都市快轨交通·第29卷第3期2016年6月
doi:10. 3969/j. issn. 1672 -6073. 2016. 03. 011
《学术探讨
基于多智能体的城市轨道交通列车延误仿真模型及应用
董皓康会峰2廖琦李3
（1.北京城建设计发展集团股份有限公司北京100037；2.北华航天工业学院河北廊坊065000；
3.宁波大学海运学院浙江宁波315211）
摘要城市轨道交通列车延误处置方案制定是轨道交通运营管理的重要工作，处置方案的合理性是提高处置效率的前提，验证处置方案的合理性电是运营管理部门亟待解决的问题。基于此，以多智能体（以下简称多Agent）理论为基础，分别构建泉客Agent、列车 Agent、网络Agent及突发事件Agent的仿真模型；分析列车延误的多Agent仿真原理；以上海轨道交通2号线列车延误为背景，编写多Agent列车延误仿真程序，并对处置方案进行仿真分析，该模型已在上海轨道交通人民广场站大客流处置工作中得到了实际应用。
关键词市航道交通；列车延误；处置方案；多Agent
中图分类号U293
文献标志码A
文章编号1672-6073(2016)03-0042-05
轨道交通发生突发事件时（如火灾、列车故障、信号故障等），不可避免地会造成列车延误，而列车延误又会导致乘客在站台迅速聚集，特别是突发事件发生在高峰时段（早、晚高峰)的大型换乘枢纽站，极有可能由于客流过高导致大客流风险，并会连带引起人群踩踏、人员伤亡等安全事件[1]。为了避免、抑制此类事件的发生，轨道交通相关部门制定了一系列的行车处置措施（如跳站停车、扣车、利用备车等）和客运处置措施（如限流、客流引导、信息发布等）。然而，轨道交通系统具有社会性和经济性，若处置方案不合理，会带来
收稿日期：2015-07-06修回日期：2015-07-13
作者简介：董结，男，工程师，工学博士，从事地铁运营管理方面的研
究，10donghao@ tongji.edu.cn
基金项目：中国博士后科学基金资助项目(2014M551454)：国家自
然科学基金资助项目（71271153）：浙江省自然科学基金(LQ13G010010)
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乘客投诉、经济损失等负面效应。因此，在处置方案应用前，对其合理性进行验证是保障乘客生命安全、提高处置效率的前提和基础(1)。虽然轨道交通相关部门会定期开展相关演练，但演练毕竞存在一定的狭隘性，演练效果存在质疑，且无法还原列车延误时的实际工况。基于此，笔者以智能仿真理论为基础，建立并利用仿真模型，以计算机系统为工具，对处置方案（重点为行车处置方案)进行分析、设计和评估，以确保处置方案的可靠性。
轨道交通多Agent行为模型
1
多智能体以下简称多Agent。 1.1模型的非线性因素
轨道交通系统是一个集乘客、列车、线网（线路、车站)等于一体的复杂系统[2]，常态下系统处于一种平衡状态，系统中各单位具有交互适应性。一且发生突发事件将会打破原有的平衡模式，造成列车运行延误、客流聚集、网络客流分布改变等多种后果，这些因素的相互作用、相互影响表现出了高度的非线性特征，具体表现在以下方面。
1.1.1系统基础信息
在网络化运营模式下，轨道交通线网信息涉及的要素众多，其物理网络复杂、列车运行信息多变、乘客出行行为不确定，在建模时不能简单地对其物理网络进行抽象，还需要确定线网的基础数据、列车的开行计
划、乘客的有效路径集、原始OD数据等。 1.1.2各要素之间的相互影响
各要素之间具有作用与反作用的特性，乘客是具有主观能动性的智能体，其对乘坐列车的选择受列车拥挤程度、排队时间、列车运行状况等多方面的影响；乘客在车站的聚集程度对列车的开行计划具有反作用