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时变路网下的城市定制公交线路规划研究
| 论文题名： | 时变路网下的城市定制公交线路规划研究 |
| 关键词： | 定制公交;线路规划;时变路网;Dijkstra算法;蚁群算法 |
| 摘要： | 目前我国交通拥堵、环境污染等城市问题日益严重，在更好解决这一系列问题并满足出行者多样化需求目标下，大力发展多元化公共交通是有效解决措施之一，定制公交便在发展多元化公共交通措施下应运而生。科学合理地对定制公交线路进行规划是保证其服务水平及运行效率的关键一步，其中线路运行效率与路网运行状态有着密切关系。考虑到路网运行状态随着时间发生改变，本文基于路网实际运行状态，针对路网时变特点对定制公交线路进行研究，从而更好地保障线路运行时效性，提高定制公交乘坐吸引力。 首先，本文对定制公交相关特征及有关基础理论进行了研究。阐述了定制公交的定义与优势，并与其他交通方式特性进行对比，明确了定制公交在出行市场中的定位。分析了定制公交的运营要素、服务流程和发展现状。基于层次聚类算法和k-means算法，提出了定制公交站点选址方法。同时阐述了定制公交线路规划要点，为后续时变路网下定制公交线路规划提供理论基础。 其次，提出了时变路网下定制公交站点间路网层最短路径求解方法。通过对时变路网定义、特性及三种时间依赖函数进行研究，选取了合适的时间依赖函数计算跨时间领域现象下的行驶时间。然后提出了时变路网下各时段道路速度标定方法。在选取合适的时间依赖函数基础上，提出了时变路网下的Dijkstra算法，以求解站点间行驶时间最短路径。并以小规模算例验证了算法的合理性，为下文时变路网定制公交站点层路线规划提供算法支撑。 然后，以时变路网下“多点对单点”早高峰通勤类定制公交线路类型作为研究对象，构建了以乘客出行时间成本、企业运营成本为目标，站点数、上座率、车容量、最晚到达目的地时间为约束条件的线路规划模型。设计了实时调用时变Dijkstra算法的蚁群算法求解步骤对本文构建的线路规划模型进行求解。 最后，以重庆市茶园某区域为案例进行研究。根据乘客出行需求数据，对上车站点进行了选址，构建了站点间路网。考虑研究路网具体路段各时段历史实际运行速度对时变路网下定制公交线路进行求解。通过与本案例研究乘客乘坐其他出行方式结果进行对比分析，发现本文求解结果符合定制公交介于常规公共交通与小汽车的出行定位，在较节省出行成本的同时能更好满足乘客出行时效性。与静态路网下定制公交线路求解结果进行对比分析，得出在符合路网实际运行情况下，本文基于时变路网所求解的定制公交线路总运行里程和总运行时长均有所增加。 |
| 作者： | 罗紫宇 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 周涛;蔡晓禹 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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