基于多需求响应的定制公交绿色线网优化

通过对定制公交服务模式系统的探究,结合绿色交通理论,对多需求响应机制下的定制公交线网优化问题进行了系统研究。在已知乘客需求的条件下,以定制公交需求服务率、平均上座率、定制公交总成本3方面最优为目标,其中定制公交总成本为运营距离成本、运营时间成本、运营环保成本、运营固定成本3者最优,构建了多需求响应机制下的城市绿色定制公交线网优化模型。多种需求模型依次为单对多定制公交线网优化模型、多对单定制公交线网优化模型、多对多定制公交线网优化模型。对定制公交线网优化模型细化研究,设计了上车线网和下车线网相结合的分层线网算法。上车线网规划以改进的蚁群算法求解,上车线网与下车线网的连接规划通过聚类分析思想取得,下车线网规划以精确数学算法得到。以杭州市的定制公交线网为实例,对多对多定制公交线网优化模型和分层线网算法进行了验证。通过对方案对比分析和车型对比分析研究,分别以总里程、总时间、总成本、总体服务率为主得到了不同线路方案,通过算法分析得到了综合成本最优线路方案和各种方案下的不同车型配比模型。结果表明:基于分层线网算法提出的多需求响应机制下的绿色定制公交线网优化方案,满足社会、乘客、企业3方面需求,对定制公交线网系统优化问题提供了新思路。     

中小城市常规公交线网优化方法研究

针对中小城市公交线网的特点,提出了基于路线优选的公交线网优化方法.根据中小城市公交的实际情况,以线网单位效益最大为目标,并选择约束条件建立了中小城市公交线网优化模型.在进行线网优化时,将优化过程分解为公交站点合并、公交起讫站点的选择与配对、候选公交线路集的生成、线路优选几个步骤,降低了模型求解的难度.并针对各个步骤分别利用匈牙利算法、Yen算法和穷举法设计了相应的计算程序,使优化方法具备实际应用的可操作性.      

多层次公交线网优化思路与方法——以常州市新北区为例

城市常规公交线网优化是城市公共交通逐渐完善的重要手段,以常州市新北区为例,探索了多层次公交线网优化思路与方法。剖析了常州市新北区常规公交线网存在的问题及问题形成的原因,针对问题提出了构建由快线、主线、微循环线路和特殊线路构成的多层次线网优化方法。具体包含线网优化的目标、思路和方法,通过评价,经过优化后的线路在线网密度、片区通达性、线网结构、非直线系数、乘客平均出行时间、线网效率等多方面得到了极大的改善。对于同类地区具有一定的示范意义。     

混合小生境遗传-模拟退火算法在动态交通分配中的应用

为了解决已有的动态交通分配模型普遍存在的优化计算时间过长,严重影响网络规模扩展的问题,提出了一种新的动态交通分配优化算法。将模拟退火和隔离小生境技术有机地结合起来,融入到遗传训练过程中形成了一种混合小生境遗传-模拟退火算法,不仅可以有效地避免传统遗传算法可能出现的不收敛现象,加快进化速度,具有更强的全局寻优能力,而且计算速度和算法稳定性也得到提高。将其与Papageorgiou M.提出的动态交通分配模型框架相结合,设计了动态交通分配的快速模拟优化算法,并进行了实例研究。仿真结果表明,新的优化算法显著降低了优化计算时间,大大提高了动态交通分配模型的实用价值。     

基于低碳理念的公交线网优化模型

为了满足低碳出行的要求,从优化线网的角度建立了基于低碳理念的公交线网双层优化模型。其中,上层模型是一个以乘客总出行时间最短、能源消耗最小、温室气体和污染物排放最少为目标的公交线网优化模型,下层模型是一个改进的Logit路径选择客流分配模型。针对建立的模型,给出了运用遗传算法求解公交线网双层优化模型的方法和步骤。并用算例说明了所建立模型与求解算法的合理性与可行性。     

多种开行模式下定制公交线网规划方法

针对定制公交线网规划中存在的开行模式单一、运营企业亏损等问题,对开行模式进行系统分析,考虑乘客出行需求的差异性,建立了以线网覆盖率、运营利润和乘客总绕行距离为优化目标,以乘客出发时间窗为主要约束的多种开行模式下定制公交线网规划模型.设计改进的蚁群算法求解,并应用算例验证了模型及算法的有效性,分析不同出发时间窗对线网覆盖率及利润的影响.结果表明:多种开行模式下定制公交线网可较好地满足差异化的乘客出行需求,具有良好的经济效益和便捷性.     

考虑轨道交通作用效应的城市公交线网优化方法

在分析轨道交通对常规公交客流的诱增、分流和互补等三种作用效应的基础上,采用定性与定量组合优化方法从公交整体线网结构调整和公交接运线路优化两方面进行常规公交线网的优化分析.在整体线网结构调整中,依据线网的功能层次、功能结构、整体规模与公交线路长度等特性,分别进行取消、缩短、调整线路走向等优化;接运线路优化则以接运效率为优化目标、构建目标优化模型进行优化.以Z市为例,对轨道作用效应下的Z市常规公交线网进行优化,优化后,取消线路1条,缩短线路1条,保持现状4条,调整16条线路走向,新设接运线路9条,公交性能指标大幅提升,优化结果表明组合优化方法能较好地实现公交线网优化目标.     

镇江市区公交线网优化布局研究

针对镇江公交线路布局不均衡,结构层次不分明,线网重复率高,线路过长等问题,利用《城市公交线网优化技术指南》所提供的实用方法,对镇江市公交线网布局进行了优化调整,实现了"明确主干线功能、提高次干线发车频率、增加支线"的目标。     

BRT线网优化模型研究

根据城市公共交通线网的组成和结构特征,在常规公交线网评价指标体系研究的基础上,给出了衡量多式公共交通线网运力资源分布均衡性的新指标.以给定的公共交通出行OD为前提,在考虑出行者策略选择的基础上,提出了在既有城市公共交通线网条件下对BRT线网进行设计和优化的模型,给出了求解思路,通过模拟系统开发,采用遗传算法和PSO(particle swarm optimization)算法相结合的混合启发式算法对模型进行了求解.     

公交线网优化技术研究综述

在优化供给侧结构性改革的背景下,北京市积极开展公交线网优化工作,以达到提升地面公交吸引力,缓解交通拥堵,实现节能减排的目的。公交线网优化是一项非常复杂的工作,涉及面广,技术难度大,需要科学的优化方法和流程进行决策支持。本文通过对几十年来国内外关于线网优化关键技术的八十余篇文献的系统研读、梳理、分析、总结,将这些文件归结成类,从公交线网优化目标、需求预测方法、线网优化算法及数学模型等3个关键问题出发,系统总结了以往研究的经验,更分析了研究中不足之处,为北京市公交线网优化工作的开展提供了借鉴,指明了下一步研究的思路和方法,为北京市公交线网优化工作奠定了研究基础。     

北京海淀区上地、清河、西三旗三区公交线网评价及优化研究

首先通过对海淀区上地、清河、西三旗等3个地区的地面公交线网进行详细调查分析;然后从线网密度、线路重复系数、非直线系数、平均站间距、站点覆盖率等5个方面对处于城市边缘地区的这3个人口密度大、交通拥堵严重的典型地区进行地面公交线网评价;继而有针对性地提出现况地面公交线网的主要问题,并结合城市边缘新兴地区的特点,提出相应的优化对策和改善方案,给出较为可行的优化方案。     

基于(SAGA-FCM)-PNN的交通状态判别方法研究

为了提高城市道路交通状态判别的正确性与稳定性,研究了一种基于遗传模拟退火算法改进的FCM算法与概率神经网络(PNN)结合的短时交通流状态判别方法.针对传统FCM算法会收敛到局部最优解的问题,利用遗传模拟退火算法对其进行改进,优化算法初始聚类中心;将已分类的数据分为训练集与测试集对概率神经网络(PNN)模型进行训练与测试,通过对径向基函数的扩展速度的优化提高PN N算法的准确性;并利用厦门市城市道路地磁检测数据对模型进行实例验证及性能分析.结果表明,文中方法能够有效的实现交通状态的判别,且能够得到全局最优解;同竞争神经网络模型、GRNN模型、SVM模型相比,文中模型的交通状态判别正确率分别提高2.1%,4.5%,2.7%,且具有更好的稳定性.      

基于功效函数的公交线网优化

应用功效函数研究了城市公交线网的优化问题,并给出了优化算法.在给出公交线网优化原则和主要影响因素的基础上,利用主成分分析法提出了公交线网优化的主要目标函数.在将优化目标和约束条件定量化的情况下,通过按目标值的‘功效'设计出对各个优化目标评价的标准,再由各个功效函数构造出问题的评价函数,并对它们求解,得到最佳的优化效果.实例表明,优化后公交线网利用率增大,可达性良好,优化结果符合实际.     

地铁线网结构对连通可靠性影响评价

地铁是现代大城市最重要的公共交通系统之一,其线网连通可靠性不但受到运营故障、恐怖袭击、踩踏事故等不确定性因素影响,也与线网结构有密切关系。为评价线网结构(表示为网络的线路组成)对地铁线网连通可靠性的影响,基于传统的节点连通可靠度概念定义了"线路连通重要度"新概念及其计算模型,即线路增减/失效前后网络平均连通可靠度的变化(百分比)。采用基于排序的ORDER方法和网络连通判断算法求解上述模型。以广州规划年地铁线网为例验证了所提模型的有效性,并分析了地铁线路特征(站点类型和数量)对网络连通可靠性的影响。结果显示,3号线的线路连通重要度最大(99.84%)为关键线路。研究发现而线路连通重要度受到线路中换乘站数量和中间站数量的综合影响,且前者的影响高于后者。研究结论值得交通规划和管理决策者在制定地铁建设和维护优先政策时参考和借鉴。     

公路网分车型收费费率优化算法研究

结合山东省公路网联网收费的实际情况,建立了山东省公路网收费费率的双层规划模型,以描述路网管理者、收费道路经营者和车辆用户三者在费率决策中的博弈关系。采用弹性需求模式下的收费费率双层规划模型,选取山东省联网收费的一个路网,利用模拟退火和遗传算法的混合算法,对模型进行了应用和分析。验证结果表明,利用这种收费道路费率优化算法,不仅可以保证道路经营者能实现财务目标,而且能有效地均衡路网交通流量。     

多层次公交线网拓扑结构分析

为构建与城市道路等级相类似的分级(层)公交线路,明确不同线路的主体功能,有序而科学的引导乘客的出行行为和习惯,减轻地面道路交通压力的同时创建一个优良的公共交通服务体系,根据城市布局结构和路网架构特征,参考一般的公交线网结构,构建适应多层次公交特点、分别适用于单中心、多中心、分离式组团和带状等4类城市用地布局的公交网络拓扑结构,并提出了串联、并联、叉联和枝联等4种线路连接方式。研究结果可用于指导不同用地布局城市多层次公交线网架构,并为进一步深入研究多层次公交线网的规划设计打下基础。     

考虑异质性出行需求的主支线公交树网络优化设计

公交线网优化设计是指在一定的运行约束条件下,选择1组公交线路和相关频率以达到优化目标的设计过程,可以表示为一个优化问题。针对具有高异质性出行需求的主支线公交树网络,在考虑客流需求和运营约束的前提下,以用户和运营者的成本最小为目标,提出了1种多目标非线性混合整数优化模型。优化变量为候选线路服务频率。为求解这一模型,设计了1种基于改进的布谷鸟算法的高效元启发式方法。该方法包括初始候选路线集生成过程;基于MNL模型的公交分配过程;确定路线服务频率的改进布谷鸟算法过程。通过算例验证了该方法的有效性和适用性。数值分析结果表明,该算法通过对所有可能的候选路径的服务频率选择得到接近最优的公交线路网络。另一方面,通过保持高峰时的公交线路为有效备择线路,为具有异质性出行需求的网络的重新设计提供了更好的解决方案。此外,该系统在1次运行中产生了1组帕累托解,其允许公交线网设计师评估运营商成本和乘客成本并做出折中方案。通过比较3种算法的计算结果和CPU时间,证明了改进的布谷鸟算法的可靠性和有效性。另外还研究了最优公交网络设计与公交运行速度、总需求规模等关键设计输入参数之间的关系,分析结果表明,关键设计输入参数与最优公交网络具有一定的协同效应。模型与算法为实际的大规模主支线公交树网络的优化设计提供了1种有效的工具。     

含软弱土层边坡稳定性分析的全局滑面自动搜索技术

提出了一种用于边坡稳定性分析的全局滑面自动搜索技术,首先采用三角网格进行了边坡土层的几何离散,然后,结合蒙特卡洛法等角/等边逐段扫描与模拟退火法,构建了全套的边坡全局临界滑面搜索扫描算法。以Fortran和Matlab为计算手段进行联合编程,采用简明Morgenstern-Price法进行了边坡稳定性分析计算。通过选用3个算例进行了算法的可靠性验证,计算结果表明:截面三角网格划分方法具有良好的适应性,能较好地对不规则层位几何形状进行离散;多段折线滑面具有较圆弧滑面更为优秀的极限滑面定位功能,其安全系数随着滑面段数的增加会逐步达到收敛;本搜索方法可不依赖于工程师经验进行多段折线初始滑面的大致范围选择,其能快速地、全自动地进行由弱到强不同复杂土质情况的边坡稳定性计算分析,并能找到全局临界滑面与安全系数。     

武汉常规公交运行监测与服务效能评价研究

在国内外研究现状的基础上结合武汉现有数据资源重点从公交线网结构合理性、客流动态监测分析、运行效率和运营服务管理4个方面构建常规公交运行监测与服务效能评价指标体系,并结合实际数据和相关规范分别对其评价分析.研究表明:武汉市公交线网发展水平近年来有较大幅度提升,线网结构合理性各项指标符合规范要求;常规公交日均吸引乘客200～500万人次,较大部分为通勤乘客,占比67%;公交运行速度处于轻度拥堵状态,为15～19 km/h;公交运营服务管理各项指标值较高,但发车间隔合格率和准点率指标值相对不高.最后针对站点客流大、秩序混乱、公交运送速度低、部分线路方向不均衡系数大等问题分别提出设置港湾式公交站、分站扩容,设置公交专用道,增设区间车等改善建议.     

基于蚂蚁算法的公交网络优化方法研究

以现有的公交站台、起终点设置及公交站台的OD矩阵为基础，分析公交优化的目标和约束条件，建立公交线网优化模型，采用蚂蚁算法进行公交线网规划。在蚂蚁选择节点的过程中，提出由“味道”和“信息素”来决定转移概率。最后通过算例进行验证，对用蚂蚁算法进行公交网络优化作出评价。