[发明专利]一种铁路网结构可靠度的度量方法

说明书

本发明公开了一种铁路网结构可靠度的度量方法，包括以下步骤：1)计算铁路网饱和度；2)计算运输需求未满足率，进而计算铁路网瘫痪的概率、铁路网承载度，测度铁路网在正常运营条件下的可靠度；3)计算抗毁度，用以测度铁路网在自然灾害或人为破坏情况下的可靠度；4)用路网承载度与抗毁度来计算铁路网结构可靠度。本发明的有益效果在于：1、计算复杂度很低，可操作性好；2、既能测试铁路网在正常运营条件下的可靠度，又能测试铁路网在自然灾害或人为破坏情况下的可靠度；3、方法有效度高：路网结构的微小不同，会引起路网运行状态明显差别；这种结构可靠度可有效反映路网结构不同所导致的运行状态差别。

技术领域

本发明涉及一种度量方法，准确地说是一种铁路网结构可靠度的度量方法，用于铁路网可靠度的计算。

背景技术

近年来，交通运输网络可靠性成为交通运输领域的热点研究问题。影响交通运输网络可靠性的因素既有外部的，如自然灾害和恐怖袭击等，又有内部的，如运输需求、路网结构等。很多文献从不同角度考察交通运输网络可靠性，提出了各种交通运输网络可靠性的定义。根据现有文献，交通运输网络可靠性是一个大的概念，它包含多个互不相同，但互相联系的可靠性，如基础设施的可靠性、连通可靠性、通行时间可靠性、运输能力可靠性、抗毁可靠性等，路网结构在交通运输网络可靠性的研究中没有引起关注。很显然，不同的路网结构导致不同的路网运行状态，包括不同的交通运输网络可靠性。因此，路网结构可靠性与其它可靠性应具有同等的重要性。交通运输网络可靠性包含很多要素，其中最重要的应该是路网结构可靠性，在路网结构可靠的前提下，路网的性能才会可靠。

此外，作为交通运输网络的一种，铁路网规划设计时，常需要对两个或多个路网结构进行比较，从中挑选较优方案。从可靠性角度讲，实际上是对两个或多个规模相同、投资相同、运输组织方式相同，但结构不同的铁路网，在承载相同运输需求下，对路网结构进行可靠度比较。

但现在缺少操作性较好的结构可靠度测度方法，特别是在规定时间及规定条件下，铁路网承受一定载荷而不瘫痪的能力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，本方法可以测试在规定时间及规定条件下，铁路网承受一定载荷而不瘫痪的能力，为路网结构进行可靠度比较提供一种可行的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术手段：

一种铁路网结构可靠度的度量方法，包括以下步骤：

1)根据铁路网各区段饱和度来计算路网饱和度：

1.1)计算区段能力利用率，它是区段车流量与通过能力的比值；区段E_j的能力利用率为：

式中，V_j为区段j车流量，而C_j为区段E_j通过能力，M为铁路网总区段数；

1.2)计算铁路网饱和率为：

式中，m表示铁路网饱和区段数，区段饱和的概念是区段的能力利用率达到拥挤程度，根据国际惯例，双线区段0.8，单线区段是0.75，具体到我国的情况，可为0.9；M为铁路网总区段数；

2)计算运输需求未满足率

其中f_k为第k个OD对的实际实现的流量，为所有OD对实际实现流量的总和，也是路网运输能力，是所有OD对的运输需求总量，即总运输需求量；OD对是个专业术语，表示路网中一个起点与一个终点的有序组合；OD对是一个抽象概念，因为一个起点O与终点D间可以有多条路，定义了OD对就可以研究它们的交通需求，交通流；

3)定义铁路网瘫痪的概率：P＝θ(1+λ)，0≤P≤1； (4)