基于GIS公交查询系统的设计与实现

本文充分考虑了乘客出行心理后,设计了以换乘次数最少和出行耗时最少作为约束目标的公交出行最优路径算法。利用动态分段技术建立了公交信息数据库,采用Visualc#．NET＋MapX5．0集成开发的方式开发了公交信息查询系统,实现了输入查询或直接对地图操作来获得出行最优路线和换乘方案。系统以济南市公交网络为基础进行了测试,测试结果良好,为居民的出行提供了一个方便、快捷的公交路线查询平台。     

基于活动识别的公交出行行为重构与分析

摸清城市居民的公交通勤出行规律特征，可以更好的为公交运营管理提供支撑.通过挖掘IC卡数据获取公交出行信息是出行行为分析的新手段.根据以活动为基础的出行分析理论，提出以活动区域属性判别为核心的公交出行重构分析方法.通过对公交出行的起讫站点进行空间聚类分析，获取居民的主要活动区域；基于居民多日出行信息及相应出行特征指标，分别对居民的居住和工作区域进行识别；根据出行目的地区域的活动属性，对公交出行链进行重构.以广州市为例，对居民公交出行特征规律进行实证分析.     

公交出行路径蚂蚁算法

结合公交乘客出行的特点,基于Dijkstra算法站点查询的出行路径选择方法,提出了基于蚂蚁算法的具有最少换乘次数的公交出行路径查询算法.算法利用了蚂蚁寻食出行路径选择的行为特点,通过线路激素强度的更新机制,实现了以换乘次数最少和公交出行站点最少的公交出行路径选择优化目标.算法实际查询结果与实际相符.     

公交车与地铁配套的均衡发展

文章主要针对公交如何与地铁配套均衡发展问题进行讨论.首先对地铁的发展进行分析,给出地面公交的配套发展方案,建立公交和地铁出行的用户均衡模型,然后阐述居民出行方式选择与公交配套发展方案选择之间博弈的Nash均衡,给出以Nash均衡为目标的公交与地铁配套双赢均衡发展方案.     

基于公交智能调度系统的公交换乘算法实现

通过对城市居民公交出行选择影响因素和选择逻辑的分析,利用地理信息系统（GIS）技术构建公交换乘数据模型和公交智能调度系统数据计算出行时间,以此为基础实现以最少换乘次数为第一目标,出行时间最短为第二目标的公交换乘算法。该算法考虑了步行换乘、行驶时间、换乘时间及公交线路上、下行因素对换乘查询的影响,能够较快地提供公交换乘方案。     

基于GIS的公交换乘查询系统

利用地理信息系统(GIS)技术构建公交网络模型,以"最少换乘次数"和"最小乘车时间"为公交换乘查询的目标,在Visual Basic 6.0编程环境下利用GIS组件MapX实现公交换乘查询系统,为出行者的出行提供决策辅助.     

基于Logistic回归模型的城市居民公交出行决策分析

城市居民的公交出行特性与居民的出行目的、到目的地的距离、步行至公交站点的时间、乘坐公交车需要换乘的次数和拥有的私人交通工具密切相关。通过回归计算得到量化居民公交出行决策模型,能更好地把握城市居民出行的特性和公交现状之间的关系,为城市公共交通规划和管理提供科学的依据。在铜陵市居民公交出行调查的基础上,计算得到了模型的各个参数值,并进行了影响因素的显著性分析,该模型在城市公交出行决策分析上具有很好的适用性,也为城市居民的出行研究提供了新的思路。     

影响公交分担率的关键因素研究

通过对2012年济南市居民出行意愿调查数据分析,建立全方式的多项选择Logit模型,并对影响公交分担率的关键因素(公交出行时间、步行时间、等车时间、公交票价、燃油费、停车费)进行分析,可为制定相关措施来提高公交分担率,缓解交通拥堵,实现"公交都市"建设目标提供有力支持。     

基于非集计模型的公交票价弹性研究

利用城市居民出行意愿调查数据,结合济南公交发展历史数据,通过构建非集计模型,分析得到济南公交票价弹性值.结果显示,济南公交票价弹性值为-0.234,略低于国内外相关研究结论.公交出行时间对公交出行需求的弹性要高于公交票价的弹性,通过缩短公交出行时间,提高公交服务水平来增加公交出行吸引力将更有效.     

基于出行决策分析的发车频率计算

出行时间过长是公交出行率偏低的重要原因之一,而出行时间与公交线路发车频率密切相关,有必要研究发车频率对居民出行决策的影响。基于居民出行调查数据,分析出行决策影响因素,利用随机效用理论,建立选择方案为自行车与公交的BL模型,并在MATLAB环境下采用Newton．Raphson法编程求解,预测出行时间对公交出行率的影响;进而分析发车频率对公交出行时间的影响,最终得到公交出行率与发车频率的对应关系,由此计算给定公交出行率下的发车频率。文中通过计算实例说明该方法在计算发车频率及评价公交运营调度方案优劣上具有实用价值。     

公交线路配车问题的不确定双层规划模型

为合理优化公交线路配车，考虑现实中公交站点乘客数量不确定性因素，引入不确定理论构建公交线路配车的不确定双层规划模型. 上层目标为公交运营企业的收益最大化，下层目标为乘客出行时间和费用总成本最小，约束条件是政府要求的服务水平、乘车率，通过 MATLAB进行编程求解. 以南昌市210 路公交为例，利用所构建的不确定双层规划模型对早高峰07:00-08:00 配车进行优化，在给定80%乘车率的约束条件下，单方向配车数量由26 辆减少到23 辆，减少11.5%；优化后高峰小时乘客总加权成本相比优化前小幅增加0.5%，基本持平；高峰小时该线路的利润比优化前增加了112 元，提高29.6%. 结果显示，利用所构建模型优化早高峰小时线路配车效果明显. 该研究为公交运营者考虑现实中不确定因素更合理地优化线路配车提供了理论支持.     

公交站点车辆停靠问题的最优控制模型与实现技术

本文从公交站点的停靠线路数和各停靠线路的运行特征着手,以各线路车辆合理、顺序、无延误地到达站点和从站点出发为优化目标,以公交站点的最大停靠能力和满足乘客的出行要求为约束建立优化模型,以确定各线路车辆在各时段的发车频率和依次占用站点停靠的时间段,并确定其合理的运行速度.最后通过某站点的调查数据来验证模型的实用性.     

公交优先的信号交叉口配时优化方法

传统的交叉口信号配时方法将所有车辆同等对待,对于公交车辆比例较大的相位是不公平的。提出了以人总延误最小为信号周期时长的优化目标,以相位乘客流量比和相位饱和度确定绿信比的方法。应用分析表明,按照这一方法进行配时,虽然车均延误比用传统方法进行配时略大,但公交车辆和人均延误却降低了约30％,在保障交叉口交通顺畅的前提下体现了公交优先,减少了公交车辆在信号交叉口的延误。     

基于列生成启发式的单线电动公交车与司机整合调度优化

在考虑电动公交车里程约束与司机连续工作时间和总工作时间约束的基础上,研究单条 公交线路的电动公交车与司机整合调度问题,即将给定时刻表车次分配给电动公交车和司机,同 时,生成车辆运营计划和司机排班计划,设计基于列生成启发式方法求解提出的整合调度问题。 列生成方法用于生成线性松弛最优解,将整个问题分解为一个主问题和两个定价子问题。其中, 主问题从可行车辆行车路径集合和司机车次链集合中选择最优的司机车次链和电动公交车行车 路径,覆盖所有车次,并保证车辆运营计划产生的空驶弧都被司机排班计划覆盖;定价子问题描 述两个基于时空网络的资源约束最短路问题,分别用于生成可行的车辆路径和司机车次链,并设 计深浅算法得到整数可行解。使用合肥市3条公交线路随机生成算例检验提出算法的有效性。     

城市公交中途站合理规模研究

泊位数与可容纳公交线路数的确定是公交中途站优化设计的重要部分，但国内外相关研究还不成熟。根据武汉市实际交通状况，改进了排队论计算模型，提出确定公交中途站泊位数与可容纳线路数关系的计算方法。以武汉市调查数据为基础，对可超越前车进出站和依次进出站两种情况的可容纳线路数进行计算，建议可超越前车进出站时，泊位数不超过4个，可容纳线路数为17～20条；依次进出站时，直线式中途站泊位数不超过3个，可容纳线路数为9～11条，港湾式中途站泊位数不超过4个，可容纳线路数为13～16条。     

考虑容量限制的多公交车型运行计划优化模型

车容量限制是公交运行计划编制的重要约束.以单条公交线为研究对象,综合考虑了不同公交车型的技术经济性能、车容量大小、车辆数限制和客流需求的时变特征等因素,建立同步优化公交车型和时刻表的规划模型,以确定线路的发车时刻表和选择车型的最优组合.建立了以公交企业运营成本和公交乘客出行成本最小为目标,带有0-1决策变量的非线性整数规划模型,针对该模型多目标函数的求解特点,采用枚举法求解每辆车的发车时刻,应用遗传算法求解车型选择的序列.最后以北京市某公交线为案例进行分析,优化后的发车时刻表和车型配置方案具有较好的运营效果.算例结果表明,采用多车型方案较传统的单一车型方案更具经济性,乘客的出行成本可减少13.9%,企业的运营成本可减少3.5%.     

混合交通下智能网联车借道公交专用车道控制

为研究含人工车的混合交通流下部分智能网联车借道城市公交专用车道的控制问题，以 两个信号交叉口间公交专用车道为研究对象，提出以不妨碍公交车优先通行、满足换道动机和换 道安全条件的智能网联车借道公交车道控制策略。基于公交车道控制预测模块设计智能网联车 进入和离开公交专用道规则，采用改进最小化由换道引起的所有制动模型计算的收益作为智能 网联车换道时激励准则。期望跟随车类型若为人工车时，目标车辆礼让系数取1；妨碍公交优先 必须离开公交道时，满足安全规则即可。通过具体仿真实验予以验证，结果表明：本方法在高交 通需求下，与不允许借道控制方法、基于清空距离公交专用车道控制方法对比，人均延误分别减 少60%和40%，车均延误分别减少65%和32%，渗透率在30%~40%范围内控制效果显著。     

考虑行程时间波动的电动公交可变行车计划

为解决因运行时间不确定性导致的公交到发时间不准点问题,本文基于公交线路双方向发车趟次和运营时间的不对称特征,提出一种可变行车计划优化问题。以最小化车辆使用数和乘客等待时间为目标,考虑车次链的行程接续和电动公交车辆电量等约束,构建公交时刻表和车辆排班一体化优化模型。根据可变行车计划优化问题特性设计改进的粒子群算法(Modified Particle Swarm Optimization for Timetabling and Scheduling, MPSO-TS)进行求解,定制粒子编码和子代更新方式。采用“基于优势车次链”的子代更新机制,以“车次链”为纽带最大程度地保留父代被继承信息中时刻表与车辆调度方案之间的关联性。使用连云港市某公交线路验证模型和算法,案例结果表明：可变行车计划能够有效保证车辆到发准点性,通过更紧密的排班计划将使用车数由35辆减少至31辆,车辆使用效率提升了28.1%;所提出的MPSO-TS算法求解效率较高,具有较好的稳定性,可有效避免计算结果陷入“局部最优”。     

考虑财政补贴的电动公交车队置换优化模型

为解决公交车队置换问题,分析财政补贴政策对公交车队电动化的影响,本文考虑财政补贴、温室气体排放水平等因素,以公交车队生命周期成本最小为优化目标,建立公交车队置换的混合整数规划模型,使用CPLEX软件求解模型,获得最优精确解。以2017年北京市19路公交车队为算例进行计算,得出最优的车辆购置方案、充电桩购置方案、车辆淘汰方案,最优方案的生命周期成本为21289.7万元,温室气体排放量为2488.4 吨二氧化碳当量。针对财政补贴、最终电动公交比例、温室气体排放水平等参数进行敏感性分析。分析结果表明：财政补贴从成本及碳排放角度对公交电动化有正面促进作用,但延缓了公交电动化的进程;短期内混合动力公交成本优势明显,长期来看,电动公交具有可观的减排潜力。     

城市快速公交(BRT)专用道客运能力探讨

从分析车辆的制动过程出发,推导出在保证公交车辆安全和满足乘客基本舒适条件下公交车辆最小车头时距的计算方法,在此基础上对理想道路交通条件下(即不考虑停靠站等因素的影响)快速公交系统专用道的理论客运能力进行了研究.通过分析停靠站停靠能力的影响因素,探讨了在考虑停靠站影响条件下BRT实际客运能力的计算方法,并给出了不同车辆配置、不同停靠滞留时间和不同停靠泊位数所对应的BRT实际客运能力值.