详情

原文传递自行车与公交车组合出行条件下的换乘点选址优化研究

论文题名：	自行车与公交车组合出行条件下的换乘点选址优化研究
关键词：	自行车;公交车;换乘点;选址方案;交通规划
摘要：	城市交通的快速发展使得人们的出行更加便利，但同时也因此产生了许多交通问题（例如交通拥堵），这些问题严重制约着社会经济的可持续发展。共享单车的出现使得自行车这种交通方式开始得到出行者的广泛使用，并且对交通拥堵和环境污染问题起到了一定的改善作用。但是自行车在出行过程中受到出行距离因素的影响，对于使用自行车的出行者，在短距离中可以依靠自行车一种方式完成出行，而在长距离出行中，则必须要采用自行车换乘公共交通的组合出行模式。交通流分配问题的研究为解决城市交通中的主要问题以及交通规划策略的制定和实施提供了理论依据。然而目前对自行车出行的相关研究显然还不够完善。一方面，现有的交通流分配模型在构建广义费用函数时，通常只考虑时间和价格因素，而忽略了出行距离的影响。另一方面，近年来，共享单车的兴起使得自行车出行逐渐增多，但自行车换乘设施规划得尚不够完善。　　基于以上分析，围绕“自行车+公交车组合出行”条件下换乘点优化选址问题展开研究。首先，针对我国城市多方式交通网络中的居民出行特点，提出构建多方式交通超级网络模型的方法，考虑距离因素，构建多方式交通网络中各弧段及路径的广义费用函数。在此基础上，建立考虑距离因素的多方式交通流分配模型。其次，基于考虑距离因素的多方式交通流分配模型，从交通拥挤和污染排放两个角度出发，构建自行车换乘点的双层规划选址模型，研究自行车换乘点的选址规划对各种方式的分担率、换乘需求量以及社会效益的影响。本文所做的主要工作如下: 　　(1)针对城市多方式交通系统中各方式的出行特点，考虑换乘行为，将出行者在多方式交通网络中的出行过程分为上网、运行、换乘和下网四个过程。根据图论和超网络的相关理论，分析多方式交通系统的结构特征，提出城市多方式交通超级网络模型的构建方法和网络中各元素通用的表示方法。在此基础上，定义多方式交通超级网络中的超路径、子路径及有效超路径的概念，并且基于子路径的概念，提出多方式超级网络中最短有效超路径的搜索算法。　　(2)基于出行过程的四个过程，考虑距离因素，从时间、价格和舒适度感知成本三个要素出发，构建弧段、子路径以及超路径的广义费用函数。基于子路径费用，提出改进的有效超路径搜索算法。同时，基于随机用户均衡理论提出相应的考虑距离因素的交通流均衡模型及其求解算法，通过数值算例对模型和算法的可行性和有效性进行验证。求解结果说明了出行距离对出行者的出行选择有着重要影响，出行距离是研究出行者出行行为时的一个必不可少的考虑因素。　　(3)对自行车换乘点选址的影响因素进行分析，考虑社会效益最优，建立自行车换乘点的双层规划选址模型。其中社会效益主要包括交通拥堵和污染排放两个方面。上层模型为离散选址模型，下层模型为随机用户均衡模型。基于改进的路径搜索算法和考虑距离因素的多方式交通流分配模型，并且采用遗传算法对其进行求解，通过数值算例对模型和算法验证，对选址结果和参数灵敏度进行分析。算例说明了自行车换乘车点不能随意设置，也不是修建得越多越好，过多设置停车点反而会造成资源浪费，造成整个交通系统的效益降低，而合理的规划布局会使整个系统的效益达到最大化。
作者：	周豪
专业：	系统科学
导师：	四兵锋
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文