共享单车影响下接驳公交线路设计与车辆配置方法

针对轨道交通的“第一/最后一公里”问题，接驳公交和共享单车是通勤用户最常选择的两种公共交通方式。为理解共享单车对接驳公交出行需求和线路设计等规划运营方面的影响，提出供需交互状态下的接驳公交线路设计与车辆配置模型。需求端考虑出行时间和出行费用，基于用户在共享单车和接驳公交之间的模式选择行为，动态计算接驳公交实际出行需求；供应端考虑车辆容量、数量和流平衡约束，以最小化公交运营成本和用户出行成本之和为目标，建立混合整数非线性规划模型，优化接驳公交线路设计及车辆配置。模型采用拉格朗日松弛算法进行求解。该方法应用于北京市回龙观地铁站周边出行小区接驳公交线路设计，公交及单车出行需求采用真实的IC卡数据，以及摩拜单车骑行数据，站点间行驶时长采用高德驾车路径规划API(Application Programming Interface)数据。实验结果表明，车辆总数为10，线路数量为2时，考虑共享单车影响的接驳公交规划模型相较于只考虑单一模式可以有效避免规划需求误差。此时，各站点到地铁站的平均运行时间是15.58 min，乘客平均等待时间是3.35 min；在线路数量为4时，各站点到地铁站的平均运行时间...     

基于轨道公交一体化的公交线网优化调整方法

为提升常规公交与轨道交通衔接水平,弱化二者客流竞争,提出基于轨道公交一体化的常规公交线网优化调整方法。首先,计算轨道交通影响范围内既有公交线路重合度和客运量,并采用聚类分析法筛选出待调线路集,按照与中心区的相对位置将待调线路分为区内线、区外线、尽头线和过境线4类,分别提出不同类型线路的调整方法。然后,选择高峰期公交衔接客流强度大的轨道站点为接驳公交站,建立目标约束函数,以乘客出行时间最小为目标生成新增接驳公交线路。最后,借助TransCAD建模并通过SPSS进行聚类分析,对昆明轨道交通1, 2, 3号线影响范围内的既有公交线路进行调整并新增接驳公交线路。调整后的公交线网密度增加了0.21km/km2,站点500m覆盖率增加了3.2%,公交线路重复系数降低了0.08,结果表明此方法能有效缓解轨道和公交客流竞争,增强一体化网络服务能力。     

基于IC卡数据的轨道公交接驳特征分析

针对当前轨道接驳研究侧重人工调查或理论分析、利用大数据进行公交接驳准确分析的研究相对较少问题,提出以IC卡数据为数据源的轨道公交接驳比例、接驳距离等相关指标的计算模型,并利用该模型计算北京市现状轨道站点的公交接驳相关指标.基于轨道站点设计阶段所能获取的站点属性信息将北京市轨道站点分为末端站、市区普通站、市区换乘站、郊区普通站、郊区换乘站5类,在该分类结果基础上对北京市轨道公交接驳特征进行分析.基于IC卡数据对轨道公交接驳特征进行准确分析,可为轨道站点的外部接驳设计、接驳公交布设、提高轨道交通服务水平等补充相关数据资料.     

基于混合整数非线性规划的接驳公交优化模型

接驳公交线路设计与运营方案优化是轨道交通与地面公交协同发展的研究课题之一，本文分析其在模型构建、规划方法及模型算法等研究方面的不足。以问题为导向，构建基于混合整数非线性规划的接驳公交协同优化模型，通过对模型重构进行求解。并通过实例分析验证模型和算法的有效性。结果发现：第一，以往研究中将线路设计与运营方案协同优化模型较少，本文统筹考虑接驳公交线路设计和发车频率优化构建模型；第二，以往研究中大多考虑多条接驳公交线路与1个轨道站点连接的单一目的地模式，本文通过增加“多对多”约束条件，使模型更加符合现实需求分配；第三，针对混合整数非线性模型求解困难的问题，本文通过模型重构，降低了计算 复杂度；第四，研究实例基于2个轨道站点和17个接驳公交需求点，得到2条接驳线路和相应发车频率，并通过与相同拓扑路网下应用深度优先搜索算法(DFS)求解结果进行对比分析，验证了本文所建协同优化模型的可行性和有效性。     

商务区接驳公交线路规划设计研究——以上海小陆家嘴CBD接驳公交为例

针对商务区轨道交通站点"最后一公里"出行难题,探讨了接驳公交线路的规划设计方法,为类似接驳公交线路提供参考。分析了商务区的公交出行需求特征,并在此基础上提出接驳公交线路的必要性和其功能定位。从交通调查、需求分析、线路设计、站点设置、运营组织等方面,分析商务区接驳公交的规划设计要点,并选取上海小陆家嘴CBD"金融城1路"接驳公交进行实证分析,对实施效果进行了评价。     

基于返校出行链分析优化的最后里程接驳

根据同济大学嘉定校区学生返校出行链的特点,通过离散选择模型分析计算轨道交通站点与校区间4种接驳方式的效用函数值与选择概率,利用现有调查数据通过SAS9.2对效用函数中出行时间、等候时间、出行费用等变量参数进行标定,得出步行、短驳车、公交车、非法运营车辆4种接驳方式的选择概率分别为0.03%、25.02%、25.02%、49.93%,据此对返校出行链“最后里程”接驳提出改进建议。     

基于遗传算法的大连市快轨三号线接运公交布局研究

首先分析接运公交在城市公共交通系统中的作用,阐述接运公交线网的布局方法,针对大连快轨三号线的接运公交布设区域进行具体分析,在选取接运站点的基础上,建立基于单位距离接运公交客流量最大的城市轨道交通接运线网优化模型,采用遗传算法对其进行求解,对大连快轨三号线的接运公交线路网进行布设。     

广州市公交与地铁调度协同发展方案

研究公交与地铁调度协同发展,以地铁客流为基准匹配接驳公交的发车间隔和运力配置等,可有效减少乘客换乘等待时间,提升公交与地铁衔接一体化效益。首先建立以乘客换乘时间和公交企业运营费用的总成本最小化为目标的运营计划优化模型,确定调度协同的综合启动阈值,通过分析接驳公交客流分布特征,初步制定各接驳公交晚高峰时段的发车时刻表;其次以满载率等为约束条件,确定初始车型建议,得到初始的调度协同方案;最后对线路的满载率分析,对于存在满载率过高或过低的线路调整发车间隔和车型配置,得到最终的公交与地铁调度协同方案。研究结果有利于解决广州市目前公交与地铁换乘时间过长问题,提高接驳公交的吸引力和竞争力。     

给定站点条件下轨道交通线网初步辅助构建模型

为解决城市轨道交通线网规划实践中，缺乏量化为主的成网技术流程，站点数量较多情况下规划工作复杂等问题，基于给定站点，将站点间邻接关系和网络上的边是否存在线路以0-1变量表示，并作为决策变量，分别以线网总里程最小化和运营效率最大化为目标，建立由网络设计模型和线路选择模型组成的初步辅助构建模型；并在站点可达性和工程可行性的约束下，设计基于聚类的最小生成树算法和网络修正方案，求解网络设计模型，提高网络生成速度，修正不合理的网络结构；并在运营可行性约束下，设计基于禁忌算法的双目标规划求解算法，求解线路选择模型，成功将其转化为单目标问题，提高算法寻优速度。将实际运营轨网站点和客流OD作为输 入，双层模型可获得最优网络和线路方案，并与实例比较证明结果的合理性。结果表明，模型结果与已开通运营轨网近似，但线网总里程更低，运营效率更高，线网总里程降低1.7%，直达客流比增加0.7%，一次换乘客流比增加4.2%。     

接驳轨道枢纽的混合式灵活公交服务优化研究

为解决居民在轨道与小区间的出行难题,本文提出一种新型的混合式灵活公交接驳服务模式,构建了在轨道交通枢纽的客流吸引范围内灵活与固定接驳公交的协同运行机制. 在已知灵活乘客需求和车队规模的条件下,综合兼顾出行者与运营者的时间成本,以及同步考虑轨道线路和固定接驳公交线路发车计划,建立了混合式接驳公交系统线路和乘客接运计划优化模型,并采用基于重力模型的遗传算法进行求解,最后通过实例验证该模型的有效性和实用性.结果表明,该优化模型在能够有效减小车辆行驶距离和乘客出行时间的同时,提高了混合式接驳公交系统的乘客服务量,相比于单一的灵活型接驳公交系统目标结果更优.     

基于可变客流的接运公交网络优化

在充分考虑目的地非地铁站的变动客流和搭乘固定公交的既有客流基础上,基于多对多客流模式,以管理者、出行者和社会运营费用的总费用最小为目标,构建接运公交线路的优化模型.模型考虑了原本私家车出行客流和固定公交出行客流选择接运公交出行的可能性,应用Logit 模型进行流量分配,并采用遗传算法对问题求解,获得了最优的接运公交网络,变动客流在接运公交网络中的第一公交站和换乘的地铁站.研究结果表明,接运公交线路方案与其占全程广义出行费用的比例密切相关,故有必要将其从全程视角进行优化.     

基于改进遗传算法的接运公交线路生成优化模型

城市轨道交通接运公交线路布设效果直接影响到轨道交通线路的运营效率．为了探讨轨道交通接运公交线路的最优布设方案,以最少线路接运最大客流量为目标,建立了线路生成的优化模型,并给出了求解该模型的改进遗传算法．以北京地铁5号线宋家庄站和刘家窑站的接运公交线路布设方案为例进行分析,结果表明：两个轨道交通站点布设6条接运公交线路能够使接运公交线路的载运能力最大,为205人／（km／h）．     

基于Q-learning 的定制公交跨区域路径规划研究

考虑城市大客流通勤者跨区域出行需求，结合城市公交线网中乘客出行密集、客流走向规律等特点，提出一种跨区域定制公交的搭乘方案. 通过改进的Q-learning 模型对公交线路进行优化，为城市通勤者提供更加便捷和高效的出行服务. 通过综合路段拥堵状态、乘客需求及居民小区位置，设定了Q-learning 强化学习的奖惩函数，提升定制公交区域路径的直线系数、满载率、通行时间. 结果表明，所提出的改进方法能够降低通勤者跨区域通行的旅行时间，有效提高髙峰时段定制公交线网的通行效率.     

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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。     

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。     

方格型城市多模式公交线网关键设计参数优化

城市公共交通系统包括轨道交通、快速公交BRT、地面公交等多种模式,多种模式的整合优化对于发挥公交线网整体运输效率具有重要的意义.针对方格型路网布局结构,提出理想的公交线网布局结构,将多等级公交线路与公交换乘枢纽结合,表现为主线、辅线和补充线的组织形式.该线网结构的关键设计参数包括公交主线间距、快线线路站距和交通分区大小.从出行者、运营企业和政府管理者角度出发,分别建立关键设计参数优化模型,在特定的城市交通背景条件下,利用数值试验方法对该模型进行求解,给出不同出行距离条件下关键设计参数的建议值,其结果可以为大城市多模式公交线路整合规划提供参考.     

公交站点选址的分析与模糊评判

很多城市都在大规模的扩充或新建公共交通线路,以满足城市的发展对于公共交通的需求。总结常规公交站点选址的影响因素,并且运用模糊评判的方法,对在某点设置公交站点的优劣进行评价,依据评价结果来指导公交站点建设,最后用实例对此方法进行验证。     

快速公交专用道规划设计方法研究

在对快速公交专用道形式进行分类的基础上,对不同类型公交专用道的设置条件、优缺点、适用性等相关因素进行了分析.此外,对不同类型公交专用道的特征以及设计时应注意的问题进行了说明,给出了常用公交专用道的设计示意图.归纳了快速公交专用道规划实施要点.最后,对北京市南中轴路快速公交专用道以及三环路公交专用道的设置形式进行了分析.     

同时接送模式下响应型接驳公交运行路径与调度的协调优化

研究了同时接送模式下响应型接驳公交运行路径与车辆调度的协调优化问题, 考虑乘客出行时间窗的个性化, 构建了基于乘客而不是基于途经需求点的车辆路径表示方法; 综合车辆发车和行驶成本、车辆早到和晚到的惩罚成本、票价收入构建了表征系统效益的目标函数, 并以车辆容量、乘客时间窗、车辆运行时间、车辆保有量、发车时间等为约束, 构建了发车间隔、发出车型与车辆路径的一体化优化模型; 针对一体化优化模型的特点, 设计了双遗传算法, 其中染色体为多链编码结构, 染色体交叉方式包含个体内、个体间交叉2种方式; 为了验证同时接送模式的优越性、一体化优化模型及算法的有效性, 进行了算例分析, 对比了同时接送模式与单独接和单独送模式的计算结果, 分析了车辆运行车速、单程运行时间限制、车型比例对响应型接驳公交运营效率的影响。计算结果表明: 在给定的相同乘客需求下, 与单独送和单独接模式相比, 同时接送模式发车次数减少了1次, 所需车辆数减少了2辆, 平均座位利用率提高了8.3%, 运送单位乘客的平均车辆行驶距离降低了11.0%, 运行成本降低了15.9%, 因此, 同时接送模式有效地提高了运营效率; 同时接送模式下, 运行车速、单程运行时间限制、小型车比例分别在基准值附近上下波动15.0%、15.0%、12.5%时, 发车次数、座位平均利用率、目标函数值的最大变化率分别达到了20.0%、15.7%、27.1%, 这些参数对系统运营效率均有显著影响。