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时变路网下需求响应接驳公交路径规划研究
| 论文题名： | 时变路网下需求响应接驳公交路径规划研究 |
| 关键词： | 接驳公交;时变路网;需求响应;路径规划;Dijkstra算法;遗传算法 |
| 摘要： | 干线公共交通能有效解决居民的长距离出行问题，但同时会导致居民步行距离过长，存在居民出行“最后一公里”难题。而需求响应接驳公交是在低密度出行区域内，根据乘客出行需求为乘客提供“门到门”个性化服务的新型公共交通，是解决居民出行“最后一公里”问题的有效途径。目前大多数关于需求响应接驳公交的路径规划研究都是基于车辆行驶速度恒定的假设来进行的，但道路网络具有时变性，车辆行驶速度是动态变化的。因此在研究需求响应接驳公交路径规划问题时考虑时变路网因素是非常有必要的，能更加符合实际情况，使制定的线路方案更具可靠性。 本文首先结合研究现状，对研究问题的相关基础理论进行分析。介绍了需求响应接驳公交的定义与特征，确定了需求响应接驳公交系统的服务模式、系统组成和运营流程。阐述了时变路网的定义及特性，并对多种时间依赖函数进行分析，选择了基于行驶速度的时间依赖函数来描述路网的时变性。在对需求响应接驳公交和时变路网进行基础研究后，有针对性地分析了影响时变路网下需求响应接驳公交路径规划的因素，并确定了其路径规划流程。 然后针对研究问题中的实时需求和时变路网两个主要要素给出了处理方法。对于实时需求问题确定了定期更新策略和全局优化的路径更新策略；对于时变路网问题则结合时间依赖函数总结了路段时变行驶时间的计算方法，并考虑到时变路网下车辆行驶时间的不确定性，提出了利用改进的Dijkstra算法寻找两需求点间行驶时间最短路径的方法。在此基础上引入两需求点间时变行驶时间和时变行驶距离参数，从公交运营企业和乘客两个角度出发，构建了以包括公交发车成本、行驶成本、乘客乘车时间成本和时间窗惩罚成本在内的总成本最小为目标函数的初始路径规划模型和动态路径优化模型，并设计了调用Dijkstra算法的遗传算法用以求解模型。 最后，选择重庆市南岸区 6 号线邱家湾轨道站作为换乘点进行案例研究。结合实际路网利用Python编程进行模型求解，验证了模型和求解算法的有效性；并通过与静态路网下需求响应接驳公交路径规划结果进行对比，得出时变路网下需求响应接驳公交路径规划结果更加符合实际情况的结论，且能够避免车辆经过拥堵路段，提高运行效率。 |
| 作者： | 王秋菊 |
| 专业： | 交通运输工程;交通运输规划与管理 |
| 导师： | 周涛;张建旭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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