基于改进社会力模型的客运枢纽行人换乘组织仿真与优化

为提高综合客运枢纽的服务水平,保证旅客在枢纽站内顺畅、便捷地换乘,考虑行人冲突避让的基础上对社会力模型进行改进,在此基础上利用仿真软件对某综合客运枢纽的行人换乘场景进行仿真,提出优化方案.对优化前后的仿真结果进行比对分析发现,长途客运和站前广场换乘长途客运的时间分别减少了61％和57.81％,出租车和社会车辆换乘高铁的时间分别减少了56.46％和43.14％,高铁换乘长途客运的时间减少了14.12％,旅游巴士、高铁、长途客运换乘出租车的时间减少了15～22s.此外,针对长途客运电子客票应用比例对旅客换乘效率的影响,展开敏感性分析.研究结果表明:基于冲突避让机制改进的社会力模型能够有效用于综合客运枢纽行人仿真,通过优化枢纽交通设施布局及配置方案,能够有效提升乘客的换乘效率.     

基于Arena仿真的铁路客运站旅客流线合理性评价研究

在对客运站旅客走行流线的基本概念进行梳理的基础上,分析铁路客运站进出站流线具体流程,选取旅客流线相关设施相关性、旅客在站停留时间和旅客乘降舒适度等指标,建立流线合理性综合评价模型,运用层次分析法计算各个指标权重,引入Arena软件对旅客进出站流线进行仿真。以南京站南站房为实例的仿真及评价结果表明,该评价模型能够很好地反映客运站旅客流线的优良程度,并且,以评价模型指标为参考,能够为流线优化提出建设性意见。     

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综合考虑枢纽内线路复杂、换乘量大、换乘效率低等问题,分析了枢纽换乘的相关特点. 建立了基于枢纽站点的区域协调调度换乘优化模型. 模型综合考虑了车辆驻站时间变化对车辆到站时间的影响,将车辆在枢纽站点的驻站时间设为一个松弛变量,以车辆在区域内枢纽站点的相遇次数作为目标函数. 通过求目标函数最大值,确定线路车辆在各枢纽站点的最佳发车时间及驻站时间,从而使区域内在枢纽站点的总体换乘时间最短,换乘成本最小. 模型利用遗传算法求解. 经算例验证,算法可有效提高区域内枢纽站点的换乘效率及公交运营服务水平.     

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作为客运专线运输组织的关键技术之一,动车组的运用与运行图的编制以及车站作业计划的制定有着密不可分的联系. 为了解决基于枢纽站的多交路动车组周转问题,本文提出了部分环形运转的概念,并据此分析了多交路动车组周转问题的特点. 在建立动车组周转模型时,以动车组在车站的停留时间总和最小为优化目标,以动车组的开行条件、动车组之间的接续条件与唯一性条件以及基于时间容忍值σ的顺向接续优先条件为基本约束,设计了基于σ的紧凑接续算法,并以某小型路网为例对模型和算法的可行性进行了验证. 案例研究表明,多交路的动车组周转模型和算法能很好地解决枢纽站多个方向运行的列车运行线之间的相互接续,且能在很大程度上降低列车进出车站对车站咽喉区的影响.     

多交路动车组周转模型研究

作为客运专线运输组织的关键技术之一,动车组的运用与运行图的编制以及车站作业计划的制定有着密不可分的联系. 为了解决基于枢纽站的多交路动车组周转问题,本文提出了部分环形运转的概念,并据此分析了多交路动车组周转问题的特点. 在建立动车组周转模型时,以动车组在车站的停留时间总和最小为优化目标,以动车组的开行条件、动车组之间的接续条件与唯一性条件以及基于时间容忍值σ的顺向接续优先条件为基本约束,设计了基于σ的紧凑接续算法,并以某小型路网为例对模型和算法的可行性进行了验证. 案例研究表明,多交路的动车组周转模型和算法能很好地解决枢纽站多个方向运行的列车运行线之间的相互接续,且能在很大程度上降低列车进出车站对车站咽喉区的影响.     

铁路综合客运枢纽静态导向标识系统设置

文章以枢纽内旅客流线分析的前期研究成果为基础,以减少旅客站内驻留时间,最大限度地发挥枢纽交通集散功能为总原则,提出了铁路综合客运枢纽静态导向标识系统设置原则;然后从系统和整体的角度将旅客流线构成划分为3个阶段,提出静态导向标识系统的逐级导向组织方法;根据设置原则,结合国内外标识设置现状和相关研究成果,针对不同的标识类型提出静态导向标识系统的设置形式和位置设置方法.     

基于双层规划模型的公交枢纽内部流线优化

作为以“换乘”为主要功能的公共建筑,公交枢纽是城市交通系统的核心,其在设计阶段最为重要的部分是内部流线设计。内部流线的设计方案直接关系着枢纽运行效率的高低,甚至于枢纽的功能实现。本文对公交枢纽内部流线进行研究,根据枢纽内换乘流线与城市道路网上交通流的相似性,修正城市路网交通分配的方法,寻找到枢纽内部优化的流线,通过“用户平衡（UE,User Equilibrium）”与“系统最优（SO,System Optimization）”两个模型建立了双层优化模型,并设计遗传算法和模拟退火混合算法进行了求解。采用北京某公交枢纽的数据进行了案例研究,结果表明本文提出的方法对于公交枢纽内部流线优化设计是非常有效的。     

基于人与环境交互作用的交通枢纽导向标识布局评估

为优化轨道交通枢纽的导向标识布局,提升运营效率与服务水平,分析了人与空间环境交互作用下旅客寻路行为与导向标识的交互特性,在此基础上,利用元胞自动机建模思想,构建了旅客寻路行为仿真模型,建立了标识布局评估指标体系,通过输入客流、设施设备等参数,应用GSign系统分析了标识引导下旅客寻路效果,提出了动态仿真定量评估方法.通过北京南站典型场景仿真试验进行了实证研究,结果表明:对典型进站、出站及换乘流线的标识优化后,旅客平均走行速度分别提高了4.0%、3.2%和13.3%;仿真模型输出结果与实际结果的平均相对误差约为7%.      

综合客运枢纽换乘设施布局优化模型研究

综合客运枢纽换乘设施布局是枢纽设计的重要内容,枢纽内换乘设施布局是否合理直接影响到综合客运枢纽整体运行效率和旅客满意度。对铁路主导型综合客运枢纽的交通方式衔接换乘布局模式、换乘设施空间布局模式和影响因素进行了分析,建立了以平均换乘时间最小和交通冲突程度最小的双目标布局优化模型,为综合客运枢纽换乘设施合理布局以及后续研究提供了理论基础。     

城市综合换乘枢纽的出租车合乘调度方法

分析了城市综合换乘枢纽实施出租车合乘的必要性.初步构建了面向城市综合换乘枢纽的出租车合乘组织模式.将出站乘客合乘的组织调度描述为静态一点对多点出租车合乘匹配问题,以出租车数量最小、总费用最小为优化目标,建立了混合整数规划模型,利用基于遗传算法和单纯形法的启发式算法求解该模型.算例分析表明,有效组织综合换乘枢纽处的出租车合乘可以明显减少进入枢纽站的出租车辆,降低出租车辆行驶的总里程,显著提高出租车司机单次出行收入,同时明显降低乘客平均支出费用,能够体现出较好的社会、经济效益.     

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为了研究道路客运站场规划的站场选址优化,提出了一种基于多目标优化的道路客运站场选址方法。首先,将道路客运站场规划区域的道路网简化为有向赋权图,使选址优化问题转化为0-1规划问题;然后,以道路客运站场的建设投资、网络总运输成本以及乘客的总出行距离为优化目标,同时把道路客运的实际条件转化为优化目标的约束条件;最后,利用基于目标值排序组合选择的多目标遗传算法求解模型的Pareto最优解集合,并通过客运站场选址优化算例阐述了模型的求解过程。     

基于免疫克隆算法的综合交通枢纽布局优化研究

为了描述综合交通枢纽的布局优化问题,在保证重点枢纽建设的前提下,综合考虑综合交通枢纽布局的影响因素,以城市需求点总需求权距离最小为目标,考虑了在枢纽覆盖距离内,需求点和枢纽候选点对应关系为约束建立了综合交通枢纽布局优化的数学模型.给出了针对该问题的自适应免疫克隆算法的具体求解设计和步骤,并结合算例证明了算法的有效性.     

信息诱导对交通枢纽换乘方式选择影响的研究

交通信息诱导对交通枢纽中乘客换乘方式选择具有不容忽视的影响,将信息影响因子作为Logit模型中效用函数的一个特性变量进行研究,并结合"直觉时间"的概念,改进效用函数计算方法,可取得较好的效果.     

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.     

面向航班延误的停机位实时指派优化模型

为解决航班延误造成机场停机位占用冲突问题,在对延误等级进行划分的基础上,以最小化机坪冲突概率,旅客变更登机口步行距离和指派至远机位的旅客数为目标,构建停机位实时指派的多目标优化模型,设计带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解.利用我国某大型机场的实际运行数据进行仿真验证.结果表明：在机位占用冲突得到成功化解的基础上,旅客变更登机口的平均步行距离减至102.9 m,指派至远机位的旅客数减至0人;所提出的停机位实时指派模型在保证机坪安全运行的前提下,能有效优化旅客乘机体验,提升机坪运行效率,为繁忙机场停机位资源调度提供决策支持.     

面向航班延误的停机位实时指派优化模型

为解决航班延误造成机场停机位占用冲突问题,在对延误等级进行划分的基础上,以最小化机坪冲突概率,旅客变更登机口步行距离和指派至远机位的旅客数为目标,构建停机位实时指派的多目标优化模型,设计带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解.利用我国某大型机场的实际运行数据进行仿真验证.结果表明：在机位占用冲突得到成功化解的基础上,旅客变更登机口的平均步行距离减至102.9 m,指派至远机位的旅客数减至0人;所提出的停机位实时指派模型在保证机坪安全运行的前提下,能有效优化旅客乘机体验,提升机坪运行效率,为繁忙机场停机位资源调度提供决策支持.     

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针对综合运输网络运量预测需求,建立了多式网络分层分配模型,以分层网络拓扑结构和相应路径搜索算法的改进为重点,建立了适合分层网络结构的运量分配模型. 分层网络模型中心节点代表城市中心和换乘枢纽,相应地构建适用分层网络结构的广义费用函数、路径搜索算法. 以本文研究方法为基础开发了辅助计算系统,用于解决大规模运输网络的运输需求预测问题. 以在建的京沪高速铁路沿线运输网络为研究案例,研究结果验证了本文构建的多方式分层分配模型的有效性与实用性.     

多核化枢纽港集疏运系统优化研究

根据上海国际航运中心的区域港口布局特征,在基于广义费用最小化的港口集疏运系统优化模型基础上,通过分析建立了包括公路、水路、铁路等多种运输方式的路段和转运枢纽广义费用函数,标定了主要参数,并借助货运分析软件STAN开展综合网络平衡分配,得到了主要枢纽港的吞吐量规模及分布的结果.结果表明,上海国际航运中心呈现多核化发展态势,主枢纽港上海港综合服务功能增强,在水路分担比例不断提高的同时,公路集疏运系统仍需扩大运输组织范围.