CN115115174A - 一种区域多制式轨道交通全局功能目标分析方法及装置 - Google Patents

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CN115115174A CN202210533363.6A CN202210533363A CN115115174A CN 115115174 A CN115115174 A CN 115115174A CN 202210533363 A CN202210533363 A CN 202210533363A CN 115115174 A CN115115174 A CN 115115174A
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Abstract

本发明公开了一种区域多制式轨道交通全局功能目标分析方法及装置，所述方法包括根据路网基础数据、路网运营数据和分析时间区间，确认区域轨道交通系统全局功能目标的完成度等级；根据区域轨道交通系统全局功能目标的完成度等级结果，对区域轨道交通系统全局功能目标进行分析；根据区域轨道交通系统全局功能目标的分析结果，确定区域轨道交通系统全局功能目标的等级。本发明针对多制式轨道交通网络建立互操作性分析功能目标，构建集可靠性、可用性、可维修性、安全性、互操作性于一体的区域轨道交通全局RAMSI功能目标体系，有效分析复合网络整体安全态势和协同水平，发现系统中的薄弱环节和风险，为区域轨道交通一体化发展提供辅助决策。

Description

一种区域多制式轨道交通全局功能目标分析方法及装置
技术领域
本发明涉及轨道交通领域，尤其涉及一种区域多制式轨道交通全局功能目标分析方法及装置。
背景技术
区域轨道交通是在一个城市群或者城市圈区域范围内由多种制式轨道交通组合成的复杂网络。从制式上看，区域轨道交通包含了铁路系统、地铁系统、单轨系统、磁悬浮系统、有轨电车等轨道交通子系统，不同制式的子系统之间相互配合，构成了多元化的复杂网络结构；从功能层次看，区域轨道交通可以划分为国铁干线、城际铁路、市域轨道交通、城市轨道交通，其中，市域轨道交通和城市轨道交通覆盖了区域内中心城市主城区内部及周边的出行需求，国铁干线和城际轨道交通则满足区域城市间的客流需求及区域对外的交流。随着经济的持续快速的发展和新型城镇化建设的深入实施，城市群已经逐步成为了新型城镇化的“主体形态”。城市群和都市圈的发展促进了区域轨道交通的发展，也对区域轨道交通提出了更高的要求。
区域轨道交通系统运营同时包含宏观和局部两种层次。区域轨道交通系统的全局RAMS影响因素应该既包含局部的影响因素，也有全局的影响因素。传统的轨道交通RAMS指标体系往往只关注于局部和系统的固有属性，也就是仅针对线路、车站或者设施设备等单一运营关键设备或局部系统，缺乏对区域轨道交通全局RAMS功能目标分析体系的研究。
区域轨道交通系统由多种制式轨道交通系统组成，其具有异构性、整体性、互动性、协同性的特点。当前轨道交通的RAMS分析体系均针对单一制式，无法反映多种制式轨道交通系统的相互作用对系统的影响，且大多数仅仅关注于局部，没有从全局角度进行分析，因此不能应用于区域轨道交通系统全局分析中。区域轨道交通一体化系统层次结构鲜明，由多种制式组成，其覆盖范围广泛，客运量巨大，多制式耦合使得局部的风险对整个系统的影响更加突出，风险进一步增大，因此对区域轨道交通系统进行全局功能目标分析有重要的意义。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种区域多制式轨道交通全局功能目标分析方法，所述方法包括：根据路网基础数据、路网运营数据和分析时间区间，确认区域轨道交通系统全局功能目标的完成度等级；根据区域轨道交通系统全局功能目标的完成度等级结果，对区域轨道交通系统全局功能目标进行分析；根据区域轨道交通系统全局功能目标的分析结果，确定区域轨道交通系统全局功能目标的等级。
优选的，所述路网基础数据即所选取区域轨道交通系统的线路、车站和轨道的基本描述信息，包括轨道交通线路类型、线路名称、途径站点、线路长度、线路运输能力、列车类型和组辆数；
所述路网运营数据即区域轨道交通路网历史运营数据，包括OD客流需求总量、实际OD客流总量和安全事故数据；
所述OD表示区域轨道交通中出发地车站和目的地车站。
优选的，确定区域轨道交通系统全局功能目标完成度等级，包括分析时间区间路网OD需求总量和成功完成以及未完成的OD总量确定全局功能目标完成度。
优选的，所述全局功能目标完成度用成功率
Figure 400564DEST_PATH_IMAGE001
来表达，其中，
Figure 159572DEST_PATH_IMAGE002
式中，
Figure 633279DEST_PATH_IMAGE003
表示分析时间区间内，区域轨道交通输送旅客成功率；o，d分别为区 域轨道交通中出发地车站和目的地车站；v od 表示出发地为o车站、目的地为d车站的出行需 求总量；S表示轨道交通路网中的车站集；
Figure 336793DEST_PATH_IMAGE004
为研究时段内，未成功运送的从车站o到车 站d旅客出行量。
优选的，所述全局功能目标完成度的等级包括，
Ⅰ级，系统处于正常工作状态，全局功能目标完成度较好，全局目标完成度区间
Figure 163934DEST_PATH_IMAGE005
；
Ⅱ级，系统处于正常工作状态，部分区间出现拥挤等情况，全局目标完成度区间
Figure 167663DEST_PATH_IMAGE006
；
Ⅲ级，系统部分区间处于正常工作状态，部分线路出现设备故障、中断行车等严重 异常，全局目标完成度区间
Figure 687637DEST_PATH_IMAGE007
；
Ⅳ级，系统全局失效状态，大部分线路无法提供旅客出行服务，全局目标完成度区 间
Figure 144026DEST_PATH_IMAGE008
。
优选的，所述根据区域轨道交通系统全局功能目标的完成度等级结果，对区域轨道交通系统全局功能目标进行计算和等级评价，
包括区域轨道交通系统全局功能目标完成度等级为Ⅰ级或Ⅱ级时，对区域轨道交通系统全局功能目标进行分析。
优选的，所述对区域轨道交通系统全局功能目标进行分析包括，
根据分析时间区间内路网运营里程和安全事故发生次数计算全局可靠性功能目标结果；
根据分析时间区间内，路网总运营时长和正常工作时长计算全局可用性功能目标结果；
根据分析时间区间内，所发生安全事故和各类安全事故持续时间计算全局可维护性功能目标结果；
根据分析时间区间内，所发生安全事故次数计算全局安全性功能目标结果；
根据分析时间区间内，轨道交通系统不同知识之间互联互通水平确定全局互操作性功能目标结果。
优选的，所述全局可靠性功能目标用区域轨道交通系统可靠度衡量，如下式所示：
Figure 509279DEST_PATH_IMAGE009
式中：R_reliability表示区域轨道交通系统可靠度；Mile_operation表示分析时间区间内，多制式区域轨道交通系统的总运营里程；A表示分析时间区间内，系统所发生的安全事故或不可承受风险次数。
优选的，所述全局可用性用区域轨道交通系统可用度衡量，如下式所示，
Figure 101935DEST_PATH_IMAGE010
式中：R_availability表示区域轨道交通系统可用度；M表示正常工作状态时段的 总数目；R表示区域轨道交通系统内含有的线路总数； r M 表示分析时间区间内，区域轨道交 通系统第r条线路处于正常工作状态的时段数目；
Figure 789880DEST_PATH_IMAGE011
表示区域轨道交通系 统第r条线路第m个正常工作时段的开始时刻，精确到分钟；
Figure 733566DEST_PATH_IMAGE011
表示区域轨 道交通系统第r条线路第m个正常工作时段的结束时刻，精确到分钟；T_operation表示分析 时间区间内，区域轨道交通系统每条线的运营时间总和。
优选的，所述全局可维护性功能目标用系统单位时间内能够处理的安全事故或不可容忍的安全风险次数来衡量，如下式所示：
Figure 27144DEST_PATH_IMAGE012
式中：E_emg表示多制式区域轨道交通系统的可维护性；A表示分析时段内，系统所发生的安全事故或不可容忍安全风险的次数；ta_list a 表示分析时间区间内，系统第a次安全事故或不可容忍的安全风险的发生时刻至安全风险水平降低到一定水平一下的时刻；
所述不可容忍的安全风险包括导致列车延误5min及以上，导致区间中断发生或导致乘客人身财产安全损失。
优选的，所述全局安全性功能目标用区域轨道交通系统因技术原因导致的运营安全事故率衡量，公式如下：
Figure 615251DEST_PATH_IMAGE013
式中：F_techaccident表示区域轨道交通系统因技术原因导致的运营安全事故率；A_tech表示分析时间区间内，由于系统在运输组织和综合安全保障方面存在技术问题，所导致的系统安全事故发生次数；T_study表示选取的分析时段长度。
优选的，所述全局互操作性用系统互操作等级进行衡量，公式如下，
Figure 336082DEST_PATH_IMAGE014
式中：Lev_inter表示区域轨道交通系统互操作等级；Int uv 表示区域轨道交通系统第u、v种制式之间的互操作等级评价值；б uv 表示区域轨道交通系统中，第u、v种制式之间是否存在首末班车衔接关系和换乘衔接关系，若存在б uv 取值为1，否则为0；W表示区域轨道交通系统交通制式类数。
优选的，所述对区域轨道交通系统全局功能目标进行分析，包括根据全局功能目标分析结果，确定该路网性能的薄弱环节，找出限制路网能力提升的瓶颈。
优选的，所述全局可靠性功能目标的等级包括优秀、较好、一般、不及格和较差，其中，优秀表示系统全局可靠性较高，几乎无安全事故发生，可靠性功能目标值R_ reliability≥200；较好表示系统全局可靠性较高，较少发生运营安全事故，可靠性功能目标值R_reliability∈[150，200)；一般表示系统全局可靠性一般，偶尔发生运营安全事故，可靠性功能目标值R_reliability∈[100，150)；不及格表示系统全局可靠性较低，时常发生运营安全事故，可靠性功能目标值R_reliability∈[50，100)；较差表示系统全局可靠性较差，经常发生运营安全事故，可靠性功能目标值R_reliability＜50；或，
所述区域轨道交通全局可用性功能目标的等级包括优秀、较好、一般、不及格和较差，其中，所述优秀包括系统全局可用性较高，一直保持正常工作状态，可用性功能目标值R_availability∈[90%，100%]；所述较好包括系统全局可用性较高，较少时间处于非正常工作状态，可用性功能目标值R_availability∈[70%，90%)；所述一般包括系统全局可用性一般，偶尔处于非正常工作状态，可用性功能目标值R_availability∈[50%，70%)；所述不及格包括系统全局可用性较低，较长时间处于非正常工作状态，可用性功能目标值R_ availability∈[30%，50%)；所述较差包括系统全局可用性较差，处于全局失效状态，可用性功能目标值R_availability∈[0，30%)；或，
所述域轨道交通全局安全性功能目标的等级包括优秀、较好、一般、不及格和较差，其中，所述优秀表示系统全局安全性较高，无影响运营安全风险，安全性功能目标值F_ techaccident≤0.5；所述较好表示系统全局安全性较高，运营安全风险事故率较低，安全性功能目标值F_techaccident∈[0.5，1)；所述一般表示系统全局安全性一般，偶尔发生运营安全风险，安全性功能目标值F_techaccident∈(1，1.5]；所述不及格表示系统全局安全性较低，时常发生运营安全风险，安全性指标值F_techaccident∈(1.5，2]；所述较差表示系统全局安全性较差，经常发生运营安全风险，安全性功能目标值F_techaccident≥2；或，
所述全局可维护性等级分析对照标准包括优秀、较好、一般、不及格和较差，其中，优秀表示统全局可维护性较高，故障修复时间很短，可维护性功能目标值E_emg≥0.1；较好表示系统全局可维护性较高，故障修复时间较短，可维护性功能目标值E_emg∈[0.05，0.1)；一般表示系统全局可维护性一般，部分故障修复时间较长，可维护性功能目标值E_ emg∈[0.03，0.05)；不及格表示统全局可维护性较低，多数故障修复时间较长，可维护性功能目标值E_emg∈[0.01，0.03)；较差表示系统全局可维护性较差，或出现短时间难以修复故障，可维护性功能目标值E_emg∈[0，0.01)；或，
所述全局互操作性评价等级包括，4级为智能联动，表示以客流为导向，区域轨道交通运输与服务不限于单一制式，不同制式在运输组织和客流信息的共享的基础上，通过深度智能决策，实现区域轨道交通体系多制式智能联动控制，为旅客提供一体化运输服务，互操作性功能目标值Lev_inter≥3.5；3级为决策支持，表示不同制式在运输组织和客流信息的共享的基础上，综合调配运输和运营维护资源，初步具备根据实时数据动态生成推荐方案的功能，为运营管理人员提供决策支撑，互操作性功能目标值Lev_inter∈[2.5，3.5)；2级为信息互通，表示不同制式的轨道交通系统不仅在物理上互联，同时可进行运输组织和客流信息的共享，但在运输组织和运营管理上仍各行其是，不同制式信息通过人工分析后实现简单的静态方案层协同，互操作性功能目标值Lev_inter∈[1.5，2.5)；1级为分离运营，表示不同制式的轨道交通网络完全独立运营或仅通过简单物理设施相通，乘客需要完全离开某一制式运输系统之后，再进入另一系统，互操作性功能目标值Lev_inter＜1.5。
一种区域多制式轨道交通全局功能目标分析装置，所述装置包括功能目标数据确定模块，功能目标数据处理模块和功能目标分析模块，功能目标数据确定模块用于根据路网基础数据、路网运营数据和分析时间区间，确认区域轨道交通系统全局功能目标的完成度等级；功能目标数据处理模块，与所述功能目标数据确定模块连接，用于根据区域轨道交通系统全局功能目标的完成度等级结果，对区域轨道交通系统全局功能目标进行分析；功能目标分析模块，与所述功能目标数据处理模块连接，用于根据区域轨道交通系统全局功能目标的分析结果，确定区域轨道交通系统全局功能目标的等级。
优选的，所述全局功能目标完成度用成功率
Figure 376851DEST_PATH_IMAGE015
来表达，其中，
Figure 474120DEST_PATH_IMAGE016
式中，
Figure 182313DEST_PATH_IMAGE017
表示分析时间区间内，区域轨道交通输送旅客成功率；o，d分别为区 域轨道交通中出发地车站和目的地车站；v od 表示出发地为o车站、目的地为d车站的出行需 求总量；S表示轨道交通路网中的车站集；
Figure 74045DEST_PATH_IMAGE018
为分析时段内，未成功运送的从车站o到车 站d旅客出行量。
优选的，所述全局功能目标完成度的等级包括，
Ⅰ级，系统处于正常工作状态，全局功能目标完成度较好，全局目标完成度区间
Figure 726744DEST_PATH_IMAGE019
；
Ⅱ级，系统处于正常工作状态，部分区间出现拥挤等情况，全局目标完成度区间
Figure 503070DEST_PATH_IMAGE020
；
Ⅲ级，系统部分区间处于正常工作状态，部分线路出现设备故障、中断行车等严重 异常，全局目标完成度区间
Figure 924824DEST_PATH_IMAGE021
；
Ⅳ级，系统全局失效状态，大部分线路无法提供旅客出行服务，全局目标完成度区 间
Figure 862824DEST_PATH_IMAGE022
。
优选的，所述对区域轨道交通系统全局功能目标包括，全局可靠性功能目标、全局可用性功能目标、全局可维护性功能目标、全局安全性功能目标和全局互操作性功能目标，其中，全局可靠性功能目标的等级，是根据分析时间区间内，路网运营里程和安全事故发生次数计算全局可靠性功能目标结果确定的；全局可用性功能目标的等级，是根据分析时间区间内，路网总运营时长和正常工作时长计算全局可用性功能目标结果确定的；全局可维护性功能目标的等级，是根据分析时间区间内，所发生安全事故和各类安全事故持续时间计算全局可维护性功能目标结果确定的；全局安全性功能目标的等级，是根据分析时间区间内，所发生安全事故次数计算全局安全性功能目标结果确定的；全局互操作性功能目标的等级，是根据分析时间区间内，轨道交通系统不同知识之间互联互通水平确定全局互操作性功能目标结果确定的。
本发明的技术效果和优点：
1、区域轨道交通系统是一个多制式耦合的复杂系统，在单点层面上对车站、线路等风险进行分析分析无法全面的反应出系统整体的状态。本发明面对多制式、全路网建立全局的安全分析功能目标体系和方法，合理、准确的分析区域轨道交通系统的安全状况，发现系统中的薄弱环节和风险，为提高系统全局风险管控能力和安全性提供参考；
2、由于运行环境各异，各制式面对的风险不完全相同，区域轨道交通相比单制式要面临更多风险。其次，多制式复合会诱发更多出行需求，各制式之间大体量的客流交换给衔接点带来巨大压力，某一制式可能由于互操作性不当，进而影响其他制式正常运行。故本发明针对多制式轨道交通网络建立互操作性分析功能目标，构建集可靠性（R）、可用性（A）、可维修性（M）、安全性（S）、互操作性（I）于一体的区域轨道交通全局RAMSI功能目标体系，有效分析复合网络整体安全态势和协同水平，为区域轨道交通一体化发展提供辅助决策。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为本发明区域轨道交通全局分析流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
随着城市群、都市圈交通一体化的发展，城市区域内多种轨道交通制式不再是单一运营的主体，多制式耦合会加大局部风险传播的可能性，甚至对整个系统产生影响。现有技术注重于对局部系统、单一运营设备等进行RAMS(R表示全局可靠性(Reliability)、A表示可用性(Availability)、M表示可维护性(Maintainability)和S表示安全性(Safety))分析，缺乏对系统全局运营状态的掌握。其中，轨道交通RAMS功能目标体系中，基础的轨道交通RAMS评价有较为完善的标准体系，包括《铁路应用可靠性、可用性、可维护性和安全性规范及示例第 1 部分通用 RAMS 流程》（EN 50126－1:2017）、《铁路应用可靠性、可用性、可维护性和安全性规范及示例第 2 部分安全系统应用》（EN 50126－2:2017）《铁路应用通信、信号和处理系统铁路控制和保护系统用软件》（EN 50128:2011）等。标准体系内详细规定了轨道交通系统可靠性Reliability、可用性Availability、可维护性Maintainability、安全性Safety的定义和分析方法，是一套完善的轨道交通系统RAMS管理体系，对轨道交通系统整体到线路设备、车辆设备、供电系统设备、信号系统设备、通信系统设备、机电设备子系统和关键部件都可以应用。
轨道交通单一运营设备RAMS分析中，目前针对轨道交通运营子系统、关键设施设备的RAMS分析已经有了比较深入的研究分析，该部分的代表性研究包括《针对城市轨道交通全自动运行综合监控系统RAMS要求的实现研究》、《动车组整车RAM评价指标体系研究》、《铁路信号系统RAM指标分配方法》、《高速铁路供电系统RAMS分析的研究》、《基于可靠性、可用性、可维修性和安全性(RAMS)的轨道交通乘客信息显示系统评价研究》、《高速铁路接触网安全可靠性及可维修性研究》等，以上RAMS研究主要针对轨道交通子系统如信号系统和供电系统等，以及关键运营设备如动车组和接触网等，但是缺少面向轨道交通全局运营的分析体系。因此，本文以区域轨道交通全局运营为分析对象建立RAMSI分析体系，R表示全局可靠性(Reliability)、A表示可用性(Availability)、M表示可维护性(Maintainability)、S表示安全性(Safety)和I表示互操作性（Interoperability），以全面的反映路网的运营状态，找到其瓶颈并且针对性的进行提升。
本发明提出的为解决现有技术的不足，本发明公开了一种区域多制式轨道交通全局功能目标分析方法及装置，所述分析方法包括根据路网基础数据、路网运营数据和分析时间区间，确认区域轨道交通系统全局功能目标的完成度等级；根据区域轨道交通系统全局功能目标的完成度等级结果，对区域轨道交通系统全局功能目标进行分析；根据区域轨道交通系统全局功能目标的分析结果，确定区域轨道交通系统全局功能目标的等级。本发明装置包括，功能目标数据确定模块、功能目标数据处理模块、功能目标分析模块，其中，功能目标数据确定模块用于根据路网基础数据、路网运营数据和分析时间区间，确认区域轨道交通系统全局功能目标的完成度等级；功能目标数据处理模块，与所述功能目标数据确定模块连接，用于根据区域轨道交通系统全局功能目标的完成度等级结果，对区域轨道交通系统全局功能目标进行分析；功能目标分析模块，与所述功能目标数据处理模块连接，用于根据区域轨道交通系统全局功能目标的分析结果，确定区域轨道交通系统全局功能目标的等级。所述对区域轨道交通系统全局功能目标包括，全局可靠性功能目标、全局可用性功能目标、全局可维护性功能目标、全局安全性功能目标和全局互操作性功能目标，其中，全局可靠性功能目标的等级，是根据分析时间区间内，路网运营里程和安全事故发生次数计算全局可靠性功能目标结果确定的；全局可用性功能目标的等级，是根据分析时间区间内，路网总运营时长和正常工作时长计算全局可用性功能目标结果确定的；全局可维护性功能目标的等级，是根据分析时间区间内，所发生安全事故和各类安全事故持续时间计算全局可维护性功能目标结果确定的；全局安全性功能目标的等级，是根据分析时间区间内，所发生安全事故次数计算全局安全性功能目标结果确定的；全局互操作性功能目标的等级，是根据分析时间区间内，轨道交通系统不同知识之间互联互通水平确定全局互操作性功能目标结果确定的。
区域多制式轨道交通全局功能目标分析方法能够有效分析系统全局运营状态，分析系统整体安全态势和协同水平，确定轨道交通RAMSI管理中的薄弱点，辅助管理者提升区域轨道交通RAMSI管理水平。
进一步地，根据如图1所示的区域多制式轨道交通全局RAMSI功能目标分析可知，确定路网基础数据、路网运营数据和分析时间区间；分析时间区间路网OD需求总量和成功完成以及未完成的OD总量确定全局功能目标完成度。当区域轨道交通系统全局功能目标完成度等级为Ⅰ级或Ⅱ级时，对区域轨道交通系统全局功能目标进行分析。根据分析时间区间内路网运营里程和安全事故发生次数计算全局可靠性功能目标结果；根据分析时间区间内，路网总运营时长和正常工作时长计算全局可用性功能目标结果；根据分析时间区间内，所发生安全事故和各类安全事故持续时间计算全局可维护性功能目标结果；根据分析时间区间内，所发生安全事故次数计算全局安全性功能目标结果；根据分析时间区间内，轨道交通系统不同知识之间互联互通水平确定全局互操作性功能目标结果。根据功能目标分析结果确定RAMSI管理薄弱环节和能力提升瓶颈。
进一步地，所述路网基础数据即所选取区域轨道交通系统的线路、车站和轨道的基本描述信息，包括轨道交通线路类型、线路名称、途径站点、线路长度、线路运输能力、列车类型和组辆数；所述路网运营数据即区域轨道交通路网历史运营数据，包括OD客流需求总量、实际OD客流总量和安全事故数据；所述OD为区域轨道交通中出发地车站和目的地车站。
进一步地，所述区域轨道交通系统全局功能目标体系是基于区域轨道交通路网历史运营和事故数据建立的，用RAMSI功能目标体系表示，其中R表示全局可靠性(Reliability)、A表示可用性(Availability)、M表示可维护性(Maintainability)、S表示安全性(Safety)和I表示互操作性（Interoperability）。
区域轨道交通全局可靠性功能目标、可用性功能目标、可维护性功能目标、安全性功能目标和互操作性功能目标的定义与系统全局功能目标和系统全局失效相关。为明确功能目标内涵，首先须对区域轨道交通系统的全局功能目标及失效进行定义，并在此基础上对不同功能目标的内涵和量化方法进行阐述。
进一步地，区域轨道交通系统全局功能目标，是指区域多制式轨道交通复合网络内，在特定区域范围内、在一定时间和服务水平约束条件下，满足一定规模和空间分布旅客群体安全运输的OD可达性。
进一步地，区域轨道交通系统全局功能目标完成度可以通过复合网络系统在选定 的固定设备、移动设备和运输组织方法下，输送相应的规模和空间分布的旅客群体的成功 率
Figure 2818DEST_PATH_IMAGE023
(满足安全、时间和服务水平约束)来表达。
Figure 582835DEST_PATH_IMAGE024
式中，
Figure 124675DEST_PATH_IMAGE025
表示分析时间区间内，区域轨道交通输送旅客成功率；o，d分别为区 域轨道交通中出发地车站和目的地车站；v od 表示出发地为o车站、目的地为d车站的出行需 求总量，单位：人次；S表示轨道交通路网中的车站集；
Figure 358210DEST_PATH_IMAGE026
为研究时段内，未成功运送的从 车站o到车站d旅客出行量，单位：人次。
进一步地，区域轨道交通系统失效等级：区域轨道交通系统失效程度与其功能目标相关，可根据全局功能目标完成度来定义区域轨道交通系统目标完成等级和失效等级，当系统无法完成上述全局功能目标时，定义为系统全局失效。如表1所示，区域轨道交通系统目标完成等级分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级，目标完成等级越高，系统全局功能目标完成度越差，全局目标完成度区间值逐渐减少。
表 1 区域轨道交通全局失效等级（功能目标完成度等级）
Figure 860867DEST_PATH_IMAGE027
根据分析时段内路网运营里程和安全事故发生次数确定可靠性功能目标结果，包括区域轨道交通系统全局的可靠性，可利用系统发生运营事故（或无法接受的安全风险）之间的平均运营里程来进行衡量，如下式所示：
Figure 103629DEST_PATH_IMAGE028
式中：R_reliability表示区域轨道交通系统可靠度功能目标，单位：万车公里/次；Mile_operation表示分析时间区间内，多制式区域轨道交通系统的总运营里程，单位：万车公里；A表示分析时间区间内，系统所发生的安全事故或不可承受风险次数，单位：次。
进一步地，可靠性等级分析是依据上述可靠性功能目标计算方法，本发明提出一种区域轨道交通全局可靠性等级分析对照标准，如表2所示，所述全局可靠性等级包括优秀、较好、一般、不及格和较差，其中，可靠性等级越高，系统全局可靠性较高，几乎无安全事故发生，可靠性功能目标值越高；可靠性等级越低，系统全局可靠性越差，经常发生运营安全事故，可靠性功能目标值越低。
表 2 全局可靠性等级评价方法
Figure 366553DEST_PATH_IMAGE029
根据分析时段内路网总运营时长和正常工作时长确定可用性功能目标结果，包括所述可用性(Availability)功能目标是指区域轨道交通系统在规定运营时段内任意随机时刻需要开始执行任务时，处于正常工作状态（全局功能目标完成度处于0.8以上）的程度和能力。
区域轨道交通系统全局可用性功能目标可通过区域轨道交通系统可用度进行衡量，在取值上等于分析时间区间内区域轨道交通系统在规定运营时段内，保持正常工作状态（全局不失效且全局功能目标完成度处于0.8以上）的时长占规定的总运营时长的比例，如下式所示，
Figure 770989DEST_PATH_IMAGE030
式中：R_availability表示区域轨道交通系统可用度，单位：%；M表示正常工作状 态的时段总数目；R表示区域轨道交通系统内含有的线路总数；r M 表示研究时段内，区域轨 道交通系统第r条线路处于正常工作状态的时段数目，单位：个；
Figure 760942DEST_PATH_IMAGE031
表示区 域轨道交通系统第r条线路第m个正常工作时段的开始时刻，精确到分钟；
Figure 541816DEST_PATH_IMAGE031
表示区域轨道交通系统第r条线路第m个正常工作时段的结束时刻，精 确到分钟；T_operation表示分析时间区间内，区域轨道交通系统每条线的运营时间总和。
进一步地，可用性等级分析包括依据上述可用性功能目标计算方法，本发明提出一种区域轨道交通全局可用性等级分析对照标准。如表3所示的全局可用性等级评价方法可知，所述区域轨道交通全局可用性等级分析对照标准包括优秀、较好、一般、不及格和较差，其中，可用性等级越高，系统全局可用性较高，说明一直保持正常工作状态，可用性功能目标值越高；可用性等级越低，系统全局可用性越差，说明处于全局失效状态，可用性功能目标值越低。
表 3 全局可用性等级评价方法
Figure 792669DEST_PATH_IMAGE032
根据分析时间区间内所发生安全事故和各类安全事故持续时间确定可维护性功能目标结果包括区域轨道交通系统全局可维护性(Maintainability)，是指区域轨道交通系统在规定条件下和规定时间内，按规定的程序和方法进行全局失效（见以上“区域轨道交通系统全局失效”的定义）恢复时，保持或恢复到规定状态（见以上区域轨道交通系统全局功能目标”的定义）的能力。
进一步地，所述可维护性(Maintainability)功能目标计算包括用系统单位时间内能够处理的安全事故或不可容忍的安全风险次数来衡量，如下式所示：
Figure 508952DEST_PATH_IMAGE033
式中：E_emg表示多制式区域轨道交通系统的可维护性，单位：次/分钟；A表示分析时间区间内，系统所发生的安全事故或不可容忍安全风险的次数；ta_list a 表示研究时段内，系统第a次安全事故或不可容忍的安全风险的发生时刻至安全风险水平降低到一定水平一下的时刻，精确到分钟；
所述不可容忍的安全风险包括导致列车延误5min及以上，导致区间中断发生或导致乘客人身财产安全损失。
进一步地，所述可维护性等级分析依据上述可维护性功能目标计算方法，本发明提出一种区域轨道交通全局可维护性等级分析对照标准。如表4所示，对照标准包括优秀、较好、一般、不及格和较差，其中，等级越高，统全局可维护性较高，故障修复时间很短，可维护性功能目标值越高；等级越低，系统全局可维护性较差，或出现短时间难以修复故障，可维护性功能目标值越低。
表 4 全局可维护性等级评价方法
Figure 110835DEST_PATH_IMAGE034
区域轨道交通系统全局安全性(Safety)功能目标，是指区域轨道交通系统所具有的保持不出现全局事故的能力。其中，区域轨道交通系统的安全事故是指系统中所发生的伤害人身安全和健康、严重损坏设施设备、造成重大经济损失、出现OD不可达或系统服务水平降低至特定标准以下的事件。
本发明重点研究技术原因，组织及管理方面的原因具有较大的不确定性，故不在本发明考虑研究范围内，因此区域轨道交通系统的安全性功能目标可以用单位时间内，由于在运输组织和安全保障等方面存在跨制式不协调的技术问题，而导致的系统安全事故发生次数，如下式所示：
Figure 305187DEST_PATH_IMAGE035
式中：F_techaccident表示区域轨道交通系统因技术原因导致的运营安全事故率，单位：次/周、次/月、次/年；A_tech表示分析时间区间内，系统在运输组织和综合安全保障等方面存在技术问题，所导致的系统安全事故发生次数，单位：次；T_study表示选取的研究时段长度，单位：周、月、年。
进一步地，安全性等级分析依据上述安全性功能目标计算方法，本发明以一周为分析时段长度，提出一种区域轨道交通全局安全性等级分析对照标准。如表5所示，所述域轨道交通全局安全性等级分析对照标准包括优秀、较好、一般、不及格和较差，其中，等级越高，系统全局安全性较高，无影响运营安全风险，安全性功能目标值越低；等级越低，较系统全局安全性较差，经常发生运营安全风险，安全性功能目标值越高。
表 5 全局安全性等级评价方法
Figure 676125DEST_PATH_IMAGE036
根据区域内多种制式轨道交通信息、车流、客流的交互，确定互操作性功能目标结果，其中，互操作性（Interoperability）功能目标是指区域轨道交通系统内不同制式之间互联互通并在互联互通基础上交换客流、车流和信息流的能力；
互操作性用系统互操作等级进行衡量，在取值上为系统所有存在衔接关系的制式组合间的互操作等级平均值，如下式所示，
Figure 563310DEST_PATH_IMAGE037
式中：Lev_inter表示区域轨道交通系统互操作等级；Int uv 表示区域轨道交通系统第u、v种制式之间的互操作等级评价值；б uv 表示区域轨道交通系统中，第u、v种制式之间是否存在衔接关系（即首末班车衔接和换乘衔接），若存在б uv 取值为1，否则为0；W表示区域轨道交通系统交通制式类数，单位：类。
其中，不同轨道交通制式间互操作等级评价值，可参照下表分析确定。同时计算出的区域轨道交通系统全局互操作性评价等级也可对照小标确定。区域轨道交通互操作等级划分为4级为智能联动，3级为决策支持，2级为信息互通和1级为分离运营，如表6所示，等级越高，互操作性功能目标值越高，等级越低，互操作性功能目标值越低。
表6区域轨道交通互操作等级划分标准
Figure 121330DEST_PATH_IMAGE038
区域轨道交通全局功能目标（区域轨道交通全局RAMSI功能目标）的计算与路网的基础条件和分析时间区间密切相关，因此区域轨道交通全局RAMSI分析与特定路网有关，在分析时需按时间区间进行计算。
区域轨道交通全局RAMSI分析需要首先掌握路网的基础条件，确定单位分析时长和整体分析时长。之后根据路网的基础运营数据进行全局可靠性功能目标、可用性功能目标、可维护性功能目标、安全性功能目标和互操作性功能目标计算，最后根据功能目标计算结果确定该路网性能的薄弱环节，找出限制路网能力提升的瓶颈。
为验证区域轨道交通全局RAMSI功能目标分析体系的可行性和有效性，本发明收集分析某路网基础线路数据和运营数据，以1周为分析时间区间，对该系统的全局RAMSI进行了分析。
1、区域轨道交通系统基础数据
所选取的区域轨道交通系统共有8条线路，包含高铁、城际铁路、地铁、单轨四种制式，部分线网基础数据如表7所示。
表 7 所选取区域轨道系统线路数据
Figure 509586DEST_PATH_IMAGE039
对于路网中的客流需求，由于较短的OD对通常只有唯一的路径，因此本发明选取客流需求较大、路径较长的典型OD对作为整个路网的代表，故路网中典型OD对的客流需求和实际输送量如表8和表9所示。为了能够全面、典型的对区域轨道交通系统全局进行分析和等级确定，这里考虑一个月内平均的客流需求和实际输送量。
表 8 所选取区域轨道交通系统研究时段内OD客流需求
Figure 610398DEST_PATH_IMAGE040
表 9 所选取区域轨道交通系统研究时段内未能成功运输OD客流量
Figure 527538DEST_PATH_IMAGE041
为了统计全局可靠性和可维修性功能目标，需要统计系统内发生的安全风险事故数量，如表10所示，这里给出分析周期内该系统发生的安全事故数量和恢复时间，及其造成的设备和人员损失。
表 10 所选取区域轨道交通系统研究时段内安全事故统计
Figure 979379DEST_PATH_IMAGE042
进一步地，区域轨道交通路网全局RAMSI功能目标计算
在进行RAMSI功能目标分析时，首先应确定系统全局功能目标完成度，以判断系统当前是否处于正常工作状态。根据分析时间区间内该路网代表性OD客流需求和未能成功发送旅客量确定该路网的全剧功能目标完成度为：
Figure 905747DEST_PATH_IMAGE043
可得，该路网在分析周期内全局功能处于正常工作状态。基于此，可以对该路网进行全局RAMSI功能目标分析。
进一步地，系统全局可靠性功能目标计算：
根据研究时段内，该区域轨道交通系统的总运营里程和发生的运营安全风险事故数可计算得出全局可靠性功能目标为：
Figure 720119DEST_PATH_IMAGE044
=218.7580967（万车公里/次）
进一步地，系统全局可用性功能目标计算：
该区域轨道交通系统在研究时段内，地铁2号线路出现1次非正常工作时段，从第五天21：12开始持续到22：02，其余时段均是正常工作时段，故其全局可用性功能目标为。
Figure 214685DEST_PATH_IMAGE045
=99.35%
进一步地，系统全局可维护性功能目标计算：
根据分析时段内，该区域轨道交通系统的发生的运营安全风险事故数和故障恢复时间可计算得出全局可维护性功能目标为：
Figure 12877DEST_PATH_IMAGE046
=0.04（次/分钟）
进一步地，系统全局安全性功能目标计算
该区域轨道交通系统在研究时段内发生的信号UPS 设备故障为技术原因导致，故可计算得出研究时段内全局安全性功能目标为：
Figure 615372DEST_PATH_IMAGE047
=1（次/周）
进一步地，系统全局互操作性功能目标计算：
所选取区域轨道交通系统共有4种制式轨道交通，对照上述区域轨道交通互操作等级划分标准，确定该系统不同制式之间互操作等级如表11所示。
表 11 所选取区域轨道交通系统互操作等级水平
Figure 284251DEST_PATH_IMAGE048
故该区域轨道交通互操作性功能目标为：
Figure 949719DEST_PATH_IMAGE049
=2.25
进一步地，系统全局RAMSI功能目标等级确定：根据计算得出的全局可靠性功能目标值、可用性功能目标值、可维护性功能目标值、安全性功能目标值、互操作性功能目标值，对照功能目标等级分析标准，可得所选取区域轨道交通系统全局RAMSI功能目标所处的等级，具体如下表所示，通过表12可知，所选取区域轨道交通系统全局可靠性优秀、可用性优秀、可维护性一般、安全性较好、互操作性功能目标为2级，说明该区域轨道交通系统可靠性、可用性、安全性能较好，但是可维护性和互操作性能有待提高，需要改进系统维护维修规程，提升本系统内故障修复技术水平，加强与其他轨道交通制式的互联互通，实现多制式协同运输组织和智能联动控制。
表 12 所选取区域轨道交通全局RAMSI等级
Figure 969627DEST_PATH_IMAGE050
通过上述案例分析可以看出，本申请所建立的区域轨道交通系统全局RAMSI分析功能目标体系能够有效分析系统全局性能，全面反映系统的运营状态，辅助管理者确定限制系统运输能力和服务质量提升的瓶颈继而进行针对性的改进。
本发明主要研究以路网全局功能性为核心的区域轨道交通全局RAMSI分析体系。区域轨道交通系统规模庞大、结构复杂、风险源种类数目多，因此本节基于区域轨道交通路网历史运营和事故数据，建立全局RAMSI功能目标体系，给出了全局可靠性、可用性、安全性、可维修性和互操作性功能目标的定义及分析方法。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种区域多制式轨道交通全局功能目标分析方法，其特征在于，所述方法包括：
根据路网基础数据、路网运营数据和分析时间区间，确认区域轨道交通系统全局功能目标的完成度等级；
根据区域轨道交通系统全局功能目标的完成度等级结果，对区域轨道交通系统全局功能目标进行分析；
根据区域轨道交通系统全局功能目标的分析结果，确定区域轨道交通系统全局功能目标的等级。
2.根据权利要求1所述的一种区域多制式轨道交通全局功能目标分析方法，其特征在于，
所述路网基础数据即所选取区域轨道交通系统的线路、车站和轨道的基本描述信息，包括轨道交通线路类型、线路名称、途径站点、线路长度、线路运输能力、列车类型和组辆数；
所述路网运营数据即区域轨道交通路网历史运营数据，包括OD客流需求总量、实际OD客流总量和安全事故数据；
所述OD表示区域轨道交通中出发地车站和目的地车站。
3.根据权利要求1所述的一种区域多制式轨道交通全局功能目标分析方法，其特征在于，
确认区域轨道交通系统全局功能目标完成度等级，包括分析时间区间路网OD需求总量、成功完成以及未完成的OD总量确定全局功能目标完成度。
4.根据权利要求3所述的一种区域多制式轨道交通全局功能目标分析方法，其特征在于，
所述全局功能目标完成度用成功率
Figure 209698DEST_PATH_IMAGE001
来表达，其中，
Figure 657997DEST_PATH_IMAGE002
式中，
Figure 703313DEST_PATH_IMAGE003
表示分析时间区间内，区域轨道交通输送旅客成功率；o，d分别为区域轨 道交通中出发地车站和目的地车站；v od 表示出发地为o车站、目的地为d车站的出行需求总 量；S表示轨道交通路网中的车站集；
Figure 505047DEST_PATH_IMAGE004
为分析时段内，未成功运送的从车站o到车站d旅 客出行量。
5.根据权利要求4所述的一种区域多制式轨道交通全局功能目标分析方法，其特征在于，所述全局功能目标完成度的等级包括，
Ⅰ级，系统处于正常工作状态，全局功能目标完成度较好，全局目标完成度区间
Figure 584999DEST_PATH_IMAGE005
；
Ⅱ级，系统处于正常工作状态，部分区间出现拥挤等情况，全局目标完成度区间
Figure 813986DEST_PATH_IMAGE006
；
Ⅲ级，系统部分区间处于正常工作状态，部分线路出现设备故障、中断行车等严重异 常，全局目标完成度区间
Figure 612177DEST_PATH_IMAGE007
；
Ⅳ级，系统全局失效状态，大部分线路无法提供旅客出行服务，全局目标完成度区间
Figure 76657DEST_PATH_IMAGE008
。
6.根据权利要求1所述的一种区域多制式轨道交通全局功能目标分析方法，其特征在于，所述根据区域轨道交通系统全局功能目标的完成度等级结果，对区域轨道交通系统全局功能目标进行分析，
包括区域轨道交通系统全局功能目标完成度等级为Ⅰ级或Ⅱ级时，对区域轨道交通系统全局功能目标进行分析。
7.根据权利要求1所述的一种区域多制式轨道交通全局功能目标分析方法，其特征在于，所述对区域轨道交通系统全局功能目标进行分析包括，
根据分析时间区间内路网运营里程和安全事故发生次数计算全局可靠性功能目标结果；
根据分析时间区间内，路网总运营时长和正常工作时长计算全局可用性功能目标结果；
根据分析时间区间内，所发生安全事故和各类安全事故持续时间计算全局可维护性功能目标结果；
根据分析时间区间内，所发生安全事故次数计算全局安全性功能目标结果；
根据分析时间区间内，轨道交通系统不同知识之间互联互通水平确定全局互操作性功能目标结果。
8.根据权利要求7所述的一种区域多制式轨道交通全局功能目标分析方法，其特征在于，所述全局可靠性功能目标用区域轨道交通系统可靠度衡量，如下式所示：
Figure 152060DEST_PATH_IMAGE009
式中：R_reliability表示区域轨道交通系统可靠度；Mile_operation表示分析时间区间内，多制式区域轨道交通系统的总运营里程；A表示分析时间区间内，系统所发生的安全事故或不可承受风险次数。
9.根据权利要求7所述的一种区域多制式轨道交通全局功能目标分析方法，其特征在于，所述全局可用性功能目标用区域轨道交通系统可用度衡量，如下式所示，
Figure 676582DEST_PATH_IMAGE010
式中：R_availability表示区域轨道交通系统可用度；M表示正常工作状态时段的总数 目；R表示区域轨道交通系统内含有的线路总数；r M 表示分析时间区间内，区域轨道交通系 统第r条线路处于正常工作状态的时段数目；
Figure 571857DEST_PATH_IMAGE011
表示区域轨道交通系统第r条线路第m个正常工作时段的开始时刻，精确到分钟；
Figure 840028DEST_PATH_IMAGE011
表示区域轨道交 通系统第r条线路第m个正常工作时段的结束时刻，精确到分钟；T_operation表示分析时间 区间内，区域轨道交通系统每条线的运营时间总和。
10.根据权利要求7所述的一种区域多制式轨道交通全局功能目标分析方法，其特征在于，所述全局可维护性功能目标用系统单位时间内能够处理的安全事故或不可容忍的安全风险次数来衡量，如下式所示：
Figure 767008DEST_PATH_IMAGE012
式中：E_emg表示多制式区域轨道交通系统的可维护性；A表示分析时段内，系统所发生的安全事故或不可容忍安全风险的次数；ta_list a 表示分析时间区间内，系统第a次安全事故或不可容忍的安全风险的发生时刻至安全风险水平降低到一定水平一下的时刻；
所述不可容忍的安全风险包括导致列车延误5min及以上，导致区间中断发生或导致乘客人身财产安全损失。
11.根据权利要求7所述的一种区域多制式轨道交通全局功能目标分析方法，其特征在于，
所述全局安全性功能目标用区域轨道交通系统因技术原因导致的运营安全事故率衡量，公式如下：
Figure 462431DEST_PATH_IMAGE013
式中：F_techaccident表示区域轨道交通系统因技术原因导致的运营安全事故率；A_ tech表示分析时间区间内，由于系统在运输组织和综合安全保障方面存在技术问题，所导致的系统安全事故发生次数；T_study表示选取的分析时段长度。
12.根据权利要求7所述的一种区域多制式轨道交通全局功能目标分析方法，其特征在于，所述全局互操作性功能目标用系统互操作等级进行衡量，公式如下，
Figure 235215DEST_PATH_IMAGE014
式中：Lev_inter表示区域轨道交通系统互操作等级；Int uv 表示区域轨道交通系统第u、 v种制式之间的互操作等级评价值；б uv 表示区域轨道交通系统中，第u、v种制式之间是否存在首末班车衔接关系和换乘衔接关系，若存在б uv 取值为1，否则为0；W表示区域轨道交通系统交通制式类数。
13.根据权利要求1所述的一种区域多制式轨道交通全局功能目标分析方法，其特征在于，
所述对区域轨道交通系统全局功能目标进行分析，包括根据全局功能目标分析结果，确定该路网性能的薄弱环节，找出限制路网能力提升的瓶颈。
14.根据权利要求7-13任一项所述的一种区域多制式轨道交通全局功能目标分析方法，其特征在于，
所述全局可靠性功能目标的等级包括优秀、较好、一般、不及格和较差，其中，优秀表示系统全局可靠性较高，几乎无安全事故发生，可靠性功能目标值R_reliability≥200；较好表示系统全局可靠性较高，较少发生运营安全事故，可靠性功能目标值R_reliability∈[150，200)；一般表示系统全局可靠性一般，偶尔发生运营安全事故，可靠性功能目标值R_ reliability∈[100，150)；不及格表示系统全局可靠性较低，时常发生运营安全事故，可靠性功能目标值R_reliability∈[50，100)；较差表示系统全局可靠性较差，经常发生运营安全事故，可靠性功能目标值R_reliability＜50；或，
所述区域轨道交通全局可用性功能目标的等级包括优秀、较好、一般、不及格和较差，其中，所述优秀包括系统全局可用性较高，一直保持正常工作状态，可用性功能目标值R_ availability∈[90%，100%]；所述较好包括系统全局可用性较高，较少时间处于非正常工作状态，可用性功能目标值R_availability∈[70%，90%)；所述一般包括系统全局可用性一般，偶尔处于非正常工作状态，可用性功能目标值R_availability∈[50%，70%)；所述不及格包括系统全局可用性较低，较长时间处于非正常工作状态，可用性功能目标值R_ availability∈[30%，50%)；所述较差包括系统全局可用性较差，处于全局失效状态，可用性功能目标值R_availability∈[0，30%)；或，
所述域轨道交通全局安全性功能目标的等级包括优秀、较好、一般、不及格和较差，其中，所述优秀表示系统全局安全性较高，无影响运营安全风险，安全性功能目标值F_ techaccident≤0.5；所述较好表示系统全局安全性较高，运营安全风险事故率较低，安全性功能目标值F_techaccident∈(0.5，1]；所述一般表示系统全局安全性一般，偶尔发生运营安全风险，安全性功能目标值F_techaccident∈(1，1.5]；所述不及格表示系统全局安全性较低，时常发生运营安全风险，安全性指标值F_techaccident∈(1.5，2]；所述较差表示系统全局安全性较差，经常发生运营安全风险，安全性功能目标值F_techaccident≥2；或，
所述全局可维护性等级分析对照标准包括优秀、较好、一般、不及格和较差，其中，优秀表示统全局可维护性较高，故障修复时间很短，可维护性功能目标值E_emg≥0.1；较好表示系统全局可维护性较高，故障修复时间较短，可维护性功能目标值E_emg∈[0.05，0.1)；一般表示系统全局可维护性一般，部分故障修复时间较长，可维护性功能目标值E_emg∈[0.03，0.05)；不及格表示统全局可维护性较低，多数故障修复时间较长，可维护性功能目标值E_emg∈[0.01，0.03)；较差表示系统全局可维护性较差，或出现短时间难以修复故障，可维护性功能目标值E_emg∈[0，0.01)；或，
所述全局互操作性评价等级包括，4级为智能联动，表示以客流为导向，区域轨道交通运输与服务不限于单一制式，不同制式在运输组织和客流信息的共享的基础上，通过深度智能决策，实现区域轨道交通体系多制式智能联动控制，为旅客提供一体化运输服务，互操作性功能目标值Lev_inter≥3.5；3级为决策支持，表示不同制式在运输组织和客流信息的共享的基础上，综合调配运输和运营维护资源，初步具备根据实时数据动态生成推荐方案的功能，为运营管理人员提供决策支撑，互操作性功能目标值Lev_inter∈[2.5，3.5)；2级为信息互通，表示不同制式的轨道交通系统不仅在物理上互联，同时可进行运输组织和客流信息的共享，但在运输组织和运营管理上仍各行其是，不同制式信息通过人工分析后实现简单的静态方案层协同，互操作性功能目标值Lev_inter∈[1.5，2.5)；1级为分离运营，表示不同制式的轨道交通网络完全独立运营或仅通过简单物理设施相通，乘客需要完全离开某一制式运输系统之后，再进入另一系统，互操作性功能目标值Lev_inter＜1.5。
15.一种区域多制式轨道交通全局功能目标分析装置，其特征在于，所述装置包括，功能目标数据确定模块、功能目标数据处理模块和功能目标分析模块，其中，
功能目标数据确定模块用于根据路网基础数据、路网运营数据和分析时间区间，确认区域轨道交通系统全局功能目标的完成度等级；
功能目标数据处理模块，与所述功能目标数据确定模块连接，用于根据区域轨道交通系统全局功能目标的完成度等级结果，对区域轨道交通系统全局功能目标进行分析；
功能目标分析模块，与所述功能目标数据处理模块连接，用于根据区域轨道交通系统全局功能目标的分析结果，确定区域轨道交通系统全局功能目标的等级。
16.根据权利要求15所述的一种区域多制式轨道交通全局功能目标分析装置，其特征在于，
所述全局功能目标完成度用成功率
Figure 916863DEST_PATH_IMAGE015
来表达，其中，
Figure 825914DEST_PATH_IMAGE016
式中，
Figure 567605DEST_PATH_IMAGE017
表示分析时间区间内，区域轨道交通输送旅客成功率；o，d分别为区域轨 道交通中出发地车站和目的地车站；v od 表示出发地为o车站、目的地为d车站的出行需求总 量；S表示轨道交通路网中的车站集；
Figure 827685DEST_PATH_IMAGE018
为分析时段内，未成功运送的从车站o到车站d旅 客出行量。
17.根据权利要求16所述的一种区域多制式轨道交通全局功能目标分析装置，其特征在于，所述全局功能目标完成度的等级包括，
Ⅰ级，系统处于正常工作状态，全局功能目标完成度较好，全局目标完成度区间
Figure 172078DEST_PATH_IMAGE019
；
Ⅱ级，系统处于正常工作状态，部分区间出现拥挤等情况，全局目标完成度区间
Figure 76580DEST_PATH_IMAGE020
；
Ⅲ级，系统部分区间处于正常工作状态，部分线路出现设备故障、中断行车等严重异 常，全局目标完成度区间
Figure 379386DEST_PATH_IMAGE021
；
Ⅳ级，系统全局失效状态，大部分线路无法提供旅客出行服务，全局目标完成度区间
Figure 470970DEST_PATH_IMAGE022
。
18.根据权利要求15所述的一种区域多制式轨道交通全局功能目标分析装置，其特征在于，所述对区域轨道交通系统全局功能目标包括，全局可靠性功能目标、全局可用性功能目标、全局可维护性功能目标、全局安全性功能目标和全局互操作性功能目标，其中，
全局可靠性功能目标的等级，是根据分析时间区间内，路网运营里程和安全事故发生次数计算全局可靠性功能目标结果确定的；
全局可用性功能目标的等级，是根据分析时间区间内，路网总运营时长和正常工作时长计算全局可用性功能目标结果确定的；
全局可维护性功能目标的等级，是根据分析时间区间内，所发生安全事故和各类安全事故持续时间计算全局可维护性功能目标结果确定的；
全局安全性功能目标的等级，是根据分析时间区间内，所发生安全事故次数计算全局安全性功能目标结果确定的；
全局互操作性功能目标的等级，是根据分析时间区间内，轨道交通系统不同知识之间互联互通水平确定全局互操作性功能目标结果确定的。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115691125A (zh) * 2022-10-25 2023-02-03 北京磁浮有限公司 基于城市轨道交通设施系统的可靠度分析方法及相关装置
CN116090836A (zh) * 2023-03-08 2023-05-09 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 应用于轨道交通的全局风险确定方法、装置、设备及介质

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