基于巡航控制的公交运输系统元胞自动机模型

针对公共交通系统,基于巡航控制的思想,本文提出一个新的可变跃迁概率元胞自动机（CA）模型. 模型中假设公交车辆并非唯一追求以最大速度行驶,而是根据期望车头距动态调整车辆向前移动的速度,实现了公交线路上车辆之间的相互合作以及协调行驶行为. 通过数值模拟实验表明,该模型可以再现公交集簇前行的现象,引入新的控制策略后,模型改善了车辆在公交线路上的时空分布,疏散了公交车辆集簇行驶的状况,进而在很大程度上提高了公交系统内车辆运行的平均速度并且降低了平均等待乘客数. 结果表明,新的控制策略可以提升公交系统的运行效率,具有一定的现实指导意义.     

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针对公共交通系统,受蚁群移动轨迹行为启发,视停靠站处等待乘客信息为一种外在的“信息素”（pheromone）,即可实现相继公交车的信息传递,基于此本文提出一个新的可变跃迁概率元胞自动机（CA）模型. 模型中假设公交车辆并非唯一追求以最大速度行驶,依据“信息素”引入控制策略动态调整公交车前行速度,实现了公交线路上车辆之间的相互合作以及协调行驶行为. 数值模拟实验表明,模型可再现公交运行中的“集簇现象”,新的控制策略引入后模型在很大程度上改善了车辆在公交线路上的时空分布,疏散了公交车辆集簇行驶的状况,进而降低了平均等待乘客数. 结果表明,新的控制策略可以显著提升公交线路系统的运行效率,具有较强的现实指导意义.     

考虑控制策略的公交运输系统元胞自动机模型

针对公共交通系统,受蚁群移动轨迹行为启发,视停靠站处等待乘客信息为一种外在的“信息素”（pheromone）,即可实现相继公交车的信息传递,基于此本文提出一个新的可变跃迁概率元胞自动机（CA）模型. 模型中假设公交车辆并非唯一追求以最大速度行驶,依据“信息素”引入控制策略动态调整公交车前行速度,实现了公交线路上车辆之间的相互合作以及协调行驶行为. 数值模拟实验表明,模型可再现公交运行中的“集簇现象”,新的控制策略引入后模型在很大程度上改善了车辆在公交线路上的时空分布,疏散了公交车辆集簇行驶的状况,进而降低了平均等待乘客数. 结果表明,新的控制策略可以显著提升公交线路系统的运行效率,具有较强的现实指导意义.     

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受停靠站特性、乘客上车行为及其分布特征等因素的影响,公共交通系统运行过程中容易产生集簇等复杂现象.本文细致考虑了停靠站在线路上和乘客在停靠站的分布情况,通过刻画乘客有序和无序的上车行为,构建了一个新的公交运输系统元胞自动机模型.数值模拟结果与解析结果高度吻合,清晰地刻画了车辆在公交线路上的时空分布,再现了公交运行中的堵塞和集簇现象,定量地评价了停靠站分布、乘客分布、不同上车模式对车辆平均速度的影响.本研究有助于进一步认识不同上车模式下集簇现象的形成机理,对规范上车行为和优化停靠站设计具有指导意义.     

基于GPS的公交运营动态调度策略研究

本文从智能公交系统入手,介绍了GPS在智能公交系统中的应用,提出了将GPS车辆定位技术应用到公交运营的实时信息采集中,对公交车辆运行状况和运营服务水平进行实时监督,提高公交服务水平和公交运行稳定性.针对车辆“早点”与“晚点”的动态调度控制策略,对车辆运行过程进行实时调度控制,并建立动态控制的一个较为实用的模型.     

基于特征工程的常规公交车辆聚簇预测

有序、高效的运营是现代化公共交通系统应具备的主要特征之一.然而大量实测数据显示,公交线路上普遍存在着车辆偏离调度聚集行驶以及在站点处密集到达的聚簇现象,影响了乘客的出行体验,也造成了运力的浪费.本研究从数据驱动的角度出发,提出了基于特征工程的常规公交车辆聚簇行为预测的思路,并结合青岛市322路公交车实际运行数据完成了理...     

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.     

公交车辆隔站停车运行模式研究

针对如何提高高峰期间公交车辆的平均行驶速度,减少乘客的旅程时间,在公交专用道的条件和基础上,通过线性分析建立了公交车辆隔站停车策略,即考虑在高峰期间将某条线路的公交车辆分为单双号,实施错开站点停车。并将隔站停车运行模式与现有的公交车辆运行模式进行比较分析。最后针对一条实际的公交线路,利用计算机语言编程的方法对该运行模式进行了验证。     

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城市快速路设置公交专用道作为缓解快速路交通拥堵的策略之一,受到了北京市交通部门的关注. 本文旨在利用先进的仿真技术对快速路公交专用道设置方案后的交通运行影响进行探讨. 文中选取北京市西三环快速路为研究对象,在考虑专用道设置区段、结构形式、站点结构、匝道交通组织以及公交线路调整的基础上,设计四个公交专用道方案并利用INTEGRATION模型开展仿真评价. 选取车辆行程速度、道路运行状态分布作为评价指标,结果显示：尽管道路设施及交通状况满足专用道设置条件,西三环运行指标却有所下降,无法发挥专用道功效. 分析其关键制约因素在于车辆分道行驶加大了匝道附近车辆换道、进出的难度,建议协调匝道控制和公交线路优化改善方案实施效果.     

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.     

对城乡公交一体化体系框架的研究

在城乡一元化发展的时代背景下,文章首先从运输方式和研究内容上,对城乡公交一体化的体系框架进行了介绍,并结合我国客运发展的实际水平,提出在城市与乡镇之间应采取严格的公交运营方案;在乡镇与行政村之问亦采取公交化的运营策略.在此基础上,从区域、城区、乡镇、行政村4个层面,对城乡公交一体化应重点解决的问题进行了深入分析,并形成...     

突发公共卫生事件下应急定制公交线路优化

考虑突发公共卫生事件下的疫情防控要求, 构建了一种应急定制公交线路优化方法; 对城市中已经封闭的小区和路段进行筛查, 并将这些小区和路段设置为应急定制公交禁行区域; 以所有应急定制公交总运行时长最短为目标, 以乘客上座率不超过安全阈值为约束, 同时考虑供需匹配, 构建了突发公共卫生事件下应急定制公交线路优化模型; 设计了遗传算法来求解该模型, 采用三段式混合编码方式进行染色体编码, 3段染色体分别由定制公交停车场编号、上车站点编号和下车站点编号组成, 运用贪婪策略解码染色体; 采用模拟案例验证了模型与算法的可行性, 并将优化结果与正常情况下基于相同客运任务的定制公交线路优化方案进行了对比。研究结果表明: 在完成相同客运任务的情况下, 应急定制公交线路所需车辆数比正常情况下多2辆, 车辆的总运行时长也比正常情况下增加6.997 h; 正常情况下的定制公交线路优化模型不能直接用于突发公共卫生事件场景, 针对应急场景构建的定制公交线路优化模型与算法能从众多备选方案中快速计算得到优化方案, 不仅能满足防疫要求, 还能满足人们的出行需求。     

轨道交通换乘常规公交平均候车时间模型

乘客平均候车时间建模在公交网络协调优化研究、公共交通效益分析等诸多研究领域起着至关重要的作用. 本文首先将轨道换乘常规公交的客流分为固定客流和随机客流,并进行客流到站时间分布曲线拟合,结果表明固定客流到站时间的对数正态分布拟合效果最好,而随机客流到站时间的伽马分布拟合效果最好;在此研究的基础上,建立了基于客流分类的换乘客流晚高峰平均候车时间模型;最后,对北京市13号线龙泽站519路公交线路进行了模型应用,以检验模型的准确性. 检验结果表明：模型能够准确地估计晚高峰换乘乘客的平均候车时间,相对误差在2.05％以内.     

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乘客平均候车时间建模在公交网络协调优化研究、公共交通效益分析等诸多研究领域起着至关重要的作用. 本文首先将轨道换乘常规公交的客流分为固定客流和随机客流,并进行客流到站时间分布曲线拟合,结果表明固定客流到站时间的对数正态分布拟合效果最好,而随机客流到站时间的伽马分布拟合效果最好;在此研究的基础上,建立了基于客流分类的换乘客流晚高峰平均候车时间模型;最后,对北京市13号线龙泽站519路公交线路进行了模型应用,以检验模型的准确性. 检验结果表明：模型能够准确地估计晚高峰换乘乘客的平均候车时间,相对误差在2.05％以内.     

城市综合公共交通体系及其关键问题探讨

随着我国城市化进程的加快,城市交通问题日益突出,大力发展公共交通已逐渐成为公认的解决城市交通拥堵的有效途径之一。为了从城市整体层面提高公共交通服务能力和水平,作者提出了包含常规公共交通、大运量快速公共交通、城市轨道交通、支线公交、穿梭巴士、出租车、公共自行车等交通方式的城市综合公共交通体系的概念,并探讨了该体系中内部方式分担率、系统集成调度、各方式运行和衔接以及系统评价等关键问题。     

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在实施公交优先政策时,往往因没有对公交专用道和社会车道所应分担的交通量做出正确的估算而造成道路资源的浪费,以至于无法真正实现公交优先的目的.本文以公交车与社会车辆的行程速度差异为研究对象,通过分析设置公交专用道后两种交通方式间的转移情况,在保证公交车服务水平的前提下基于路阻函数研究了不同公交车比例下公交车和社会车辆的行程速度曲线,并确立了小汽车向公交车的转移关系.研究结果表明,针对不同的居民出行量及模型参数值,公交车在一定的比例范围内时小汽车用户选择公交出行,并使道路交通系统达到最优.该模型可应用于城市现有道路改造时公交专用道设置及确定公交车发车间隔的参考依据.     

基于出行时间可达性的公共交通竞争力评估模型

为实现区域公共交通与小汽车间出行竞争力的定量化评价和影响关系解析,利用公共交通动静态数据、出租车运行数据及出行调查数据提取公共交通个体出行链和小汽车出行用时等信息,结合路径规划API(Application Programming Interface)计算公共交通及小汽车全过程出行耗时,基于全过程出行时间可达性视角构建公共交通竞争力评价模型;考虑公共交通竞争力的空间效应,分别选取土地利用和交通设施因素作为解释变量,提出基于空间杜宾模型的公共交通竞争力影响模型;以北京市为例,探究早、晚高峰等不同时段下区域公共交通竞争力与各影响因素之间的交互关系。结果表明：早、晚高峰期间公共交通竞争力的平均值均在1.50以内,平峰时段约为1.74,市中心区、地铁沿线和大部分居住社区周边区域的公共交通出行竞争力相对较高;各时段下公共交通竞争力呈现明显的空间依赖性,且存在“低-低聚集”“高-高聚集”的典型聚集区域;土地利用混合度、办公就业密度和地铁站点密度等因素具有显著的负向空间溢出效应,而道路网密度和绕行系数则表现出显著的正向效应。综上,所提出的评价模型能够定量化评估公共交通竞争力,所建影响模型能够在考虑空间依赖性的基础上解释竞争力与因素间的相互关系。     

城市公交车到站规律及站台服务水平研究

城市公共交通是城市可持续发展的必由之路,对城市交通具有重大意义.本文从公交车的运行特点入手,用数学方法描述公交车从发车到到站的运行过程,建立公交车到站模型,并利用简化模型分析公交站台车辆到站规律,计算车辆到站频次.最后,利用排队理论建立公交站台服务水平的计算模型.运用排队论模型对北京市某公交站台进行评价,证明对站点设置位置和停靠模式以及站台的线路数和线路发车频率的合理设置,可以有效地控制站台内公交车的排队情况,提高公交站台的运行效率,缓解交通拥堵.