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K-means聚类的城郊公交网络设计

为改变现有城郊公交线网规划不合理的状况,通过将物流领域的Milk-run和Hub-spoke的设计方法应用到公交网络优化和设计中,构建了新的城郊公交线网优化模型。同时,为求解所构建的城郊公交线网优化模型,设计了相应的启发式算法。首先通过k-means聚类方法将城区公交站点进行聚类,同类站点即为Milk-run线路的组成站点,再将同类站点的公交线路长度优化问题转化为经典TSP问题进行求解,结合多种局部搜索的操作方式,得到每条Milk-run线路的最短设计方案。然后依据规划好的Milk-run线路,通过遍历Milk-run线路中所有站点,确定每条Milk-run线路hub的站点所在的位置。最后结合客流需求,为各线路分配相应的车辆数量,结合线路的运行时间,可以获得各线路相应的发车频率。为验证所提出的模型和算法的实用性和有效性,将提出的方法应用到香港天水围区域的实际城郊公交线网优化,通过Matlab编程实现了方案求解。案例求解结果表明:与现有的实际公交服务对比,在不改变现有的站点布局及车辆配置数量的条件下,当客流需求维持现有的水平时,应用Milk-run和Hub-spoke方法对现有的公交服务进行优化,能够减少乘客4.2%总的出行时间;通过Milk-run线路及hub站点的设置,可以产生规模效应,能够有效提高城郊公交系统的服务水平,使居民出行更加方便快捷。     

南京公共交通实现跨越式发展

市民愿意选择公共交通出行,最重要的原因就是公交出行越来越便利。目前南京市已形成以轨道交通为骨干、地面公交为网络、其他公共交通方式为延伸和补充、多种运输方式无缝衔接的多元公交网络体系。数据显示,近5年,南京市共新辟公交线路165条、优化调整336条。新增公交专用道127.8公里。中心城区公交站点500米覆盖率由87%提高至100%,农村也已经实现村村通公交。还有近年来不断增加的微循环公交线路,让公交车直接深入城市道路的'毛细血管',而全市2333个公共自行车服务站点、93035辆公共自行车,则有效解决了公交出行'首末一公里'问题。     

基于泰森多边形的地铁换乘量生成模型及影响因素分析

在多式联运的公共交通网络中,换乘是不可避免的。与门到门服务相比,换乘的便捷程度会影响公共交通出行吸引力。因此,规划和管理有效的换乘衔接非常重要,这需要了解影响换乘的因素。以地铁站为研究对象,分析了在以公交、地铁和自行车组成的城市公共交通最后一公里出行中,哪些因素会影响地铁站周边的自行车和公交车换乘出行量。通过研究公交、地铁和自行车联合网络中出行量与地铁周边区域的公共交通网络特征之间的关系,并以泰森多边形的不同圈层来表征不同区域的交通生成的影响力,建立了基于泰森多边形的地铁换乘量生成模型,以此来解释由自行车和公交到达地铁站的换乘量及相关影响因素。首先,生成基于地铁站网络的泰森多边形。其次,通过计算泰森多边形不同圈层的POI数量及自行车出行量得到泰森多边形的影响系数。再次,得到了公交站点数、公交到地铁换乘时间、不同类别的POI数量等多个变量,并建立了换乘量生成模型。利用北京市的智能卡数据、公共交通网络数据和POI数据,模型表现良好。该模型可预测规划中的地铁站点的周边区域(泰森多边形中)的慢行交通出行量,为新建地铁站点的公共自行车投放量及最后一公里公共交通规划提供依据。     

应对突发大规模流行病的城市常规公交管控策略

公共交通内部相对狭小和密闭的空间，使得乘客间频繁发生近距离接触，是流行病扩散的高危环境。面对诸如新型冠状病毒肺炎这类突发大规模流行病时，交通管理者通常采取的方案是全部公交线路停运，彻底阻断流行病通过公共交通系统传播这一个途径，但是对于公交乘客而言，如果缺乏替代的出行方式，将严重降低其移动性，甚至会影响其基本的生活条件。利用北京市公交IC卡刷卡数据，挖掘乘客的个人出行特征和相互之间的接触特征，构建公交乘客动态接触网络，试验数据统计显示北京公交乘客单次出行与他人的平均接触时间为17 min，通勤乘客工作日与他人平均累计接触123次。利用理论传播模型（SEI和SIS）模拟流行病在公共交通系统内的扩散，对比随机网络分析其特征，发现公交乘客间接触的周期性发生规律显著促进了流行病的快速传播。将乘客传播影响力集计至公交线路，针对常规公交网络设计停运部分线路的运营方案，使用站点间平均邻接距离作为指标，衡量部分停运方案导致的常规公交系统可达性损失。研究对比了停运方案实施前后的流行病扩散规模。研究结果表明，只需要停运小部分线路就能使流行病暴发得到遏制，同时公交系统的整体可达性没有明显下降。     

轨道交通对城市公共交通网络可达性的影响——以哈尔滨市为例

为有效地评价轨道交通对城市公共交通网络可达性的改善作用,建立了站点可达性度量模型,以衡量站点的可达程度。从平均出行时间、加权出行时间与出行范围3方面出发,建立了基于公共交通网络出行的空间可达性度量模型。结合上述模型引入可达性区位度的概念,用于衡量区域整体可达水平。选取哈尔滨中心城区为研究对象,分析了其5条地铁线路开通前后的公共交通网络可达性变化情况,并通过Arcgis软件实现了研究区域的数据处理与模型运算。结果表明:地铁线路的开通能够缩短居民的出行时间,无地铁线路开通时,全局平均可达时间为2.06 h,在地铁5号线开通后,全局平均可达时间降低到1.35 h,地铁线路开通降低了5大行政分区的加权可达时间;地铁1号线的开通提高了南岗区居民的出行效率,地铁3号线的开通改善了香坊区与道外区的居民出行效率,地铁2号线与地铁5号线的开通改善了松北区居民的出行效率;无地铁线路开通时,基尼系数为0.314,居民的出行机会相对公平合理,地铁1号线开通后,地铁线路周围获得了较大的出行机会,基尼系数增大到0.686,在5条地铁线路全部开通与运营之后,基尼系数降低到0.371,居民所获得的出行机会变得相对公平合理。     

考虑出行时间窗的定制公交线路车辆调度方法

为提高定制公交系统的运行效率,研究了带乘客出行时间窗约束的多条定制公交线路车辆调度方法。给出了乘客出行站点合并方法,将公交车早到、晚到站点所造成的乘客损失转变为当量运营里程,以多辆公交车总运营里程最小为目标,考虑乘客的站点约束、公交车容量约束以及乘客的出行时间窗,建立了定制公交车辆调度优化模型。其次分析了乘客出行起点、终点对模型求解的影响,通过提出虚拟源站点,将多辆定制公交车的调度问题转换为多旅行商问题;基于后向推导原则设计贪心算法求得模型的可行解;之后基于遗传算法,采用自然数编码机制,将每个站点作为基因位,按照访问次序排列成染色体对应问题的解;最后给出了贪心算法和遗传算法的流程。在理论研究的基础上以定制公交线路为例对建模过程和模型的求解过程进行了阐述。研究结果表明：所建立的优化模型能够输出合理的多条定制公交线路车辆调度方案,不仅可以给出每辆定制公交的途经站点、运营里程,还可以给出每个站点的准点程度以及由于公交早到、晚到折算得到的当量运营里程;在求解算法质量方面,与可行解相比,相对最优解输出的方案能够使综合运营里程降低10.4%;模型求解时间为30.3 s,可以满足定制公交企业的实时性需求。     

基于复杂网络理论的长沙市公交网络拓扑性质研究

采用复杂网络的研究方法,针对长沙市公交网络建立了公交线路、公交换乘和公交停靠站点复杂网络模型,利用这3个网络所产生的拓扑特性指标,如度分布、聚类系数、平均路径长度等,讨论了长沙市公交网络的网络拓扑特性,并证明了长沙市公交网络为小世界网络或无标度网络.      

考虑时间窗的定制公交线路时空分层优化模型

研究定制公交线网布局及调度优化对增强公交系统吸引力, 提高乘客出行效率具有重要意义。针对定制公交乘客需求点在时间和空间上分布离散的特点, 构建了考虑时间窗的定制公交时空分层优化模型, 并设计遗传算法对模型进行求解。通过渔网与核密度分析对需求点在时间和空间上进行了热点识别, 并实现热点区域聚类分析以及合乘站点分类。基于合乘站点集合, 综合考虑公交容量、线路长度、乘客出行距离构建了线路空间优化模型, 以乘客的时间花费最小作为优化目标构建了线路时间优化模型。以济南市城区定制公交为例对模型的性能进行评估, 案例结果表明: 模型优化后的线路方案, 乘客平均服务覆盖率可达96%, 服务区域内每个时段的单个乘客的平均节省时间为15 min, 公交的平均满载率为90%。      

公共交通的局域世界演化网络模型

为了研究城市公共交通网络这一复杂网络的生成机理,以Space P法拓扑的公共交通网络为研究对象,结合公交网络设计中常考虑的公交线路和运营长度限制以及路网中公交站点的邻接矩阵等因素,从公共交通网络的初始网络、新增节点、新增节点的局域世界、优先连接概率及新增节点引起的连边五个方面进行分析,构造了公共交通网络的局域世界演化模型,并给出了适用于计算机编程的模型算法。采用该模型对西安市的公共交通网络进行了生成模拟,结果表明演化模型生成的网络与现状网络的累积度分布曲线、节点乘车次数分布极为接近,证明该模型反映了公共交通网络发展的基本规律。     

快速公交（BRT）线路布局优化研究

为探讨现有公共交通线网结构下BRT线路布设优化问题,对快速公交线路布设的内部条件和外部条件进行了分析;在此基础上依据快速公交的发展特点,以乘客总出行时耗最小和车公里成本投入最小为目标,建立了快速公交布局优化的模型,并且给出了优化目标和相应约束条件的函数表达式。通过事例分析对BRT线路布设优化算法进行说明,从而得知优化模型具有较高的应用价值。     

考虑公交线路短时瘫痪的复线设计模式

为缓解公交线路在实际运营过程中可能出现短时瘫痪所带来的负面影响,提出了一种不同于传统公交线路设计方式的公交复线线路设计。复线模式的公交线路能够在原线路部分路段出现短时瘫痪时实现快速响应,使公交车辆转移至复线路段运营。首先,构建了以乘客出行时间最小化为目标的公交线路复线设计模式,同时依据所构建的模型特征,提出了相应的启发式算法求解。为了验证所提出模型和算法的效果,选取了绵阳一条10站点的公交线路为例进行案例验证。结果表明,相比于传统模型公交线路部分路段发生瘫痪时,公交车辆只能等待路段通行缓慢恢复,导致乘客出行时间过长的问题,通过复线设计,在原公交线路部分路段发生瘫痪时,公交车辆通过绕行至复线线路,可以使乘客总的出行时间减少43.97%。最后,为了分析不同参数取值的影响,对站点到达时间以及道路瘫痪程度进行了相应的灵敏度分析,分析结果表明,当公交运行路段瘫痪越严重,使用该复线设计的效果越好,但如果复线站点与原站点距离过远时,将会导致乘客从到达复线站点以及从复线站点到达最终目的地的走行时间增长,将会降低该方法的应用效果。因此,在应用所提出的公交复线设计时,原线路站点对应的复线站点距离不宜过远。     

英国伦敦巴莱克公共自行车系统的介绍和启示

此文详细介绍了英国伦敦巴克莱公共租赁自行车系统的运作方式和管理模式,试图通过巴克莱公共租赁自行车系统在伦敦这样的国际大都市成功应用的例子,以期能够对我国大中城市的公共租赁自行车系统的优化,有一定的借鉴。蓝色公共租赁自行车在伦敦的大街小巷里到处可见、穿梭而行,体现出了该系统的成功运营。希望通过借鉴国外的成功经验,创造出具有中国特色的公共租赁自行车系统,使公共租赁自行车这种低碳、健康、便捷的绿色出行方式,成为人们短途出行的首选,成为我国城市公共交通体系的重要组成部分。     

常规干线公交网络空间方向分布及结构特性分析方法

空间结构合理的常规干线公交网络可以帮助城市提升公共交通服务效率，缓解道路交通压力。为深入分析城市常规干线公交网络空间结构特性，使用公交网络GIS信息嵌入拓扑结构模型的方式开展研究。借鉴道路网空间信息测度方法，基于香农熵理论提出公交线路方向熵和公交网络方向熵分析方法。根据提取的公交网络拓扑结构中相邻站点间线路段的空间方向信息，使用方向熵测度得到公交线路及网络空间方向分布情况。在现有的规范及研究中，选取并拓展能够体现公交线网空间结构特性的指标，与方向熵组成常规干线公交线网空间结构分析指标体系，从线路和网络2个层面出发探究常规干线公交网络空间方向分布并分析其结构特性。以哈尔滨市63条常规干线公交组成的网络为例进行分析。网络空间方向分布结果表明:公交网络方向熵为2.84，大于网络内任意单条线路方向熵。验证得到公交线路方向熵的测度结果与线路的实际情况相符，方向熵可以有效量化公交线网拓扑结构的空间方向分布；在指标间的相关性方面，公交线路方向熵与公交线路长度的相关性最高，公交线路站点对重复系数与公交刷卡数的相关性次之。网络结构特性分析结果表明:哈尔滨市63条常规公交干线组成网络的平均集聚系数为0.467，网络中节点度分布的数据拟合度为0.978，表明该网络是1种具有择优发展倾向的网络，网络结构较稳定。基于香农熵的分析方法，为描述公交网络空间方向分布情况提供了新的思路；对网络结构特性的分析，为常规干线公交线网规划提供理论参考。      

基于数据包络分析的公交线路接驳效用评价方法

高效的公交与地铁接驳,有助于提升公共交通出行一体化程度和轨道交通的辐射能力.为量化评价公交线路与轨道交通的接驳效率,综合考虑供给侧和需求侧,建立了初始评价指标.通过结构方程模型探究接驳效用评价指标间的相关关系,筛选出接驳效用核心评价指标,建立了涵盖公交线路设置条件、运营条件、接驳条件、客流规模和网络通达性5个方面的多模...     

天津推新规促进互联网租赁自行车行业规范发展

正近日,天津市交通运输委员会表示,近期天津市将出台《天津市关于鼓励规范互联网租赁自行车发展的指导意见》,加强互联网租赁自行车行业信用体系建设,多方面促进行业规范发展。据介绍,新规从建立准入与退出机制、强化车辆管理、保障承租人资金信息安全、建立诚信体系等方面,     

基于遗传算法的公交服务模式优化

作为通勤者日常出行的主要选择模式,全站式公交服务在许多城市和大都市地区扮演者重要角色,但存在着由于站点停靠过于频繁、乘客集中分布在个别站点导致的乘客旅行效率过低的现象。文章研究提出了一个一种综合公交服务,包括全站式服务和跳站式服务。根据已知的O-D数据,以最大限度地减少乘客出行总时间为目标,使用遗传算法对传统公交线路进行优化,产生最优跳站路线。     

基于GIS的七里河区常规公交线路及站点研究

随着我国汽车保有量的逐年递增,我国城市交通拥堵现象愈发严重,同时城市大气污染加剧。然而,合理高效的城市公交运行体系可以有效缓解上述问题。所以,合理的设置常规公交线路及站点是现在亟待研究的一项课题。文章以兰州市七里河区11条街区现有公交线路及站点为研究对象,首先通过调研充分掌握七里河区现有公交线路、站点和人口分布等基础数据;其次利用GIS软件绘制公交线路和站点图;接着建立七里河区公交站点布局评价体系,其中选择线路长度、公交站点间距、公交站点覆盖率、公交线网密度和公交线路重复系数为评价指标来评价七里河区公交站点及公交线路布局的合理性;最终根据评价体系中发现的问题优化了七里河区局部公交站点及公交线路布局,建议对21路、24路、H5路、134路线路延长,对瓜州路等部分路段增设站点等。     

山东确立公交优先战略

山东省政府办公厅转发了省财政厅等有关部门《关于优先发展城市公共交通的意见》,山东省将大力发展城市公交,各城市政府每年的公交建设专项资金不少于城市建设资金支出的5%;用5年时间,城区站点覆盖率要大于70%,使全省城市公共交通的便捷性、舒适性有明显提高,公交出行成为市民出行的首选方式。济南、青岛等城市要在建设大容量快速公交系统并形成快速公交网络的基础上,尽快建设城市轨道交通;淄博、烟台等大城市要建设大容量快速公交系统;中等城市要形成以大容量公交车为主体、基本覆盖全部城区的公交系统;小城市要逐步提高公共交通的覆盖率。…     

南京市公交网络建模与拓扑特性分析

文章建立了南京市公交站点与公交线路网络的数据库,分别构建了公交线路网络模型、邻接站点网络模型、换乘站点网络模型。利用复杂网络理论来分析这三种网络模型的拓扑结构,通过计算网络的静态参数,分析了不同网络的拓扑特性,为城市交通规划与发展提出了新的参考建议。