2023年开题报告11.23.2.doc

文中数字及英文字母一律采用Times New Roman字体。写作完成后选中全文，把字体选为该字体即可。 硕士研究生学位论文 黑体，三号，加粗，不需要第二行，那么通过“表格〞菜单删除 开题报告 题目： 基于关联规那么数据分析的城市轨道交 通应急调度指挥系统设计 页面设置装订线留1厘米，位置在左边，页边距左右均为2厘米。 仿宋CB2312，四号，加粗 学 院： 管理学院 专 业： 技术经济及管理 学 号： M030412108 姓 名： 王华 导 师： 刘志钢 日 期： 2023年11月17日 研 究 生 处 制 8 宋体，五号，1.25倍行间距，首行缩进2字符，500字左右 摘 要 上海的城市轨道交通线路已经进入网络化时代，给上海带来了巨大的经济和社会效益，但是网络化后的城市轨道交通一旦发生安全事故和故障，会造成大范围的客流影响、带来重大人身和经济损失，甚至造成整个城市的交通瘫痪，因此对城市轨道交通的安全和应急系统的建设也日益受到重视。 上海目前的应急调度指挥模式根本上是“人工〞模式，在这种模式下，在城市轨道交通突发事件时，行车调度员应急调度决策的正确性及高效性直接关系到应急处置的效率及突发事件影响期间的运营安全。为实现城市轨道交通应急调度决策的准确化、高效化，应急调度指挥模式由目前的“人工〞向未来的“自动化〞的转变不可防止。 本文立足上海目前的城市轨道交通开展现状，首先对上海应急调度指挥和管理的现状进行了说明，指出了目前应急调度体系的缺点和问题。 其次，本文对城市轨道交通应急调度指挥系统实现的总体框架进行了设计，对系统的后台技术体系、软件系统开发、硬件架构组成和终端实现等框架构成进行了设计。 再次，本文对系统的后台技术体系进行了重点说明。系统首先借助改良的关联规那么数据挖掘方法对上海城市轨道交通近三年的故障数据进行分析和处理，对事故故障类别进行划分以及对风险等级进行判定，以此为根底对故障原始数据进行标准化处理。 最后，本文利用Microsoft Visual Studio 2023编程软件对系统功能进行了实现，介绍了系统故障时间预警子系统、故障应急处置子系统和故障信息管理子系统等子系统的功能实现。 宋体，五号，关键词数量4-6个，用逗号分隔，末尾不打标点符号 关键词：城市轨道交通，应急指挥调度系统，关联规那么，后台系统数据分析 正 文 标题，黑体，小四号，左对齐 1. 选题的来源、背景和意义 1.1 选题的来源 本文源自作者导师的“城市轨道交通智能应急调度指挥系统设计与开发〞项目，针对上海城市轨道交通应急指挥调度模式的现状，设计与开发城市轨道交通智能应急调度指挥系统。作者利用上海申通地铁公司总调所提供的上海地铁近三年的行车调度日志等原始数据，使用数据挖掘方法对上海地铁网络故障进行分析和分类，并以此为根底对城市轨道交通应急调度指挥系统进行了设计。 1.2选题的背景 1.2.1城市轨道交通开展现状 城市轨道交通具有运能高、污染低、平均能耗低、社会效益明显安全度高等优点，能有效的防控环境污染、交通堵塞、高交通能耗和城市用地紧张等大城市痼疾，给社会带来巨大的经济和社会效益。 据统计，从1863年英国建成第一条地铁线路开始，1888年美国建成第一条有轨电车线路，城市就进入了轨道交通时代。一般来说，城市轨道交通系统主要包括三局部：地铁系统、轻轨交通系统和有轨电车系统。经过一个多世纪的开展，轨道交通已经被证明是作为连接城市主要枢纽的主干交通线最为成功的方式，兴旺国家很多重要城市都已建设了较为完善和兴旺的城市轨道交通网络，其在公共交通系统中处于骨干地位。如在东京、伦敦、维也纳、香港等城市中，轨道交通在公共交通方式的分担率占到70%以上。这也是欧洲、日本、美国等国车辆虽多，却很少拥堵的重要原因。 随着中国城市化进程的快速开展,城市规模不断扩大,社会经济活动日益频繁,交通需求不断增长,城市交通面临的土地资源短缺、空气污染、交通拥堵等问题愈加突出,优先开展公共交通成为有效缓解一系列城市交通问题的一个重要措施,轨道交通作为一种资源节约型、环境友好型绿色交通工具,具有明显的比拟优势，大力开展轨道交通是我国大中城市缓解交通问题的根本途径。 北京于1969年开通了国内第一条地铁运营线路，天津、上海等城市分别开通了城市轨道交通运营线路.21世纪以来,我国各大城市的轨道交通已经进入一个新的快速开展时期，以上海、北京、广州为代表的一批特大城市先后规划了较大规模的远景线网并相继建设与投入运营；伴随着上海世博会、北京奥运会、广州亚运会的筹办过程,这三个城市已经成为我国内地城市轨道交通建设的先驱,已逐步迈入世界城市轨道交通最兴旺的十大城市行列。具备条件的大城市和城市群也纷纷将轨道交通作为优先开展的领域。截至2023年12月31日，中国内地的北京、上海、广州、深圳、南京、天津、重庆、大连、沈阳、长春、成都、武汉、西安、佛山、苏州、杭州、昆明等17个城市共拥有64 条城市轨道交通运营线路，总长运营线路达2023公里，线路平均长度为31.38公里。目前，中国大陆地区已经有122个百万人口以上的城市，而根据地区的开展状况、经济规模、现在以及未来城市开展的交通需求，已经有超过70个以上的城市在开展轨道交通规划及建设的前期工作。 据国务院开展研究中心产业经济研究部部长冯飞介绍，根据国务院批准的第一批城市轨道交通项目规划，至2023年的规划线路长度是2400公里，投资规模近7000亿。从目前的趋势来看，城市轨道交通市场正呈现出喷涌的状态。在一线城市中，以2023 年规划为例，北京轨道交通网络总长度就超过700km；上海市轨道交通规划也从2023年运营的506km增加到远期规划的970km的轨道网络。 1.2.2国内城市轨道交通应急调度指挥管理现状 轨道交通是一个涉及众多部门、运营组织技术非常复杂的大系统，在其日常运营中容易受到大型社会活动、自然灾害、自身故障和人为破坏等等突发事件的影响，容易造成大范围的客流影响、带来重大人身和经济损失，导致交通网络堵塞，运输效率降低甚至造成运输瘫痪等严重后果。而且这些突发事件的发生具有随机性、传递性以及扩散性，一旦事故发生，产生的后果将会十分严重。同时由于轨道交通具有空间狭小，结构紧凑，客流密集，而且运行速度快，一旦发生突发事件，将会给人员的疏散以及相关的应急处置和救援工作的迅速开展带来重大困难。 为此，在城市轨道交通突发事件下，如何快速、准确地实施故障处置与救援并维持事件持续期间的运营安全，以尽可能地将突发事件损失降低到最低限度，已成为城市轨道交通运营安全与应急管理领域亟待解决的重大研究课题。 城市轨道交通具有专业多、系统多、管理层次多等特点，在运营组织中特别强调各部门各单位的协同性和联动性，使各专业、各子系统和管理层到达准确、高效的协同，并提高效劳质量和应急联动效率。这是城市轨道交通运营组织的总体目标。在此总体目标的指导下，集中控制和统一指挥成为城市轨道交通运营组织的必要原那么，而行车调度员那么是该原那么的主要执行者。行车调度工作主要体现在“中枢神经〞的作用上，即体现其监督、控制、协调、指挥等功能。行车调度水平直接关系到城市轨道交通运营的效率与安全。其工作的特殊性主要体现在远程监控和控制的作业特性，以及必须通过通信工具来发布命令的方式上。从运营生产的角度，城市轨道交通行车调度员的主要职责包含了2个方面的内容：在常态情况下，确保列车按运行方案有序运行；在异常态情况下〔突发事件发生时〕，协调指挥处理突发事件，确保行车安全，并尽快恢复运营。 1.2.2.1常态情况下行车调度职责及流程方法 在正常运营中，行车调度的主要职责是监督列车运行情况，按列车运行图的要求指挥行车；并根据客流变化及时调整运力安排，合理使用生产资源，实行昼夜指挥、协调、监督与控制，保障运营安全与质量，确保运营生产的顺利实施。围绕“指挥列车按图行车〞的核心目标，以上海轨道交通为例，常态情况下行车调度的作业流程如图1所示。 图 Error! Bookmark not defined. 常态情况下行车调度员行车指挥作业流程 列车自动控制系统监督运营状态 〔线路、列车、信号等〕 偏离列车运行图系统提示 〔如早、晚点等〕 行车调度员做出运行调整决策 〔根本专业知识〕 行车调度员 发布命令 〔行车调度员、驾驶员、行车值班员〕 由图1可见，在常态情况下，行车调度员以CATS〔中央自动列车监控系统〕的工作站、大显示屏、CCTV〔闭路电视〕等监控设备为根底，监督线路、列车、信号等子系统的运行状态；在及早发现或通过CATS工作站提醒获得关于列车运行偏离方案运行图的情况〔如早、晚点〕后，行车调度员需要根据根本的专业知识和经验做出运行调整决策〔如调整列车停站时间、扣车、催发车、加开备车、载客通过等〕；然后通过行车调度 、行车无线控制台/对讲机等通信工具，向车站行车值班员和驾驶员发布相关调度命令，以尽快恢复列车按图行车。 1.2.2.2异常态情况下行车调度职责及流程方法 在异常态情况下，行车调度员的主要职责是负责运营事故以及其他运营突发事件的处置、抢险指挥与协调工作，以确保行车安全、减少突发事件的影响与损失、迅速恢复列车正常运行为目标，及时采取一切有效措施控制事件的开展态势。围绕“指挥列车安全行车〞的核心目标，以上海轨道列车自动控制系统不能实现正常监控或 监控信息无法满足决策需求 行车调度 获取事故故障信息 〔行车调度员、驾驶员、行车值班员〕 行车调度员做出应急调度决策 〔应急知识〕 行车调度 发布命令 〔行车调度员、驾驶员、行车值班员〕 交通为例，异常态情况下行车调度的作业流程如图2所示。 图 Error! Bookmark not defined. 异常态情况下行车调度员行车指挥作业流程 由图2可见，在异常态情况下，由于远程监控的作业特性，行车调度员无法依靠CATS监控设备获得十分全面的事件信息，必须借助行车调度 等通信工具与行车值班员、驾驶员等现场人员进行沟通，获得详尽的事故故障信息；然后在对大量信息进行融合判断的根底上，依靠其储藏的应急处置知识和经验作出应急调度决策，并通过行车调度 发布相关调度命令。 1.2.2.3存在的问题 目前行车调度员的压力主要来自于如何确保突发事件下应急指挥调度决策的正确性和高效性。应急调度决策是以行车调度员、行车值班员、驾驶员等运营管理人员对大量人工或自动化信息的采集和交互反响为根底的。由于受“人〞、“设备〞、“社会自然环境〞等复杂因素的影响，城市轨道交通突发事件类型多种多样，对应着应急调度决策的差异化信息需求以及大量繁琐的应急处置预案。这样的应急调度决策过程对行车调度员而言是一个非常复杂而困难的过程，且重复劳动较多。目前的人工应急调度指挥模式中存在的问题主要体现在以下几方面。 〔1〕行车调度人员方面：根据国内外行业经验，行车调度员的培养需要一个较长的周期。突发事件下的人工应急调度对行车调度员的专业应变能力〔应急处置知识或经验〕、生理〔如疲劳、注意力集中度、分配能力〕及心理素质〔情绪的紧张性〕都有着较高要求，对行车调度员的培养周期和培养质量也相应提出了更高要求。但是，目前我国大城市行车调度员的质量和数量都不能满足快速开展的轨道交通系统运营管理的需求，人员技术“摊薄〞是运营方面临的重大问题之一。目前，人工应急调度在不借助自动调度决策支持系统的情况下，主要凭借过去的经验进行决策操作，使调度员个人劳动强度和精神压力过大，易受人为及外部环境的影响，会导致应急处置决策效率低下、不够合理，甚至盲目。 〔2〕信息的交换量及交换方式：在突发事件下，行车调度员为了获得应急处置决策所需要的信息，需要进行多层次、多流向