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原文传递面向换乘站点的灵活型公交微循环系统设计理论与方法研究

论文题名：	面向换乘站点的灵活型公交微循环系统设计理论与方法研究
关键词：	灵活型公交微循环系统;结构设计;运行机制;换乘站点
摘要：	在城镇化和机动化的大背景下，城市交通的供需矛盾日益尖锐，已经成为我国城市发展中一个不容回避的现实问题和迫切问题。在这些现实背景和存在问题的逼迫下，优先发展公共交通已经成为符合我国城市和交通发展的正确战略之一。截止到目前，我国部分城市公共交通的发展虽然取得了不小的成就，然而，城市公共交通的出行分担率仍旧处在很低的水平。究其原因，除了与公共交通系统供需不平衡之间的矛盾有关，更重要的原因是在现有的公共交通供给水平下，公共交通系统一体化整合进程以及新型服务系统发展缓慢，使得已有及新建的多种公共交通方式之间无法有效衔接，从而引发城市公共交通的许多通病，严重制约了城市经济发展和居民出行环境。　　因此论文以常规公共交通接驳服务未能覆盖的盲点区域出行难问题为切入点，面向非集聚出行客流（如低密度客流地区、低运输需求时段）及特殊需求乘客，以满足乘客的个性化、弹性化需求为导向，探讨一种新型的贴切于实施应用现实环境的城市灵活型公交微循环系统设计理论与方法。以期在各类公共交通系统之间建立起有效衔接，改善整个城市公共交通系统的可达性、提高城市公共交通运输效率，促进城市综合公共交通运输体系的建立。　　首先，论文从机理解析层面，对灵活型公交微循环系统的内涵及其功能与特性进行界定，阐述灵活型公交微循环系统的关键设计参数及其获取方法，并给出该新型系统的规划设计流程和系统运营机理。　　其次，论文从决策分析层面，就该新型系统的意愿调查进行研究分析，利用统计分析理论对研究区域内居民对该新型系统的接受程度、关键参数的选择意愿、可承受的票价等进行研究，并就一些重点问题进行讨论并与国外类似调查进行对比分析。　　再次，论文从网络优化层面，从解析国内路网条件、居民出行特性及公共交通规划与运营实践入手，摒弃国外“矩形服务区域，均匀分布需求”的建构模式，针对国内大多数城市换乘站点尚未成网的现实情况，围绕换乘枢纽为中心，在其可能的最大乘客吸引半径之内的区域内，构建以“不规则服务区域、离散非聚集需求”为核心的基础网络，以最大化服务的需求数量决策目标，最小化运营者的运营成本为辅助决策目标的最优服务区域选择模型，为该类新型系统的规划运营提供决策支持。此外，文章还使用实际案例验证了上述模型与算法的有效性。　　最后，论文从系统运营层面，针对面向换乘站点的灵活型公交微循环系统的特殊需求和运营特性，在给定乘客需求和车队规模的条件下，基于圆形的服务区域提出了“多车大区，协调调度”的运营模式，同时以综合考虑出行者（包括最小化乘客等待接驳公交车时间与最小化乘客主线公交换乘时间）与运营者（最小化车辆运营时间）双方利益为优化目标，建立了灵活型接驳公交线路优化与协调调度同步优化模型。最后提出一种基于新型重力模型的启发式求解算法，并通过数值案例仿真验证了该模型与算法的有效性。　　论文的创新点包括:就灵活型公交微循环系统的系统特性进行了深入的探讨和剖析，提出了灵活型公交微循环系统规划设计所需考虑的主要因素和流程;随后基于国内“小区型”住宅开发特点、不规则路网以及支路网不发达等现实条件，分别建立了基于“不规则服务区域、离散非聚集需求”的最优服务区域选择模型和基于“多车大区，协调调度”运营模式的线路优化与协同调度模型，构建了一套完整的该类新型系统的系统规划设计及运营管理的研究体系。为了能够更加真实地反映现实世界的交通情况，本文构筑的该类新型系统的协调运营调度模型还有待在后续的研究工作中进行延伸和拓展。此外，开发出一套高效的运营管理系统也是后续研究的重要内容。
作者：	潘述亮
专业：	控制理论与控制工程
导师：	邹难;俞洁
授予学位：	博士
授予学位单位：	山东大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文