公交网络最优路径求解算法

求解公交网络最优路径是进行公共交通系统规划的一项关键技术.通过对多种现有算法的分析,利用公交换乘矩阵性质,本文提出了一种求解公交网络最优路径的标准算法.新算法考虑了公交换乘次数、换乘点选择以及出行总成本对求解最优路径的综合影响.通过建立换乘步行时间矩阵,并将过去求解最小换乘次数的换乘矩阵乘法运算变为相应的换乘步行时间矩阵和公交出行时间矩阵的加法运算,得到新算法.新算法可顺利实现在单一OD对、单起点多终点以及任意节点间求解最优路径的转化.文中给出了新算法的详细求解步骤,而且通过一个算例对新算法的有效性进行了验证.     

距离加权公交换乘复杂网络最短路算法研究

为研究乘客使用公共交通的实际出行距离,基于公交复杂网络中的换乘网络Space P拓扑结构,结合公交车站的经纬度坐标,建立以距离为边权的加权公交换乘网络。基于该加权网络,设计了综合考虑换乘次数和路径长度的最短路算法,该算法可保证在站间换乘次数最少的基础上通过的路径也相对最短。利用成都市公交网络进行实例分析,并与Floyd算法进行对比,结果显示,由该算法得到的平均最短路径长度增加3.7 km,但平均换乘次数下降0.64次,更符合乘客的出行习惯;随机选择一些车站进行最优换乘路径选取试验,结果表明,由该算法得到的方案在保证换乘次数最少基础上,得到的路径也基本最短,证明了算法的有效性。     

基于智能卡数据的轨道与公交复合网络通勤方式选择行为研究

轨道交通网络和常规公交网络作为公共交通系统的主要组成部分，研究乘客在两网复合网络上的方式选择行为有助于提升公共交通系统的协同运营。然而，以往的研究通常只对单个网络出行进行研究，未考虑到出行完整性。针对此不足，基于多源数据融合、轨道与公交网络拓扑融合，提出乘客在公共交通复合网络上的完整出行提取方法；复杂网络中方式选择的本质是路径选择，因此在构建耦合换乘站点的公共交通复合网络基础上，建立5种考虑多种因素组合的多项Logit选择模型，以分析在复合网络中对乘客出行行为影响最显著的因素组合；最后将模型应用于北京市某工作日的公共交通网络及刷卡数据。研究结果表明，基于完整出行的选择模型优于基于出行阶段的选择模型；通勤者在公共交通复合网络上的方式选择行为与考虑在车时间、候车时间、换乘时间、换乘次数的出行总时间及票价因素显著相关，且出行总时间的影响更大；换乘、候车时间对通勤乘客在公共交通复合网络中方式选择的影响较低，通勤者更加偏好出行总时间短的路径。研究结果可为提升轨道与公交的协同程度提供技术支持。     

用于最短路算法的公交网络模型构建

公共交通线路网络的复杂化使乘客难于选择最优的出行线路。用于最短路算法的公交网络模型,解决了有向图难以承载票价和换乘这两个出行要素的问题,有效地把公交出行要素包含在弧中,使得最短路算法可以直接根据这些要素搜索最优出行方案。     

基于网络图论的中小城市公交线网规划

针对中小城市公共交通的特点，在传统最短路径直达客流量最大的规划方法基础上。采用改进Dijkstra算法对线网进行规划，对于提高直达乘客运送量、减少乘客换乘比例、提高公交企业效益发挥很大作用。     

基于换乘重要度的轨道交通网络运营计划协调优化

为提高城市轨道交通整体网络运营效率,提升客运服务水平,以轨道交通乘客出行需求为导向,提出换乘关系综合重要度的衡量指标,以此为依据建立网络运营计划分步协调优化模型及算法,旨在减少乘客换乘候车时间,实现提高换乘站内乘客换乘便利性目的。以某市线网为例进行协调优化,验证模型算法的有效性。算例分析表明,经分步协调后全网平均换乘候车时间缩减了12.42%,乘客单次换乘候车平均节省0.39 min,能够有效地缩减乘客的换乘候车时间,优化网络运营计划衔接状态,提升线网换乘效率。     

试析城市公共交通的换乘

1换乘方便特征与主要内容 方便是吸引城市居民采用公共交通出行的重要条件.作为一个城市的公共交通,乘客在旅途中换乘总是不可避免的,换乘必然给乘客出行带来不方便,问题在于城市公交能否把这种不方便降低到乘客能够接受的程度,使乘客采用公交方式出行并不是无奈的选择,这是每一个城市公交企业应该努力的方向.所以说,换乘特性是城市公交方便特征的体现,也是城市公交必须给予关注的问题.城市公交的换乘有三个内容:换乘程度(简称换乘特性)、换乘时间和距离.     

考虑换乘站点时间权重的公交时刻表优化

不同公交线路间的有效换乘是提高城市公共交通系统运行效率、减少乘客换乘等待时间的重要环节,其核心是确定合理的公交发车时刻表。首先,针对国内外公交时刻表优化设计现状进行分析,提出不同出行目的乘客出行时间效用值不同的概念,将其与换乘站点重要度结合考虑,构建出了考虑换乘站点时间权重的最小化乘客换乘等待时间的优化设计模型,并利用遗传算法对算例中的公交时刻表进行优化。与现有模型比较分析可知所建立的优化模型能减少公交网络总换乘等待时间,且换乘站点的时间权重越大,该站点的换乘等待时间就越小,与实际情况相符。     

城际公共交通系统最短路算法

在借鉴城市公共交通最短路算法的基础上,针对城际网络的特点,研究了城际交通换乘路径的选择问题。以最小换乘次数为首要目标,并以此为基础,综合考虑时间、票价等因素,获取城际交通系统最短路。首先提出一种基于Flord算法的最小换乘矩阵及多条最短路的获取方法,然后利用最小换乘路径进行站线搜索与广义费用计算,获取城际交通的最短路,最后通过算例证明了本算法的可行性。     

基于双向BFS算法的城市轨道交通有效路径研究

确定城市轨道交通有效路径是客流预测、客流清分等运营管理工作的重要基础,本文在分析乘客对换乘次数及出行成本容忍度的基础上,设计了基于广度优先算法的双向BFS(breadth-first search)算法.考虑拓扑网络中的换乘站、非换乘站、环线与虚拟换乘弧的特性,对轨道交通站点、线路、区间进行编号,并根据乘客换乘次数不超...     

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城市公交系统包含多种公交模式如地铁、轻轨、公交专用道、地面公交等,不同模式的车辆行驶速度及换乘时间差异很大,同时由于城市公交运行时间的具有较强的随机性,基于静态分析的路径选择与实际的动态最佳路径常有较大偏离。本文以公交出行链各环节为边,通过构建包含不同公交模式的多层次网络邻接关系,并对各边进行平均出行时间及时间可靠度的双重赋权,建立考虑出行各环节时间随机波动的多模式公交线网;并以通行时间较短、延误风险较小为路径寻优的双重目标,通过在路径寻优过程中对延误高发线路及换乘点进行启发式规避,实现在出行时间许可范围内有效减少延误风险的可靠路径的快速搜索。文中最后通过实例表明该算法的合理性及有效性。     

漫谈"城市交通"

从交通的基本概念和目标讲起,纠正了以往对交通与运输、道路与街道在概念上的误解。论述了交通与城镇发展的关系和交通对地价的影响,提出要注重交通网络规划、建设的超前性和引导性。以上海、北京和波哥大市为例,说明了出行距离和出行时耗的特征,包括出行距离和出行量、出行时耗和出行方式的关系研究。最后,从三个方面论述了交通方式的转移,其一是公交与非公交方式的转移;其二是居民收入和出行方式的关系;其三是交通工具的发展,总体上从方式转移原理、相关影响因素和发展趋势展开研究。     

城市快速路网行程时间计算与最优路径选择算法

为提高城市快速路网的整体功能和运行效益,利用实时动态交通数据,根据动态交通因素对路段通行时间的影响,将城市快速路网划分为非拥塞和拥塞两种情况,基于安全停车距离和剩余通行能力,分别计算了两种情况的路段通行时间,提出了以行程时间最短为目标的城市快速路网行程时间计算与最优路径选择算法.将该算法应用于西安城市快速路网进行案例分析,结果表明:该算法的最优路径计算结果与实际相符,误差在15%以内;最优路径的距离约为最短路径的1.84倍.      

考虑街区尺寸的不同交通方式广义出行成本分析

我国的城市规划理念逐渐从封闭小区转向开放街区,以实现街区内部道路公共化,优化路网布局.但不同街区模式对城市交通的具体影响缺乏定量研究.为此,本文区分街区内外部出行,分析了街区尺寸对城市路网交通性能(出行距离、时间及转弯次数)的影响,并基于出行时间和费用,构建了各种交通方式广义出行成本,分析其在不同街区尺寸下的变化特征. 结果表明,给定路网规模下,街区尺寸越大,平均内部出行时间占比越高,越不利于公共交通出行,例如当街区尺寸为 600 m 时,公共交通方式下的平均内部出行时间占比高于私家车 10%.未来城市规划需更多地考虑街区尺寸的影响.     

基于GIS的公交网络模型及其在公交线路查询中的应用

分析了公交网络的特点，研究了如何利用GIS技术建立基于道路网的公交网络模型，提出了基于最优化路径条件下的换乘搜索方法，并探讨了其在公交线路查询中的应用．该方法可用于计划出行路线和提供在线信息，有效综合了线路、费用、时间及相关的动态交通数据．这样的系统可建立在互联网GIS系统中，为出行者提供交互式的服务．     

基于道路交通状态的随机用户平衡

运用随机用户平衡配流的基本思想和交通流理论，提出了道路交通状态的概念，以便讨论交通拥挤情况下的交通量分配问题．将道路交通状态定义为行程时间和道路拥挤度的线性加权和．假定在路网随机变化的情况下，出行者以行程时间和道路拥挤度最低为路径选择准则，建立了基于道路交通状态的随机用户平衡配流模型，并证明了模型的等价性和唯一性，给出了该模型的连续平均求解算法．一个小型网络的数值计算结果表明，该模型能反映出行者在随机路网中的路径选择行为．     

基于出行数据的城市公交网络可达性研究

可达性是评估交通便利程度的有效指标，城市公共交通良好的可达性能够吸引更多人选择这类方式出行.基于公交刷卡、发车时间间隔等多源数据，提出考虑线路和流量的车站等待时间计算方法；利用换乘时间阈值拼接出行数据，获取起讫车站出行时间，建立两阶段机会模型.以北京市为例，评估公交网络实际可达性.研究表明：车站服务可达性和网络可达性均呈现城市中心高、郊区低、沿地铁变化趋势明显的特征，线路越多的车站可达性越高；传统的定值设置方法会低估高可达性车站的可达性水平，考虑流量和线路的等待时间计算方法是有效的.     

基于时空等待特征系数的大型活动出行规划研究

高效、合理的综合交通路径规划是成功举办大型活动的前提之一。本文针对观众群体参 与大型活动的出行路径规划问题，引入乘客出行偏好，转换为时空等待优化问题，再根据大型活 动中乘客通过多模式公共交通出行特点，构建多维时间-空间-交通方式网络，以乘客出行时间总 成本最小为目标建立整数线性规划模型。为提高模型的求解效率与质量，提出一种基于拉格朗 日松弛和次梯度优化的算法进行求解，并在求解中提出基于逆向推断的搜索空间约减方法，提高 了算法求解速度。本文以观众从北京市城区前往延庆区高山滑雪中心观赛为案例验证模型与算 法。结果表明，引入时空等待特征系数后，提升了大型活动综合交通出行路径规划方案的合理 性，改善了乘客的出行体验，并有效缓解举办大型活动时的道路拥堵状况。