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基于短时客流预测的公交线网动态协同调度方法研究
| 论文题名： | 基于短时客流预测的公交线网动态协同调度方法研究 |
| 关键词： | 公交线网;动态调度;多模式组合调度;短时客流预测;双层优化模型 |
| 摘要： | 我国公交大多采用定点发车的行车调度方法且无组合调度模式，无法根据客流的实时变化灵活组织动态运营，难以合理运用交通资源，节约运营成本、满足乘客的出行需求。本文通过对公交运营调度相关内容进行分析，提出了基于融合多元特性的短时客流预测进行公交线网动态协同调度的研究思路，具体研究方法为： 首先，研究公交客流数据的预处理，分析公交客流时空特性，确定预测方法：融合时间变化规律、空间分布特性和外部输入特征三大因素，形成一种融合时空特性和外部特征的客流多元特征输入矩阵；继而提出一种基于CNN和GRU的短时客流组合预测模型，能够分别捕获时空特征。 其次，分析全程车、区间车和大站快车的调度原理、研究重点、与应用现状等方面，总结其适用环境与优缺点，探究组合调度的必要性，提出一种联合计划层与调度层的多模式组合调度方法，形成兼具区间运行与跨站限停性质的越站车模式，并于全程车在计划层中进行融合。这种组合模式对公交到站时间的不确定性和客流需求的动态特性鲁棒性更强，可增强公交线网运行的机动性和服务效率。 然后，以预测数据为输入，提出一种公交路网环境下的公交多模式组合优化方案方法，以双层规划模型同时达到时间、空间层面的调度安排优化；考虑车辆容量与乘客滞留问题，使调度模型对车辆实际运力更新和客流的变化干扰鲁棒性更强；根据公交线网中干线和支线间的换乘时间窗，进行不同线路发车计划间的协同调度，实现多条公交线路的协同调度优化，最终，输出包含发车时刻表和行车越站计划的完整线网运行方案。 最后，通过对短时客流预测模型与公交多模式动态协同调度策略的案例分析，验证了基于融合时空特性的短时客流预测进行线网公交动态协同调度的可行性与实用性。 |
| 作者： | 栾泊蓉 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 周竹萍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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