城市公交系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)能計(jì)算與優(yōu)化整合理論及方法研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，出行需求的多樣性以及城市公交系統(tǒng)優(yōu)先發(fā)展，對整個(gè)公交系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)布局、運(yùn)能配置和樞紐體系規(guī)劃提出了更高的要求。為了避免單一方式、單一線路運(yùn)能配置的片面性和局限性，有必要整合各公交方式的資源，辨識公交系統(tǒng)各線路的功能配置，構(gòu)建換乘體系，分析影響公交系統(tǒng)整體運(yùn)能的瓶頸線路與站點(diǎn)，建立科學(xué)合理的公交系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)能計(jì)算和優(yōu)化整合理論體系和方法，為公交系統(tǒng)服務(wù)水平的改善提供決策支持，這不僅對我國公交系統(tǒng)規(guī)劃理論的不

2、斷完善和發(fā)展起到積極的作用，也是我國公交優(yōu)先發(fā)展理論體系的必要補(bǔ)充和完善。此外，建設(shè)和發(fā)展多種公交方式有效銜接的公交系統(tǒng)是解決城市交通問題的關(guān)鍵，尤其是在我國目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，而公交建設(shè)資金較匱乏的情況下，提高公共交通的運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量，更有目標(biāo)性地對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)行投資是行之有效的措施，可有效整合現(xiàn)有的系統(tǒng)資源，避免投資的盲目追加造成的資源浪費(fèi)。 本文首先提出了城市公交系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)能的概念，通過對城市公交系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)能的界定分析

3、得出其相關(guān)影響因素，這些影響因素包括：外部環(huán)境、乘客需求模式、公交運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)、公交服務(wù)水平、線路能力、站點(diǎn)和樞紐能力，并分別對這些因素進(jìn)行分析。 其次，根據(jù)對公交系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)能概念的界定，將城市公交系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)能計(jì)算模型分為常規(guī)公交系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)能計(jì)算模型和多式公交系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)能計(jì)算模型；根據(jù)公交系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)特性，采用雙層規(guī)劃方法構(gòu)建了考慮服務(wù)水平的常規(guī)公交系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)能模型和多式公交系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)能模型，結(jié)合模型特點(diǎn)設(shè)計(jì)了基于鄰域搜索的混合遺傳算

4、法，通過相關(guān)算例驗(yàn)證了模型和算法的可行性和收斂性。 第三，在城市公交系統(tǒng)線網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，提出城市公交系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)能優(yōu)化整合多目標(biāo)模型；由城市公交的規(guī)劃實(shí)踐擴(kuò)展得到了基于需求滿足要求的城市公交系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)能優(yōu)化整合模型和基于總成本限制的城市公交系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)能優(yōu)化整合模型；鑒于城市公交系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)能優(yōu)化整合模型為NP-hard問題，本文采用啟發(fā)式方法將數(shù)學(xué)優(yōu)化方法和交通運(yùn)輸規(guī)劃新理念和新方法相結(jié)合，提出了“宏觀整合，微觀調(diào)整”的規(guī)劃理念

5、以及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)能優(yōu)化整合的總體規(guī)劃框架；通過城市公交系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)宏觀定性和定量分析方法得到的規(guī)劃結(jié)果作為微觀調(diào)整的主要規(guī)劃依據(jù)；根據(jù)所需基本數(shù)據(jù)，提出微觀調(diào)整的規(guī)劃步驟，這些步驟主要包括了基于區(qū)域功能等級的城市公交線路的微觀調(diào)整、基于階段化路徑層級的城市公交系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分配以及基于質(zhì)量互補(bǔ)策略的城市公交線網(wǎng)運(yùn)能配置分析，并通過配置成本的對比分析得到線網(wǎng)運(yùn)能優(yōu)化配置結(jié)果。 最后，通過北京市海淀區(qū)山后地區(qū)公交系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)能優(yōu)化整合的實(shí)證研究，對公