区域轨道交通协同运输关键技术及系统装备

本书重点从应用角度出发，研究区域轨道交通协同运输关键技术与系统装备。全书共9章，主要分析区域轨道交通协同运输与服务需求，剖析区域轨道交通协同机理，研究区域轨道交通协同运输与服务关键应用技术及系统装备，提出区域轨道交通协同运输与服务系统装备解决方案及仿真测试验证平台，打造安全、高效、绿色、智能、便捷的区域轨道交通协同运输与服务新模式，达到区域轨道交通总体运输能力和服务质量双重提升的目的。

目录
序
前言
第1章 引言 1
1.1 研究背景与意义 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 国内外现状 3
1.1.3 研究意义 8
1.2 区域轨道交通协同运输需求 9
1.2.1 不同主体需求特征 9
1.2.2 旅客出行服务需求 11
1.2.3 运营单位协同运营需求 11
1.2.4 政府宏观协同需求 13
1.3 主要研究内容及基本定义 13
1.3.1 主要研究内容 13
1.3.2 区域轨道交通系统内涵 14
1.3.3 区域轨道交通功能定位与服务范围 15
第2章 区域轨道交通协同机理 18
2.1 协同原则 18
2.1.1 逐层次协同原则 18
2.1.2 主次协同原则 18
2.1.3 自组织协同原则 19
2.1.4 效能提升协同原则 19
2.2 协同等级 20
2.2.1 独立运营 21
2.2.2 信息共享 21
2.2.3 互联互通 21
2.2.4 智能联动 22
2.3 协同机理 22
2.3.1 信息协同机理 23
2.3.2 资源协同机理 24
2.3.3 决策协同机理 30
2.3.4 服务协同机理 33
2.3.5 管理模式优化 37
第3章 区域轨道交通信息协同关键技术 40
3.1 区域轨道交通大数据平台技术 40
3.1.1 区域轨道交通的大数据规范标准 40
3.1.2 大数据架构功能设计及其优化 53
3.2 区域轨道交通安全状态信息采集与传输技术 60
3.2.1 现状与需求分析 61
3.2.2 安全状态信息采集方案 62
3.2.3 安全状态信息传输网络方案 63
3.3 区域轨道交通信息分析与应用 66
3.3.1 复合网络客流需求协同预测技术 66
3.3.2 复合网络安全态势分析与优化技术 81
第4章 区域轨道交通资源协同关键技术 102
4.1 区域多制式轨道交通线网衔接布局技术 102
4.1.1 区域多制式轨道交通线网合理规模分析 102
4.1.2 区域多制式轨道交通线网衔接布局理论与方法 111
4.2 区域多制式轨道交通枢纽协同布局技术 118
4.2.1 区域多制式轨道交通枢纽特征分析及分类 118
4.2.2 区域多制式轨道交通枢纽协同布局模型与算法 121
4.3 区域轨道交通应急运维资源协同调配技术 130
4.3.1 区域轨道交通应急运维资源配置现状与问题 130
4.3.2 基于资源共享的区域轨道交通应急资源配置方法 132
4.3.3 基于AnyLogic的应急资源配置优化方法仿真验证 135
第5章 区域轨道交通决策协同关键技术 143
5.1 复合网络运输组织模式决策技术 143
5.1.1 复合网络运输组织模式现状分析与问题提出 143
5.1.2 区域轨道交通客流输送路径选择模型的构建 144
5.1.3 案例研究分析 150
5.2 复合网络开行方案编制决策技术 153
5.2.1 复合网络开行方案现状分析与问题提出 153
5.2.2 区域轨道交通网络化开行方案备选集的制定 154
5.2.3 基于拥挤感知的区域多制式轨道交通开行方案的编制 158
5.2.4 案例研究分析 166
5.3 复合网络运营维护计划决策技术 168
5.3.1 基于LMDP的网格化维修规划编制模型 168
5.3.2 区域轨道交通系统运维模型 177
5.4 区域轨道交通应急维修协同决策技术 181
5.4.1 区域轨道交通应急维修现状分析 181
5.4.2 区域轨道交通应急响应与维修效率评价及提升途径 183
5.5 复合网络全局运输效能评估技术 189
5.5.1 指标选取的原则及功能 189
5.5.2 指标体系的构成 190
5.5.3 指标定义及量化方法 192
第6章 区域轨道交通服务协同关键技术 201
6.1 多制式出行很优路径规划技术 201
6.1.1 区域轨道交通多制式出行规划模型 201
6.1.2 区域轨道交通多制式出行规划算法 206
6.1.3 区域轨道交通多制式出行规划体系结构 212
6.2 复合网络虚拟票务与信用登乘技术 217
6.2.1 基于人脸识别和信用登乘的跨制式虚拟票务 217
6.2.2 虚拟票务技术优化 221
6.3 基于自然语言的服务信息交互技术 222
6.3.1 自然语言对话系统 223
6.3.2 端到端的方法 226
6.4 基于增强现实的出行辅助导航技术 233
6.4.1 基于增强现实的出行辅助导航技术方案 233
6.4.2 基于增强现实的出行辅助导航系统 238
第7章 区域轨道交通协同运输与服务系统装备 240
7.1 系统定义与定位 240
7.1.1 系统定义 241
7.1.2 系统定位 241
7.1.3 系统目标 241
7.1.4 类似系统研究情况 242
7.2 业务应用场景分析 243
7.2.1 协同运输场景 243
7.2.2 综合安全保障场景 245
7.2.3 智能信息服务场景 248
7.3 系统架构设计 249
7.3.1 系统分层架构 249
7.3.2 一体化系统 250
7.4 系统功能设计 251
7.4.1 系统总体功能设计 251
7.4.2 区域协同运输功能设计 251
7.4.3 综合安全保障功能设计 255
7.4.4 智能信息服务功能设计 257
7.4.5 一体化平台功能设计 259
7.4.6 系统功能分层设计 261
7.5 数据接口设计 262
7.5.1 内部数据接口 262
7.5.2 对外采集接口 264
7.5.3 对外输出接口 267
7.6 界面设计 267
7.6.1 主要界面设计要求 267
7.6.2 界面信息显示要求 268
7.6.3 PC端界面设计 268
7.6.4 移动端界面设计 269
7.6.5 感知端界面设计 270
7.7 性能要求 270
7.7.1 系统总体性能要求 270
7.7.2 协同运输业务处理性能 270
7.7.3 综合安全保障业务处理性能 270
7.7.4 智能信息服务业务处理性能 270
7.7.5 大数据服务平台性能 271
7.8 关键算法分析及组件设计 271
7.8.1 客流预测模型设计 271
7.8.2 全局安全风险分析方法 272
7.8.3 协同运输计划编制模块设计 273
7.8.4 系统健康状态评定方法 274
7.8.5 对象状态预测方法 275
7.8.6 跨制式行程规划模块设计 276
7.8.7 计算机网络设计 277
7.8.8 系统信息安全性设计 279
第8章 区域轨道交通仿真测试验证平台 280
8.1 仿真系统综述 280
8.1.1 仿真系统简介 280
8.1.2 仿真系统需求分析 280
8.2 现有相关仿真软件对比 286
8.2.1 AnyLogic 286
8.2.2 VISSIM 288
8.2.3 MassMotion 288
8.2.4 RailSys 289
8.2.5 仿真软件比选分析结论 290
8.3 仿真系统功能设计 291
8.3.1 运输系统运行仿真 291
8.3.2 设施设备演化仿真 293
8.3.3 区域轨道交通协同运输与服务系统仿真/接入 294
8.4 仿真系统数据设计 298
8.4.1 运输系统运行数据 298
8.4.2 设施设备属性数据 299
8.4.3 区域轨道交通协同运输与服务业务数据 300
8.5 仿真系统架构设计 302
8.5.1 设计思路 302
8.5.2 总体架构设计方案 303
8.5.3 接口方案设计 307
第9章 结语及展望 309
9.1 主要研究成果 309
9.2 主要应用场景 310
9.2.1 服务对象 310
9.2.2 功能应用效果 311
9.2.3 用户收益 313
9.3 未来展望 313
参考文献 314