和客运组织管理中亟须解决的实际问题,本书研究的应用背景以“现代城市交通运行管理”学科平台、上海市科委“城市轨道交通智能应急调度指挥系统设计与开发”项目为依托,从提高城市轨道交通枢纽客运组织运营管理中的“换乘服务质量和应急处置能力”的角度出发,以城市轨道交通枢纽客运管理在正常运营状态下的换乘效率和在异常运营状态下的突发大客流应急处置的实际问题开展理论和应用研究,进一步完善城市轨道交通枢纽的客运组织的运营管理理论。1.1.2 问题提出

城市轨道交通系统作为社会中的公共产品,其系统具有的准公共产品的服务特性体现在交通属性上的表征是能够承担乘客出行并实现大客运量转移的“高效、安全”的客运组织服务。城市轨道交通所具有的交通效益是以提供便捷、舒适、安全服务质量的运营服务特征所

[3]表现。而城市轨道交通系统所具有的社会和经济效益也是在交通效益的基础上发展而来的。因此枢纽客运组织的运营效率成为影响整个运营线网实现高效、安全运营服务的关键点。

目前,我国北京、上海、广州三个城市的轨道交通骨干网络已经形成,我国城市轨道交通运营模式已由“线路型”向“网络化”转变。枢纽是城市轨道交通实现线路换乘的运营空间和运营线网交叉的节点。城市轨道交通线网规模的扩大导致了枢纽数量的不断增长和大客运量的增加。在城市轨道交通既定的线网规模条件下,枢纽空间的高密度客流的客运组织成为制约城市轨道交通线网总体运营效率的主要瓶颈。因此轨道交通枢纽客运组织的运营效率在运营网络中的重要性日益凸显。1)轨道交通枢纽客运组织管理面临着高密度客流的管理压力(1)从图1.1的统计数据可以看出,枢纽换乘客流的增长率大于路网的客流量增长,这表明枢纽的换乘管理面临较大的客运压力。轨道交通枢纽换乘效率直接反映了枢纽的客运服务质量,也对轨道交通系统整体运营效率产生重要影响。

随着城市轨道交通线网规模的不断扩张及枢纽客流的快速增长,枢纽作为实现轨道交通功能转换的关键节点,如何对枢纽的换乘效率进行有效评价,并发现制约其换乘服务提升的关键影响因素已成为轨道交通网络化运营管理亟须解决的问题。

城市轨道交通枢纽换乘效率不仅直接影响到上百万乘客的出行便捷和出行安全,同时也是城市轨道交通规划设计和管理水平高低的重要体现。从我国轨道交通枢纽的实际建设和运营状况来看,运营方对已建成的各枢纽换乘效率现状并没有进行较大规模的实际运营评价和分析。由于城市轨道交通投入和建设规模较大,对已建成并投入运营的枢纽换乘效率评价分析,发现制约换乘效率提升的关键瓶颈及解决途径,对于提高轨道交通网络化运营效率具有紧迫的现实意义。

城市轨道交通运营系统的交通效益是通过客流组织来体现的,因此城市轨道交通枢纽的换乘效率需要以提升换乘服务质量为目标。服务质量是运营方供给的资源、管理体现的服务能力在乘客感知的服务水平中的一种体现。但是目前国内关于城市轨道交通枢纽的换乘效率评价研究,主要是基于乘客感知的服务水平开展换乘效率的分析评价。目前从运营方和乘客两个研究角度对轨道交通枢纽换乘效率开展评价的理论研究较少。(2)轨道交通运营中的大客流风险、客伤风险成为枢纽安全运营的主要风险源。

根据《上海轨道交通网络运营生产简报(2009—2013年)》以及历年发生的安全事故进行统计分析,影响上海轨道交通安全运营的主要风险包括:大客流风险、设施设备故障风险、客伤风险、火灾风险、列车相撞或脱轨风险、外部入侵风险、公共安全风险以及自然灾害风险等。而大客流风险的危险源主要来自枢纽。轨交枢纽不仅有单线运营站点的进站和出站的客流,还汇集了各相交线路之间的换乘客流,是人流密集的集聚点。随着城市轨道交通建设规模、运营线路的不断增加,城市轨道交通系统发生事故的风险也愈来愈大。因此如何从高效的应急处置的角度建立科学合理的应急处置流程预案和有效疏散乘客的应急资源调度成为城市轨道交通枢纽客运组织管理中提高灾害防御和应急处置能力的重要问题。

随着城市轨道交通“网络化效应”凸显,多条线路高峰时段客流量远大于运力的增量,高密集客流站点主要集中分布在枢纽。因此由于突发事件导致枢纽在异常运营状态下应对大客流应急处置问题更加凸显。加强枢纽的风险防控分析,制定合理有效的大客流应急处置流程预案,实现枢纽区域大客流应急疏散的资源调度成为轨道交通枢纽紧迫的应急保障问题之一。

但是目前国内外城市轨道交通系统安全防护措施只能参考和借鉴铁路及其他行业的安全保障做法,仅在项目设计、制造、施工、开通、试运营几个关键节点,参照各类技术规范、标准来审核系统的安全性。近年来,学者和运营方也开始重视轨道交通突发事件的应急管理,但是国内城市轨道交通的灾害事故应急救援机制仍不完善。随着轨道交通网络化的发展,关于枢纽的大客流突发事件的应急处置还缺乏关于应急处置流程预案、枢纽的大客流疏散的理论研究。2)本书试图解决的问题

本书以提高轨道交通枢纽的换乘服务质量和应急处置能力、高效、安全的枢纽客运组织运营效率为研究目标,试图解决的问题包括:(1)影响轨道交通枢纽客运组织运营效率的主要因素有哪些?如何对枢纽客运组织运营效率影响机理进行分析?(2)影响换乘效率的因素如何确定?已运营的轨道交通枢纽的换乘效率水平如何?提升换乘优化的策略是什么?(3)如何构建轨道交通运营管理中的事故致因模型,对枢纽客运组织管理中的人为因素风险防控的分析?(4)如何建立有效的针对枢纽突发大客流的应急处置流程并实现有效的应急资源调度?

在本书后续的研究中,为了使问题表述更为方便和清晰,会以上海轨道交通运营系统为例进行问题描述。上海轨道交通运营系统具有网络规模性、客流集聚性及管理主体多元性的特征,这些因素都导致客运的管理难度增加,从而使得提升轨道交通换乘效率和枢纽应急处置能力的重要性也格外迫切。但是这不影响本书所用的研究方法和研究结论在国内其他城市轨道交通系统的适用性。1.1.3 研究意义

本书以提高城市轨道交通枢纽客运组织的“换乘服务质量、应急处置能力”为目标,在轨道交通枢纽正常运营和异常运营状态下,分别从提升换乘效率和加强突发客流应急处置能力对城市轨道交通枢纽客运组织运营效率开展研究。本书的研究在理论和应用上都具有较强的意义。1)理论意义(1)推动了面向服务质量的枢纽换乘效率理论的进一步深入研究。城市轨道交通的运营生产是以为乘客提供出行服务为目的,客运服务是轨道交通运营管理过程的最直接和最终体现。本书基于效率理论和服务质量理论,结合城市轨道交通运营管理现状,从公用服务的角度剖析影响轨道交通运营效率的机理,并在此基础上,进一步提出轨道交通枢纽客运组织的运营效率内涵。基于服务质量理论,从乘客、运营方两个评价主体分析枢纽的换乘效率的影响因素,建立评价指标体系和可行性评价模型,并进行实证评价研究。该研究扩展了城市轨道交通枢纽的换乘效率评价视角,进一步推进了我国城市轨道交通运营效率理论研究的发展。(2)完善了枢纽突发事件的应急管理理论研究。本书基于事故致因理论,从宏观层面上构建轨道交通突发事件的事故致因模型。并针对轨道交通枢纽的客运服务过程所涉及的乘客、现场员工、运营方(这里的运营方特指运营管理控制人员)在面对风险防控管理中的利益冲突,探索利用演化博弈论建立三方的风险博弈分析,分析各利益群体之间的关系,揭示利益相关方决策的动因,为制定更有效的风险防控策略提供科学依据。

基于事故致因理论和突发事件应急管理理论,构建枢纽的突发事件的应急处置能力模型,围绕枢纽的应急处置能力模型,对直接影响应急处置效率的应急处置流程和应急资源调度进行研究,完善了轨道交通突发事件的应急处置理论。本书尝试用随机Petri网建立轨道交通突发大客流应急处置流程预案,并对模型的合理性进行验证;通过将影响应急流程效率的时间指标作为性能分析参数,求解突发大客流应急流程的响应分析,以提高系统的应急处置能力。利用动态博弈模型建立突发大客流疏散的应急资源调度模型。2)实际意义

在实际应用层面,本书选择国内具有网络化运营特征的上海城市轨道交通运营系统开展相关实证研究,研究结果可以指导和服务我国其他城市轨道交通枢纽的换乘优化和客运应急保障的管理需要,为城市轨道交通运营枢纽的换乘服务质量的提升和应急处置能力的提高提供理论和方法支持。1.2 研究对象与范围

根据上述提出的研究问题,本节对研究对象和研究范围进行界定,并对相关的基本概念进行严格的定义。在下文后续的研究讨论中,都是围绕研究对象和研究范围界定的内容进行探讨研究。1)研究对象(1)本书研究的“换乘”。广义的交通“换乘”是指乘客在多种交通方式或者多条交通线路中选择从一条线路转换到另一条线路,或从一种交通工具转换到另一种交通工具。广义的枢纽换乘是指轨道交通与其他交通方式之间或轨道交通线网中的各运营线路之间的多种换乘,包括轨道交通与其他公共交通方式或者私人交通方式的换乘,以[2]及轨道交通网络中的各运营线路之间的换乘,如图1.2所示。图1.2 交通枢纽内全部换乘行为

本书研究的“换乘”是指城市轨道交通运营线路交织的运营空间中的轨道交通各换乘站之间的换乘,如图1.2阴影部分所示。(2)本书研究的“枢纽”。本书研究中的“城市轨道交通枢纽”是指城市轨道交通线网架构中各条运营线路的交叉点,能为乘客提供换乘功能的轨道交通车站空间。选取换乘客流量最大、仅涉及轨道交通线路之间的枢纽作为研究对象,包括地铁、轻轨、郊区快速铁路之间相互衔接的客运枢纽。

城市轨道交通枢纽的换乘实质是枢纽中各换乘站之间的换乘,每一个换乘站换乘效率的高低将直接影响到其吸引客流的范围和其客运周转量的大小。(3)本书研究的“客运组织”。城市轨道交通是个开放、动态的复杂系统,涉及的管理因素有很多。轨道交通枢纽客运组织的运营管理会受到枢纽换乘站服务设施配置和布局、枢纽的运营管理、客流在枢纽空间的出行方向、乘客行为、列车运营计划等因素的影响。

本书主要针对城市轨道交通枢纽客运组织的“高效、安全”的交通属性,即从枢纽客运组织管理中的换乘效率和突发大客流的应急处置角度开展枢纽客运组织的运营效率相关研究,这两个研究角度也分别与城市轨道交通客运管理的正常运营和异常运营两种运营服务状态相对应。2)研究范围界定

针对上述研究对象的界定,本书研究范围以提高轨道交通枢纽客运的高效、安全的运营效率为目标,针对轨道交通枢纽客运服务中的两种运营服务状态开展。本书的主要研究内容包括:①在正常运营状态下对轨道交通枢纽换乘效率的影响因素进行分析和对各枢纽(换乘站)进行换乘效率评价;②对轨道交通运营事故的风险致因进行分析;③在异常运营状态下对如何加强枢纽的突发大客流应急处置能力进行相关研究。1.3 国内外研究现状

针对本书的主要研究内容,对国内外相关研究成果从两个方面来分别进行阐述:一方面是关于城市轨道交通枢纽的换乘效率研究现状分析,另一方面是枢纽的突发事件应急处置的研究现状分析。1.3.1 城市轨道交通枢纽的换乘效率研究现状

关于城市交通枢纽,国内外学者主要是针对空港、铁路客运枢纽、轨道交通枢纽展开了研究,并取得了诸多研究成果。国内外学者在城市轨道交通换乘领域的相关研究集中在以下四个主要方向。(1)第一个研究方向以城市轨道交通线网形态和枢纽规划设计为研究对象,关注线网、枢纽的规划设计及轨道交通与其他交通方式的换乘衔接研究。学者的研究重点关注于轨道交通线网的规划选择和

[4][5]设计,轨道交通网络枢纽换乘形式的选择和换乘线网的规划决策[6][7]优选模型研究,车站换乘设施设计、换乘方向和枢纽分类对轨道[8][9]交通线网运营产生的影响。学者也关注于枢纽区域的轨道交通与[10][11]其他交通方式的换乘协调研究。Michael等(2004)通过对美国轻轨和其他交通方式的换乘研究,构建了多种运输方式的客流需求和[12]分配预测模型。Spring(2010)构建了考虑连接换乘接驳服务的[13]枢纽站换乘衔接等待时间模型。(2)第二个研究方向以轨道交通线网节点的枢纽空间的乘客或者换乘空间设施为研究对象,开展关于换乘服务水平和换乘效率的相关研究。学者通过分析影响换乘站内各线换乘效率的因素,重点讨论[14][15][16]了换乘站的布局和设备设施对换乘服务水平产生的影响。根据乘客在换乘站的行走速度、拥挤程度、感知的安全和舒适性等因素,[17]定义了乘客在行走中感知的服务水平,并提出轨道交通服务水平[18]应按照等级来划分,并提出了划分等级数学模型。学者通过定性和定量的方法建立换乘站换乘效率评价体系,选择相关评价模型进行[19][20]换乘效率研究。(3)第三个研究方向以线网的列车运营方案为研究对象,开展枢纽的列车运营优化研究。Assis等(2004)、Castelli等(2004)、Meyer(1965)通过对换乘空间的客流特征进行分析,以减少乘客换乘时间为目标分别提出了列车调度调整方案、分时段列车时刻表的优[21][22][23]化方法。王修志等(2009),孙焰等(2004)对换乘客流在各条线路上的分布不均衡特征进行了分析,对列车交路选择和编组核[24][25]心的行车优化方案进行了研究。Zhang等(2009)基于系统的网络复杂性,以线网运营中的枢纽站为交叉的节点,从对整体运营线[26]网的通达性,求解网络列车运能换乘时间最短的衔接模型。Mignone(2010)建立了数学模型求解线网运营中不同时段的快慢列[27]车的协调运营方案。马超云(2010)利用遗传算法构建了以换乘等待的最短时间为目标的换乘协调模型,以对列车时刻表进行优化设[28]计。(4)第四个研究方向以枢纽的客流为研究对象,对枢纽客流的组织优化开展研究。较早对换乘站内的客流组织进行研究的Chein(1995)建立了包括候车、换乘时间在内的乘客广义费用函数,[29]并利用广义费用最小值对站内客流优化开展研究。学者Gipps等(1985),Lam(2000),李之红(2011)都对换乘设施对客流的行为影响开展研究,通过建立客流的仿真模型,研究乘客的个人行为特征,如步行行为特征及枢纽的布局设计对客流行走及换乘方式产生的

[30][31][32]影响。张建勋等(2007),贾洪飞等(2009)分别研究了枢纽运行空间的导向标识设计和设施设计对在轨道交通换乘出行的乘客[33][34]的心理和行为的影响。Kavicka等(2000)根据换乘设施带给乘[35]客的心理、生理的影响研究枢纽的客流应急疏散模型。李得伟(2013)对大型铁路客运站的设施利用程度对乘客集散的影响进行研究,从乘客在站内行走过程的路径选择、节点选择和决策感知三个方面分别运用最小支撑子图求解路径选择、基于多项LOGIT模型的节点选择模型和构建乘客复杂行为决策感知表达式进行了研究,通过仿真分析得出可以通过改善站内设施和设备的利用降低客流量对运营服务[36]水平的影响。

通过对国内外相关文献的分析,与本书研究范围相关的研究文献应属于上文归纳的第二个研究方向,即关于轨道交通枢纽的换乘服务水平和换乘效率的相关研究,本书将进一步对该研究方向的相关文献进行梳理分析。(1)基于乘客感知的服务水平的换乘效率研究现状。国内外学者及交通管理机构基于面向服务的研究角度,以乘客在换乘中感知的心理、行为的服务水平为目标,开展了枢纽换乘效率的相关研究。美国交通研究机构分别于2000年和2003年(第二版)出版了《道路交通服务质量手册》,针对道路交通提出了换乘设施带给交通出行中的[37][38]乘客感知的服务水平的概念,并对服务水平进行了界定。Landis等(2001)从行人感知的安全性和舒适性角度建立了服务水平[39]评价的数学模型,对行人服务质量进行评价。以提高乘客服务水[14]平为目标,学者Afarzadeh M.(2000)等通过对乘客感知的服务水平和交通运营方提供的换乘设施对换乘效率的影响进行了研究,提出了换乘站的换乘服务水平的概念,并从换乘设施、运营总成本和乘客期望值对乘客的最优换乘服务进行研究。Jodie Y S. Lee等(2001)[40]建立了香港地铁换乘站高峰运营期间乘客在九类行人设施上的走行时间函数,仿真站内乘客行走的过程,研究结果认为车站位置、规划和车站的设施对提高服务水平有一定作用。Avishai Ceder(2004)[41]提出实现对客流的有效疏导和客流组织是实现合理换乘的关键,并提出站内的设施布局、乘客的路径流线选择对枢纽的换乘效率会产生重要影响。(2)枢纽设施对换乘效率产生的影响研究现状。枢纽的内部设施也会对换乘效率产生影响。Bates(2001)等提出枢纽换乘客流量的变化与换乘设施之间有着较重要的相关性,对枢纽站的接驳设施的[42]功能、配置提出了分类。Jodie Y S. Lee和William H. K. Lam(2003)根据换乘站内的楼梯设计和照明对乘客的偏好和行为产[43]生的影响,提出站内设施是影响换乘服务质量的最关键因素。吴先宇等(2011)对轨道交通枢纽的设施布局和设施类型按照乘客在枢纽的活动区域进行分类,然后从枢纽集散性、乘客的个性化、乘客群体性、设施功能性、设施应用性和设施可靠性六个方面建立了枢纽设施布局的评价指标体系,建立仿真与评价系统,为城市轨道交通枢[44]纽设计方案提供了技术评估。董玉香(2013)对北京西直门轨道交通枢纽从客流量、站内设施布局和标识设置等对枢纽换乘效率的影响进行分析,提出枢纽换乘设施和不同的换乘模式对换乘服务水平会[45]产生重要影响。(3)枢纽的换乘效率评价指标体系和评价模型研究。在换乘效率的评价研究中,Muller和Furth(2009)从乘客在枢纽换乘中感知的[46]候车时间角度,王志臣(2008)从乘客感知的换乘时间、换乘距[47]离角度建立换乘效率评价指标体系。学者也从枢纽的设施角度建立评价指标,王波等(2007)从城市轨道交通枢纽换乘站设施对整体服务水平和运营效率影响的角度,从枢纽设施能力适应性、换乘安全性和换乘便捷性三个方面建立了枢纽换乘站换乘设施的评价体系,[48]并对评价进行了定量计算。王建聪(2006)通过分析枢纽换乘的通畅性、运行效率和组织有效性来建立轨道交通枢纽换乘效率评价指[49]标体系,效率评价方法采用的是模糊综合评价方法。学者也从乘客、枢纽设施及运营方投入效益等多角度建立了综合评价指标体系,如孙超等(2013)对换乘效率的评价指标体系不但包括乘客感知的平均换乘时间、换乘路径客流量、平均走行距离等指标,还加入了枢纽站内设施的指标,以及效益指标如建设成本系数、运营成本系数等[50]指标,构建了综合评价指标体系。闫冬梅(2013)通过对城市轨道交通换乘系统的分析,分别从基础设施、运营、信息化等方面选取[51]具有代表性的指标构建评价指标体系。

学者关于枢纽的换乘效率评价所采用的方法主要有层次分析法、模糊综合评价、粗糙集、软件仿真系统等,或者几种方法的综合使用。苏娟(2009)运用层次分析法确定指标权重,并用灰色关联分析方法对北京市轨道交通系统内枢纽的换乘效率进行评价,研究表明,换[52]乘步行距离对乘客换乘效率的影响较大。杨宏伟(2004)对城市轨道交通与其他交通方式的换乘效率进行了研究,以换乘协调性、运行有效性、衔接通畅性、方便性为原则构建了换乘效率评价指标体系,[53]并用层次分析法进行了换乘效率评价。覃煌、晏克非(2002)利用数据包络分析(Data Envelopement Analysis,简称DEA)方法对[54]广州地铁枢纽换乘站的换乘效率进行了评价。孙立山等(2009)[55][56]、张铭等(2009)用数据包络分析(DEA)评价方法,选取相关换乘设施和乘客感知的因素作为输入指标,选择换乘客流量、平均换乘时间作为输出指标,对城市交通枢纽换乘效率进行了评价研究。1.3.2 城市轨道交通枢纽的应急处置研究现状

与本书研究问题相关的研究文献先从突发事件的应急管理的研究领域进行文献梳理,然后再对枢纽的大客流突发事件应急处置研究现状进行分析。1)突发事件的应急管理研究现状(1)应急管理体系和应急机制的研究。国内外学者关于突发事件的应急管理体系和机制的研究,更多的是从政府和行业的角度进行[57][58]的。Heath(1998)和Coombs(1999)建立了突发事件的PPRR应急管理模型,包括预防(Prevention)、准备(Preparation)、响应(Response)、恢复(Recovery)四个阶段,并提出完整的应急预案应充分考虑上述四个阶段,其中突发事件的应急处置流程(Emergency Response Process)是应急管理的重要内容,应急处置流程应隶属于应急预案的后三个阶段,是对应急行动过程的描述。Landesman(2001)从政府行政机构的角度根据制定的预案来进行[59][60]资源调配来处理突发事件。McEntire和David(2003)、[61]Dyrnon(2003)论述了从制定相应的法律法规、应急救援标准和应急职能来提高应急管理机构处理突发事件的能力。国内学者薛澜等[62][63](2003)、闪淳昌(2005)通过对美国等国家的应急机制建设的研究,结合我国的实际情况,对我国的国家和城市公共安全应急机制进行了探讨研究。周治新(2006)提出了通过编制应急处置预案、建立预防预警机制来加强对突发事件的应急联动能力以提高应急[64]处置效率。李志祥等(2007)通过对中美两国应急机制的比较,提出应该在设立应急管理协调机构、提高应急管理行动的计划性、制[65]定应急管理纲领性法律三个方面加强我国的应急管理机制。在城市轨道交通应急管理领域中,由于国外城市轨道交通起步较早,线网规模较为发达,轨道交通应急管理的信息化程度很高,将行车调度、安全监控、资源调配、环境预警等集合为一体的综合调度指挥中心,[66]建成了预案的三维仿真模型。在城市轨道交通应急管理体制中,我国2006年1月颁布了《国家处置城市地铁事故灾难应急预案》《国[67][68]家突发公共事件总体应急预案》等指导性政策文件。(2)应急资源的布局和调度研究。B. Adenso diaz(1997)提出最大覆盖率的寻址问题MCLP(maximal covering location problem)[69]的寻址模型。对应急资源布局的研究随着对应急资源问题资源需求的不确定性和资源供给的不确定性逐步深化。Barbarosoglu等[70](2004)对应急资源的调度提出了多阶段的动态资源调度模型。ReVelle和Eiselt(2005)提出了基于覆盖(coverage)的问题,就是通过服务设施提供服务的时间和距离必须满足某一可以覆盖突发事件[71]的救援标准,建立应急资源的布局。Shetty(2004)提出了利用[72]博弈模型和算法解决多事故点、多救援点的应急资源调配问题。姚杰(2005)等从应急管理者与突发事件构成博弈的角度,分析突发事件应急管理中突发事件与应急管理者之间的博弈过程,利用博弈[73]模型对资源优化配置和决策。陈志宗,尤建新(2006)针对重大突发事件建立了一个多目标决策的救援设施选址模型,该模型整合了传统选址模型中常用的最大覆盖模型、P-中心模型和P-中值模[74]型,兼顾了应急救援设施的公平性和效率性。王铮等(2011)建立了基于P-中心重心的层次型应急设施的布局模型。该模型根据应急服务的真实情况,对距离的测算进行了改进,以交通网络距离代替[75]欧氏距离,提高应急服务的响应能力。余鹏,隽志才(2013)对城市轨道交通的基于累计服务质量的应急抢修点的选址问题进行了研究,提出建立基于拉格朗日松弛的核搜索算法选址模型,并以上海轨[76]道实际算例进行了分析,取得了较好的效果。(3)应急预案的编制。应急预案(emergency preparedness)是应对突发事件而预先制定的解决方案。完善的应急预案体系是应急处置管理得以顺利进行的重要保障。国外关于应急预案形式化研究起步较早,不少专家和学者都对某类突发事件的应急流程建模与系统评估进行了研究,如针对火灾应急预案、地震应急预案或者危险品泄漏事件的应急预案的研究。

应急处置流程建模是应对处理突发事件处理流程的应急预案。应急工作流程的建模和分析是基于工作流理论基础,以应急处理过程为核心,按照应急处理逻辑能够快速响应突发事件。流程将应急信息和不同操作人员协调组织起来,从而提高应急处置效率。在应急处置工作流的建模研究中目前主要的建模方法有WIFA(Workflows Intuitive [77][78][79][80][81]Formal Approach)方法和Petri网方法,它们都有相应的数学基础和正确性的检验。建立突发事件的应急流程的建模,要根据应急事件在应急处置中的不同阶段,从可操作性、流程化角度等方面给出应急处置预案,从而可以明显提高应急处置的效率,控制事故的蔓延。由于应急处置流程会遇到时间、资源、人员和应急响应措施多因素的相互关联、相互制约,具有非常强的并行和同步关系,但是WIFA方法对于流程中的组成元素较为固定,对应急处置中时间、资源和人员的变化情况较难描述,而Petri网用于应急处置流程的建模受到了学者的关注。

荷兰Aalst在研究了工作流Petri的相关性后,将Petri网引入工作流[79]的概念。后期学者基于Petri网能够很好地描述处置过程中的处置信息、涉及的相关人员的动态过程,将Petri网应用于突发事故应急处[82]置建模、监控处置业务流程中。如Fateh(2007)等采用Petri网建[83]立铁路站台的应急撤离流程模型,Landry等(2008)利用Petri网建立了应急管理中的决策者工作流程模型,并用模糊评判规则进行了流程仿真。张岳峰等(2012)采用随机Petri网对应急预案处置流程[84]进行建模。罗文婷(2009)通过建立评价指标并采用层次分析法[85]对铁路应急预案进行评价,王艳辉(2009)针对铁路应急预案进行评价,通过建立评价指标并基于改进的SP评价方法进行评价预案[86]的研究。张振海等(2011)从信息化的角度构建应急的信息基础[87]方法对铁路应急预案管理进行研究。李迁等(2013)运用广义随机Petri网对地铁工程事故建立了应急处置流程模型,并利用广义随机Petri网对地铁工程事故的应急处置流程的活性和有界性进行分析,结果表明Petri网能有效分析应急处置流程中的关键应急处置活动,为定[88]量化地评价突发事件应急处置流程效率提供解决方案。王子洋(2010)运用Petri网对铁路应急预案生命周期的管理进行流程化分析[89]和建模研究。曾庆田等(2013)在Petri网模型的基础上对跨组织的应急联动系统中的任务协同模式和应急处置流程进行了建模分析,[90]研究了该应急处置流程的时间性能分析、资源冲突检测等问题。

综上所述,对于突发事件的应急管理政策、机制和应急管理信息系统的研究主体集中在政府和行业等宏观和中观层面的探讨。国内外学者结合数学模型对应急资源的布局及应急资源调度开展了研究,对预防突发事件的应急预案也取得了研究成果。在交通应急管理领域,国外学者的相关研究要领先一步,国内外学者较早地对铁路运输交通系统开展了应急管理研究,并在铁路突发事件人员疏散及仿真模拟、事故演练、应急预案方面取得了研究进展。随着城市轨道交通的网络化运营发展,近年学者和轨道交通运营方也开始关注轨道交通的突发事件应急管理,但有关城市轨道交通运营应急管理研究目前还处于初级阶段。2)城市轨道交通枢纽的大客流应急处置研究现状

大客流的应急管理引起了国外学者的较早关注,国外学者对于大客流研究主要是针对其所在的城市举办了具有较大影响力的大型活动诸如奥运会、世界杯、世博会等,学者通过对活动期间的突发性和大规模的交通需求分析以实现对大客流的运营组织协调和应急保障研究[91][92][93][94][95]。随着城市轨道交通在城市公共交通分担的客流量比例快速增长,并成为城市公共交通的重要客运方式,如何应对枢纽的大客流应急处置管理,实现安全的运营服务,成为国内外学者的关注问题。国内外学者对城市轨道交通的大客流的研究也多依托于枢纽的运营高峰期间或者大型活动期间的大客流研究,同时也取得了相关的研究成果。主要领域集中在以下两个研究方向。(1)第一个研究方向分析大型活动或突发事件对城市轨道交通大客流产生的影响并对客流量的预测展开研究。以运营方“便捷有序、导向明确”的运营疏导为目标,通过调整列车运营调度、加强站内客流引导和分流来降低枢纽的大客流集聚的风险,以实现大客流的快速

[96][97][98]疏导。该领域取得了较丰富的成果。崔洪军(2006)分析了大型活动期间交通的特点,研究了适于大型活动的观众生成及分布预测模型,提出了适合于大型活动的交通流分配方法,以及大型活动交[99]通组织管理方案评价方法。杨军等(2013)以大型活动期间轨道交通大客流OD客流数据为基础,构建了基于灰色马尔科夫的实时预[100]测模型,对大型活动产生的大客流流量进行预测。史小俊(2009)分析了地铁车站大客流的影响因素,并以天津地铁为例,提出了大客[101]流发生时的运营组织措施。宋利明(2011)对我国城市地铁的大客流风险进行了总结分析,并从行车组织、客运组织、设备维修保障[102]等方面提出应对大客流的具体措施。侯永朋(2011)在对国内广交会期间的地铁客流进行预测和分析的基础上,提出针对大型活动期[103]间的客运组织和行车运营对策,以实现大客流的正常运营服务。张伦(2011)提出地铁站的突发大客流的应急控制需要进行分级协[104]调指挥,并建立分级负责的监控和调度指挥机构。洪玲等(2011)引入图论建立轨道交通局部网络的中断评价模型,结合轨道网络单位时段内各站点间的起讫点出行分布,计算线网中受影响导致拥堵的大客流量,研究结果为城市轨道交通应急处置预案及疏散救援策略的制[105]定提供了依据。(2)第二个研究方向针对大客流突发事件的应急管理进行研究。结合本书的研究对象和研究范围的界定。本书的大客流,是指枢纽换乘期间产生的突发大客流,即由于设备故障、自然环境、客流拥挤等引发的异常运营状态下的大客流,无法通过列车运营调整疏导客流,而是需要采取应急处置疏散集聚在枢纽节点的大客流。国内外学者关于轨道交通的客流应急疏散的研究较早较成熟,学者利用建立数学模型或者使用仿真软件模拟疏散客流的行为特征取得了相关的研究结果。

黄典剑、丁文喜(2006)系统研究了地铁突发事件的特征和发生机理,并从应急能力内容的设定、组织制度设计等多个方面较系统地分析了地铁应急能力现状,并建立了地铁应急系统应急能力的评价

[106]模型。Parisi等(2007)模拟了200个行人在紧急状态下的疏散情况,并根据行人的运动状态建立了社会力模型,为地铁站台的乘客应[107]急疏散的安全性设计提供了参考。马嘉琪等(2009)以同站台换乘站客流为研究对象,研究了城市轨道交通换乘站的疏散能力、换乘站的客流行为和规律,通过建立同站台的微观疏散仿真模型,直观地[108]模拟客流的疏散过程和疏散人群分布状况。徐永实等(2010)对世博会期间上海轨道交通系统的事故预防、事故报警、处置方案、应急体系的组织结构等方面进行研究,提出了关于大客流期间的安全运[109]营的保障措施。吴璐(2011)利用复杂网络理论对突发客流的特点进行分析,基于复杂理论建立了突发客流拥挤传播的SIR模型,分析各参数对拥挤传播的影响,并提出从列车编组、列车交路、不同级[110]别控制组织形式、备品准备等方面构建突发客流的应急组织方案。宋宇博等(2011)采用随机Petri网,分析建立了城市轨道交通的运[111]营生产、治安消防和自然灾害三类应急处置预案。肖冠宇(2012)对突发中断事件下的客流列车运营调整和基于复杂网络的路网的连通可靠性仿真进行了研究,并提出了从应急体系、应急预案来提高轨道[112]交通应急管理。1.3.3 研究评述

从以上学者理论研究和实践探索的脉络可以看出,目前对于城市轨道交通枢纽的换乘效率研究,在以下方面值得进一步探讨:(1)从运营方和乘客的研究视角来进一步推进研究。前期学者更多的是从乘客感知的服务水平对枢纽换乘效率开展研究,同时也对枢纽内部换乘设施布局设计对换乘效率产生的影响进行了研究。学者们从枢纽换乘站的设施布局、换乘模式、乘客感知的服务水平等开展了换乘效率评价,并取得了较丰硕的研究成果。虽然近期学者也认识到并提出了应提高轨道交通运营服务质量的管理目标,但是多数学者都是从乘客、枢纽设施两个角度分别考虑换乘服务水平和换乘效率评价的,虽然有的学者认识到运营方和乘客是轨道交通运营系统不可分割的主体,并从二者的角度联合建立了综合评价指标,并采用了综合评价方法进行了效率评价,但是在枢纽运营服务中,运营方和乘客的效率期望目标是不同的。因此从运营方和乘客的不同期望目标开展理论研究有了可行性,也为枢纽换乘效率评价提供了一个新的研究视角。(2)以面向服务质量为目标来开展进一步研究。随着我国城市轨道交通建设的快速发展,以面向“服务”的高效、安全的客运管理成为运营方和乘客共同关心的管理问题,所以要客观评价城市轨道交通枢纽的换乘效率,需要同时考虑轨道交通运营方和乘客在轨道交通运营服务中的不同期望目标。根据学者Gronroos(2000年)的服务定义:服务是一种服务活动所构成的能够实现顾客与雇员和有形资源的互动关系过程,雇员通过这些有形资源能为顾客所提出的问题提供[113]较好的解决方案。而轨道交通枢纽的客运服务过程中存在着面向换乘服务的两个主体:一个是服务的接受者(乘客),一个是服务的提供者(运营方)。同时运营方提供的枢纽设施和运营管理措施等的服务能力和乘客的感知服务水平是有关联的,即两者通过换乘阻抗进[114]行关联。Ortuzar(2008)提出用换乘阻抗来考虑乘客在枢纽内设施换乘时从心理和行为感受到的费用、时间、人力、疲劳、不方便等因素。乘客感知的换乘服务水平和运营方的服务能力是一种相对比较,因此在效率评价模型选择中可以考虑数据包络分析(DEA),该方法可以针对不同评价对象寻求最优的指标输入和输出目标,且是以“相对有效性”的概念来评价效率的有效性和资源利用情况。

而且,目前国内关于轨道交通枢纽的换乘效率实证研究存在的问题是缺少相关的实测和调查数据,基于乘客和运营方的两个角度开展针对同一类型多换乘站的整体换乘效率的对比评价研究更少。因此,基于乘客和运营方的枢纽的换乘效率评价理论研究和对上海轨道交通运营系统的研究分析,在理论和实践中可以进一步推动城市轨道交通枢纽的换乘效率研究,并为国内其他城市轨道交通枢纽的换乘优化提供管理依据。

从对轨道交通应急处置研究文献的梳理分析可以看出,目前国内对轨道交通突发事件应急管理的研究主要集中在轨道交通的应急管理机制、火灾事故、客流疏散仿真等方面。在城市轨道交通大客流应急管理研究领域主要对针对大客流的轨道交通运输组织方案、突发客流下的乘客行为分析和疏散仿真模型进行了较全面的综合研究,并取得了一定的研究成果。但深入轨道交通网络化运营管理现状分析和相关文献,可以发现在轨道交通客运组织应急管理领域亟须解决存在的一些问题和需要进一步深入研究涉及的领域如下:(1)轨道交通突发大客流应急处置流程和应急资源调度研究值得进一步探讨。随着国内城市轨道交通线网规模的扩大和承担城市出行客运量比例的快速增大,与城市铁路客运站、会展中心、体育场等交通枢纽及活动中心相交织连接的轨道交通枢纽站会出现客流量激增,或者由于枢纽的突发故障造成枢纽区域大量客流聚集,而轨道交通枢纽无法通过限制乘客进站或者调整运营计划疏导客流时,就需要采取针对枢纽突发事件的应急处置措施来安全疏散枢纽区域的大客流。

我国开展城市轨道交通突发事件应急管理研究起步较晚,针对轨道交通枢纽突发事件的应急处置的相关研究较少。处置突发事件是应急管理的重要内容,应急处置涉及应急处置流程预案的建立和应急资源配置两个重要问题。从国外学者的相关研究成果,可以看出学者们对城市轨道交通应急预案主要是从应急预案的结构要素和体系框架的文本型预案进行相关研究,并对应急预案的评估有一定的探讨。但是突发事件的应急处置是动态的过程,文本型的处置预案对信息处理的流程描述较少,主要突出应急事件的承担部门和相关人员的职责。而目前国内城市轨道交通枢纽的突发大客流事件应急处置研究不够深入,应急预案体系和公交应急资源配置还没有经过实践的充分验证。因此针对枢纽运营特点,从突发大客流应急处置逻辑上建立具有可操作性、有效性的突发事件应急处置流程预案,并研究枢纽的公交应急资源配置方案,以提高枢纽的应急处置效率是值得进一步研究的实际问题。(2)轨道交通的突发事件的致因分析需要理论支撑。由于突发事件应急管理理论的实践性、应用性较强,城市轨道交通枢纽的突发事件应急处置研究需要建立在突发事件的事故致因基础上,只有了解了轨道交通运营中存在的风险及风险因素之间的相关影响,才能较好地预防突发事件的发生,但目前还未有对轨道交通运营事故致因的较完整分析。同时人为致因是比较重要的致因因素之一,探讨人为因素对事故的影响,通过对轨道交通枢纽的客运组织管理中的运营方管理人员、乘客和现场员工的人为因素进行深入研究,了解人为因素的作用机理,也可以为城市轨道交通枢纽的安全运营提供一定的风险防控指导。

本书通过对枢纽的突发大客流应急处置的研究,可以丰富和完善轨道交通客运组织的应急管理,并为运营方提供可借鉴的理论和方法支持,促进轨道交通客运组织的高效、安全运营。1.4 主要内容与研究方法

本书基于效率和服务质量理论对城市轨道交通枢纽客运的网络性、舒适性和安全性的交通效益特征进行分析,确定提升轨道交通枢纽客运组织的“高效、安全”的运营效率目标为:提高正常运营状态下的换乘服务质量和在异常运营状态下的突发大客流的应急处置能力。

本书研究内容不同于以往研究的主要方面是:首先关于正常运营状态下的换乘效率评价,本书从运营服务提供者运营方和服务接受者乘客两个角度进行换乘效率评价,不同于以往学者只从乘客感知的服务水平或者枢纽设施对换乘效率的影响角度进行研究,因此拓展了换乘效率的理论研究。同时在换乘指标中考虑了影响乘客在枢纽设施中的换乘阻抗,使换乘效率评价更加具有合理性。其次,对于异常运营状态下枢纽的突发事件应急处置的研究,本书基于事故致因理论和应急管理理论,从突发事件致因分析、应急处置流程预案和应急资源配置三个方面来构建枢纽的应急处置能力,从而提高应急处置的效率和灵活性。应急处置研究中还考虑了枢纽的突发事件致因因素中较突出的人为因素对枢纽突发事件产生的影响,并将演化博弈理论引入风险分析过程中。

本书采用的研究方法包括:①将效率和服务质量理论应用到轨道交通枢纽客运组织管理中,对枢纽客运组织的运营效率进行解析,提出换乘服务质量和应急处置能力是枢纽客运组织运营效率提升面临的主要问题;②利用数据包络分析方法对轨道交通换乘站换乘效率进行定量测度,系统性地进行了轨道交通枢纽换乘效率的投入/产出分析,从而增强了实证研究的有效性;③基于事故致因理论对轨道交通突发事件的致因风险进行分析,并针对枢纽客运服务中的高密度客流特征,利用演化博弈论分析人为因素的三方风险博弈;④利用随机Petri网建立突发事件的应急处置流程预案,并建立大客流突发事件的应急处置流程,对流程模型的有效性和应急响应时间性进行研究;⑤将动态博弈模型应用在突发大客流的公交应急资源调度研究中。

本书基于“现代城市交通运行管理”学科建设平台与上海申通地铁集团有限公司合作的项目。研究过程中可以方便和及时地了解轨道交通运营方的期望和目标,并能从轨道交通运营方了解并获得所需的测算数据,部分难以得到的数据则通过组织人员进行问卷调查和实地调研获得,为模型中的相关参数设置提供依据。

本书在对相关文献充分研读的基础上,以网络化轨道交通运营的关键节点枢纽作为本书的研究对象。首先,建立枢纽正常运营状态下的换乘效率评价研究,对评价主体选择和评价模型进行标定;然后,分析导致轨道交通事故的风险致因,并构建异常运营状态下枢纽的突发事件应急处置能力模型,主要从应急处置流程预案和应急资源配置展开理论和方法分析。本书按照对每个研究问题先理论探讨后实证或算例分析,再提出相关的可操作性和实用的优化和改进措施的研究过程,即通过先理论探索后验证再提出管理策略的研究思路。

本书围绕以下主要内容进行理论探讨、实证和算例分析:(1)针对轨道交通枢纽的交通效益特征,从效率理论和服务质量理论对轨道交通枢纽客运组织的运营机理进行研究,并对枢纽换乘效率和应急处置进行概念定义。(2)将以往对枢纽的换乘效率评价进一步推向面向服务质量的换乘效率评价,即根据运营方的服务能力和乘客感知的服务水平建立反映轨道交通枢纽换乘效率的评价指标,根据换乘效率的评价特点和数据类型,对现有的效率评价方法进行比较分析,确定DEA作为换乘效率评价模型。(3)对上海轨道交通枢纽的换乘效率进行实证评价,可以实际反映上海轨道交通运营枢纽的换乘效率水平,并依此提出枢纽换乘效率提升的优化方案和策略。(4)建立枢纽的突发事件事故致因模型,并对突发事件的人为风险因素进行博弈分析,据此为风险防控策略提供更有效的安全监管策略。(5)分析并建立轨道交通突发事件的应急处置能力模型。用Petri网建立轨道交通枢纽的大客流应急处置流程,对应急处置流程进行有效性和响应时间分析;利用动态博弈模型研究大客流疏散的公交应急资源的调度问题。

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