基于可控性的城市轨道交通客流控制车站识别方法

来源：交通运输系统工程与信息杂志2021年第3期北京时间：

作者：肖中圣，许奇，冯旭杰，李佳杰

单位：1. 北京交通大学，a. 综合交通运输大数据应用技术交通运输行业重点实验室， b. 中国综合交通研究中心，北京 100044；2. 交通运输部科学研究院，北京 100038

摘要：为进一步拓展可控性理论在城市轨道交通客流控制领域的应用，首先根据相邻车站间进出站客流和断面客流的关系，论证城市轨道交通客流网络为线性时不变系统，证明可控性理论在城市轨道交通网络上的适用性。基于严格可控性框架和滞留人数为核心的子网生成策略，得到客流控制车站的识别方法。进一步地，引入机器学习领域的相关评价指标评估该方法的效果。研究结果表明：平峰时段北京市城市轨道交通网络的可控性为0.043，意味着该时段的网络状态较为稳定，无需采取客流控制措施；高峰时段，识别方案在拥堵生成到消散的过程中，更加侧重于对线网中心车站的控制。通过识别方法得到的客流控制方案与实际客流控制方案的吻合度最高可达70%。当两种方案控制车站的数量相同时，识别方法得到的客流控制方案更加侧重于对城市西部和中心区域的站点进行控制。

关键词：城市交通,客流控制,复杂网络,严格可控性,限流车站

基金资助：中央高校基本科研业务费/ Fundamental Research Funds for Central Universities (2019YJS097)；国家重点研发计划项目/ National Key Research and Development Program of China (2018YFC0809900)；国家自然科学基金/ National Natural Science Foundation of China (71971021)。