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城市公交价格系统是由公交出行者、运营者、管理者三个主体构成的多变量、多反馈、非线性的复杂系统,不同价格组合策略对利益主体的影响不同. 由公交主体在系统中的作用将公交价格系统分为公交供给子系统、公交企业收益子系统、公交需求子系统三个子系统. 采用系统动力学方法,建立了城市公交价格系统变量间的因果关系图和流图,以及公交价格系统动力学模型. 通过提高或降低公交补贴标准、公交车辆供给、公交服务价格三个指标值,形成不同公交价格组合策略方案. 在高、低两种经济发展水平背景下,以哈尔滨市公交企业为对象分五种情境对公交价格组合策略方案进行仿真,得出政府补贴、公交企业利润,以及乘车等待时间的变化趋势. 选择社会福利和资金利用比指标,评价不同公交价格组合策略实施的效果. 公交价格组合策略分析,为城市公交价格政策的制定和实施提供了参考依据.     

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现今,城市轨道交通以其安全舒适、快捷高效、节能环保等优点,成为解决城市交通拥挤问题最有效的途径之一.但是轨道交通项目成本造价高,运营维护费用贵,以及运行带来的诸如噪声污染与电磁干扰等社会问题,成为制约轨道交通健康发展的“瓶颈”.本文以北京市地铁4号线为例,系统地分析研究了城市轨道交通的内部成本和外部成本.依据价值链理论,把内部成本细化为前期规划设计成本、建设成本和运营成本;把外部成本分为空气污染、交通事故和噪声污染三个方面,并且将外部成本定量化.该研究有助于准确计算出城市轨道交通的总成本,为政府制定票价提供依据;同时使城市轨道交通满足经济资源、社会资源和环境资源的可持续发展.     

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探讨了开发城市轨道交通多列车运行模拟系统的关键问题.研制了可用于多 列车运行模拟、牵引计算、方案评价的模拟系统,该系统采用面向对象的方法和模块化的设计,具有良好的可扩展性.重点介绍了模拟系统的总体结构设计和多列车追踪运行的计算模型.此外,本文以实际线路为背景,对多列车的运行过程进行了模拟,模拟结果表明,系统可用于分析列车安全运行间隔、研究多列车运行时相互间的影响、研究不同的信号显示制式对列车运行的影响等.     

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城市轨道交通网络客流时空分布特征是网络化协同运输组织的基础与核心.本文在系统分析城市轨道交通乘客出行行为的基础上,基于Multi-Agent建模技术,构建了网络客流分布动态仿真模型,应用该模型模拟乘客的网络出行过程,统计分析得到路网的客流分布特征.该模型既能反映乘客网络出行行为全过程,又能满足大规模路网仿真需求.最后,开发了城市轨道交通网络客流仿真系统,通过北京市轨道交通网络的实际数据对模型和算法进行验证.     

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多数城市轨道交通企业面临运营亏损困扰. 本文在简要分析城市轨道交通运营亏损原因的基础上,研究了运营成本后补偿模式在我国城市轨道交通系统中实施所存在的问题. 通过对西方发达国家公用事业规制经验的分析,提出了基于价格上限模型的菜单式补贴方法,给出了政府财政补贴的计算模型,对其中核心参数X效率因子上限的取值方法及影响因素进行了深入分析. 结合某市1997-2004年的实际数据进行了实证分析,结果表明,这种方法能促进企业经营水平改善,提高政府财政补贴的效率,实现帕累托改进.     

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在对北京市轨道快线建设的条件进行分析的基础上,与纽约、巴黎和东京等国际大都市的人口、经济实力以及城市发展状况进行对比,结合国际大都市城市轨道快线建设和运营的成功经验,提出北京市应加快城市轨道快线建设;对建成的1、2、4、5、13号线根据客流特点,采取快慢车同一轨道上运行,调整快慢车开行方案;在北京市城市轨道网中增设两条穿城对角轨道快速线,满足人们出行方便、快捷的需要。     

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结合铁路智能运输系统体系框架的研究成果，提出了城轨智能运输系统的基本构想，并对其中作为其他子系统研究基础的城轨智能化综合监控系统进行了探讨；在对城市轨道交通监控系统的国内外现状进行分析的基础上，明确提出智能化、综合化将是未来城市轨道交通监控系统的发展方向.最后，文章对城轨智能化综合监控系统的内涵、结构及其涉及到的关键技术进行了分析.     

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为了适应经济发展，我国许多城市加快了轨道交通的建设步伐。私营公司与政府签订合作协议，共同参与运营管理，这打破了以往一家运营商的垄断局面。如何在保证高质量的运营效率的同时，兼顾各家运营商的收益分配，运费清分的研究显得十分重要。本文分析了影响清分的主要因素和原则，建立有效路径选择模型和基于概率的多路径选择模型。采用改进的遍历算法以保证有效路径集的完整性。利用c++程序计算出各条路径的分担比例和各家运营商的清分比例，给出了提高清分比例的研究结论和建议。     

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随着新线的建设,城市轨道交通网络规模不断扩大,不同时期的网络特征不同,以北京为例分析发展变化规律,可以为轨道交通网络化运营提供建议.根据复杂网络理论,首先对比了北京市轨道交通规划路网和目前运营路网的网络特征值,分析了特征值的变化规律,得出规划路网的平均度、聚集系数、平均最短距离等指标均有所增大,但由于服务半径扩大,网络效率略有下降.然后针对重要节点失效和线路失效,对比了失效后的网络弹性,并确定了网络中的重要节点.结果表明：节点失效和线路失效对规划路网的影响较小,部分车站的重要度随着网络完善而发生改变,对于运营路网,必须保障重要节点的可靠性.     

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城市公共交通政策的发展趋向于多种策略的整合,在划分城市常规公交运营主体为普通公交运营者和豪华公交运营者基础上,提出公交价格联动策略演化博弈模型,分析公交价格策略的演化趋势.模型包括两类公交价格策略实施主体、公交价格联动策略和独立策略构成的策略集合,以及采用不同策略的收益矩阵.以哈尔滨市公共交通系统为例,通过演化博弈模型数值计算结果中不同价格策略收益大小关系,证明了不同价格策略局部演化稳定点的存在性,得出公交价格策略演化路径依赖于公交运营者采用价格策略的收益水平,而且与公交运营者选择价格策略比例的初始值相关.城市公交价格联动策略演化博弈分析,对公交管理者制定公交管理制度,以及运营者选择价格策略具有重要的实践意义.     

城市轨道交通系统脆弱性因素辨识模型研究

为构建城市轨道交通系统脆弱性因素辨识模型,本研究整合DEMATEL、ISM、 ANP 三种系统分析方法对城市轨道交通系统脆弱性进行分析研究.通过分析城市轨道交 通系统的典型事故,从系统的角度出发,提取通用典型脆弱性因素;使用DEMATELISM- ANP 方法构建城市轨道交通系统脆弱性辨识模型,整合脆弱性因素的特征与脆弱 性因素间的相互影响方向与强度大小,因素的层级结构与因素的相对重要性,确定城市 轨道交通系统脆弱性的递阶层次网络结构模型;根据递阶层次网络结构模型的分析结 果,将城市轨道交通系统的脆弱性因素分成驱动、链接、依赖、独立四类脆弱性因素.研究 结果表明,该模型切实可行,能够对城市轨道交通系统脆弱性进行量化分析.     

城市轨道交通分段建设顺序综合评价模型

修建顺序对城市轨道交通线网的形成和完善非常重要。以考虑资金收益率后影响交通量额外增加的旅行时间所创造的效益总和最小为目标,从轨道交通建设对现有交通的影响入手,在修建资金约束下构建了城市轨道交通不同路段修建顺序模型,并通过算例说明了模型的应用。研究结果表明,每年的投资额对于最终的修建顺序有决定性影响,若投资额不当可能会出现无解情况。     

城市轨道交通的费用及效益分析研究

研究了影城市轨道交通建设费用的因素，探讨了轨道交通效益特别是社会效益的计算方法，对评价备选轨道交通方案的技术经济性有一定参考价值。     

基于多时间尺度的城市轨道交通短时OD估计

基于状态空间模型构建了城市轨道交通短时OD估计的多模型组合方法,估计早晚高峰期间15 min内进站客流的去向目的站.组合模型以不同时间尺度下的进站客流分流率为状态变量,并利用历史数据预估其中通勤客流的分流率,然后通过交互多模型算法加权融合不同时间尺度下的分流率估计结果.以北京地铁为案例,研究表明:早高峰期间的15 min分流率估计误差的平均值和最大值分别为16.4%和21.8%,晚高峰期间分别为22.7%和24.6%,比既有文献的估计误差减小了约一半.本文的研究成果可为实时的线网客流分布预测提供更准确的输入数据,以辅助运营管理部门实现客流预警和应急响应.     

城市轨道交通网络乘客换乘路径选择行为模型

为定量分析成网运行条件下乘客在轨道交通系统内的换乘路径选择行为,在梳理乘客换乘路径选择直接与间接影响因素的基础上,引入开销系数用于描述由于列车过度拥挤导致乘客心理感受运行时间的额外增加值.提出含有惩罚系数的乘客换乘时间函数,基于乘客心理感知构建以乘车时间和换乘时间为广义费用的路径选择行为模型,并设计模型的求解算法.最后,将模型运用于重庆轨道交通网络实例分析中,结果表明:乘客倾向于选择换乘次数更少的路径3,较传统模型选择概率提高1.44%;同时,换乘惩罚系数对路径选择结果的影响灵敏度高于运行时间开销系数.     

考虑换乘时间影响的城市轨道交通路径选择行为研究

研究乘客路径选择行为有助于掌握城市轨道交通网络客流分布规律.本文在分析城市轨道交通乘客路径选择行为影响因素的基础上,重点考虑换乘时间对乘客换乘费用感知的影响.实际调查表明,乘客感知的换乘走行时间与实际的换乘走行时间符合幂函数分布.本文将换乘走行时间惩罚系数设定为换乘走行时间的幂函数.在此基础上,本文构建了乘客出行广义费用模型,采用改进的深度优先算法搜索两点间的有效路径,并利用Logit 随机路径选择模型计算各有效路径的选择概率.最后,以北京市轨道交通网络的数据对提出的模型和算法进行验证,案例分析结果验证了本文提出的模型的合理性.     

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充分考虑城市轨道交通网络中影响乘客路径选择的主要因素,包括乘车时间、换乘次数和换乘时间,通过对换乘时间进行惩罚,构造了包括换乘在内的城市轨道交通网络的路径广义费用模型,基于随机效用理论分析了乘客的路径选择行为.根据最短路径费用定义OD之间的有效路径集合,同时,使用路径相对费用代替路径绝对费用,对传统Logit模型进行改进,提出基于改进Logit模型的城市轨道交通网络客流分配方法.采用基于图的遍历算法确定OD间的有效路径.最后,以2008年北京市轨道交通网络为研究对象,对模型和算法进行了分析和验证.     

城市轨道交通网络短时客流OD估计模型

基于状态空间方法构建适用于城市轨道交通网络的短时客流OD(origindestination) 估计模型.利用自动售检票数据分析得到OD间乘客行程时间分布特征,构建基于行程时间分布的客流到达系数,以此建立OD流与车站进出站客流间相互关系,并以车站客流分离率为状态变量构建结构化OD矩阵估计状态空间模型.以北京市轨道交通为对象进行案例分析,结果表明,当估计时段长度为15 min 时,估计平均相对误差为 35.5%;为30 min 时,估计平均相对误差为20.4%;为60 min 时,估计平均相对误差为 16.3%.所构建模型能能有效解决城市轨道交通短时客流估计问题,具有一定的实用性.