【《西安市轨道交通2号线停站方案优化设计》4000字】

西安市轨道交通2号线停站方案优化设计目录TOC\o"1-3"\h\u19001西安市轨道交通2号线停站方案优化设计 1226321.1西安市城市结构概况 130461.2西安地铁2号线简介及客流分析 151791.2.1西安地铁2号线概述 171631.2.2西安地铁2号线客流特征 4181621.3西安地铁2号线停站方案优化设计 5210221.3.1通过层次分析法构建层次模型 5215891.3.2确定权重 6191141.3.3实例求解 8307621.3.4西安市轨道交通2号线停站方案优化 1026590表5-8基础参数表 1029463表5-9工作日内超高峰时段二号线优化解 111.1西安市城市结构概况西安，古称长安，位于渭河流域中部关中盆地，北临渭河与黄土高原、南依秦岭，曾是古代丝绸之路的起点和新时代一带一路的重要节点城市。在人口方面：在2019年年末，全市常驻人口达到1020.35万人，同比增加19.98万人。其中城镇人口761.28万人，农村人口259.07万人，男性人口占比51.1%，女性人口占比48.9%，在西安居民人口中少数民族散杂而居且呈现多样化特点。在经济方面：截至到2020年西安市全年生产总之达到10020.39亿元，同比增长1.2%，其中，第一产业增加值312.75亿元，增长3.0%；第二产业增加值3328.27亿元，增长7.4%；第三产业增加值6379.37亿元，增长4.2%，科技的发展与创新为这座历史古城注入源源不断的动力和希望。1.2西安地铁2号线简介及客流分析1.2.1西安地铁2号线概述（1）线路整体概况西安地铁2号线全线规划北起北客站，下穿国铁西安北站南广场，向南沿未央路、北关正街至西安古城墙北门外，穿越北门后，沿北大街至钟楼，绕钟楼后沿南大街至古城墙南门，穿越南门后，沿长安北路、长安中路、长安南路、北长安街、南长安街，南至长安区韦曲南站，贯穿西安市区南北中轴线。目前开通运行图如图所示，全长26.3米，共设21座车站且全部为地下车站；列车采用6节编组B2型列车，车长19米，宽2.8米，高3.8米，最高时速为80km/h，并且采用接触网的方式受电载客能力最大载员为1880人，设1座车辆段为渭河车辆段和1座停车场为潏河停车场。目前开通的车站有北客站站、北苑站、运动公园站、行政中心站、凤城五路站、市图书馆站、大明宫西站、龙首原站、安远门站、北大街站、钟楼站、永宁门站、南稍门站、体育场站、小寨站、纬一街站、会展中心站、三爻站、凤栖原站、航天城站、韦曲南站等21个车站，此外，草滩北站、正阳站、何家营站与常宁站等4个车站暂未开通。西安地铁2号线的通车，使西安成为西北地区首座拥有地铁运营线路的城市，同时也成为中国第十个拥有地铁运营线路的城市，线路沿城市中轴呈垂直走向，将西安市的行政中心、交通枢纽、高校聚集区、科研区、商业中心及多个旅游景点紧紧串联在一起，将功能不同的城市各大板块用速度紧密相连，最大限度地发挥了城市的不同作用。图5-1西安市地铁二号线线路走向示意图规划用地情况地铁2号线沿线用地以商业用地为主，约占沿线土地总面积（水域除外）的50%左右。线路运行说明该线路沿线共设21个车站，线路的全长为26.3km，本线全程纯运行时间47min，列车最高运行时速80km/h。该线路的区间运行时分、区间长度、车站停站时分以及车站起停附加时分如下表所示：表5-1西安地铁2号线车站停站时分、起停附加时分、区间、区间长度及区间运行时分车站车站停站时分车站起停附加时分区间区间长度区间运行时分140s30s1-21.6km120s240s30s2-31.1km120s335s30s3-41.3km180s440s30s4-51.5km120s535s30s5-61.4km120s635s30s6-71.4km180s740s30s7-81.5km120s835s30s8-91.2km120s935s30s9-101.3km180s1040s30s10-111.0km120s1140s30s11-121.5km180s1240s30s12-131.0km120s1335s30s13-141.0km120s1435s30s14-151.1km120s1540s30s15-161.2km120s1635s30s16-171.6km180s1735s30s17-181.7km180s1835s30s18-191.6km120s1935s30s19-201.2km120s2035s30s20-211.8km180s2135s30s合计27km2820s合计775s630s1.2.2西安地铁2号线客流特征（1）西安市地铁二号线客流数据结果，地铁2号线全日2019年上半年运输能力如下表所示：表5-2西安地铁2号线2019年上半年客流量月份月客流量（万人次）平均日客流量（万人次）1月2840.4591.612月2334.3683.373月3052.7498.484月2911.0297.175月3040.9498.096月2946.3198.21西安地铁2号线高峰小时断面客流量分布图如图6-1所示：其中，高峰小时在7：00-9：00之间，最大断面区间在北大街-钟楼（上行）/市图书馆-大明宫西（下行）断面区间之内。图5-2西安地铁2号线高峰小时断面客流量分布图由图5-2可知，二号线在高峰时段时，上下行断面客流均呈现凸起型状态，这是由于西安市居民的居住位置和工作中心两种因素组成的日常上下班通勤客流，以小寨、钟楼、永宁门为主的旅游区域，除周末和法定节假日时间内客流流量处于一般状态，所以客流密集区域在平时主要集中于居民工作、居住区域。1.3西安地铁2号线停站方案优化设计1.3.1通过层次分析法构建层次模型根据前文第二章所提到的节点重要度的影响因素，通过yaahp软件构建层次分析法对其进行分析，在城市轨道交通列车停站方案方面，受节点影响因素较多，其中主要包括地铁站客运需求因素、设施设备因素、地理环境因素、周边经济因素四种因素，由于受诸多因素影响，难以设计符合乘客出行时间和出行需求的列车停站方案，因此通过此四种主要因素建立层次模型并对其加以具体分析：图5-3节点重要度影响因素层次结构图1.3.2确定权重使用AHP层次分析法中的和积法对计算方式对准则层进行分析，结合表4-1比例标度表的判断标准进行权重分配：表5-3目标层准则层的判断矩阵节点重要度客运需求因素设施设备因素地理环境因素周边经济因素权重客运需求因素121/31/20.515设施设备因素1/211/21/30.151地理环境因素32110.259周边经济因素23110.075最大特征根λ4.103CR一致性检验0.039最终确定准则层中各因素的权重分别为：0.515、0.151、0.259、0.075。计算出权重后，需要检验一致性，从而确保软件计算出的结果真实有效，计算出一致性CR为0.039＜0.1，通过一致性检验，并与最初的预测结果相同，因此所求出的权重为有效的。由此结论可知影响列车停站方案的四个因素依次所对应的权重比为17.44%、12.40%、31.43%、34.71%。使用同样方法计算分析可以得到方案层的权重结果，基于节点重要度的地铁站等级划分相关因素的权重表如下：表5-4节点重要度影响因素权重表MBC地铁站节点重要度地铁站客运需求因素B0.515列车种类C0.326吸引范围人数C0.109客运量因素C0.565地铁站设施设备因素B0.151客运设施分布C0.634车辆段位置C0.366地铁站地理环境因素B0.259通道重要度C0.634空间可达性C0.366地铁站周边经济因素B0.075区域地位C0.515周边收入水平C0.151周边经济发展潜力C0.075吸引客流区域C0.259依旧利用yaahp软件辅助进行层次分析，在矩阵填入相同位置后，依次确定方案层根据不同的各个影响因素得出的权重、最大特征根、一致性。最终得出一致性CR的结果，所有一致性CR值均小于0.1。表明以上四种主要影响因素均通过一致性检验，在各个影响因素下的对象求出的权重均是有效权重。根据以上计算所得到的节点重要度影响因素的指标，对地铁车站节点进行重要程度的计算，从而设定停站方案。1.3.3实例求解求解出不同节点受到不同影响因素在全部节点中所占的比重，公式如下：D（5-1）在Pij中，i表示从1到n的相应的地铁节点，在本问题中n=21j表示每个影响因素（1-m），在本问题中m=11；Pij表示第j各个影响因素对i节点影响量的多少占其对全部影响量的比重，P表5-5Pij站名CCCCCCCCCCC北客站0.24600.30260.13330.07140.50000.11110.04410.08330.16030.04200.2358北苑0.00940.00140.02960.03570.00000.02780.07350.04170.01620.04990.0056运动公园0.06460.11720.08800.07140.00000.05560.04410.08330.11210.06860.1432行政中心0.01090.00140.04850.03570.00000.02780.04410.04170.02610.00670.0035凤城五路0.01600.00140.03790.03570.00000.05560.04410.04170.01950.04990.0104市图书馆0.09520.03070.04630.07140.00000.08330.05880.06250.04420.04990.0068大明宫西0.01550.00140.0374003570.00000.02780.04410.04170.02310.02950.0404龙首原0.00210.00000.00440.03570.00000.02780.03680.02080.00240.03120.0173安远门0.00320.00000.01090.03570.00000.02780.03680.02080.00830.03580.0287北大街0.00390.00280.02540.03570.00000.02780.05880.04170.01560.04160.0599钟楼0.03630.01810.05830.03570.00000.08330.04410.04170.03560.05610.0224永宁门0.00440.00000.03640.03570.00000.02780.03680.04170.00800.03700.0555南稍门0.01480.01260.02150.03570.00000.02780.04410.04170.00780.08020.0116体育场0.00150.00000.00640.03570.00000.02780.03680.02080.00070.02950.0032小寨0.00370.00000.02680.03570.00000.02780.04410.04170.00850.09810.0272纬一街0.12210.08650.05440.07140.00000.08330.04410.06250.06160.04780.0914会展中心0.00640.05160.02120.07140.00000.02780.04410.04170.02320.05610.0209三爻0.01180.00000.03120.03570.00000.02780.04410.04170.03590.03120.0362风栖原0.01280.00000.04330.03570.00000.02780.04410.04170.06890.04780.0314航天城0.01600.00000.07120.03570.00000.02780.04410.04170.10520.04570.0319韦曲南0.03400.00000.01120.03570.00000.02780.04410.02080.02440.03120.0167 （2）计算地铁站节点重要度根据公式（5-1）计算出各个车站的节点重要度，如下表所示：表5-6各车站节点重要度表地铁站名节点重要度北客站0.1119北苑0.0194运动公园0.0191行政中心0.0705凤城五路0.0230市图书馆0.0618大明宫西0.0206龙首原0.0128安远门0.0559北大街0.0128钟楼0.0338永宁门0.0480南稍门0.0169体育场0.0210小寨0.0124纬一街0.0164会展中心0.0311三爻0.0280风栖原0.0304航天城0.0106韦曲南0.0231（3）基于节点重要度的列车停站方案设计根据车站节点重要度越高则列车停站的原则与公式计算得出的结果可知，西安地铁2号线的停站方案设计如下所示：车站SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSA列车110110110110110110111B列车101101101101101101101表5-7西安地铁2号线跨站停站方案其中车站S11.3.4西安市轨道交通2号线停站方案优化表5-8基础参数表西安地铁二号线工作日运营时刻表运营时间6：00-23：50，共计17h50min运营周期101’36”峰段划分超高峰高峰平峰次平峰低峰时段划分7:36-8:2617:42-18:326:28-9:2815:47-20:359:28-15:4720:35-22:466:00-6:2822:46-23:50上线列数4139302