城市轨道交通换乘枢纽突发大客流的动态博弈研究

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1、城市轨道交通换乘枢纽突发大客流的动态博弈研究口汪明艳1，2汪泓1刘志钢3(1．上海交通大学安泰经济与管理学院，上海200240；2．上海工程技术大学管理学院，上海201620；3．上海工程技术大学城市轨道交通学院，上海201620)[摘要]大型活动期间轨道交通枢纽的突发大客流集聚，会影响交通枢纽区域的客运服务水平。为有效疏散枢纽的突发大客流，通过建立突发大客流应急处置中“运营指挥中心”与“突发大客流”之间的两阶段动态博弈模型，并以保障率和成本作为博弈支付函数，实现枢纽区域的应急公交资源调度方案。研究结果表明，动态博弈的应急公交资源

2、调度方法，可以有效解决枢纽区域突发大客流疏散的问题。[关键词]城市轨道交通；换乘枢纽；突发大客流；动态博弈；轨道交通[中图分类号]U293．6[文献标识码]A[文章编号]1003—1154(2014)04—0113—03一、引言由于轨道交通的网络化运营特点，客运组织活动必然存在着传递性。某个车站或线网区间的运营秩序的突发不正常，不仅会造成大客流的积压，还必然会波及其他的车站以及线路，形成一系列的连锁反应。乘客在车站大量的聚集，要做到安全以及效率兼顾，轨道交通网络系统必须快速做出反应，在运营方管理者、突发事件的应急处置中做出博弈，采

3、取有效的及时的应急处置措施恢复正常的运输秩序，加快滞留旅客的疏散与送达。1988年美国联邦公路局将大型活动定义为计划性特殊活动，即已计划的在规定时间和指定地点发生的能引起交通需求非常规增加的特殊活动，例如展览会、娱乐活动、体育活动和节日集会等’1J。博弈论方法是在给定的环境约束条件下，求解整体资源效用的最大化[23。博弈论方法在工程技术和管理方面已经得到较多的研究和应用。国外学者已将博弈论应用在交通、通信等领域’3J。我国学者池宏等_4o采用不完全信息动态博弈模型，研究资源优化的动态配置问题。也有学者应用博弈论方法在公交枢纽的布局

4、和优化方面’5“，以及城市道路交通综合枢纽的危机管理方面展开相关研究。本文将通过动态博弈解决轨道交通枢纽的突发大客流的应急公交资源配置。以2012年五一“劳动节”期间的人民广场枢纽的大客流为研究背景，分析枢纽突发客流应急资源调度中“运营决策者”与“突发客流”之间的动态博弈过程，求解轨道交通枢纽突发大客流的公交应急资源调度的博弈分析，从而实现公交应急资源优化配置目的。二、换乘枢纽突发大客流的应急处置突发大客流是指城市轨道交通网络中的站点周边，在短时间内迅速聚集的大规模疏散客流。通常情况下，突发大客流的产生，主要是由于在城市轨道交通车

5、站周边举办大型活动吸引了大量的人流，造成活动结束时轨道交通车站周边的客流高度集中。城市轨道交通系统承担城市客流的主要运输任务，针对大型活动中的大客流的应急协调管理，提高交通枢纽区域运营系统的可靠性是十分重要的。应急管理中应急决策的选择，往往是双方或多方决策行为相互作用的结果。枢纽突发客流的公交应急资源调度的决策过程，就是在不完全信息下“轨道交通指挥中心”与“突发大客流”之间的动态博弈过程。动态博弈是指博弈参与者之间的决策选择有先后顺序，而且行动在后的参与者可以观察到行动在[基金项目]上海市科委城市轨道交通智能应急调度指挥系统设计与

6、开发(1170501400)2014年第4期固先的参与人的选择’8J。因此将动态博弈论引入轨道交通枢纽的突发客流应急处置，从应急决策者与突发客流构成双方博弈，实现应急资源调度方案的选择，更能反映枢纽控制中心决策者在突发大客流下做出应急资源调度决策的实质。三、突发大客流的动态博弈模型构建及预案分析(一)突发大客流的动态N-弈模型的构建本文以上海城市轨道交通枢纽站人民广场站为例。由于节庆活动在城市轨道交通车站周边的大型活动吸引了大量的人流，造成活动结束时轨道交通车站周边的客流高度集中，因而形成突发大客流。轨道交通枢纽突发大客流应急博弈

7、模型的构成要素如下。1．博弈参与者枢纽突发大客流的博弈分析中存在“运营指挥中心决策者”与“突发大客流事件”两个博弈行为主体。2．博弈策略2012qi五一假日，人民广场大客流数据以出站流量为依据，测得的人民广场高峰期每小时出站人数为13764人，假设其中有一半人出站是为了公交换乘，则)E：J6882人；一辆普通公交车一般能搭载80位乘客，因此每／J,时需要86辆公交车；假设每／J,时原有公交车为46辆，则为了使保障率达到100％，则至少需要另调派40辆公交车到达人民广场站缓解大客流。假设突发大客流事件只有两种可能的状态S，和S。，即

8、突发大客流事件的状态空间为5={5，，5，}，其中5，定义为一般程度的大客流，人流量共3"3441人，需要20辆公交车(不包括原有公交车辆)；S，定义为严重程度的大客流，人流量％36882人，需要40辆公交车(不包括原有公交车辆)；突发大客流的状态