接驳轨道枢纽的混合式灵活公交服务优化研究

为解决居民在轨道与小区间的出行难题,本文提出一种新型的混合式灵活公交接驳服务模式,构建了在轨道交通枢纽的客流吸引范围内灵活与固定接驳公交的协同运行机制. 在已知灵活乘客需求和车队规模的条件下,综合兼顾出行者与运营者的时间成本,以及同步考虑轨道线路和固定接驳公交线路发车计划,建立了混合式接驳公交系统线路和乘客接运计划优化模型,并采用基于重力模型的遗传算法进行求解,最后通过实例验证该模型的有效性和实用性.结果表明,该优化模型在能够有效减小车辆行驶距离和乘客出行时间的同时,提高了混合式接驳公交系统的乘客服务量,相比于单一的灵活型接驳公交系统目标结果更优.     

基于NSGA-Ⅱ的接运公交线路与时刻表协调优化方法

在公交规划研究中,常将公交网络规划问题分解为公交路线设计和行车时刻表设计,并尝试运用非传统优化方法解决,但对于多种公交模式换乘背景下的公交线路与时刻表协调优化问题的研究较为缺乏.文中以直接服务于轨道交通的接运公交为研究对象,在实现接运公交与轨道交通的有效衔接条件下,构建接运公交的路线选择与时刻表协调优化模型,并设计基于非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）的多目标优化算法对模型进行求解,实现接运公交路线与时刻表的协同编制,并通过实例分析检验模型.     

接驳轨道枢纽的混合式灵活公交服务优化研究

为解决居民在轨道与小区间的出行难题，本文提出一种新型的混合式灵活公交接驳服务模式，构建了在轨道交通枢纽的客流吸引范围内灵活与固定接驳公交的协同运行机制. 在已知灵活乘客需求和车队规模的条件下，综合兼顾出行者与运营者的时间成本，以及同步考虑轨道线路和固定接驳公交线路发车计划，建立了混合式接驳公交系统线路和乘客接运计划优化模型，并采用基于重力模型的遗传算法进行求解，最后通过实例验证该模型的有效性和实用性.结果表明，该优化模型在能够有效减小车辆行驶距离和乘客出行时间的同时，提高了混合式接驳公交系统的乘客服务量，相比于单一的灵活型接驳公交系统目标结果更优.     

公交线路客流OD矩阵推算方法研究

公交线路客流OD矩阵是公共交通管理和控制不可缺少的信息.参照机动车OD矩阵反推技术,对公交线路客流OD矩阵推算进行了专门研究.在公交线路客流OD调查数据的基础上,分析得到居民公交出行规律.首次建立了根据公交乘客上下车人数推算公交线路客流OD矩阵的极大熵模型,分别采用原始资料作为先验OD和重力模型形式的先验OD对模型进行求解,结果证明该模型精度较高.     

基于改进PSO算法的轨道交通接运公交线路优化问题

轨道交通接运公交线路的优化布设可以扩大轨道交通的客流覆盖范围,提高轨道交通的吸引力。为了研究轨道交通接运公交的站点设置与线路布局问题,本文以最大化轨道交通接运公交线路接运乘客的客运周转量为目标函数,考虑轨道交通接运公交线路长度和轨道交通站点剩余客流量和区段剩余通过量的约束,建立轨道交通接运公交线路优化的数学模型,并采用改进粒子群算法(PSO)进行求解。最后给出算例,在本文建立的优化模型基础上,用改进粒子群算法对其进行求解,得到轨道交通站点周边接运公交的最优线路,验证了本文所提出模型的可用性。     

共享单车影响下接驳公交线路设计与车辆配置方法

针对轨道交通的“第一/最后一公里”问题,接驳公交和共享单车是通勤用户最常选择的两种公共交通方式。为理解共享单车对接驳公交出行需求和线路设计等规划运营方面的影响,提出供需交互状态下的接驳公交线路设计与车辆配置模型。需求端考虑出行时间和出行费用,基于用户在共享单车和接驳公交之间的模式选择行为,动态计算接驳公交实际出行需求;供应端考虑车辆容量、数量和流平衡约束,以最小化公交运营成本和用户出行成本之和为目标,建立混合整数非线性规划模型,优化接驳公交线路设计及车辆配置。模型采用拉格朗日松弛算法进行求解。该方法应用于北京市回龙观地铁站周边出行小区接驳公交线路设计,公交及单车出行需求采用真实的IC卡数据,以及摩拜单车骑行数据,站点间行驶时长采用高德驾车路径规划API(Application Programming Interface)数据。实验结果表明,车辆总数为10,线路数量为2时,考虑共享单车影响的接驳公交规划模型相较于只考虑单一模式可以有效避免规划需求误差。此时,各站点到地铁站的平均运行时间是15.58 min,乘客平均等待时间是3.35 min;在线路数量为4时,各站点到地铁站的平均运行时间...     

一体化公交网络均衡配流模型

分析了一体化公交网络的交通特性,基于一体化公交出行的路径特点,研究了公交出行时间与出行费用因素对出行阻抗的影响.考虑人流密度对步行速度的影响以及出行费用与时间的换算关系,将公交出行的路段阻抗、节点阻抗与费用阻抗统一换算为时间,建立了一体化公交网络的出行阻抗函数.利用Wardrop均衡原理,建立了一体化公交网络的均衡配流模型,并通过FW算法对配流模型进行求解.计算结果表明:当地面公交线路长度与轨道交通长度分别为57.3、16.2 km时,轨道交通线路输送的客流量占总客运量的65.4％,通过换乘进入轨道交通系统的客流量达55.4％.构建合理的一体化公交网络能降低乘客出行总阻抗,提高公交系统运输效率.     

基于出行服务链的社区公交线路模式与效应分析

在分析上海轨道交通网络布局和居民出行行为方式的基础上,提出需要从调控机动化的合理进程与水平的角度,考虑建立在交通行为分析基础上的以公交为主体的多方式出行服务链,社区公交是构建这一模式的重要方式.从市场细分的角度来看,很多社区的公交线路布设缺乏与轨道交通衔接的线路,存在对公交服务水平尤其是舒适度需求较高人群细分需求尚未满足.从出行服务链的角度来看,合理的社区公交线路设计可以促使街区吸引力的提升,内部出行链结构节点增加,街区活动节点的吸引强度增加并更为均衡.最后应用非集计模型SP调查数据进行计算,对社区公交的客流需求和线网布设进行了探讨.     

基于遗传算法的公交线路发车间隔优化

为优化公交企业运营管理,提出基于遗传算法的公交线路发车间隔优化方法。通过对公交线路发车间隔进行优化,平衡公交企业运营成本和乘客出行成本。以公交企业运营成本及乘客等车时间成本最低为目标,通过加权求和设定目标函数;考虑乘客舒适度、公交线路车辆满载率以及政府部门规定的最大最小发车间隔等因素,针对客流的高峰和平峰时段,建立相关约束条件;以郑州市60号公交线路为例,利用遗传算法对发车间隔优化模型进行了求解,得到了各时段的公交发车间隔,并将优化前成本与优化后成本进行比较,有效降低18%～26%的线路总成本。     

随机条件下固定公交线路服务频率优化模型

在考虑客流需求波动及车辆运行时间随机变动的情况下,建立了以乘客候车期望和公交车辆利用率总体最优为目标的公交线路服务频率优化模型.利用蒙特卡罗方法随机模拟一条高频线路的公交服务,计算得到了给定线路参数下的最优服务频率.算例表明该模型可用来确定高频服务公交线路的发车时间间隔.     

考虑车辆随机到站时间的动态需求响应型接驳公交线路优化

车辆到站时间的不准时性严重影响着需求响应型公交的服务水平和乘客选择公共交通的出行意愿，因此，本文对考虑车辆随机到站时间的动态需求响应型接驳公交线路优化问题进行研究。以运营商成本、乘客乘车时间成本、乘客等待时间成本组成的系统总成本最小为目标建立数学模型，通过优化车辆路径寻求系统总成本最优的需求响应型接驳公交服务方案，其创新之处在于，在服务过程中允许乘客提交实时出行需求；定义车辆到站时间服从已知分布以描述其随机性。提出一种遗传算法和邻域搜索相结合的启发式算法对模型进行求解，该算法融合了遗传算法的全局搜索优势和邻域搜索的局部搜索能力，通过算例测试分析对本文算法的有效性及先进性进行验证。最后，基于西安市延平门地铁站设计数值实验，结果表明，考虑车辆随机到站时间可以在一定程度上减少乘客时间成本和系统总成本。     

高铁车站接驳公交灵活线路优化设计研究

目前高铁车站接驳公交仅服务离开高铁站的乘客,在回高铁车站时空车驶回造成极大的资源浪费. 本文设计了一种考虑回程的服务去往,以及离开高铁车站乘客的接驳公交服务模式,即“高铁快巴”灵活线路,区别于常规模式的固定线路,根据乘客预先提交的出行需求生成灵活型“伞状”线路,以车辆行驶时间最少为目标,通过站点拆分,构建灵活线路优化设计模型,运用IBM ILOG CPLEX进行求解,通过案例验证了模型的有效性,在合理的时间内求解出车辆的行驶路径. 当根据乘客提交的需求设计出车辆行驶路由后,系统会将车辆到站时间发送给乘客,乘客根据到站时间出行,方便了乘客的出行.     

高铁车站接驳公交灵活线路优化设计研究

目前高铁车站接驳公交仅服务离开高铁站的乘客，在回高铁车站时空车驶回造成极大的资源浪费. 本文设计了一种考虑回程的服务去往，以及离开高铁车站乘客的接驳公交服务模式，即“高铁快巴”灵活线路，区别于常规模式的固定线路，根据乘客预先提交的出行需求生成灵活型“伞状”线路，以车辆行驶时间最少为目标，通过站点拆分，构建灵活线路优化设计模型，运用IBM ILOG CPLEX进行求解，通过案例验证了模型的有效性，在合理的时间内求解出车辆的行驶路径. 当根据乘客提交的需求设计出车辆行驶路由后，系统会将车辆到站时间发送给乘客，乘客根据到站时间出行，方便了乘客的出行.     

基于改进遗传算法的接运公交线路生成优化模型

城市轨道交通接运公交线路布设效果直接影响到轨道交通线路的运营效率．为了探讨轨道交通接运公交线路的最优布设方案,以最少线路接运最大客流量为目标,建立了线路生成的优化模型,并给出了求解该模型的改进遗传算法．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,结果表明：两个轨道交通站点布设6条接运公交线路能够使接运公交线路的载运能力最大,为205人／（km／h）．     

基于出行数据的城市公交网络可达性研究

可达性是评估交通便利程度的有效指标，城市公共交通良好的可达性能够吸引更多人选择这类方式出行.基于公交刷卡、发车时间间隔等多源数据，提出考虑线路和流量的车站等待时间计算方法；利用换乘时间阈值拼接出行数据，获取起讫车站出行时间，建立两阶段机会模型.以北京市为例，评估公交网络实际可达性.研究表明：车站服务可达性和网络可达性均呈现城市中心高、郊区低、沿地铁变化趋势明显的特征，线路越多的车站可达性越高；传统的定值设置方法会低估高可达性车站的可达性水平，考虑流量和线路的等待时间计算方法是有效的.     

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机场与城市内部交通的衔接规划是城市综合交通规划的重要组成部分,分析机场与城市内部交通衔接规划存在的问题,建立一个高效的衔接系统是十分必要的。针对这个衔接系统的特征,从发展公共交通的角度考虑机场与市区之间的衔接关系,处理机场与市区衔接的问题。机场巴士和机场轨道交通的专线站点的布设和规模设计对解决整个衔接问题和提高衔接系统的效率起着关键作用。以现有公交换乘枢纽布局选址方法为基础,以旅客出行总时间最小为目标,建立了各类机场专线站点的布设模型,并利用遗传算法的计算方法对其进行求解。运用此模型,可以得出规划机场专线站点数目及其规模的合理方案。     

城市公交线网的一票制差异化票价策略优化

针对城市公交系统客流空间分布和线网运力配置不均衡问题,提出公交线路间差异化定价策略,通过价格杠杆调节客流需求分布. 针对我国普遍采用的一票制模式,在分析乘客广义出行费用的基础上,利用基于Logit 的线路间客流分配方法,并以总社会成本最低为目标,以满足输送能力和收费额度等为约束,建立了固定需求下的城市公交线网的差异化票价策略优化模型. 根据模型特点,设计了基于模拟退火算法的模型求解方法,综合优化各线路的票价水平和发车频率. 最后,将提出的模型和算法应用到典型公交线网上,算例结果表明,优化方法在较低的收费额度下即可实现较为明显的网络改善效果.     

城市公交线网的一票制差异化票价策略优化

针对城市公交系统客流空间分布和线网运力配置不均衡问题,提出公交线路间差异化定价策略,通过价格杠杆调节客流需求分布. 针对我国普遍采用的一票制模式,在分析乘客广义出行费用的基础上,利用基于Logit 的线路间客流分配方法,并以总社会成本最低为目标,以满足输送能力和收费额度等为约束,建立了固定需求下的城市公交线网的差异化票价策略优化模型. 根据模型特点,设计了基于模拟退火算法的模型求解方法,综合优化各线路的票价水平和发车频率. 最后,将提出的模型和算法应用到典型公交线网上,算例结果表明,优化方法在较低的收费额度下即可实现较为明显的网络改善效果.     

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考虑城市路网中不同出行方式车流之间相互影响,通过对私家车实行拥挤道路使用收费和增加公交发车频率之间的相互制约关系分析,提出了基于可变公交发车频率的城市拥挤道路收费定价的优化问题. 在分析确定路网上公交车和私家车出行方式的广义出行成本的基础上建立了该问题的双层规划模型,其中上层规划以路网上的出行者消费盈余最大为优化目标,下层规划为弹性需求下的组合出行网络用户平衡模型;并设计了基于模拟退火算法求解的优化算法. 算例分析表明,基于可变公交发车频率的城市拥挤道路收费定价模型和算法能够更有效地解决道路拥挤问题.