基于复杂网络理论的长沙市公交网络拓扑性质研究

采用复杂网络的研究方法,针对长沙市公交网络建立了公交线路、公交换乘和公交停靠站点复杂网络模型,利用这3个网络所产生的拓扑特性指标,如度分布、聚类系数、平均路径长度等,讨论了长沙市公交网络的网络拓扑特性,并证明了长沙市公交网络为小世界网络或无标度网络.      

常规公交路外换乘枢纽备选站址的选择方法研究

描述了现状的路侧常规公交换乘枢纽存在的主要问题,分析了常规公交路外换乘枢纽的概念及其在整个城市交通系统中的作用。选择并计算了公交枢纽衔接的公交线路条数、公交枢纽的发车频率、集散客流量、换乘客流量、换乘耗时等5项功能指标,对常规公交路外换成枢纽的集散换乘功能进行描述。通过确定灰类白化权函数、聚类指标权重,计算综合聚类系数对备选站址的归类判断,从而实现对常规公交路外换乘枢纽备选站址的灰色聚类分级,达到对备选站址选择的目的。利用调查数据进行案例分析,验证选择方法的准确性。     

面向地铁接驳需求的公交服务能力评估

城市公交与地铁之间的换乘服务能力极大影响整个公交网络的服务能力。为科学评估公交接驳地铁的服务能力,文中利用Python网络爬虫获取深圳市地铁刷卡、公交线路规划、公交站点位置等数据,选择换乘步行距离、换乘时间、换乘客流量作为评估指标,采用数据包络分析(DEA)构建公交接驳服务能力评估模型;以深圳市10个地铁站点为例,分别对其接驳公交线路的服务能力进行评估。结果表明,公交接驳服务能力主要取决于换乘距离、换乘选择及换乘客流。     

基于复杂网络理论的互联网租赁自行车-公交系统站的优化配置

为处理好互联网租赁自行车与轨道交通、汽车公交的竞争与合作关系,提高公共交通出行效率,优化公共交通网络,通过建立互联网租赁自行车-公交系统站的配置模型,将互联网租赁自行车站点配置融入公共交通网络规划中。利用Space L模型、Space P模型分别构建公交系统有向网络模型,在此基础上,针对由复杂网络拓扑特性得出的公交系统网络中重要度低的节点,结合自行车接驳距离模型以及汽车公交线路最优站间距的确定,建立互联网租赁自行车-公交系统站的配置模型。该模型最终确定自行车配置站点时,需要综合分析站点及其所在线路相关网络信息、环境信息,对汽车公交线路进行调整,进而达到通过配置自行车站点优化现有城市交通线网的目的。最后以天津为例,对天津市1 273个站点,311条线路建立天津市公交系统网络,选取网络中度值较低的14个站点所在线路进行优化配置,并利用复杂网络拓扑特性指标对优化前后交通网络进行分析评价。结果表明:优化后的公共交通网络平均出行站点数量降低了1. 94%,平均换乘次数降低了4. 15%。验证了互联网租赁自行车-公交系统站的配置模型的合理性,通过合理配置自行车站点,在保证公共交通网络覆盖率不变的前提下,节约站点数量,提高了站点利用率及公共交通出行效率。     

常规干线公交网络空间方向分布及结构特性分析方法

空间结构合理的常规干线公交网络可以帮助城市提升公共交通服务效率,缓解道路交通压力。为深入分析城市常规干线公交网络空间结构特性,使用公交网络GIS信息嵌入拓扑结构模型的方式开展研究。借鉴道路网空间信息测度方法,基于香农熵理论提出公交线路方向熵和公交网络方向熵分析方法。根据提取的公交网络拓扑结构中相邻站点间线路段的空间方向信息,使用方向熵测度得到公交线路及网络空间方向分布情况。在现有的规范及研究中,选取并拓展能够体现公交线网空间结构特性的指标,与方向熵组成常规干线公交线网空间结构分析指标体系,从线路和网络2个层面出发探究常规干线公交网络空间方向分布并分析其结构特性。以哈尔滨市63条常规干线公交组成的网络为例进行分析。网络空间方向分布结果表明：公交网络方向熵为2.84,大于网络内任意单条线路方向熵。验证得到公交线路方向熵的测度结果与线路的实际情况相符,方向熵可以有效量化公交线网拓扑结构的空间方向分布;在指标间的相关性方面,公交线路方向熵与公交线路长度的相关性最高,公交线路站点对重复系数与公交刷卡数的相关性次之。网络结构特性分析结果表明：哈尔滨市63条常规公交干线组成网络的平均集聚系数为0.4...     

基于改进公交网络模型的路段重要度评估

为探究公交线路属性对公交路段的影响,界定公交路段间重要度差异,实现公交路段的评估量化,通过对传统公交网络线路模型构建的分析,考虑融入线路属性以及线路间连接紧密程度两方面,提出空间加权线路网络模型(Space-w-R)及其矩阵表征.为体现线路属性对路段的影响,考虑公交线路与路段之间的从属关系,将公交网络Space-w-R...     

基于K-shell的特大城市公交换乘优惠与线网规划协同优化

针对特大城市公交系统存在汽车公交客流量急剧下降,企业亏损严重,若调整线路又会增加一些乘客广义出行费用使得公交出行比例下降这一问题,提出"大幅度降低常规公交线路数量,增加接驳和通勤公交线路数量"汽车公交线网规划调整与"公交换乘优惠"的协同优化方法。采用复杂网络理论的K-shell分解法计算各站点Ks值并排序,选择主要换乘节点,确定保留下的骨干公交线路,构思其余公交线路候选集合;建立换乘优惠方案下汽车公交线网调整优化双层规划模型,其中上层为系统广义出行成本最小化、公交出行量最大化和公交企业亏损最小化的多目标模型,下层为基于弹性需求的多方式多用户均衡配流模型。采用浮点遗传算法优化求解,以天津中心城区为例予以分析,结果表明:采用本方法可解决特大城市公交换乘站点的优化确定问题;与不实施换乘优惠和规划调整方法、只有换乘优惠方法和只有规划调整方法相比,系统广义出行成本分别降低14.05%,13.01%和8.65%,公交分担率分别增加29.03%,26.01%和11.66%,公交企业亏损分别降低27.19%,23.63%和10.20%;该方法能适应特大城市客流需求特点,通过汽车公交企业线网结构大调整和政策扶持,在减少不必要亏损的同时降低出行者广义成本,保持较高的公交分担率,提升城市公交综合服务水平。     

基于层次聚类分析的城乡公交线路诊断倡——以安宁市为例

合理设置城乡公交为城乡居民出行提供优质的公交服务,是打破城乡二元分割的重要手段之一。分析城乡居民出行特征和城乡公交服务特性,从公交乘客及公交企业2个角度,构建表征城乡公交线路物理、运营和公交客流特性的诊断指标体系。以安宁市15条城乡公交线路为例,对选取样本的8类指标数据进行主成分分析,经定量分析各成分贡献率后,确定出3个主成分(贡献率累计为92%)。将主成分作为城乡公交线路层次聚类分析的变量,作出线路的聚类关系图,构建判别函数定量诊断四类线路。结合实际验证了指标体系的合理性及诊断方法的有效性。提供了1种较准确高效的城乡公交线路诊断方法,并为城乡公交线路的优化与运营调整提供决策依据。      

城市轨道交通和常规公交协调发展研究

该文从轨道交通和常规公交的特性比较入手,说明了两者协调发展的必要性;讨论了轨道交通与其他交通衔接换乘比例的确定方法及轨道交通和常规公交协调规划的原则,重点分析了基于轨道交通的常规公交线路优化中的三个关键因素,即公交线路、站点、换乘布局。     

基于节点重要度的城市群城际道路公交线路规划

为解决城市群公交一体化推进中道路客运公交化和公交线路优化规划问题,通过构建城市群区域路网节点重要度评价模型对路网节点进行评价确定公交线路必经节点,以最优路径为目标,建立城市群各路段权重计算模型,通过蚁群算法求解,确定道路公交线路布局;以湖南长株潭城市群进行实例论证,求解结果表明该规划方法具有一定的可行性和实用性。     

应对突发大规模流行病的城市常规公交管控策略

公共交通内部相对狭小和密闭的空间，使得乘客间频繁发生近距离接触，是流行病扩散的高危环境。面对诸如新型冠状病毒肺炎这类突发大规模流行病时，交通管理者通常采取的方案是全部公交线路停运，彻底阻断流行病通过公共交通系统传播这一个途径，但是对于公交乘客而言，如果缺乏替代的出行方式，将严重降低其移动性，甚至会影响其基本的生活条件。利用北京市公交IC卡刷卡数据，挖掘乘客的个人出行特征和相互之间的接触特征，构建公交乘客动态接触网络，试验数据统计显示北京公交乘客单次出行与他人的平均接触时间为17 min，通勤乘客工作日与他人平均累计接触123次。利用理论传播模型（SEI和SIS）模拟流行病在公共交通系统内的扩散，对比随机网络分析其特征，发现公交乘客间接触的周期性发生规律显著促进了流行病的快速传播。将乘客传播影响力集计至公交线路，针对常规公交网络设计停运部分线路的运营方案，使用站点间平均邻接距离作为指标，衡量部分停运方案导致的常规公交系统可达性损失。研究对比了停运方案实施前后的流行病扩散规模。研究结果表明，只需要停运小部分线路就能使流行病暴发得到遏制，同时公交系统的整体可达性没有明显下降。     

广州快速公交线路客流特征和换乘效率研究

以广州快速公交(BRT)系统公交线路为研究对象,选择客流时间分布特征、站台集散量、车辆满载率、平均乘距、方向不均衡系数及免费换乘率等指标对客流特征进行计算分析,并针对广州BRT系统半开放、半封闭的特性讨论免费换乘问题,提出了基于IC卡信息匹配乘客出行起讫点的方法,通过获取乘客选择换乘路径信息优化BRT系统运营组织及线路运力配置计划,提升运营管理水平,同时为免费换乘补贴提供决策支持。     

基于Bootstrap-DEA-Gini模型的公交线路运行效率评价方法

科学评价城市常规公交线路运行效率是优化公交线网、提升服务水平的前提。构建以线路配车数、线路长度、平均站距、非直线系数、发车间隔、运行速度和票价收入比为投入指标,客流服务居民数量比和每公里收益为产出指标的评价指标体系,采用数据包络分析（data envelopment analysis,DEA）模型对公交线路运行效率进行评价。为了修正小样本情况下随机因素带来的偏差,采用Bootstrap抽样法扩大样本数量使之接近总体分布;为了降低效率受指标维数影响的风险性,引入基尼不纯度（Gini impurity）系数赋予各指标子集权重并求出综合效率值,以此联合提升传统DEA模型的区分能力。同时,针对DEA模型难以确定评价指标的影响程度的问题,采用偏最小二乘回归方法量化各评价指标对公交线路运行效率的影响程度。基于构建的Bootstrap-DEA-Gini模型来联合改进DEA模型,并以广东省佛山市457条公交线路为例对其运行效率进行评价。结果表明：平均站距、线路长度和非直线系数对公交线路的运行效率具有显著影响,其中平均站距影响最大,影响程度高达0.98。平均发车间隔偏长、非直线系数偏大和线路配客座总数偏...     

基于DEA的接运公交运营绩效评价

为了从换乘者角度评价接运公交的运营绩效,并根据评价结果进行运营管理的优化,以接运公交高峰小时发车数和同步发车数为输入指标,以接运公交实载率和换乘乘客平均候车时间为输出指标建立了DEA综合评价模型。利用C2R模型研究接运公交运营绩效的有效性和依据DEA综合评价模型的投影理论分析接运公交输入剩余和输出亏空,并将C2R模型与C2GS2模型相结合研究接运公交的规模收益。结果表明,目前大部分接运公交运营绩效处于非DEA有效状态,导致该结果的主要因素是其运营调度与轨道交通同步性水平偏低,因此运营管理优化首要目标是实现接运公交与轨道交通的同步运营,并以此为目标优化接运公交高峰小时发车数。     

基于蒙特卡罗的城市公交时空可达性模拟研究

公交时空可达性是衡量人们利用公交系统出行的难易程度,模拟公交时空可达性,并分析其影响因素,对于提高交通资源利用效率具有重要意义。提出1种基于蒙特卡罗的城市公交可达性的模拟方法,并研究道路拥堵状态和公交发车间隔对公交可达性的影响。利用等时线模型提出公交可达性的度量方法。将公交出行时空过程划分为候车、乘车、靠站、换乘4个阶段,构建每个阶段的时间模型,从而建立公交可达性的蒙特卡罗模拟模型。模型的参数值均由实际的公交GPS数据标定。建立理想的棋盘状公交路网,并进行不同道路状态下和不同公交发车间隔下的模拟,数值模拟结果表明,在弱作用力下时,可达性增长速度提高了近5倍。      

公交枢纽内多线路车辆实时调度优化方法研究

公交枢纽内多线路车辆的实时调度能够提高换乘效率,特别对于已经进行了发车优化的公交线路而某些车辆到达出现延误的情况。根据线路的延迟到达时间和换乘客流量等因素建立了公交枢纽内多线路车辆的实时调度优化问题模型,提出了基于整个系统费用最小的优化目标函数,并运用随机扰动梯度近似算法对问题进行求解。最后结合算例分析了本文方法的应用。     

海南A市公交线路布局的设想

通过对海南A市城市发展与公交线路布局现状的调查,分析了A市公交线路布局的不足之处,提出以长途客运中心枢纽为起讫站点来设置城市公交线路的设想,对A市公交线路进行有效整合,合理地衔接城乡道路客运和过埠港口海运,优化其公交客运网络布局,完善城乡公交综合运输体系,促进城市公交事业的健康发展。     

成都市公交复杂网络拓扑特性研究

采用复杂网络的研究方法,对成都市公共汽车交通建立了公交线路、公交换乘和邻近站点3种复杂网络,以Delphi软件为辅助工具,得出了成都市公交网络的拓扑结构和一些静态几何量参数.运用这些静态几何量进行了网络的拓扑特性分析.     

基于数据包络法的地铁-公交接驳换乘状态评估

地铁和公交的有机衔接对整个城市公共交通网络正常运营起着决定作用。为评价地铁-公交接驳换乘状态,以管理者(设计运营)和乘客为角度,构建地铁-公交接驳换乘状态判别体系,并给出各指标的计算方法。在此基础上,以北京市为例,利用非均一数据包络分析评估模型,通过对输入冗余率及输出亏空率分析,提出各站点的有效管理优化方向。本文弥补地铁-公交接驳换乘监管、评估与优化空白,为提高接驳换乘运行效率和服务质量提供理论依据。     

轨道交通对城市公共交通网络可达性的影响——以哈尔滨市为例

为有效地评价轨道交通对城市公共交通网络可达性的改善作用,建立了站点可达性度量模型,以衡量站点的可达程度。从平均出行时间、加权出行时间与出行范围3方面出发,建立了基于公共交通网络出行的空间可达性度量模型。结合上述模型引入可达性区位度的概念,用于衡量区域整体可达水平。选取哈尔滨中心城区为研究对象,分析了其5条地铁线路开通前后的公共交通网络可达性变化情况,并通过Arcgis软件实现了研究区域的数据处理与模型运算。结果表明:地铁线路的开通能够缩短居民的出行时间,无地铁线路开通时,全局平均可达时间为2.06 h,在地铁5号线开通后,全局平均可达时间降低到1.35 h,地铁线路开通降低了5大行政分区的加权可达时间;地铁1号线的开通提高了南岗区居民的出行效率,地铁3号线的开通改善了香坊区与道外区的居民出行效率,地铁2号线与地铁5号线的开通改善了松北区居民的出行效率;无地铁线路开通时,基尼系数为0.314,居民的出行机会相对公平合理,地铁1号线开通后,地铁线路周围获得了较大的出行机会,基尼系数增大到0.686,在5条地铁线路全部开通与运营之后,基尼系数降低到0.371,居民所获得的出行机会变得相对公平合理。