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原文传递不确定需求的公交线网优化研究

论文题名：	不确定需求的公交线网优化研究
关键词：	公共交通;线网优化;不确定需求;随机模拟;粒子群算法
摘要：	常规公交具有投资小、见效快、线路容易调整、单车运量大、人均消耗的能源和人均排放的污染量较低等特点，发展公共交通是解决城市交通问题的最有效方式之一。公交需求是公交线网优化设计的数据基础，但是公交需求是不断变化的，提升公交线网自适应公交需求变化的能力，是提高公交服务水平，增加公交服务的可靠性的必要条件。当前公交线网设计大多依据固定的公交需求，没有考虑公交需求会受到时间变化、服务依赖性、随机性等因素的影响而产生变化的特征，这在一定程度上会影响公交线网有效的应对公交需求的变化。　　本文首先介绍了公交线网优化的一些基本理论，分析了公交需求预测不确定性、公交服务水平和公交服务可靠性等因素以及公交需求弹性函数对公交需求的影响等内容。假设公交需求服从一定的正态分布，使用蒙特卡罗方法对公交需求矩阵进行随机模拟。从乘客、公交企业、社会三个角度选取乘客出行总时间、公交车辆座位空置时间、公交出行与私家车出行时间差、公交车油耗四个目标函数，以三方利益加权和最大为线网优化目标，构建考虑不确定需求的公交线网多目标优化模型，以提高公交线网对不确定公交需求的适应能力。采用熵权系数法对每个目标函数赋予一定的权重比，使之成为一个目标函数进行求解，降低模型求解的难度，针对每个目标不同量纲利用经济转化系数对各个目标进行统一量化，把不同的目标值统一为费用的表现形式，设计求解思路并通过粒子群算法搜寻最优的公交线路组合。　　通过Sioux-falls network测试网络对模型与算法的有效性和合理性进行验证，求解出不确定公交需求与单一固定公交需求两种情景的最优公交线路组合。通过对比分析两种需求情景的最优公交线路组合的总目标费用和乘客总出行时间费用等指标，来判别两种需求情景下最优公交线路组合的优劣性。算例结果表明，不确定需求的公交线路组合各项指标都优于单一固定需求的公交线路组合，设计出的公交线网可以更好地适应需求的不确定性。在同一公交供给水平下，不确定需求的公交线网可以提供更高的服务水平，公交线网在应对公交需求的变动时更加高效。
作者：	许文聘
专业：	交通运输工程
导师：	贾剑青;王昕
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州交通大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文