公交线网优化技术研究综述

在优化供给侧结构性改革的背景下,北京市积极开展公交线网优化工作,以达到提升地面公交吸引力,缓解交通拥堵,实现节能减排的目的。公交线网优化是一项非常复杂的工作,涉及面广,技术难度大,需要科学的优化方法和流程进行决策支持。本文通过对几十年来国内外关于线网优化关键技术的八十余篇文献的系统研读、梳理、分析、总结,将这些文件归结成类,从公交线网优化目标、需求预测方法、线网优化算法及数学模型等3个关键问题出发,系统总结了以往研究的经验,更分析了研究中不足之处,为北京市公交线网优化工作的开展提供了借鉴,指明了下一步研究的思路和方法,为北京市公交线网优化工作奠定了研究基础。     

基于多需求响应的定制公交绿色线网优化

通过对定制公交服务模式系统的探究,结合绿色交通理论,对多需求响应机制下的定制公交线网优化问题进行了系统研究。在已知乘客需求的条件下,以定制公交需求服务率、平均上座率、定制公交总成本3方面最优为目标,其中定制公交总成本为运营距离成本、运营时间成本、运营环保成本、运营固定成本3者最优,构建了多需求响应机制下的城市绿色定制公交线网优化模型。多种需求模型依次为单对多定制公交线网优化模型、多对单定制公交线网优化模型、多对多定制公交线网优化模型。对定制公交线网优化模型细化研究,设计了上车线网和下车线网相结合的分层线网算法。上车线网规划以改进的蚁群算法求解,上车线网与下车线网的连接规划通过聚类分析思想取得,下车线网规划以精确数学算法得到。以杭州市的定制公交线网为实例,对多对多定制公交线网优化模型和分层线网算法进行了验证。通过对方案对比分析和车型对比分析研究,分别以总里程、总时间、总成本、总体服务率为主得到了不同线路方案,通过算法分析得到了综合成本最优线路方案和各种方案下的不同车型配比模型。结果表明:基于分层线网算法提出的多需求响应机制下的绿色定制公交线网优化方案,满足社会、乘客、企业3方面需求,对定制公交线网系统优化问题提供了新思路。     

新型城镇化背景下高淳区城乡公交线网一体化研究

在新型城镇化、乡村振兴背景下,高质量发展城乡公交已成为社会各界的广泛共识。然而,新冠疫情的冲击使得城乡公交客运量持续下滑,在确保城乡公交服务水平不降低的前提下,通过优化城乡公交线网布局,实现降本增效,以推动城乡公交的可持续发展。城乡公交线网的组织模式和结构形态是城乡公交发展的承载骨架,其结构设计是否科学合理将直接影响城乡公交一体化运营的效率和经济效益。城乡公交线网的组织模式和结构形态是支撑城乡公交发展的核心框架,其结构设计的科学性与合理性直接关系到城乡公交一体化运营的效率和经济效益。本文阐述了对高淳区城乡公交线网问题的分析,对城乡空间结构进行解读,结合客流探索全域城乡公交换乘枢纽布局和多层次公交线网的优化方法,为同类型城市城乡公交线网调整提供参考。     

快速公交投入运营下的常规公交线网优化调整实证分析研究——以乌鲁木齐市为例

围绕快速公交网络提出常规公交线网优化调整的思路、方法及评价指标,并结合某市实际情况,采用定性与定量分析相结合的方法,利用综合交通模型,对快速公交沿线的常规公交线网优化调整进行实证分析研究,从而为常规公交线网优化调整提供理论参考.     

重庆市主城区公交线网优化标准研究

城市公交线网优化是公交优先发展的重要内容之一,对解决城市交通问题十分重要;公交线网优化标准是城市公交线网优化的前提和基础。基于重庆主城区公交汽车线网资源优化研究成果,针对重庆市主城区公交存在的主要问题,提出重庆主城区公交线网优化标准。     

中小城市常规公交线网优化方法研究

针对中小城市公交线网的特点,提出了基于路线优选的公交线网优化方法.根据中小城市公交的实际情况,以线网单位效益最大为目标,并选择约束条件建立了中小城市公交线网优化模型.在进行线网优化时,将优化过程分解为公交站点合并、公交起讫站点的选择与配对、候选公交线路集的生成、线路优选几个步骤,降低了模型求解的难度.并针对各个步骤分别利用匈牙利算法、Yen算法和穷举法设计了相应的计算程序,使优化方法具备实际应用的可操作性.      

考虑轨道交通作用效应的城市公交线网优化方法

在分析轨道交通对常规公交客流的诱增、分流和互补等三种作用效应的基础上,采用定性与定量组合优化方法从公交整体线网结构调整和公交接运线路优化两方面进行常规公交线网的优化分析.在整体线网结构调整中,依据线网的功能层次、功能结构、整体规模与公交线路长度等特性,分别进行取消、缩短、调整线路走向等优化;接运线路优化则以接运效率为优化目标、构建目标优化模型进行优化.以Z市为例,对轨道作用效应下的Z市常规公交线网进行优化,优化后,取消线路1条,缩短线路1条,保持现状4条,调整16条线路走向,新设接运线路9条,公交性能指标大幅提升,优化结果表明组合优化方法能较好地实现公交线网优化目标.     

基于蚂蚁算法的公交网络优化方法研究

以现有的公交站台、起终点设置及公交站台的OD矩阵为基础，分析公交优化的目标和约束条件，建立公交线网优化模型，采用蚂蚁算法进行公交线网规划。在蚂蚁选择节点的过程中，提出由“味道”和“信息素”来决定转移概率。最后通过算例进行验证，对用蚂蚁算法进行公交网络优化作出评价。     

城市公交线网优化的线性模型

为了对现有公交线网进行优化,有效利用现有交通资源,解决城市交通问题,运用系统科学的思想,通过对城市公交线网优化的主要内容、优化原则、优化目标以及约束条件的分析,兼顾考虑乘客出行时间、公交线网密度和公交企业的利益以及公交线网的布局对整个城市的交通系统的影响,提出了优化目标的函数表达式及相应约束条件的数学表达式,建立了公交线网优化的线性模型,并给出了运用逐步筛选法对所提出的数学模型进行求解的方法。     

桂林市公交问路系统设计

基于桂林市公交基础信息系统和公交乘客出行的特点,设计开发了桂林市公交问路系统.在坐标地图的基础上,利用Access描述、创建了公交线网的数据存储结构,并采用ASP作为开发工具与Database Server连接访问,实现了对公交线网以图的方式的数据信息管理和查询.系统具有坐标选择和名称选择双重方式的公交线路查询、站台查询及具有最少换乘次数的出行路径查询等功能,为桂林市乘客的公交出行提供准确、及时、优化的公交信息服务和出行辅助计划.      

多目标公交线网规划研究

根据公交线网规划的目标和原则,结合一般城市的特性,提出以社会总出行时间最小、公交车辆运营费用最小、公交线网日均满载率最大、公交线网覆盖率最高和乘客直达率最高为公交线网规划目标的多目标函数,并利用蚁群算法结合计算机程序进行求解,最后通过数例计算及分析得出规划公交网络.     

基于矩阵元素匹配性分析的公交运能均衡性评价方法研究

针对公交运能区域分布不均的问题,提出了一种基于公交线路运能与公交出行强度匹配度的公交线网及运能配置评价方法。该方法在网格化城市区域的基础上,分别将公交线网运能和公交出行强度抽象为覆盖在研究区域上的两个矩阵,其元素值分别代表相对应网格化城市区域的公交运能和公交出行强度。通过设计矩阵元素算法和建立两矩阵元素匹配性分析模型来评价公交运能与公交出行需求之间的匹配程度,据此评价公交线网的布设与运能配置是否均衡合理,并绘制出相应的评价图。在公交资源一定的情况下,该方法为公交运能的均衡分配提供了理论支持与解决方案,其科学性与实用性在广州老城区公交运能评价与优化研究中得到了验证。     

基于路线优选的公交线网优化设计方法研究

传统的公交线网优化设计或基于经验或基于评价结果,需要规划者有较丰富的专业背景知识,但不能起到良好的决策支持作用.基于现有的路径生成与公交客流分配方法,总结并提出了一套完整的基于路线优选的方案生成型公交线网优化设计方法,介绍了该方法的实现流程、应用该方法的关键模型及算法,并通过算例验证了这种基于路线优选方法的公交线网优化设计的可行性.     

桂林市公交问路系统设计

基于桂林市公交基础信息系统和公交乘客出行的特点，设计开发了桂林市公交问路系统。在坐标地图的基础上，利用Access描述、创建了公交线网的数据存储结构，并采用ASP作为开发工具与Database Server连接访问，实现了对公交线网以图的方式的数据信息管理和查询。系统具有坐标选择和名称选择双重方式的公交线路查询、站台查询及具有最少换乘次数的出行路径查询等功能，为桂林市乘客的公交出行提供准确、及时、优化的公交信息服务和出行辅助计划。     

城市常规公交线网优选模型和方法研究

传统的基于经验或评价的公交线网优化设计方法多为方案评价型方法,是“选优”而非“创优”的方法,而基于路线优选的公交线网优化设计方法为一种方案生成型方法.文中介绍了路线优选的公交线网设计方法和关键步骤,建立了基于广义费用最小(社会总出行时间的转换费用和总空座小时的转换费用最小)的公交线网优化模型,并通过算例验证了模型和方法的可行性.     

基于K-shell的特大城市公交换乘优惠与线网规划协同优化

针对特大城市公交系统存在汽车公交客流量急剧下降,企业亏损严重,若调整线路又会增加一些乘客广义出行费用使得公交出行比例下降这一问题,提出"大幅度降低常规公交线路数量,增加接驳和通勤公交线路数量"汽车公交线网规划调整与"公交换乘优惠"的协同优化方法。采用复杂网络理论的K-shell分解法计算各站点Ks值并排序,选择主要换乘节点,确定保留下的骨干公交线路,构思其余公交线路候选集合;建立换乘优惠方案下汽车公交线网调整优化双层规划模型,其中上层为系统广义出行成本最小化、公交出行量最大化和公交企业亏损最小化的多目标模型,下层为基于弹性需求的多方式多用户均衡配流模型。采用浮点遗传算法优化求解,以天津中心城区为例予以分析,结果表明:采用本方法可解决特大城市公交换乘站点的优化确定问题;与不实施换乘优惠和规划调整方法、只有换乘优惠方法和只有规划调整方法相比,系统广义出行成本分别降低14.05%,13.01%和8.65%,公交分担率分别增加29.03%,26.01%和11.66%,公交企业亏损分别降低27.19%,23.63%和10.20%;该方法能适应特大城市客流需求特点,通过汽车公交企业线网结构大调整和政策扶持,在减少不必要亏损的同时降低出行者广义成本,保持较高的公交分担率,提升城市公交综合服务水平。     

基于“公交都市”背景下呼和浩特市公交发展现存问题分析

内蒙古自治区呼和浩特市积极响应了国家关于"优先发展公交"政策的号召,自2013年开始着手创建全国性的"公交都市"示范性城市,对市内原有的公交体系进行了优化和改善,然而在具体实施的过程中仍然存在诸多问题,文章针对当前呼和浩特市公交发展过程中存在的公交线网规划不科学、市内公交车供给量不充分、硬件设施配置不完备及车内服务水平低等突出问题,结合呼和浩特市的城市特征和格局进行了具体阐述和分析,对今后呼和浩特市公交领域突破发展瓶颈,在理论上给予一定的参考和借鉴。     

扬州市城郊公交线网运营组织现状分析与优化研究

城市公共交通与人民群众的生产生活密切相关,是重要的城市公共基础设施和社会公益事业,也是衡量城市综合服务功能的重要标志。与其它交通工具相比,城市公共交通具有客运量大、相对投资少、占有资源少、人均占有道路少等优点。该文在调研的基础上,对扬州市城郊公交线网运营组织现状进行分析,在此基础上,依据现代交通规划的理论与方法对扬州市城郊公交线网运营组织进行分析预测和优化研究,以促进扬州市城郊公交发展,使扬州公交成为居民"安全、方便、经济、舒适、文明"的出行方式,成为扬州城市文明的一道亮丽风景。     

公共交通网络运营优化系统的设计与实现

阐述了公共交通网络运营优化系统的功能结构,分析了系统的运行思路;针对公交预测子系统,提出了基于IC卡的基础公交数据的获取及分层配流思想;针对网络运营评价子系统,提出了以政府、企业和乘客三方主体为目标的评价方法;针对网络运营优化子系统,提出了逐层实现公交线网优化的"分层配流优化"思想;基于组件ArcEngine等软件,设计了公共交通网络运营优化系统,实现对优化结果的图形化显示,为规划部门及企业提供决策信息。     

北京地铁昌平线南延对公交运营线路的影响研究

轨道交通的快速扩张给常规地面公交发展带来一定挑战,探究轨道交通对地面公交的影响作用机理,寻求两者融合发展具有重要意义。本文以北京地铁昌平线南延区域为研究对象,首先分析受新开地铁影响,学院路一带公交线路运营状况,其次运用交通四阶段法预测新开地铁对地面公交客流量的影响,分具体线路剖析其影响程度,最后提出实现公交线网优化思路、策略和实施路径,为其他城市公交线网优化提供参考。