全自动无人驾驶系统通过能力计算方法的研究

摘要

近些年，随着我国经济建设以及城市化建设步伐的加快，大城市的聚集与辐射效应越来越明显，居民的出行更加频繁、对于交通工具的准时、便捷，以及安全性的要求越来越高，传统城市轨道交通在缓解路面交通压力方面发挥了举足轻重的作用。然而，在人口更加集中的大城市中心区域以及商业区，传统城市轨道交通的运输能力已经趋于饱和，与居民日益增长的出行需求之间的矛盾越来越突出。这个矛盾具体体现在线路可增加的开行列车数受到限制，列车过分超载运行，从而导致服务质量的下降；站台上的滞留乘客相互拥挤，会迫使列车停站时间延长，不但影响行车秩序，也使得高峰小时的运输效率进一步降低。
　　从八十年代开始，各国已经纷纷在着手研究能满足更高运输质量需求的新型城市轨道交通系统。全自动无人驾驶系统在这个背景下应运而生，并且在之后的广泛实践中充分显示了它的优越性。鉴于目前国内相关领域的研究还不完善，为了判断项目规划的合理性和必要性，推动我国城市轨道交通事业向国际接轨，需要对全自动无人驾驶系统的通过能力的计算方法以及分析手段进行深入研究。
　　本文首先介绍了通过能力的一般概念及其主要影响因素，归纳了国内外通过能力的计算方法，总结了双线追踪平行运行图通过能力的计算通式，并重点分析了UIC406框架提出的时刻表压缩法的计算思路。然后以此为基础，对全自动无人驾驶系统的运营场景、影响因素及其各环节计算方法进行了分析研究；其次，讨论了列车运行图与系统通过能力之间的关联关系，提出了全自动无人驾驶系统满表图能力的概念，并提出了通过计算机模拟法来实现系统满表运行图以计算通过能力的方案；再次，建立数学模型、约束条件以及目标函数，采用时刻表压缩法的思路，初步实现了用计算机模拟法对列车满表运行图的铺画：最后基于实验室数据对全自动无人驾驶系通过能力进行了初步计算，对于实验结果进行了分析和讨论，并在结尾指出了本文有待进一步研究的问题。
　　本论文所进行的研究工作和得出的结论对于全自动无人驾驶系统通过能力的计算以及其运行模式分析都具有一定的理论指导意义，然而，文中所采取的研究手段只是一种探索，其中模型的建立是否合理，有些参数的取值是否能够反映实际还值得做深入探讨和后续研究。