軌道交通影響下的常規(guī)公交線網(wǎng)優(yōu)化及其應(yīng)用研究.pdf

1、隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，城市公共交通需求和基礎(chǔ)設(shè)施供給之間的矛盾越來(lái)越突出。城市交通擁擠問(wèn)題不僅影響到人們的正常生活，也嚴(yán)重制約著一個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，在城市化進(jìn)程中，迫切需要解決不斷增加的公共交通需求所引起的矛盾。城市軌道交通作為解決大城市交通擁擠問(wèn)題的途徑之一，正在我國(guó)主要的大城市被廣泛推廣。但是，軌道交通的線網(wǎng)密度及覆蓋率受到一定的限制，所以要能充分發(fā)揮其大容量、高效率等優(yōu)勢(shì)，必須要借助其它交通方式的配合。在我國(guó)城市綜合公共

2、交通體系中，一般是先有常規(guī)公交，后有軌道交通。為了使常規(guī)公交與軌道交通能一起構(gòu)成城市協(xié)調(diào)發(fā)展的綜合公共交通運(yùn)輸系統(tǒng)，就必須對(duì)常規(guī)公交線網(wǎng)重新進(jìn)行優(yōu)化，使兩者能有機(jī)結(jié)合、相互補(bǔ)充、共同發(fā)展成多元化的城市綜合公共交通系統(tǒng)。
　　為了研究城市軌道交通出現(xiàn)后常規(guī)公交線路的優(yōu)化問(wèn)題，本文以成都市公共交通線網(wǎng)系統(tǒng)為背景，針對(duì)接駁軌道交通的常規(guī)公交線網(wǎng)優(yōu)化問(wèn)題，主要開(kāi)展了以下四方面的研究:
　　第一，為了分析軌道交通對(duì)常規(guī)公交乘客選擇出行

3、方式的影響，基于出行時(shí)間最少為出行方式選擇的目標(biāo)，用Dijkstra算法尋找出行時(shí)間最短的路徑，使用MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)軌道交通影響下的常規(guī)公交客流量OD矩陣的算法設(shè)計(jì)，可以對(duì)配合軌道交通的公交線網(wǎng)的優(yōu)化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。該方法與傳統(tǒng)的重力模型相比，避免了估計(jì)阻抗系數(shù)的復(fù)雜過(guò)程。研究結(jié)果表明，如果是基于換乘次數(shù)的最少化為決策目標(biāo)，則對(duì)原來(lái)的客流OD數(shù)據(jù)影響不大。
　　第二，在兩類主要的非集計(jì)模型—Logit和Probit模型的基礎(chǔ)上

4、，構(gòu)建了一類組合交通工具選擇概率模型。然后對(duì)出行人交通方式選擇概率進(jìn)行估算，從而重新估計(jì)在城市軌道交通出現(xiàn)后，對(duì)出行人公交客流分配的選擇。數(shù)值計(jì)算表明，組合預(yù)測(cè)方法可以較好彌補(bǔ)單純使用Logit和Probit模型的不足。
　　第三，基于出行人總花費(fèi)時(shí)間最少的目標(biāo)，對(duì)平行于城市軌道交通的常規(guī)公交線路的站點(diǎn)數(shù)目?jī)?yōu)化設(shè)置問(wèn)題進(jìn)行了研究。在沿城市軌道交通或者公交線路的出行人均勻分布的假設(shè)下，得到了最優(yōu)站點(diǎn)數(shù)目公式。研究結(jié)論表明站點(diǎn)數(shù)目設(shè)置

5、與公交線路上的運(yùn)行速度成正向變化關(guān)系。同時(shí)，常規(guī)公交站點(diǎn)與軌道交通站點(diǎn)的同一位置的設(shè)置未必是最優(yōu)的選擇。這就要求在軌道交通建立后，有必要重新對(duì)常規(guī)公交站點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化配置，從而使得軌道交通與常規(guī)公交一起到達(dá)最大的運(yùn)輸效用，最大程度上滿足不同出行人的需求。
　　第四，在對(duì)不同區(qū)位城市軌道交通車站換乘客流（預(yù)測(cè)估計(jì)）分析的基礎(chǔ)上，以乘客平均出行時(shí)間最小化、公交集團(tuán)的營(yíng)運(yùn)成本最小化的多目標(biāo)，建立了接駁城市軌道交通的常規(guī)公交線路的優(yōu)化模型，分

6、別分析了垂直于軌道交通的常規(guī)公交線路密度，以及平行于軌道交通的常規(guī)公交線路密度及其站點(diǎn)設(shè)置等優(yōu)化問(wèn)題，并設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的遺傳算法求解該多目標(biāo)問(wèn)題，最后利用算法對(duì)成都市地鐵1號(hào)線和2號(hào)線出現(xiàn)后，沿線公交線路的優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行了計(jì)算分析。
　　綜上所述，本文的研究為解決軌道交通出現(xiàn)后，如何估算城市公共交通客流OD矩陣變化提出了新的模型和算法。包括單線站點(diǎn)優(yōu)化模型和多線網(wǎng)的優(yōu)化模型。研究結(jié)論對(duì)于建立高效的城市軌道交通接駁系統(tǒng)，形成城市軌道交通與