基于ITS的公共交通换乘等待时间最短调度问题研究

为使公共交通的换乘时间实现最佳衔接,先进的公共交通系统的高效率和优势得以体现,在对各国研究现状分析的基础上,研究了ITS实时提供公共交通信息的条件下,公共交通换乘等待时间最短调度问题。为了对公共交通换乘总等待时间最短目标下的公共汽车发车时刻表确定方法进行分析,应用运筹学理论,分别针对一个换乘点和多个换乘点的情况建立了线性规划模型,并用一个换乘点的算例验证了模型的可行性和有效性。结果表明：该方法能最大限度地减少乘客换乘总等待时间,尤其是对于发车间隔较大的公共交通方式间换乘的时间节约效果更为明显。     

基于 Vague 物元的城市公共交通便捷性评价研究

城市公共交通便捷性是公共交通服务水平的重要体现,为科学评价城市公共交通便捷性,根据影响城市公共交通出行便捷性的起讫点、公共交通容量、线路及公共交通辅助设施等4个主要因素,选取了换乘距离、换乘系数、公交站点覆盖率、公交线网密度等12个评价指标,构建了城市公共交通便捷性评价指标体系。应用Vague物元评价模型,对重庆市主城区公共交通的便捷性进行评价,评价结果为“二级”。结果表明,新的评价指标体系更有助于针对性地评价城市公共交通系统的便捷性,实际数据的贴进度与“二级”的贴进度相差0.0117,可见评价结果精度较高。      

基于泰森多边形的地铁换乘量生成模型及影响因素分析

在多式联运的公共交通网络中,换乘是不可避免的。与门到门服务相比,换乘的便捷程度会影响公共交通出行吸引力。因此,规划和管理有效的换乘衔接非常重要,这需要了解影响换乘的因素。以地铁站为研究对象,分析了在以公交、地铁和自行车组成的城市公共交通最后一公里出行中,哪些因素会影响地铁站周边的自行车和公交车换乘出行量。通过研究公交、地铁和自行车联合网络中出行量与地铁周边区域的公共交通网络特征之间的关系,并以泰森多边形的不同圈层来表征不同区域的交通生成的影响力,建立了基于泰森多边形的地铁换乘量生成模型,以此来解释由自行车和公交到达地铁站的换乘量及相关影响因素。首先,生成基于地铁站网络的泰森多边形。其次,通过计算泰森多边形不同圈层的POI数量及自行车出行量得到泰森多边形的影响系数。再次,得到了公交站点数、公交到地铁换乘时间、不同类别的POI数量等多个变量,并建立了换乘量生成模型。利用北京市的智能卡数据、公共交通网络数据和POI数据,模型表现良好。该模型可预测规划中的地铁站点的周边区域(泰森多边形中)的慢行交通出行量,为新建地铁站点的公共自行车投放量及最后一公里公共交通规划提供依据。     

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。     

考虑社交距离的综合客运枢纽换乘衔接效果评价

为降低新型冠状病毒肺炎疫情在综合客运枢纽内传播扩散的风险，枢纽内均要求行人保持一定的社交距离。针对现有研究缺乏评价社交距离对枢纽换乘衔接效果影响的问题，通过引入疫情传播扩散风险指标（该指标值越高，代表疫情传播风险越低）构建更新的评价体系。采用CRITIC-熵权法计算各评价指标的权重，并通过优劣解距离法（TOPSIS）评价模型对不同社交距离下的换乘衔接效果进行评价分析。以重庆西站为例，通过Anylogic软件模拟换乘衔接情况，输出各项评价指标值。结果显示:平均客流密度过高点位数、进站口排队时间、进站时间和进站率对综合客运枢纽换乘衔接效果评价的影响较为显著；使综合客运枢纽换乘衔接效果最优的社交距离为1 m，且相对于社交距离为2，1.5，0 m，换乘衔接效果综合评价水平分别提高60.53%，34.50%和25.71%，其中进出站时间指标和进出站效率指标评价值平均提高20.86%和47.79%，疫情传播扩散风险指标评价值平均提高53.74%；当不进行社交距离限制时，换乘衔接效果综合评价水平平均降低7.77%，进出站时间指标和进出站效率指标评价值分别平均提高47.08%和60.00%，而疫情传播扩散风险指标评价值平均低70.09%。      

基于乘客感知的轨道交通和常规公交换乘时间研究

针对轨道与地面公交换乘效率常规评价指标——换乘步行时间,优化考虑乘客在不同换乘设施处的时间感知差异倍数。通过问卷调查,将乘客实际换乘时间与乘客感知换乘时间进行对比,建立差异模型,修正实际换乘时间。     

基于换乘时间窗的公交区域时刻表优化方法

先进的公共交通系统(APTS)为公交乘客换乘实现最佳衔接提供了基础条件。文中以多条公交线路的区域调度为服务对象,设计了基于换乘时间窗的公交调度策略,建立了以全网络乘客等待时间(换乘乘客等待时间、车内乘客等待时间、非换乘站点乘客候车时间)最短为目标的区域公交发车时刻表模型;采用遗传算法对模型进行求解,并设计算例对模型性能进行验证。结果表明公交线网中协同发车可有效减少换乘乘客的等待时间,基于换乘时间窗的公交调度策略能对区域时刻表作进一步优化。     

基于手机GPS定位数据的交通方式换乘点识别方法研究

交通方式换乘点识别长期以来是手机大数据交通调查领域的一大技术难点,既有研究大多通过设置出行时间、距离阈值进行识别,算法经验性强,普适性不佳,且易将起讫点、信号控制、交通拥堵等停留误识别为换乘停留。为此,提出了一种基于手机GPS定位数据的交通方式换乘点识别新方法：首先,构建模糊时空聚类算法识别个体运动-静止状态,算法同步实现了定位点时空密度双重聚类约束与聚类边界弹性需求,对个体运动状态识别效果更佳;其次,建立支持向量机模型进行交通方式换乘点识别,有效解决了起讫点、信号控制、交通拥堵等停留对换乘停留造成的干扰;最后,从出行链视角出发,提出了基于序列相似度算法的误差回溯自检与优化模型,能够有效修复换乘点漏识别与错误识别问题。此外,在成都市开展了大范围实测试验,由150名志愿者采集了近2 160 h得到的777.6万条数据被用于技术实证评估。试验结果表明：所述方法对交通方式换乘点平均识别准确率达89.3%,换乘时间平均识别误差控制在20 s以内;与既有空间聚类、小波分析算法相比,换乘点识别精度提升近10%,换乘时间误差最大可降低20 s以上,算法适用性与效果更佳。研究成果可为基于活动的交通需求模型演进提供数据支撑,为交通规划与管理部门决策提供技术支持。     

多模式公共交通网络行程时间可靠性评价

随着城市经济的快速发展,以快速轨道交通与常规公共汽车交通为主体的多模式公交网络逐步成型,城市居民在多方式换乘条件下的行程时间可靠度越来越成为评价多模式公交网络服务水平的重要指标。以典型城市的多模式公交网络为研究对象,结合图论及状态增广方法描述,设计换乘次数约束下的任意OD对多路径搜索算法,建立行程时间可靠性评价模型,从而为评价和改善多模式公交网络服务水平提供有效的决策支持。     

基于换乘地铁的公交信号优先控制方法研究

针对公交车在临近公交站的交叉路口处的延误导致换乘地铁时间较长的问题,提出基于换乘地铁的交叉口处公交信号优先控制研究的方法.首先分析公交优先与地铁的衔接问题,其次根据历史调查数据运用DBSCAN聚类算法划分时段,然后分析在公交站点处公交车中换乘地铁的平均乘客人数以及非换乘地铁的平均乘客人数,建立优化模型并确定公交车在交叉口处的人均延误公交信号优先控制方法.最后建立交叉口的仿真模型,根据仿真的结果验证本文控制方法,将乘客公交换乘地铁的平均时间缩短了20%,提高了乘客公交换乘地铁的效率.     

队列行驶车辆间距对气动特性的影响

为了研究车辆前后间距和车辆数目对智能交通系统中队列行驶车辆气动特性的影响,首先对单辆车进行数值模拟,并将模拟结果与风洞试验结果进行对比,然后对两辆车在5种不同间距下以及3～7辆车在固定间距下队列行驶的情况分别进行了数值模拟及分析。研究表明:单辆车数值模拟结果与风洞试验结果基本吻合。队列行驶车辆随着车辆间距的减小,各车阻力系数不断降低。在固定间距下,随着队列中车辆数目的增加,平均阻力系数可降低20%～30%,阻力最低的车大致处于车队的中心位置。     

基于在线支付数据的公交客流特征分析方法——以三明市清流县为例

随着IC卡、移动支付等的普及,公交付费方式发生了巨大变革,由此产生的海量数据为全面、准确的把握公交运行特征提供了便利。公交客流特征分析中最重要的步骤在于下车站点的估算,为此提出一种基于乘客上车站点概率分布的估算方法。基于上下车站点等属性,通过统计学方法,可以得到公交分担比例、时间分布、距离分布、线站分布、特定群体公交服务情况等特征,为公交系统规划奠定基础。     

基于M/M/C排队模型的三峡大坝船舶待闸时长预测研究

为研究三峡大坝船舶在锚地长时间滞留待闸的问题,收集并统计了三峡坝区2013年下行方向上不同类型船舶到达上游锚地和通过船闸的流量数据,并对船舶待闸时间进行了频数统计;引入排队论方法,将船舶在三峡坝上锚地排队待闸到离开锚地的过程构建为随机输入多服务台排队系统,利用M/M/C排队模型求解系统的平均等待时间,平均队长等;将2013年船舶到达率和锚地服务率作为输入,模型计算得出的平均停留时间与实际情况的绝对误差为7.3%,表明了模型的适用性;使用不同的船舶到达率和锚地服务率参数,开展模型敏感性分析,结果表明若船舶到达率降低15%(例如15%的船舶采用翻坝运输),锚地泊位由超负荷状态转为能力充足;相反,若达到率增加15%,系统将处于不稳定状态,无法继续运行;但此时若将锚地服务率提高30%,则系统又能够恢复稳定,泊位可以满足需求.      

公共交通系统营运可靠性研究

优先发展公共交通是大城市解决交通拥堵,实现城市交通可持续发展的一项重要措施,然而,公交营运水平的低下制约着公交的发展。本文借鉴可靠性理论对公共交通营运可靠性进行定义,并对公交营运时间和乘客服务可靠性分别进行了描述,据此建立起公交系统营运可靠性模型,然后采用随机模拟技术(即Monte Carlo模拟)进行求解,通过算例说明模型的可行性,最后通过分析可靠性模型得出大型活动期间改善公交营运的途径。     

基于可靠性的奥运会开幕式交通管理与控制措施评价

利用动态交通仿真软件Integration,对奥运会开幕式时奥运公园周边路网交通运行状况进行了仿真,并设计了行程时间稳定性指数,以评价社会车辆在路网中的可靠性状态,在此基础上,分析了不同交通管理和控制策略对于路网可靠性的影响程度.分析结论显示:奥运会开幕前1 h开始,路网中社会车辆的可靠性持续降低,并持续到开幕式后约0.5 h;控制背景交通需求能够显著提高路网的可靠性;而设置奥运交通专用车道,则会使得社会车辆的可靠性降低.     

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。     

长距离大直径泥水盾构隧道洞内无轨运输优化模型研究——以苏通GIL综合管廊工程为例

在无轨运输方式下,随着隧道掘进距离的增长,洞内车辆调度成为制约盾构高效掘进的关键因素。为优化长距离盾构隧道洞内车辆物料运输流程,提高车辆的运输效率,以苏通GIL综合管廊工程为例,对独头掘进5 468 m的长距离泥水盾构隧道进行物料运输优化,并建立长距离隧道车辆无轨运输优化模型。结果表明： 车辆极限运输长度Lmax和车辆投入数目呈正相关关系,投入6辆双头车可以满足本工程独头掘进5 468 m的运输需求; 车辆最长滞留时间相比于原方案减少131 min。该优化模型可为苏通GIL综合管廊工程洞内物料运输方案提供理论指导,并为类似工程提供参考。     

多功能胶轮车(MSV)在TBM施工运输中的工程适应性研究

TBM施工运输主要有2种方式:1)采用长距离连续皮带机出渣、有轨运输方式运送施工材料;2)短距离有轨运输出渣并运送施工材料。近年来也有少量项目采用多功能胶轮车(MSV)运送施工材料。为了研究MSV在TBM施工运输中的适用条件,结合MSV的结构特点,从道路适应性与速度、运输能力与适用范围、空间适应性以及操控性能等方面分析其技术可行性,从设备配置及采购、周转材料及安拆、运行方面对比分析其经济性。分析结果表明:1)针对TBM施工材料运输,当隧道纵坡较大时,从安全角度考虑应该优先选用MSV方式运输;2)在缓坡隧道中,运距为11 km左右时有轨运输和MSV运送施工材料的综合成本基本相当,运距较小时MSV具有较大优势,运距较大时有轨运输的优势显著。