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轨道交通系统仿真理论方法与技术应用
作者：张嘉敏
出版社：北京交通大学出版社
出版时间：2022-02-01
ISBN：9787512146006
定价：¥48.00
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内容简介
人类正在经历以新一代信息技术为代表的第四次工业革命，包括轨道交通在内的交通运输行业面临着各种冲击。交通问题是一个快速演变的现象，以信息化、数字化、自动化、自主化、智能化、网络化、智慧化为发展潮流的未来理想交通具体将是什么模样？未来是数字经济的时代，很多问题都可以通过仿真技术与方法进行先验与后评估。本书共有11章，分别为绪论、轨道交通流特性、轨道交通运行信号控制原理与技术、轨道交通系统仿真经典模型方法、轨道交通运行的同步仿真、城市轨道交通网络乘客路径选择行为模型与客流控制方法、轨道交通系统仿真典型软件、数字轨道交通、轨道交通网络仿真环境的生成、城市轨道交通项目建设时序仿真优化、轨道交通系统延误仿真分析。本书着重实用性与可理解性、易读性，为交通运输工程领域相关工程技术研究人员与高等院校、科研院所高年级本科生、研究生提供参考借鉴。
作者简介
暂缺《轨道交通系统仿真理论方法与技术应用》作者简介
目录
1绪论/1
1.1中国铁路及高速铁路发展状况/1
1.2中国城市轨道交通发展状况/7
1.3轨道交通仿真研究的必要性与现实意义/10
2轨道交通流特性/12
2.1轨道交通客流特性/12
2.1.1轨道交通客流时空特性/12
2.1.2轨道交通主要客流统计指标/14
2.1.3轨道交通客流预测及其后评估/16
2.2轨道交通货流特性/19
2.2.1高速铁路快捷货物特性/19
2.2.2中欧班列开行模式/21
2.3轨道交通列车流特性/22
2.3.1列车虚拟编组系统/23
2.3.2虚拟编组系统条件下的列车移动/26
3轨道交通运行信号控制原理与技术/29
3.1列车运行间隔控制/30
3.1.1列车间隔理论/30
3.1.2列车运行控制原理/32
3.1.3闭塞控制原理/38
3.2自动列车防护系统/43
3.2.1自动防护系统的类别/43
3.2.2欧洲列车控制系统/44
3.2.3中国列车控制系统/46
3.2.4精确列车控制系统/48
3.3轨道交通全自动运行系统/49
3.4下一代城市轨道交通列车控制系统：自主化列车控制和自主化运营/50
3.4.1实现自主化的目的/50
3.4.2自主化与自动化的比较/51
3.4.3自主化的概念/51
3.4.4自主化等级/52
3.4.5自主化列车和自主化运营的预期效益/53
4轨道交通系统仿真经典模型方法/54
4.1交通仿真技术的三种抽象化类型/54
4.2标准化的轨道交通数据格式RailML/56
4.3轨道交通规划与运行的多尺度仿真/57
4.3.1引言/57
4.3.2轨道交通仿真建模概述/58
4.3.3多尺度仿真建模的方法/60
4.3.4混合仿真模型的设计/63
4.3.5轨道交通仿真软件方案的实际应用和未来发展/64
4.4元胞自动机模型/65
4.4.1184号模型与一维NS模型/66
4.4.2列车移动的基本元胞自动机模型/67
4.4.3接近车站时列车移动的元胞自动机模型/68
4.5列车跟驰模型/70
4.6可替代图AG/74
4.6.1经典的作业-车间调度问题/74
4.6.2析取图模型/74
4.6.3可替代图模型——闭塞条件下的作业车间调度问题/75
4.6.4铁路调度问题的建模表示/77
4.6.5可替代图的应用与求解方法/78
5轨道交通运行的同步仿真/80
5.1同步仿真的组成/81
5.1.1基础设施资源/81
5.1.2仿真执行主体/82
5.1.3仿真任务/83
5.2同步仿真的工作流程/84
5.2.1仿真的初始化和终止/84
5.2.2同步仿真的单处理步骤/85
5.2.3请求资源/85
5.2.4分配资源/85
5.2.5推进仿真任务/87
5.3事件驱动的仿真/87
5.3.1事件驱动仿真的原理/87
5.3.2同步仿真中事件列表与事件处理/88
6城市轨道交通网络乘客路径选择行为模型与客流控制方法/90
6.1路径选择行为的影响因素/91
6.2城市轨道交通网络及客流性质/92
6.2.1客流性质/92
6.2.2路网的表示/92
6.3城市轨道交通网络广义出行费用的计算/92
6.4城市轨道交通乘客网络路径选择研究方法/93
6.4.1路径选择研究的主要过程/93
6.4.2有效路径/93
6.4.3Logit模型及其改进形式/94
6.4.4基于正态分布的概率分布模型/95
6.4.5多智能体仿真/95
6.4.6使用大数据计算匹配概率——以AFC数据为例/96
6.4.7城市轨道交通网络路径选择经典方法比较/97
6.5基于大数据的城市轨道交通乘客网络行为预测与流量控制框架/97
6.5.1城市轨道交通网络客流量控制相关研究/97
6.5.2基于大数据的城市轨道交通乘客网络路径选择行为综合预测与流量控制框架/98
7轨道交通系统仿真典型软件/99
7.1轨道交通仿真软件的方法类型/99
7.2面向对象仿真与基于XML数据格式的仿真/103
7.3OpenTrack仿真软件/104
7.4RailSys仿真软件/107
7.5AnyLogic仿真软件/111
7.6RTC仿真软件/113
7.7PULSim仿真软件/117
7.7.1轨道交通仿真的应用和现有仿真工具的局限/117
7.7.2PULSim的模型、工作流程和图形用户界面/118
7.7.3PULSim的调度机制/119
7.7.4基于银行家算法的死锁避免/121
7.7.5基于用户的可编辑仿真/121
7.8其他轨道交通专业仿真软件/系统/123
8数字轨道交通/126
8.1数字轨道交通的概念与架构/126
8.2数字轨道交通的新方法和发展趋势/128
9轨道交通网络仿真环境的生成/132
9.1道路网络领域的典型软件路网环境仿真过程建模和几何表示/132
9.2城市轨道交通线网形态结构基本类型/134
9.3轨道交通网络建模与仿真方法/135
9.4基于NetLogo城市轨道交通网络仿真环境生成/137
9.4.1城市轨道交通网络的几何物理特征/138
9.4.2NetLogo仿真原理与适用性/139
9.4.3城市轨道交通网络环境生成NetLogo仿真流程/139
9.4.4城市轨道交通网络环境生成NetLogo仿真代码示例/140
9.4.5城市轨道交通网络NetLogo仿真案例/145
10城市轨道交通项目建设时序仿真优化/147
10.1城市轨道交通项目建设时序评价指标体系/147
10.2基于蒙特卡罗仿真改进的层次分析法/149
10.2.1层次分析法/149
10.2.2蒙特卡罗仿真改进的层次分析法/149
10.3蒙特卡罗仿真改进的层次分析法仿真确定城市轨道交通项目建设时序具体应用/150
10.4城市轨道交通项目建设时序仿真代码/155
11轨道交通系统延误仿真分析/160
11.1列车运行的离散事件动态系统描述/160
11.2可靠性的衡量标准之一：准时性/161
11.2.1传统的可靠性衡量标准/161
11.2.2新的可靠性衡量指标/162
11.3延误的定义、分类与仿真过程/163
11.4延误传播模型/165
参考文献/167
1.1中国铁路及高速铁路发展状况/1
1.2中国城市轨道交通发展状况/7
1.3轨道交通仿真研究的必要性与现实意义/10
2轨道交通流特性/12
2.1轨道交通客流特性/12
2.1.1轨道交通客流时空特性/12
2.1.2轨道交通主要客流统计指标/14
2.1.3轨道交通客流预测及其后评估/16
2.2轨道交通货流特性/19
2.2.1高速铁路快捷货物特性/19
2.2.2中欧班列开行模式/21
2.3轨道交通列车流特性/22
2.3.1列车虚拟编组系统/23
2.3.2虚拟编组系统条件下的列车移动/26
3轨道交通运行信号控制原理与技术/29
3.1列车运行间隔控制/30
3.1.1列车间隔理论/30
3.1.2列车运行控制原理/32
3.1.3闭塞控制原理/38
3.2自动列车防护系统/43
3.2.1自动防护系统的类别/43
3.2.2欧洲列车控制系统/44
3.2.3中国列车控制系统/46
3.2.4精确列车控制系统/48
3.3轨道交通全自动运行系统/49
3.4下一代城市轨道交通列车控制系统：自主化列车控制和自主化运营/50
3.4.1实现自主化的目的/50
3.4.2自主化与自动化的比较/51
3.4.3自主化的概念/51
3.4.4自主化等级/52
3.4.5自主化列车和自主化运营的预期效益/53
4轨道交通系统仿真经典模型方法/54
4.1交通仿真技术的三种抽象化类型/54
4.2标准化的轨道交通数据格式RailML/56
4.3轨道交通规划与运行的多尺度仿真/57
4.3.1引言/57
4.3.2轨道交通仿真建模概述/58
4.3.3多尺度仿真建模的方法/60
4.3.4混合仿真模型的设计/63
4.3.5轨道交通仿真软件方案的实际应用和未来发展/64
4.4元胞自动机模型/65
4.4.1184号模型与一维NS模型/66
4.4.2列车移动的基本元胞自动机模型/67
4.4.3接近车站时列车移动的元胞自动机模型/68
4.5列车跟驰模型/70
4.6可替代图AG/74
4.6.1经典的作业-车间调度问题/74
4.6.2析取图模型/74
4.6.3可替代图模型——闭塞条件下的作业车间调度问题/75
4.6.4铁路调度问题的建模表示/77
4.6.5可替代图的应用与求解方法/78
5轨道交通运行的同步仿真/80
5.1同步仿真的组成/81
5.1.1基础设施资源/81
5.1.2仿真执行主体/82
5.1.3仿真任务/83
5.2同步仿真的工作流程/84
5.2.1仿真的初始化和终止/84
5.2.2同步仿真的单处理步骤/85
5.2.3请求资源/85
5.2.4分配资源/85
5.2.5推进仿真任务/87
5.3事件驱动的仿真/87
5.3.1事件驱动仿真的原理/87
5.3.2同步仿真中事件列表与事件处理/88
6城市轨道交通网络乘客路径选择行为模型与客流控制方法/90
6.1路径选择行为的影响因素/91
6.2城市轨道交通网络及客流性质/92
6.2.1客流性质/92
6.2.2路网的表示/92
6.3城市轨道交通网络广义出行费用的计算/92
6.4城市轨道交通乘客网络路径选择研究方法/93
6.4.1路径选择研究的主要过程/93
6.4.2有效路径/93
6.4.3Logit模型及其改进形式/94
6.4.4基于正态分布的概率分布模型/95
6.4.5多智能体仿真/95
6.4.6使用大数据计算匹配概率——以AFC数据为例/96
6.4.7城市轨道交通网络路径选择经典方法比较/97
6.5基于大数据的城市轨道交通乘客网络行为预测与流量控制框架/97
6.5.1城市轨道交通网络客流量控制相关研究/97
6.5.2基于大数据的城市轨道交通乘客网络路径选择行为综合预测与流量控制框架/98
7轨道交通系统仿真典型软件/99
7.1轨道交通仿真软件的方法类型/99
7.2面向对象仿真与基于XML数据格式的仿真/103
7.3OpenTrack仿真软件/104
7.4RailSys仿真软件/107
7.5AnyLogic仿真软件/111
7.6RTC仿真软件/113
7.7PULSim仿真软件/117
7.7.1轨道交通仿真的应用和现有仿真工具的局限/117
7.7.2PULSim的模型、工作流程和图形用户界面/118
7.7.3PULSim的调度机制/119
7.7.4基于银行家算法的死锁避免/121
7.7.5基于用户的可编辑仿真/121
7.8其他轨道交通专业仿真软件/系统/123
8数字轨道交通/126
8.1数字轨道交通的概念与架构/126
8.2数字轨道交通的新方法和发展趋势/128
9轨道交通网络仿真环境的生成/132
9.1道路网络领域的典型软件路网环境仿真过程建模和几何表示/132
9.2城市轨道交通线网形态结构基本类型/134
9.3轨道交通网络建模与仿真方法/135
9.4基于NetLogo城市轨道交通网络仿真环境生成/137
9.4.1城市轨道交通网络的几何物理特征/138
9.4.2NetLogo仿真原理与适用性/139
9.4.3城市轨道交通网络环境生成NetLogo仿真流程/139
9.4.4城市轨道交通网络环境生成NetLogo仿真代码示例/140
9.4.5城市轨道交通网络NetLogo仿真案例/145
10城市轨道交通项目建设时序仿真优化/147
10.1城市轨道交通项目建设时序评价指标体系/147
10.2基于蒙特卡罗仿真改进的层次分析法/149
10.2.1层次分析法/149
10.2.2蒙特卡罗仿真改进的层次分析法/149
10.3蒙特卡罗仿真改进的层次分析法仿真确定城市轨道交通项目建设时序具体应用/150
10.4城市轨道交通项目建设时序仿真代码/155
11轨道交通系统延误仿真分析/160
11.1列车运行的离散事件动态系统描述/160
11.2可靠性的衡量标准之一：准时性/161
11.2.1传统的可靠性衡量标准/161
11.2.2新的可靠性衡量指标/162
11.3延误的定义、分类与仿真过程/163
11.4延误传播模型/165
参考文献/167
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