原文传递
基于公交需求变化的柔性公交线网设计
| 论文题名： | 基于公交需求变化的柔性公交线网设计 |
| 关键词： | 柔性公交网络;公交需求;线路网设计;遗传算法 |
| 摘要： | 城市的公交需求是随时间的变化而变化的，不同时期公交需求量和公交需求分布均会呈现不同的特征。公交网络运能的供给适应公交需求的变化，实现不同时间下需求和供给的良好匹配，是提升公交系统服务水平、减少公交运能浪费、提升社会整体利益的必要条件。当前公交线网设计一般依据单一固定的公交需求，缺少对公交需求变化的考虑，导致了公交网络难以有效应对公交需求的变化。 本文分析了公交需求的长期及短期变化规律，发现短期需求变化有较明显的规律，可以把短期需求变化归纳成以一周为周期的波动变化过程，每周的需求变化可以通过七天的OD表来反映。公交需求变化的周期性波动规律，为科学设计公交线网提供了依据。为应对公交需求的变化，提出构建柔性公交网络以应对需求变化的方法。在给出柔性公交网络概念的基础上，分析了公交网络柔性的结构层次，把公交网络柔性分为缓冲柔性、适应柔性及创新柔性三个层次，分别反映公交网络理解需求、迎合需求及引导需求的能力，其中缓冲柔性是构建柔性公交网络的基础。 重点研究了构建公交网络缓冲柔性的方法。在分析乘客、公交企业和社会三方利益诉求的基础上，以三方利益加权和最优为线网设计目标，以变化的公交需求矩阵为设计依据，提出公交线网设计的目标函数，建立了科学设计公交线网的多目标优化模型。模型通过乘客等车时间、超载运营时间、公交未利用运能时间、公交车队规模、乘客多耗用的时间以及未满足乘车需求的乘客数量等指标考虑各方的利益诉求，通过不同需求模式下的目标函数值计算，考虑公交线网对不同需求模式的适应性，并且以货币的形式对这种适应性的大小进行量化。通过模型的求解得到最优的线网，达到增强公交网络缓冲柔性的目的，提高公交网络应对需求变化的能力。 公交线网设计模型的求解属于多目标优化问题，采用分步求解的算法，降低模型求解的复杂程度。算法以备选线路筛选为前提，以遗传算法搜寻为骨架。第一步在线路层面缩小求解空间，第二步在线网层面应用遗传算法寻找最优的线路组合，并对遗传算法引入最优个体选择及模拟退火拉伸两种改进措施，确保种群朝着理想目标进化。算例结果表明，在考虑公交需求变化的条件下，设计出的公交线网能够更好地适应需求的变化，具有应对需求变化的缓冲柔性。同时通过备选线路的筛选缩小公交线路的搜索空间，可以减少计算时间，加快遗传算法的收敛速度。 |
| 作者： | 孙庆军 |
| 专业： | 交通运输规划与管理 |
| 导师： | 谢秉磊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
