基于出行费用的城市轨道交通补贴优化模型

城市轨道交通作为国家重大基础设施,是国民经济大动脉,在经济社会发展中的地位和作用极其重要。科学合理地定价和补贴是保障城市轨道交通健康发展、提升系统整体和多方主体效益的重要手段。基于此,深入揭示乘客出行需求、企业运行计划和政府政策实施之间的多方主体博弈关系和利益需求,从城市轨道交通运营系统出发,并考虑补贴的公平性,构建了以社会福利最大化为目标的补贴优化模型,并融合票价和客流出行里程对补贴的影响。依据补贴优化模型特点,设计相应的启发式求解算法。以长沙地铁2号线为例,分析所提基于出行费用的补贴方案对客流出行行为和运营系统的影响,验证优化模型及算法的可行性。此外,以固定补贴方案为比较对象,研究结果表明：1)相比于固定补贴方案,基于出行费用的补贴方案对运营企业起到一定的激励作用,能够吸引更多的客流出行,提高运营效益,同时降低所需的补贴额度;2) 2种补贴方案下客流集中度存在差异,基于出行费用的补贴方案较固定补贴方案下的客流分布更为均衡,更能体现补贴的公平性。基于出行费用的补贴方案综合考虑了乘客出行距离和票价,补贴分配符合“递远递增”的规律,体现了补贴的公平性,并有利于补贴资源的合理分配,研究成果...     

城市轨道交通运营补贴额度优化

基于广义出行费用下的弹性客流需求,结合列车运行计划、票价对城市轨道交通运营补贴额度进行优化。根据城市轨道交通的政府补贴的效率原则,构造客流人均补贴效益最大化目标函数,并设计以模拟退火算法为基础的求解算法,综合优化确定列车开行数量、票价和补贴额度。以长沙地铁2号线为例,对运营补贴额度进行优化计算,进一步对客流需求强度和需求弹性的灵敏度分析表明,两者与补贴总额、人均补贴均呈显著负相关性。     

基于弹性需求的城市轨道交通列车开行方案研究

城市轨道交通的列车开行方案直接影响乘客的出行费用,需要根据客流的需求弹性制定。针对目前城市轨道交通规划和运营实际,将列车开行方案归结为列车编组、开行时段,以及各时段每一列车交路的列车数量。在分析乘客广义出行费用的基础上,构造乘客出行的弹性需求函数,将乘客乘车选择归结为具有能力约束的弹性需求用户均衡问题。进而利用城市轨道交通营运企业与乘客之间的博弈关系,对列车开行方案相关的费用、效益等优化目标和约束条件进行分析,建立基于弹性需求的城市轨道交通列车开行方案的多目标双层规划模型,并设计基于模拟退火算法的优化算法。针对长沙地铁2号线的应用表明,优化方法具有较高求解效率和较好求解质量。     

厦门轨道交通1号线运营初期道路公交客流变化特征分析

以厦门轨道交通1号线为例,分析城市轨道交通运营初期道路公交客流的变化特征.基于厦门轨道交通1号线开通前后各1个月的"E通卡"刷卡数据,首先分析了1号线和道路公交整体客流的变化特征;然后基于不同乘客群体出行模式选择,分析了1号线新线运营后整个公共交通系统客流变化特征.研究成果可为城市轨道交通线路开通后公交群体出行模式分析和客流结构优化调整提供参考.     

城市轨道交通过轨开行方案编制技术

提出了城市轨道交通网络过轨运营开行方案编制算法,采用固定停站方案和编组方案,研究最优的列车交路和开行频率。首先提出了使城市轨道交通运营成本和乘客出行成本最小的优化目标,提出了基于遗传算法的开行方案编制算法。以OD(起讫点)客流数据为基础,每代染色体目标函数值计算以开行方案生成、服务网络构建、有效路径搜索和客流分配为基本步骤,最后选择最优染色体为优化结果。为证明算法的有效性,开发相应的计算软件,以一"田"字形中型路网为算例,优化后的开行方案目标值比简单的单线独立开行方式降低了12.7%。     

城市轨道交通网络化列车开行方案优化方法

通过引入备选集,建立双层规划模型,将网络化列车开行方案这一复杂的混合交通网络设计问题简化成0-1规划问题;采用混合遗传模拟退火算法对城市轨道交通网络化列车开行方案优化问题进行求解。上层模型以城市轨道交通网络化列车开行方案涉及的运营单位和乘客综合费用最小化为目标,以交路必须覆盖整个运营网络、限制区间交路数、满足发车间隔时间限制和区间客流量小于列车运力为约束条件;下层模型为用于城市轨道交通网络客流分配的随机用户均衡问题优化模型,它充分考虑了乘客选择出行时路径感知费用与实际费用之间的差异。算例结果表明,采用基于备选集的双层规划模型和混合遗传模拟退火算法对城市轨道交通网络化列车开行方案进行优化是可行和有效的,而且求解效率高。     

城市轨道交通时刻表优化技术框架及关键技术环节

时刻表优化技术是城市轨道交通运营管理所涉及的一项关键技术,其实施好坏直接影响到城市轨道交通运营的各个环节。针对当前实际运营过程中,列车时刻表的优化调整显著受制于断面客流预估精度的现状,借助城市轨道交通AFC(自动售检票)系统采集的乘客交易信息,提出了一种基于客流信息的城市轨道交通时刻表优化技术框架,并对其核心模块功能实现的关键技术环节进行了阐述,探讨了基于客流特性参数的发车模型。     

东京轨道交通乘客平均出行距离特征分析

城市轨道交通乘客平均出行距离是城市轨道交通线路运营的一个重要指标。为研究城市轨道交通乘客平均出行距离,选取了东京轨道交通线路截至2006年的客流数据,针对不同年份的线路长度、乘客平均出行距离及其占线路全长比例等指标进行分析,总结了东京轨道交通乘客平均出行距离特征。     

城市轨道交通跨站越行模式的开行方案优化

城市轨道交通跨站越行模式的列车开行方案需根据客流分布制定。基于越行站滞留客流量的准确计算,以乘客出行费用和企业运营费用最小化为目标,提出带有0-1决策变量的双目标非线性混合整数规划模型。采用理想点法和禁忌算法分两步求解模型,实现大规模计算。基于4种不同的客流分布场景,说明跨站越行方案的适用条件。通过敏感性分析,得出连续跨站约束和发车间隔是影响求解目标的关键因素。算例结果表明,采用带有0-1决策变量的双目标非线性混合整数规划模型以及理想点法和禁忌算法来优化跨站越行方案,是有效可行的,并且求解效率较高,乘客出行费用节省6%,企业运营费用节省12%。     

基于行为分析的突发事件下城轨站间客流分布预测

提出突发事件下城市轨道交通(城轨)站间客流分布预测方法,旨在为制定突发事件下的应急预案和运营管理措施提供决策支持。首先,提出突发事件下城轨受影响客流界定算法,界定受影响的客流;然后,针对受影响客流,基于非集计理论构建突发事件下城轨乘客的出行选择行为模型,捕捉受影响乘客的出行选择偏好;其次,建立突发事件下的多方式备选出行方案集合,结合乘客出行选择行为建模结果,预测突发事件下城轨站间客流的重分布。最后,基于某突发事件下某城市轨道交通系统的历史客流数据,对该预测方法进行验证。结果表明,该方法能够捕捉到突发事件下城轨乘客的出行行为特征,分时站间客流预测的平均绝对误差为2.05人,预测效果较好。     

城市轨道交通客流分布短时预测模型研究及应用

客流分布短时预测对于城市轨道交通运营管理和乘客出行服务具有重要的实际意义。采用自底向上的网络建模技术,利用动态仿真方法模拟乘客出行行为,构建城市轨道交通客流动态分布仿真模型,进行城市轨道交通线网客流分布短时预测,并通过实际AFC(自动售检票)刷卡数据进行二元校验。依托北京市轨道交通安全防范物联网应用示范工程,将其应用于北京地铁运营实践中,结合实例验证了模型的可行性和有效性。     

基于现金流的城市轨道交通PPP项目补贴模式研究

当前国家鼓励城市轨道交通项目采用PPP模式,公平合理、科学高效的补贴模式是吸引社会资本参与PPP项目的核心因素。分析既有城市轨道交通影子票价法、车公里服务费法、财政部补贴公式法3种补贴模式的不足,立足于社会资本投资回报(收益补贴)与运营现金流补贴(运营补贴),建立基于现金流的城市轨道交通PPP项目补贴模型,结合某城市轨道交通项目进行实际测算,并提出进一步完善政府补贴模式的相关建议。     

城市地铁线与常规公交线路接驳问题初探

通过分析常规地面公交起讫点与轨道交通吸引半径的关系,结合青岛地铁1号线黄岛段的具体情况,研究城市地铁线与常规公交线路接驳问题.对已有常规地面公交线网和新增接驳公交线网进行调整和优化,初步实现了城市轨道交通与常规公交接驳的两方面功能:一方面多模式分层次的公共交通结构满足不同的出行需求,增强公共交通的吸引力,提高公共交通在出行方式中的分担比例;另一方面,常规公交为城市轨道交通集散客流,降低两者之间不合理的竞争,达到公共交通系统内部双赢,为乘客提供高效、便捷的出行服务.     

城市地铁线与常规公交线路接驳问题初探 ——以青岛地铁1号线黄岛段为例

通过分析常规地面公交起讫点与轨道交通吸引半径的关系,结合青岛地铁1号线黄岛段的具体情况,研究城市地铁线与常规公交线路接驳问题。对已有常规地面公交线网和新增接驳公交线网进行调整和优化,初步实现了城市轨道交通与常规公交接驳的两方面功能：一方面多模式分层次的公共交通结构满足不同的出行需求,增强公共交通的吸引力,提高公共交通在出行方式中的分担比例;另一方面,常规公交为城市轨道交通集散客流,降低两者之间不合理的竞争,达到公共交通系统内部双赢,为乘客提供高效、便捷的出行流程。     

基于大小交路的城轨列车开行频率与票价综合优化方法

针对城市轨道交通线路客流时空分布不均衡问题,为缓解高峰时段客流压力,均衡时段客流,提升列车运输能力利用率,提出基于大小交路的城轨列车开行频率与票价综合优化方法。构建双层优化模型,其中上层模型为多时段大小交路列车开行频率及票价综合优化模型,模型以不同运营时段内大小交路列车开行数量、不同运营时段内票价率为决策变量,以企业运营效益最大为优化目标。下层模型为基于弹性需求的多时段随机客流分配模型,考虑票价优化对旅客出行需求的影响,在分析旅客广义出行费用的基础上,建立旅客出行弹性需求函数。设计嵌套Logit随机用户客流分配方法的遗传算法对双层模型进行求解,并进行算例分析,验证优化模型可行性。算例结果表明：1)通过对各运营时段票价和大小交路列车开行频率综合优化能够满足城轨线路各区段的旅客出行需求,降低高峰运营时段内客流量,均衡同一OD对在不同运营时段内的出行需求,充分缓解线路客流的时空分布不均衡的现状;2)城轨票价优化能够在一定程度上吸引更多潜在客流,有效提升企业票价收益,提高旅客人车公里数,同时开行大小交路列车能避免列车运输能力浪费,从而降低企业运营成本。所提出的方法能够为城轨列车开行方案和票价制...     

建立在现有模型基础上的轨道交通客流预测模型及其校核

客流预测是贯穿城市轨道交通规划、设计和运营全过程的一项系统工程.目前我国城市轨道交通建设已进入快速发展时期,部分城市在轨道交通运营过程中逐步积累了客流方面的第一手资料.如何利用这些资料来改进和优化原有客流预测模型、提高预测的精度具有十分重要的意义.在回顾武汉市交通预测模型发展的基础上,介绍了利用1号线一期工程客流资料对现有模型进行改进和优化的过程,以及将轨道矩阵从公共交通总矩阵中分离的具体方法.实践证明,在已标定完善的轨道模型基础上进行轨道交通客流预测,其客流预测成果更具合理性.     

基于线路层次的城市轨道交通网络末班车衔接优化研究

在城市轨道交通网络化运营和"一票制换乘"的背景下,制定合理的网络末班车衔接方案,满足末班车时段乘客出行需求,是当前城市轨道交通运营管理面临的重要问题。以在网络换乘站成功搭乘末班车的乘客数量最大化为目标,建立了网络末班车衔接优化模型,并设计了线路分层递进衔接优化算法求解该模型。以广州城市轨道交通网络为例,采用所提出的模型和算法进行了末班车衔接优化方案的计算。     

青岛市轨道交通运营客流低于预期原因分析及改进对策

从城市发展、土地开发、交通衔接、运营管理、体制机制等方面剖析了青岛市轨道交通运营客流过低的原因,提出了合理确定城市轨道交通线网布局、科学安排城市轨道交通线路建设时序、优化城市轨道交通沿线土地利用、促进多元公共交通方式融合、提高城市轨道交通自身规建管水平等5个方面的改进措施,以提高客流效益,促进城市轨道交通可持续发展.     

大型篮球赛事期间城市轨道交通客流组织方案分析

城市轨道交通是城市公共交通体系的主要交通方式,发挥着骨干作用,其为城市居民的日常出行提供了极大便利.城市轨道交通的客流量随着线网规模的增加也在不断增加,尤其是在节假日或大型活动(如篮球赛事)举办期间,城市轨道交通的短时客流量会出现急速增加,因此需设置可灵活部署的客流组织方案,及时疏解客流并有效应对大客流情况下的突发事件.本文主要分析大型篮球赛事举办期间城市轨道交通的客流组织方案.     

基于空间加权的LS-SVM城市轨道交通车站客流量预测

为提高城市轨道交通车站客流预测模型精度,简化模型数据需求规模,提出基于空间加权的LS-SVM城市轨道交通车站客流预测模型。基于交通网络距离重新划分车站的影响范围,提出分距离影响带的线型和指数型空间权重系数方程,结合空间权重系数,输入区域特征变量和车站属性变量构建城市轨道交通车站客流LSSVM预测模型,运用动态改变惯性权重自适应粒子群优化算法(DCW-APSO)对模型参数进行优化选取。应用模型预测2011年成都市地铁1号线部分车站客流,并与其他模型进行比较,结果表明:模型明显提高客流预测精度,简化数据需求量,作为城市轨道交通客流预测的补充模型可以进一步提高系统的可靠性。