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原文传递基于共享单车轨迹的接驳地铁的微循环公交线路布设研究

论文题名：	基于共享单车轨迹的接驳地铁的微循环公交线路布设研究
关键词：	接驳公交;线路布设;轨道交通;共享单车;双层规划模型
摘要：	在城市化进程快速推进的时代背景下，城市居民的出行需求量急剧增加，由此带来的城市交通拥堵与环境污染问题同时也制约着城市的发展。因此，大力发展以轨道交通为代表的公共交通系统是全世界各大城市的共识。然而，从公共交通的发展历程来看，城市轨道交通系统由于其自身特性无法做到点对点服务，仍需小运量的地面接驳公交系统作为补充。然而，目前接驳公交线网规划仍存在线网布局缺乏整体统筹、公交站点布局不尽合理等问题，造成部分区域居民出行遇到“最初/最后一公里难题”，导致公共交通系统运营效率低下，降低了公共交通系统的服务水平。本文将采用交通出行大数据，基于共享单车数据深度挖掘城市居民的出行规律，构建考虑乘客出行选择行为的接驳微循环公交线网优化模型，并将其应用在实际道路网络当中。本文研究内容主要包括以下几个方面。　　（1）从微循环公交的概念出发，探讨微循环公交的特点及分类，从线路特征方面归纳总结现有微循环公交的运营特征；其次，分析微循环公交与其他公共交通方式的区别与联系；最后基于接驳微循环公交的自身特点，研究接驳微循环公交线路的布设流程。　　（2）基于共享单车订单数据对城市轨道交通站点周边共享单车的使用特征进行分析，并引入共享单车“取还比”作为聚类参数，采用k-means++聚类方法对城市轨道交通站点进行分类，明确各个轨道交通站点的类型，从而确定适宜布设接驳微循环公交线路的轨道站点类型。　　（3）本研究在轨道站点周边区域网格化的基础上将共享单车轨迹信息映射到网格当中，提出了网格化DBSCAN算法生成初始热点区域集合，并采用一种合并与分割的算法对初始区域重新划分得到满足乘客出行距离的出行热点区域，接着采用奇异值分解算法从所有的出行区域中筛选出具有稳定出行客流的区域作为接驳候选区域，最后以实际公交站点位置为参考，采用KD-tree算法获取距离每个接驳站点最近的公交站点位置，并将其作为接驳站点。　　（4）最后，基于上述工作，针对公交站点可能与多个轨道站点存在OD关系的客流“多对多”模式，本研究提出了一种基于两阶段法的接驳公交线网规划模型，该模型首先在已确定接驳站点的基础上提出一种启发式算法生成接驳公交线网，该算法考虑了实际公交线路布设中线路的走向和长度，采用连通性矩阵和线路补充算法保证线路的走向和长度符合实际公交走向。接着以系统内出行者的出行成本、运营商运营成本最小为目标，并针对出行者可能选择不同出行方式的情况，建立双层多目标规划模型优化公交接驳线网中包括轨道交通线路的各线路发车频率，并在回龙观与龙泽地铁站区域进行了实例验证。
作者：	倪克
专业：	道路与铁道工程
导师：	朱亚迪
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2023