基于遗传禁忌算法的城市公交线网优化研究

针对城市公共交通线网优化问题,利用遗传禁忌算法进行研究.通过对公交线网优化目标函数和关键约束条件的分析,从乘客利益、企业效益及社会环境的角度出发,以公共交通效率最大化为总目标,建立公交线网优化模型.在分析遗传算法和禁忌搜索算法自身的优势与不足的基础上,提出基于遗传禁忌算法的公交线网优化算法,并将其应用于银川市公共交通线网规划中,结果表明该算法科学合理,可操作性强.     

中等城市公交线网优化模型研究

公交线网规划的理论模型是一个多目标非线性数学规划问题,是对中等城市公交线网优化理论的进一步完善,通过在扬州等城市公交线网规划中的应用表明,该模型具有较强的可操作性。     

公交线网优化方法及应用

对城市公交线网进行合理优化是提高城市公共交通服务质量,缓解城市交通压力的重要方法之一。结合兰州市实际,通过重力模型提高交通分布预测的实际效果,从提高乘客服务水平与公交企业的利益角度出发,建立公交优化模型,并结合现有公交线网特点提出调整方法。     

公交线网及发车频率同步优化研究

出行时间是从乘客角度评价公交系统合理性的重要指标,在规划层面出行时间主要与公交线网和发车频率设计有关。现有的研究主要是依据已有站点及规划线路数量首先确定公交线网方案,然后设计每条线路的发车频率,但将线网规划和发车频率分开设计导致最终得到的结果不是整体最优。据此,本文构建了公交线网及发车频率同步优化模型,在此基础上设计遗传算法实现模型求解,并引用一实际历史案例对公交线网及发车频率同步优化方法进行验证。结果表明,该方法能够为规划区域设计出乘客出行时间最小化的公交线网以及与公交线网相匹配的发车频率方案。     

城市公交线网优化研究

本文探讨了城市公交线网优化的重要指标,建立了公交线网优化的数学模型,并采用遗传算法对该模型进行求解,取得了良好的效果,可为中小城市公交线网规划提供参考.     

城市公交线网优化的非线性模型

通过对城市公交线网优化的整体研究，给出其优化的主要内容、优化原则以及线网优化的主要因素，提出公交线网优化的约束条件和三大优化目标，并给出相应的数学表达式使约束条件和优化目标定量化，同时建立公交线网整体优化的模式，并对其进行讨论和评价，有助于提高城市公交线网的优化效率，同时可使约束条件和优化目标定量化。     

城市新城公交线网优化方法与实践探索——以青岛市城阳区为例

城市新城的公交线路大部分是从城乡客运班线发展而来,网络整体性较差。本文以青岛市城阳区为例,针对其公交线网发展存在的问题及面临的发展形势,利用大数据技术手段创新线路客流特征分析方法,因地制宜制定线网分层优化标准,实施线网重构,提出循序渐进的线网优化实施计划。本文研究成果对类似城市新城推进公交线网优化实践具有一定的借鉴意义和参考价值。     

环形放射状城市常规与需求响应公交联合优化研究

针对环形放射状城市扩张过程中常规公交线网出现线网资源利用失衡、乘客出行时间过长的问题，本文设计一种常规公交与需求响应公交分层布局的双模式线网结构。基于连续近似方法，构建混合整数优化模型，以最小化公交平均运营和乘客平均时间成本之和为目标函数，根据乘客出行空间分布构建确定性的出行模式及路径选择细分方法，推导各项成本组成，求解常规公交线间距、站间距及双模式公交发车间隔等决策变量的最佳值。采用混合启发式算法对模型进行求解，并以成都市五环内环形放射状公交网络为例，验证所提双模式公交网络的有效性。优化结果表明：与单模式常规公交线网对比，双模式网络可以分别降低18.37%的乘客成本以及4.97%的公交运营成本，具体表现为减少常规公交31.85%的站点和线路建设成本以及24.36%的运营里程；系统各项成本随平均客流密度的增加呈幂指数下降并趋于稳定；同时给出不同客流密度分布条件下，系统关键设计参数的建议值。     

城镇公交线网布局优化方法研究

针对目前我国城镇公交线网布局不合理,层次结构不明显,线网重复率高,线网密度和覆盖率低等问题,基于客观性、可行性、实用性的原则,给出了城镇公交线网优化的思路、步骤及方法,从公交线路的优良度排序、区域分布特征、与轨道和枢纽的接驳、居民的反馈意见及公交运输部门的利益均衡等方面进行了合理性分析,并对优化方案进行了评价。最后,进行了实例验证。应用结果表明该方法可操作性强,能够很好的兼顾各方面的利益,是切实可行的。     

城镇公交线网布局优化方法研究

针对目前我国城镇公交线网布局不合理,层次结构不明显,线网重复率高,线网密度和覆盖率低等问题,基于客观性、可行性、实用性的原则,给出了城镇公交线网优化的思路、步骤及方法,从公交线路的优良度排序、区域分布特征、与轨道和枢纽的接驳、居民的反馈意见及公交运输部门的利益均衡等方面进行了合理性分析,并对优化方案进行了评价。最后,进行了实例验证。应用结果表明该方法可操作性强,能够很好的兼顾各方面的利益,是切实可行的。     

基于连续近似模型的轨道交通与常规公交耦合优化设计

为研究城市轨道交通与常规公交线网耦合优化设计问题，本文基于近似方格型路网并考虑乘客的多种路径选择，构建双层混合整数优化模型，以同时求解地铁与常规公交发车时距、常规公交的线间距及站间距。上层模型是以系统总成本(乘客成本与运营商成本之和)最小为目标的连续近似模型，以寻求乘客与运营商两者之间的平衡关系，并对各项成本进行详细推导。采用序列二次规划算法，并用凸算法对该非凸问题进行包络。下层为考虑依概率分配的路径分配问题，使用MSA算法对各路径流量加权分配，考虑到问题的解析形式具有非凸性，故采用启发式方法进行求解。最后，以南京市建邺区实际公交线网为例进行案例分析，以此验证该优化模型的有效性。经过优化，以非拥堵时段为例，该研究区域内乘客平均出行时间由 41.6 min减少至 33.0 min，降低约20.6%。本文所提出的优化模型可以为方格路网城市的公共交通线网规划提供参考依据。     

基于可靠性最短路的实时定制公交线路优化研究

为实时优化定制公交线路，提出一种基于可靠性最短路的线路优化方法，在复杂的交通环境中，可以高效的将乘客送达目的地. 对可靠性最短路进行问题描述，建立可靠性时空网络；给出求解可靠性最短路的算法步骤，构建乘客和定制公交运营商总成本最小的目标函数，采用禁忌搜索算法对问题进行求解；最后，以某市定制公交路网进行实例分析. 结果表明：与最短路线路方案比较，所提方法更接近于实际运营；在高峰时段，交通拥堵的情况下，所提方法可以提高车辆的可靠性，提升定制公交线路的服务水平.     

基于可靠性最短路的实时定制公交线路优化研究

为实时优化定制公交线路，提出一种基于可靠性最短路的线路优化方法，在复杂的交通环境中，可以高效的将乘客送达目的地. 对可靠性最短路进行问题描述，建立可靠性时空网络；给出求解可靠性最短路的算法步骤，构建乘客和定制公交运营商总成本最小的目标函数，采用禁忌搜索算法对问题进行求解；最后，以某市定制公交路网进行实例分析. 结果表明：与最短路线路方案比较，所提方法更接近于实际运营；在高峰时段，交通拥堵的情况下，所提方法可以提高车辆的可靠性，提升定制公交线路的服务水平.     

引入价格窗的定制公交线路优化研究

基于公共交通的公益性,综合考虑乘客与公交企业之间的权衡关系,以保证企业运营成本与服务更多乘客为目标,在浮动票价机制的框架下研究定制公交的线路优化问题。首先,引入价格窗概念,以描述乘客出行过程中的支付意愿,并定义基于时空窗与价格窗的出行需求特征;提 出超额均摊的票价支付假设规则,以在保证出行的基础上支付最少费用。其次,构建引入价格窗的整数线性规划模型,以乘客出行的时空窗和价格窗为输入,以企业运营成本最小化和服务乘客数最大化为目标,通过运营盈利约束来保证企业的运营成本,联合优化乘客-车辆匹配和车辆路径两个子问题。最后,采用GAMS软件进行建模和求解,在Sioux Falls网络开展算例分析。结果 表明,引入浮动票价机制可以服务更多的乘客,进而增加企业的运营收入,且在价格窗上界一定 的增幅内,所服务乘客数和企业的运营收入随价格窗上界增幅的扩大而增加。     

公交停靠站站台宽度的研究

本文在分析轨道交通站台宽度计算模型对公共交通的不适应性的基础上,提出了公交停靠站宽度计算的基本模型,并通过对站台候车区影响因素的分析,以数学建模的思路对站台候车区的宽度进行了重点研究,最终建立公交停靠站站台宽度的计算模型。研究结果表明站台宽度与候车区乘客的分布状态、每辆公交车的平均上车人数以及各站台泊位的停靠线路数有着明显的关系,计算模型基本与实际相符,具有较强的可操作性。     

基于排队论的线路密集点公交站台容量优化模型

城市公交线路密集点是城市公交规划与优化中的重要节点.线路密集点公交站台的服务水平直接影响到城市公交整体服务表现.针对线路密集点的公交站台线路容量问题,本文以排队论为方法基础,引入公交达到率、服务台数、乘客平均上下车时间等为模型参数,构建线路密集点公交站台线路容量计算模型,并通过改变参数来进行公交站台的容量优化,为公交站台的线路数及泊位数设计提供理论方法依据.模型应用于西安市某公交站台,计算该站台线路容量并进行了优化分析.应用结果表明,该模型能有效地计算线路密集点公交站台线路容量并做出优化分析.     

城市公交系统优化设计

公交调度是公交企业运营的核心内容,提高城市公交的运营调度水平是改善城市公交服务质量、提高公交吸引力的重要途径。从调整发车间隔的角度出发,兼顾公交公司和乘客双方利益,建立以乘客和公交企业运营费用最小为目标的单目标优化模型,并以西安市5路公交线路的调查数据对模型进行求解和验证,实验表明该模型可行。     

城市公交线网的一票制差异化票价策略优化

针对城市公交系统客流空间分布和线网运力配置不均衡问题,提出公交线路间差异化定价策略,通过价格杠杆调节客流需求分布. 针对我国普遍采用的一票制模式,在分析乘客广义出行费用的基础上,利用基于Logit 的线路间客流分配方法,并以总社会成本最低为目标,以满足输送能力和收费额度等为约束,建立了固定需求下的城市公交线网的差异化票价策略优化模型. 根据模型特点,设计了基于模拟退火算法的模型求解方法,综合优化各线路的票价水平和发车频率. 最后,将提出的模型和算法应用到典型公交线网上,算例结果表明,优化方法在较低的收费额度下即可实现较为明显的网络改善效果.     

城市公交线网的一票制差异化票价策略优化

针对城市公交系统客流空间分布和线网运力配置不均衡问题,提出公交线路间差异化定价策略,通过价格杠杆调节客流需求分布. 针对我国普遍采用的一票制模式,在分析乘客广义出行费用的基础上,利用基于Logit 的线路间客流分配方法,并以总社会成本最低为目标,以满足输送能力和收费额度等为约束,建立了固定需求下的城市公交线网的差异化票价策略优化模型. 根据模型特点,设计了基于模拟退火算法的模型求解方法,综合优化各线路的票价水平和发车频率. 最后,将提出的模型和算法应用到典型公交线网上,算例结果表明,优化方法在较低的收费额度下即可实现较为明显的网络改善效果.