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申请/专利权人：深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司

摘要：基于BIM的地铁站拥堵分析方法、电子设备及存储介质，属于地铁运行技术领域。为利用BIM技术对地铁站进行拥堵分析，本发明基于复杂网络的理论，设置地铁站运行节点，构建地铁站网络；采集地铁站运行节点的运行数据，得到地铁站运行节点的运行数据时间序列，然后对地铁站运行节点的运行数据进行数据修正、归一化处理，得到地铁站所有运行节点的运行时间序列，进行地铁站运行节点的相关性分析、地铁站运行节点的拥堵传播过程分析，得到地铁站运行节点间的相关性滞后参数；设置地铁站运行节点对措施优化措施，在BIM模型中进行仿真分析，对地铁站运行节点的拥堵进行优化调解。本发明分析过程合理有效。

主权项：1.一种基于BIM的地铁站拥堵分析方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.基于复杂网络的理论，设置地铁站运行节点，构建地铁站网络；S2.采集地铁站运行节点的运行数据，得到地铁站运行节点的运行数据时间序列，然后对地铁站运行节点的运行数据进行数据修正、归一化处理，得到地铁站所有运行节点的运行时间序列Xtotalt＝{X1t,X2t,···Xnt}，其中，Xnt为地铁站第n个运行节点的运行时间序列；S3.基于步骤S2得到的地铁站所有运行节点的运行时间序列，进行地铁站运行节点的相关性分析、地铁站运行节点的拥堵传播过程分析，得到地铁站运行节点间的相关性滞后参数；步骤S3的具体实现方法包括如下步骤：S3.1.地铁站运行节点的相关性分析：采用皮尔逊相关性系数，计算地铁站运行节点间的序列相关性，计算表达式为： 其中，rij为第i个地铁站运行节点的运行时间序列Xit和第j个地铁站运行节点的运行时间序列Xjt的皮尔逊相关性系数，和分别为Xit和Xjt的平均值；对于地铁站网络上所有存在连边的地铁站运行节点对，利用上述公式计算运行时间序列的皮尔逊相关性系数，设置阈值r'，当计算得到的运行时间序列的皮尔逊相关性系数大于或等于r'，则地铁站运行节点对中的后者为运行平稳节点；计算运行时间序列的皮尔逊相关性系数小于r'，则地铁站运行节点对中的后者为运行非平稳节点；S3.2.地铁站运行节点的拥堵传播过程分析：S3.2.1.计算Xit和Xjt的互相关性函数值Yijτ，计算表达式为： 其中，Xjt+τ为Xjt时间序列时间窗口向右移动τ后的序列，为时间序列Xit在t＝1,2,...n-τ区间上的均值，为时间序列Xjt+τ在t＝1,2,...n-τ区间上的均值，τ为Xit,Xjt的时延参数；S3.2.2.设置时延参数的阈值为τmax，生成时延区间为[-τmax,τmax]，然后计算时延参数在时延区间内所有取值的互相关性函数值；S3.2.3.基于步骤S3.2.2得到的时延参数在时延区间内所有取值的互相关性函数值，构建互相关性函数值的序列[Yij-τmax,...Yij0,...Yijτmax]；然后基于相关性函数值的序列计算地铁站运行节点的运行时间序列之间的相关性强度值CPij，计算表达式为： 其中，maxYijτ是互相关性函数值Yijτ的最大值，meanYijτ是互相关性函数值Yijτ的平均值，stdYijτ是互相关性函数值Yijτ的方差；设置当Yijτ取最大值时，对应的τ值为Xit和Xjt的相关性滞后参数CLP；S3.2.4.使用shuffle函数进行随机调整Xit和Xjt，得到调整后的第i个地铁站运行节点的运行时间序列Xi't和调整后的第j个地铁站运行节点的运行时间序列X'jt，然后重复步骤S3.2.1-S3.2.3，计算Xi't和Xi't的相关性强度值；随机调整Xit和Xjt1000次，得到相关性强度值序列[CP1,CP2,...CPl...CP1000]，其中，CPl为第l个相关性强度值，然后基于相关性强度值序列计算相关性强度值的阈值CP′ij，计算表达式为： S3.2.5.对比步骤S3.2.3得到的CPij和步骤S3.2.4得到的CP′ij，判断地铁站运行节点之间是否存在显著相关性，判断表达式为： 其中，Cij表示第i个地铁站运行节点和第j个地铁站运行节点之间的显著相关性状态值，值等于1表示存在显著相关性，值为0表示不存在显著相关性；S3.2.6.对所有的地铁站运行节点进行步骤S3.2.1-S3.2.5的计算，判定所有的地铁站运行节点对之间的相关性，并记录对应的相关性滞后参数；S4.对步骤S3得到的地铁站运行节点间的相关性滞后参数设置地铁站运行节点对措施优化措施，在BIM模型中进行仿真分析，对地铁站运行节点的拥堵进行优化调解。

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