城市轨道交通不成对开行方案研究

针对客流方向不均衡导致的城市轨道交通潮汐线路运输资源浪费问题,提出在早高峰向午平峰过渡及午平峰向晚高峰过渡时段,利用线路既有停车线存车的不成对开行方法,综合考虑运营企业与出行乘客利益,以不成对开行方案相较成对开行方案所节约的企业运营成本最大和增加的乘客出行成本最小为目标函数,结合线路客流条件与既有停车线配置条件设置相关约束,构建城市轨道交通不成对开行方案编制模型．通过算例验证模型有效性,并分析不成对方案对企业运营成本、乘客出行及线路供需匹配度的影响．结果表明,利用线路既有停车线开行不成对方案,可节约企业运营成本0.82～2.16万元/d,即300～788万元/a,改善大客流方向后半区段及小客流方向区段的供需匹配度,输送能力利用率平均可提升3.15%～5.20%;不成对方案虽然会增加乘客总出行成本,但对大部分乘客的轨道交通出行时间并不产生影响或影响较小,平均出行时间最多仅增加16 s,出行体验可能变差的最大乘客数量仅占早时段客流量的3.39%,平均出行时间增加3 min．可见,利用线路既有停车线开行不成对方案能有效节约企业运营成本、提升线路供需匹配度,且对乘客出行影响较小．研究成果为运营...     

城市轨道列车发车间隔的优化方法研究

在城市轨道交通中,考虑乘客和运营商两方面的利益,以车站等候人数最少和运营商经济效益最高为优化目标,建立了发车间隔优化模型。基于模糊目标规划,利用lingo软件对模型进行求解。在实际生活中,基于客流聚集特征和线路运营之间的协调关系,建立的城市轨道列车发车间隔优化模型,在安全运营列车的条件下对于提高线路运营效率、减小交通压力有非常重要的意义。     

基于深度摄像的地铁车站运营监控系统设计

随着经济发展,城市轨道交通客流量不断增长,地铁车站客流拥挤时常导致安全风险提高和运行效率降低,根据实时客流量状态及时调整控制对策对于保持车站服务水平十分重要.利用视频监控客流状态是一种比较经济的技术手段,深度摄像能够识别人体骨骼轨迹和实时深度,有助于快速检测客流速度和人体行为.因此,基于深度摄像的优势构建地铁车站运营监控系统,实现客流状态监控、逃票监控、安全事件监控、乘客信息管理等功能,及时调整客流管控对策保证运行速度、通过逃票监测提高安全管理信息化水平、识别安全事件预防不良影响扩大,从而保持车站处于良好的服务水平.     

基于乘客均衡候车的轨道交通协同限流建模

城市轨道交通大客流呈现非均衡、非稳态、非线性特征,直接影响乘客服务水平和列车运行可靠性,是车站客运组织管理中的重要环节.在分析大客流条件下乘客候车延误影响因素的基础上,考虑列车周期性运行特性,并抽象乘客到达规律符合均匀分布,以各站乘客均衡候车为优化目标,构建线路层车站间的单目标多约束协同限流模型,并基于Matlab非线性规划fmincon函数进行求解.算例分析结果表明,该方法能从线路大客流均衡管控的角度缓解运能与运量之间的矛盾,避免局部车站客流积压严重,具有有效性和合理性.     

基于站点优化的需求响应公交调度研究

为提高线路可偏移式需求响应公交服务乘客比例,降低运营成本,提出改进的以DBSCAN聚类算法和k-means聚类算法为基础的D-k-means聚类算法,并依据乘客需求确定固定站点和备选站点,设计新型线路可偏移式需求响应公交服务系统,建立公交调度模型,并使用精确算法对模型进行求解;以中国广东省揭西县南部部分地区需求为例进行验证．结果表明,该模型服务乘客比例达95.3%,与区域灵活式公交相比,运营成本和运行时间分别降低了9%和5%,算法求解速度较快且稳定．     

基于交通容量限制的车站用地规划模型研究

城市轨道交通的快速发展,带来车站地区用地的二次开发,交通容量限制下的车站用地规划模型研究可实现社会效益最大化的车站用地开发。文章基于交通与用地互动规划原理,将车站地区用地划分为圈层结构,通过分析车站与地铁站距离、客流吸引强度、开发效益函数、用地吸引发生率、内部出行比例、站点功能定位等影响因素,确定车站用地二次开发的限制条件;以用地开发效益最大化和轨道客流最大化为目标,将用地类型和开发强度作为模型结果,建立容量限制下的车站用地多目标优化模型;以长沙滨江新城轨道车站规划为例,验证模型的适用性。结果表明:滨江新城第一轨道站点为商业商务型站点,在周边交通容量限制条件下,商业用地在三个圈层的用地比例分别为70%、64%、55%,容积率分别可达到10、7.5、6.0;对比原有规划,商业开发增加约20%可进一步提高用地开发效益和轨道客流量。     

基于乘客需求的轨道交通车站服务水平评价

为评价轨道交通车站服务水平,研究阐述城市轨道交通服务水平的含义,定义轨道交通车站服务水平.结合轨道交通车站属性,基于乘客出行需求,选取具有代表性和可操作性的评价指标,确定便捷性、舒适性、经济性及安全性4个1级指标,换乘方便性、服务态度、票价及人身财产安全保障性等10个2级指标,建立轨道交通车站服务水平评价体系.采用层次分析法确定各评价指标的权重,运用雷达图法建立轨道交通车站服务水平评价模型.按照评价模型计算值划分分布区间,确定轨道交通车站服务水平等级,通过轨道交通车站服务水平主观评价,选取覆盖车站服务水平4个等级的15个轨道交通车站,在SPSS软件中用Pearson相关系数和Spearman相关系数对模型计算值和主观打分均值进行线性回归分析,其结果分别为0. 948和0. 918.研究表明,该模型计算车站服务水平等级与主观评价服务水平等级分布具有良好的一致性,能有效评价城市轨道交通车站的服务水平,为轨道交通运营方改善和评价车站运营服务水平提供一种新思路.     

城市热点区域出租车停靠站双目标选址优化模型

为确保城市出租车停靠站布局的合理性,改善站点利用率低的现状,提出一种基于GPS轨迹数据的出租车停靠站双目标选址决策方法.在数据背景下,对出租车出行需求量及候选点位置进行估计.考虑乘客出行需求的覆盖率、乘客可接受的最大出行距离、站点及站位的服务能力等影响因素,构建了出租车停靠站空间布局的约束条件.分别从规划者和使用者的角度出发,提出了建设成本最小化和公众满意度最大化的双目标选址优化模型.应用基于遗传算法的宽容分层序列法,对模型进行求解.以成都市春熙路商圈为例,运用所提出的优化方法对该区域的出租车停靠站进行重新选址,并研究不同的乘客期望出行距离对选址问题的影响.结果表明:当乘客的期望出行距离小于300 m时,新的站点布局方案能够以合理的站点数量覆盖区域内的全部出行需求,同时保证乘客的出行满意度处于较高水平,验证了双目标选址模型的有效性.     

配合城市轨道交通的接运公交车区域布设

为了充分发挥轨道交通在城市交通中的骨干作用以及接运公交的集散作用,提出了配合城市轨道交通的接运公交车区域布设模型。分析城市轨道交通与接运公交之间的关系,提出边际出行距离的概念,即选择常规公交直达以及选择常规公交—轨道交通换乘所消耗的广义成本,其中特别考虑了服务水平对乘客选择的影响。并对居民收入水平、轨道交通的票价设置以及乘常规公交距离与出行总距离的比值大小对于边际出行距离的影响进行了敏感性分析。进而考虑各站点的OD分布,建立以全部乘客总出行时间最小值为目标,以边际出行距离为约束条件的区域布设模型并设计算法求解。最后通过对北京市5号线城市轨道交通与常规公共汽车之间衔接的数值实例进行分析,显示了该模型符合实际情况,易于应用。     

城市轨道交通站点分布优化模型与算法

为解决最优平均站间距在实际布设站点时指导作用不明显的问题,提出城市轨道交通站点分布优化模型与算法.首先定义了城市半径,然后将城市分为3种形态,线路分为两类,分别建立基于城市规模的轨道交通平均站间距模型,并进行了求解.根据线路途经区域能否建设站点,将线路分为障碍区、连接区和可行区,确定可行域.根据站点客流量及线路途径区域的功能布局将站点分为3个等级,建立求解站点位置模型.最后以长春轻轨4号线进行实例分析,结果表明:模型能够求解最优平均站间距,并确定每个站点的布设位置.与既有站点比较分析,模型求解的站点分布将轻轨4号线高峰小时运能提高了6个百分点.     

基于轨道交通的常规公交线网优化模型研究

在常规公交支持轨道交通的发展模式下,运用主轨道有效影响因子对研究区域进行梯度分级;提出了基于路段客流、广义票价费用、服务时间及环境费用的四维有效因子,并构建基于供需平衡与乘客出行有效费用的双层优化模型,利用考虑约束条件遗传算法对上层模型进行求解,并用该模型及其算法对基于地铁1、2号线的成都市公交线网进行优化.结果表明:...     

城市公交停靠站选址初步研究

运用系统分析方法和博弈理论,提出在有限候选公交站中优化选择公交停靠站的双层规划思想,建立具有固定公交出行的上层政府和公交企业设置公交停靠站,下层出行者选择公交站出行的双层规划模型,采用基于遗传算法的双层规划方法进行优化求解,例子的仿真计算表明采用双层规划进行公交停靠站设置的思想方法考虑到了不同决策主体的博弈行为并解决实际公交停靠站选择时的各种约束,设置的公交停靠站可实现公交车辆运营成本最小化和总出行费用最小化的目标.     

城市群旅客协同运输线路边际效益分析及优选

为适应城市群旅客出行需求并实现系统整体效益的最大化,提出基于边际效益理论的城市群协同范围及协同线路优化选择问题。基于超网络理论构建城市群多方式交通系统的超网络模型,考虑客流关联强度和换乘设施等因素生成协同线路备选集;将超网络的路径分为在乘段与换乘段,提出多方式出行路径的广义出行费用计算方法;利用3层巢式Logit模型构建旅客城市群出行路径选择行为。在此基础上,提出以系统效益最大化为优化目标的双层规划模型,采用遗传算法和相继平均法求解上下层模型,并基于边际效益递减理论确定协同运输范围及协同线路。最后以京津冀城市群为例对模型构建的合理性进行验证并应用于问题分析。结果表明：协同运输线路的规模存在边际效益且优选出的协同线路能够基本满足京津冀城市群旅客出行需求,以线路为导向的多方式联运模式拓展了联程运输模式,为城市群多模式协同运输的实施提供了途径。     

考虑满载率均衡的城市轨道交通直通运营开行方案优化

为了优化城市轨道交通直通运营的开行方案,分析了城市轨道交通直通运营的运营组织方法,划分了直通运营条件下乘客OD类型,提出了直通运营条件下的列车满载率不均衡系数的计算方法;加入了对列车多编组以及满载率不均衡性的考虑,以直通运营区间范围、不同列车发车频率、不同列车编组为决策变量,以最小化乘客出行成本、企业运营成本以及满载率不均衡系数为目标,构建了直通运营条件下城市轨道交通列车开行方案优化模型,设计了混合编码的遗传算法进行求解;以北京地铁房山线与9号线为例,研究了高峰时段和平峰时段最优的城市轨道交通直通运营开行方案,对比分析了直通运营与独立运营模式下的区间满载率等运营指标,探究了不同目标权重对最优解及优化结果的影响。结果表明：在高峰时段,与独立运营模式相比,直通运营模式在不改变列车编组的条件下,优化效果达到了12.85%;在平峰时段,开行多编组的列车可以有效地提高全线的满载率均衡性;最后通过权重分析发现随着乘客服务水平权重下降、运营企业成本权重上升,直通列车的发车频率下降,直通运营区段逐渐变小,开通直通运营列车的效果逐渐变差。     

基于灵活停站时间的轨道交通网络末班车接续优化

为提高城市轨道交通网络末班车换乘接续效果,以换乘客流时空分布特征及列车运行过程为基础,采用数学规划方法,选取末班车发车时刻及停站时间为决策变量,以有效换乘客流量最大化为目标,构建末班车协同接续优化模型,并利用CPLEX优化软件进行求解.以北京市轨道交通网络为对象进行实证研究,与实际列车运行计划对比分析的结果显示:有效换乘客流量增加12.4%,末班车协同接续数量提高8.2%,表明所构建方法能较好地提高末班车接续效果.     

轨道交通系统接运公交线路生成的启发式算法

为探讨轨道交通接运公交线路的最优布设方案,兼顾乘客和公交运营企业的利益,提出了一种启发式算法。算法以乘客延误最小化和公交线路行驶时间最短为基础,给出了接运公交线路的具体生成示例。以北京地铁5号线宋家庄站和刘家窑站的接运公交线路布设方案为例进行分析,将生成方案与遗传算法进行了对比。结果表明：提出的启发式算法比遗传算法更加...     

城市其他客运交通换乘轨道交通协调探讨

轨道交通是城市大运量的客运交通，需要依靠轨道交通车站来吸引客流．本文分析并推导出了从城市其他交通方式换乘轨道交通时在其车站的平均换乘时间计算公式，依此提出了其他交通方式换乘轨道交通并保持充分协调使其吸引更多客流应采取的措施，以达到乘客换乘时间短，轨道交通运营效益高的目的．     

基于交叉分层Logit的轨道站点周边居住地和出行方式联合选择模型

从微观角度研究了轨道交通建设对居民居住地选择和通勤出行方式选择的影响,分析了居住在轨道站点周边并选择地铁出行的概率,为解决居住地选择区位间的空间相关性,构建了交叉分层Logit概率估计模型。选取影响因素如个人属性、社会经济属性、出行特性和土地利用属性为联合选择模型影响变量,建立了轨道站点周边居住地和出行方式同时选择模型。利用Biogeme软件,对模型参数进行估计和检验,同时模拟分析了不同影响因素发生变化时引起的居住和出行方式选择概率的变化情况。结果表明,居住地离轨道站点越近的居民越倾向于使用轨道交通出行方式,当小汽车出行时间增加时靠近站点附近的居民越有改乘地铁的趋势。