大型公交站的动态排队论分析与优化

公交站台是公交系统中关键的节点,其服务水平的高低不仅影响公交车的运行效率,也会直接影响周边交通的运行状况。为了提高常规公交车通过港湾式站台的效率,首先分析了公交站台内车辆运行和乘客候车的特性,引入排队论模型中的基本参数,并将服务时间改进为根据站内车辆数不同而动态变化的函数。同时针对不同时段公交的达到规律,采用分时段参数提高模型精度;其次在港湾式停靠站内设置了主、副站台,从而将站台模拟为M/M/2/N的系统,并制定了公交智能化进站的引导模式;最后运用该模型对重庆市大庙公交站台进行了实例分析,现状调查表明:大庙公交站台内部的延误时间占总运行时间的40.1%,公交车通过大庙公交站台的时间会在高峰时期急剧增加。采用站台分区管理和公交智能诱导模式后,可以有效控制大庙站台公交的进出秩序,排队车辆数减少了77.5%且不会出现排队溢出的现象,同时在高峰时期车辆通过大庙公交站台的时间降低了41.1%。     

公交停靠站站台尺寸的研究

本文从长度和宽度对公交停靠站台的尺寸进行了计算和研究.根据公交车辆在不同停靠站布设形式下,公交进出站所需的长度不同,将公交停靠站分为三类(非港湾式站台、一般港湾式站台以及锯齿型站台);并根据各布设形式下公交进出站的动态过程和车辆转弯半径,通过对单个公交停靠泊位长度的研究,分别对三种公交站台的长度进行了确定.同时,在分析轨道交通站台宽度计算模型不适应于地面公共交通的基础上,提出了公交停靠站宽度计算的基本模型,并通过对站台候车区影响因素的分析,以数学建模的思路对站台候车区的宽度进行了重点研究,最终建立公交停靠站站台宽度的计算模型.最后,通过示例对研究成果进行了应用,结果与实际基本相符,证明该方法具有较强的可操作性.     

公交停靠站延误分析及估算方法

根据公交车停靠过程对公交停靠站延误进行了定义,以公交车辆的运行状态和延误产生的原因为基础对公交停靠站延误进行了分类,按照分类分析了延误的影响因素.提出了公交负荷到达率的概念,并以此概念从公交停靠站的供需两方面描述其运营情况.以北京市典型的港湾式和非港湾式公交停靠站为研究对象,确定了公交停靠站延误与公交负荷到达率的关系,对两类公交停靠站分别给出了延误估算的经验模型.     

分离式公交站点车辆停靠分配模型

设置分离式公交站台能够有效缓解单站台由于负荷过重造成的拥堵,而车辆停靠组织方案是其功效发挥的关键.本文将分离式两站台作为一个系统,通过分析上下游站台停靠车辆运行特征及相互作用,使用排队论和间隙接受理论分别构建了公交站台内服务延误和上游站台公交车辆驶出延误的测算模型,然后以分离式公交站台系统内车均延误最小为目标,提出了公交车辆在上下游站台的停靠分配模型.最后,以杭州市天目山路-环城北路路段的公交站点为例对该模型进行了验证,结果显示相比于平均分配,车均延误下降16. 53%和10. 29%,这对于提高城市干线公交系统的运行效率具有重要意义.     

基于自动寻迹的港湾式公交站台停靠路径研究

由于现有的公交车多采用自由停靠方式，导致车辆出站延误，泊位利用率低及乘客安全等问题.本文依据现有的公交车到站“一键式”自动停靠系统，以优化自动停靠公交车的运行轨迹为目标，分别利用三次样条插值、Atan和 Sigmoid函数对港湾式站台公交车停靠轨迹进行仿真分析.非线性约束优化结果显示，利用这 3种方法生成的停靠轨迹，可以得到连续的曲率，满足公交车靠站碰撞约束及港湾式站台停靠要求，均可以实时生成公交车进站运行轨迹. 与港湾式站台泊位曲线相比，Atan 曲线的平均位差 1.01 远小于三次样条插值的平均位差 10.21和 Sigmoid曲线平均位差 5.96.因此，轨迹结果分析显示，公交车基于 Atan轨迹曲线的停靠更便于乘客乘车、具有实时性强、可靠性高的特点，减少了进出站延误.     

港湾式公交站车辆出站延误研究

当港湾式公交站相邻外侧车道交通流量较大时,由于缺乏合适的可插入间隙将使公交车辆产生过多的延误。本文采用可穿插间隙理论,首先分析公交车辆出站过程,再确定公交车辆从启动到汇入路段车流的时间构成,其次确定公交车辆穿越临近车道交通流所需的临界间隙数值,从而确定不同流量路段港湾式公交停靠站公交车辆出站延误模型,最后利用VISSIM仿真软件,对外侧车道设置不同流量参数,并设置行程时间检测器,获得公交车辆延误仿真效果。     

基于对交通流影响分析的直线式公交站选型优化

为了进行直线式公交站选型优化,根据南京市某公交站台的调查数据,考虑交通负荷、公交车占用站台时间及停靠频率因素,比较虚拟港湾式公交站与普通直线式公交站对交通流的影响,建立了沿机非分隔带虚拟港湾公交站的车流速度模型.该模型可计算车延误,并结合通行能力进行公交站选型.研究表明,单车道路段设置虚拟港湾式公交站有利;两车道路段根据交通负荷等参数确定公交站选型;公交车平均停靠时间不超过1 min时,3车道路段设置普通直线式公交站有利.     

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停靠站泊位设计合理性是衡量停靠站设计合理与否的重要标志之一,合理的公交停靠站泊位数对于提高道路通行能力、减少交通拥堵具有重要意义。以公交车辆到达服从柏松分布、车辆停靠时间服从正态分布为前提,分析了公交车辆停靠过程,给出了停靠时间、清空时间、运营时间裕量的计算方法,根据停靠站通行能力计算模型给出了有效泊位数和设计泊位数的计算方法,并对南坪公交停靠站分别按港湾式停靠站和直接式停靠站两种方式进行了泊位设计,得出按两种方式设计均需设计3个泊位的结论。     

公交车辆进出停靠站对城市主干路路段的交通影响

公交停靠站对城市道路交通运行具有重要影响，尤其是车辆运行速度较快的主干路路段.以直线式、左侧港湾式、右侧港湾式停靠站为对象，利用无人机采集数据，构建影响率计算模型，研究和对比分析公交车辆进出不同型式停靠站时对主干路路段的交通影响.结果表明：受影响的社会车辆行为表现为减速跟驰、减速通过、停车等待、变换车道、借道通过 5种，以减速跟驰和变换车道为主；直线式停靠站对交通运行总影响最大；公交车辆在直线式停靠站静止停靠时影响最大，在港湾式停靠站加速出站时影响最大，且其在左侧港湾式停靠站处的停车不规范，易导致社会车辆的借道通过行为；受影响的社会车辆行为发生位置的分布亦区别较大.     

基于M/G/1排队模型的公交停靠站泊位数研究

公交泊位数的合理设计不仅能够提高道路通行能力、减少交通拥堵,还可以节约建设成本。传统模型把公交车辆的到达和服务均设为泊松分布,与实际的交通状况相差较大。本文假设公交车辆到达服从泊松分布,停靠时间服从一般分布,将公交停靠站抽象为一个M/G/1的排队系统,考虑了车辆在公交站台的停靠时间的变异系数较大,并不服从泊松分布的情况。运用一般分布来代替泊松分布,通过对排队系统相关数值指标的计算来推算公交停靠站的设计泊位数。作者对成都市西南交大的公交站泊位数进行了设计,将计算结果与现场调查的实际结果进行对比,发现该公交站现有泊位数不足,应增加1个泊位数才能满足现有的公交停靠需求。并将该模型与现有的M/M/1和M/M/N模型进行比较,认为该模型更能反映实际的交通状况,计算结果更可信。     

快速公交中间站设施设计研究

在分析快速公交（BRT）与常规公交在车站设计方面区别的基础上,确定了各组成部分的设计要素：运用“排队论”对车辆停靠区的车辆泊位数量进行计算,分别给出直线式车站和港湾式车站的停车区域长度的确定方法;基于乘客的候车特性,建立了乘客候车区宽度的计算模型;根据客流量、使用能力、超高峰系数等参数对自动售检票机的配备台数及其设置位置进行了研究;并从实用性、人性化角度描述了屏蔽门、天桥、地道等附属设施的设计问题。     

可超车条件下公交车站点延误估算模型研究

通过分解公交车在站点的等待过程,给出了公交车站点延误的分类和定义.运用排队论中的M/M/s模型,结合随机变量函数和幂级数等相关知识,基于平均排队时间、排队时间标准差和延误产生概率,采用理论推导的方法建立了公交车站点延误估算模型.该模型以公交车到达率、站点通行能力、泊位数和信号参数为解释变量.通过停靠站实地调查对模型进行了验证,表明所建模型可用于公交车站点延误的预测.     

公交专用道停靠站车辆停靠特征分析

本文首先根据公交专用道停靠站的设置方式对停靠站进行了分类,然后对公交专用道车辆的停靠过程进行了微观分析,通过调查数据对车辆的到达间隔与停靠时间特征进行了分析.分析的结果表明:对于到达间隔的分布规律,公交专用道停靠站设置在交叉口上游或路段中央时,公交车辆的到达间隔服从指数分布,当停靠站设置在交叉口下游时,受到交叉口交通信号的影响,车辆的到达间隔不服从指数分布,认为车辆到站服从一般分布;对于停靠时间的分布规律,可以认为服从正态分布.本文研究的结论可以为进一步研究公交专用道停靠站通行能力提供依据.     

公交优先信号控制交叉口延误分析与控制方法改进

公交优先策略是减少公交车延误的一种有效、可行的方式。通过模拟分析发现,交叉口人均延误减少量与公交车流率及优先时间的长度有关。为降低交叉口人均延误,对公交优先信号控制方法进行改进并使用软件进行仿真验证,结果表明,改进后的公交优先信号控制方法能够明显降低交叉口入均延误。     

基于可变车道的交叉口左转公交优先方法

为减少左转公交在信号交叉口的延误,提高通行效率,本文提出一种新的基于公交预信号的可变公交车道(VBAL)控制方法.提出VBAL的渠化模型及主预信号控制模型,利用车辆累积曲线图示法以现状的单左转(SLTL)方案为基准,将VBAL方案与双左转(DLTL)方案比较;建立左转公交和直行车辆延误变化量的计算模型,并进行灵敏度分析.结果表明,VBAL 方案能够在有效降低左转公交延误的同时,最大程度减少直行车辆延误的增加.最后,实例分析证明了VBAL方法的可行性.     

基于VISSIM的公交辅站设置研究

在多线路公交站点设置中,设置辅站能有效地解决多线路公交站点的站位上限约束问题,从而提高公交运行效率,目前设置公交辅站并没有明确的标准。基于VISSIM仿真软件,分析和比较在各路段不同流量的条件下,公交辅站位置对公交延误的影响,找出主站和辅站间的最佳间距,为公交站点的改善和合理布设提供参考。     

基于可变车道的交叉口左转公交优先方法

为减少左转公交在信号交叉口的延误，提高通行效率，本文提出一种新的基于公交预信号的可变公交车道(VBAL)控制方法.提出VBAL的渠化模型及主预信号控制模型，利用车辆累积曲线图示法以现状的单左转(SLTL)方案为基准，将VBAL方案与双左转(DLTL)方案比较；建立左转公交和直行车辆延误变化量的计算模型，并进行灵敏度分析.结果表明，VBAL 方案能够在有效降低左转公交延误的同时，最大程度减少直行车辆延误的增加.最后，实例分析证明了VBAL方法的可行性.     

公交车在站停靠时间建模研究

本文在实际调查统计的基础上,研究公交车在站停靠的流程及其影响因素,对公交车在站停靠时间建立数学模型,并对其科学性和实用性进行检验。