城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)輸效率理論.pdf

1、對(duì)效率的不斷追求是人類(lèi)社會(huì)進(jìn)步的基本動(dòng)力之一。數(shù)萬(wàn)年來(lái)，人們不斷試圖用各種方法提高社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)的效率，對(duì)于運(yùn)輸活動(dòng)也是如此。世界大城市數(shù)十年來(lái)的經(jīng)驗(yàn)表明，發(fā)展大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)化的城市軌道交通系統(tǒng)，是解決城市交通問(wèn)題的必經(jīng)之路。我國(guó)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的數(shù)量和規(guī)模已經(jīng)世界第一，投資規(guī)模和運(yùn)營(yíng)成本也愈發(fā)龐大，其運(yùn)輸效率問(wèn)題非常值得關(guān)注。現(xiàn)有研究較少?gòu)南到y(tǒng)角度給出軌道交通網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸效率的本質(zhì)和計(jì)算。本文以城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)輸效率問(wèn)題作為研究對(duì)象

2、，試圖揭示網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸效率的本質(zhì)和規(guī)律，探索優(yōu)化效率的途徑和方法。
　　論文的研究思路是:首先，根據(jù)目前我國(guó)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展面臨的問(wèn)題和效率的一般性概念，提出“城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)輸效率”的理論框架，在此框架下展開(kāi)研究;然后，根據(jù)系統(tǒng)能力供給和乘客出行需求這兩大影響網(wǎng)絡(luò)效率的關(guān)鍵因素，研究基于供需匹配的運(yùn)輸效率幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題;進(jìn)一步，為了解決網(wǎng)絡(luò)效率的計(jì)算問(wèn)題，提出了影子效率理論，給出了基于仿真的效率估算方法。隨后，提出了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)

3、輸效率優(yōu)化策略的仿真研究實(shí)驗(yàn)方法;最后，通過(guò)北京地鐵網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際案例證明仿真實(shí)驗(yàn)方法的可行性。
　　論文的主要內(nèi)容包括:
　　(1)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)輸效率理論框架研究。給出了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸效率的定義，提出將運(yùn)輸效率分為“能力產(chǎn)出效率”、“能力利用效率”和“交通需求滿(mǎn)足效率”三個(gè)層次的效率“三層次”理論，分析了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸效率的本質(zhì)和特性，系統(tǒng)研究了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸效率的影響因素體系，揭示能力和客流的供需匹配關(guān)系是影響效率的主要因素。提出了

4、全局優(yōu)化的效率評(píng)價(jià)和計(jì)算方法。給出了效率的優(yōu)化策略集，并提出了基于仿真的優(yōu)化策略驗(yàn)證方法。
　　(2)基于供需匹配的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸效率的關(guān)鍵問(wèn)題研究。從效率是交通供給對(duì)交通需求的滿(mǎn)足程度這一基本理念出發(fā)，從供需匹配過(guò)程角度，定性闡述了能力（交通供給）和客流（交通需求）這兩大方面和效率之間的互動(dòng)關(guān)系。研究了客流預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確、客流數(shù)據(jù)采集、常乘客行為、能力協(xié)調(diào)和瓶頸這四個(gè)供需匹配優(yōu)化過(guò)程中的關(guān)鍵問(wèn)題，給出了解決方法，并總結(jié)了基于供需匹配的效率

5、優(yōu)化建議。
　　(3)影子效率理論研究。主要解決定量研究能力、客流、效率之間關(guān)系問(wèn)題。將影子效率定義為“能力投入的影子效用”，討論了影子效率的提出、特性和影響因素，提出了影子效率的仿真計(jì)算方法，并給出了影子效率的經(jīng)濟(jì)學(xué)解釋和應(yīng)用領(lǐng)域。并給出了“雙倍時(shí)間懲罰”的系統(tǒng)整體效用計(jì)算方法。
　　(4)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸效率優(yōu)化策略仿真研究。主要研究網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸效率的定量?jī)?yōu)化方法。提出了基于仿真的效率優(yōu)化方法，介紹了仿真系統(tǒng)的框架和功能，提出了單一

6、優(yōu)化策略的仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和基于DEA的組合優(yōu)化策略的仿真實(shí)驗(yàn)方法。
　　(5)北京地鐵網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸效率仿真優(yōu)化案例研究。以北京地鐵現(xiàn)有實(shí)際網(wǎng)絡(luò)為研究對(duì)象，根據(jù)目前北京地鐵的特點(diǎn)和問(wèn)題，首先提出了適合北京地鐵的效率優(yōu)化可能策略。通過(guò)北京地鐵網(wǎng)絡(luò)單一優(yōu)化策略的仿真實(shí)驗(yàn)，找到對(duì)北京地鐵網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)輸效率影響較大的優(yōu)化策略，完成了北京地鐵網(wǎng)絡(luò)效率復(fù)合優(yōu)化策略的仿真實(shí)驗(yàn)，并用DEA方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，找到北京地鐵網(wǎng)絡(luò)效率優(yōu)化規(guī)律。證明前述理論和

7、方法的可行性。
　　論文研究的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在:
　　(1)提出了“城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)輸效率”理論框架。給出了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸效率的定義和“三層次”效率理論，總結(jié)了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸效率的特性和內(nèi)涵，系統(tǒng)分析了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸效率的影響因素。
　　(2)提出供需匹配關(guān)系是城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的能力、客流與效率之間的互動(dòng)機(jī)理?；诠┬杵ヅ溥^(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，研究了其中4個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題:客流預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確問(wèn)題，客流數(shù)據(jù)采集問(wèn)題，常乘客行為問(wèn)題和能力瓶頸問(wèn)