公交区域调度的最大同步换乘模型

研究了用多目标优化模型来解决基于最大同步换乘的公交区域调度优化问题,并将该调度优化模型描述为混合整数规划问题。建立了以车辆相遇总次数最大为第1目标,以多辆车同时相遇的机会最大为第2目标的双目标优化模型。采用启发式算法对模型进行求解,得出具有最大同步性的发车时刻表。结果表明:该模型实现了同时到达网络中换乘点的公交车的数量最大,从而使乘客可以在最短的等待时间内在换乘点从一条线路转到另一条线路上。     

求解区域公交车辆调度问题的蚁群算法研究

本文待区域公交车辆调度问题为"部分班次被一辆车完成"的集合划分问题,考虑车场容量、允许车辆加油及每辆车任务可靠度不低于某值等现实因素,建立以车辆数、车辆等待和空驶时间最小为目标的混合整数规划模型.根据问题特征,设计求解该问题的蚁群算法,在构建人工蚂蚁随机游走的图基础上定义解构建规则、信息素和启发式信息等.最后,通过一个...     

基于时刻表的公交网络随机用户均衡配流算法研究

提高公共交通规划管理及信息化水平,需要制定科学的公交规划管理策略,公交客流分配是公交规划与管理的核心内容之一。为促进公交配流理论研究,提高公交客流分配结果科学性,分析了国内外公交配流研究现状,对于城市广义公交网络,结合公交时刻表,定义了公交连接、连接片段以及吸引连接集合,建立了容量限制下基于时刻表的公交网络随机用户均衡配流算法（VRT-SUE）,对算法原理和求解步骤进行了探讨。构建实例公交网络进行分析测试,配流结果显示该模型能够很好的反映出出发时间、到达时间、换乘次数及费用等对乘客公交出行的影响,算法是合理和有效的。     

可变线路公交车辆调度算法优化研究

为提高可变线路公交的调度效率,在建立以服务人数最多和乘客出行时间最小为目标的可变线路公交调度双层规划模型之后,以拒绝=重新插入为思路,分别从减少乘客平均出行时间(算法2)和降低系统拒绝率(算法3)2个方向出发,对简单插入算法(算法1)进行优化,提出2种调度优化算法以提高简单插入算法的精度.通过仿真试验对3种算法进行比较,研究结果表明,乘客出行需求为10人/h时,3种算法不会或偶尔出现拒绝乘客的现象,最大拒绝率分别为11%,3%和0%,平均乘客平均出行时间均在51 min左右;乘客出行需求为15人/h时,3种算法的平均拒绝率分别为6.70%,3.67%和3.28%,方差分别为14.90,12.64和11.91,平均乘客平均出行时间分别为73.49 min,77.50 min和78.73min.与算法1相比,算法2和算法3更能够提高调度效率和保证系统服务质量的稳定;与算法2相比,算法3能够在不明显提高乘客平均出行时间的基础上,进一步降低系统的拒绝率.      

多换乘点响应型接驳公交运行线路的协调优化

为尽量降低响应型接驳公交系统的运行费用，提出多换乘点间运行线路协调设计的构想。针对同时包含预约需求和实时需求的混合需求，构建多换乘点响应型接驳公交系统运行线路的2阶段协调优化方法，并设计优化流程。第1阶段仅考虑预约需求，首先将预约乘客按有/无特定换乘点要求进行分类，在此基础上构建预约需求下多换乘点多车辆运行线路的协调优化模型。在协调优化模型中，优化目标是由乘客时间费用、车辆运行费用、以及惩罚费用所构成的系统总成本最小；乘客时间费用包括乘客候车时间的惩罚费用、车内乘客在需求点的等待时间费用以及乘客车上时间的惩罚费用3个部分；车辆运行费用包括车辆启动费用、路段行驶费用、需求点的停靠费用、车辆早到引起的等待费用4个部分；考虑的约束条件包括乘客候车和车上的软时间窗、乘客换乘点要求、车辆容量、车辆出行时长等。第2阶段根据规则判断是否响应实时需求，并根据响应情况重新优化后续各班次的运行线路。针对第1阶段模型，基于模拟退火算法设计求解算法。研究表明：在预约需求或混合需求条件下，与各换乘点运行线路独自优化相比，协调优化方法均能显著降低运送全部响应乘客所需的平均运行距离和平均总成本；仅有预约需求时分别降低5.4%、19.8%，新增实时需求后分别减少1.4%、21.7%；与固定发车间隔相比，分时段调整发车间隔，也能有效降低运送全部响应乘客所需的平均运行距离和平均总成本，仅有预约需求时分别降低18.2%、17.2%，新增实时需求后分别减少19.97%、25.06%，说明多换乘点间车辆路径的协调运行是提升响应型接驳公交运行效率的有效途径。     

突发事件下公交车辆快速动态滞站调度算法

为解决突发事件导致公交系统服务水平下降的问题,基于均衡公交车辆车头时距的调度思想,提出了能够适应于突发事件的快速动态滞站调度算法,建立了突发事件下的单线路公交动态调度模型.通过建立滞站调度的数理基础,分析了单站车头时距的控制问题,分析了快速滞站调度策略,从而得到了全线车辆的最优滞站调度算法,并对其进行数理分析和仿真验证.结果表明:该方法能均衡全线车辆运行时间间隔,降低乘客平均候车时间,有效提高公交系统运行服务水平.     

公交时刻表设计与车辆运用综合优化模型

针对需求随机变动条件下公交运营设计的综合优化问题,首先将公交运行情况抽象到三维网络中,给出公交车辆运营服务的时空网络图,由此构造基于随机期望值规划的公交时刻表设计与车辆运用综合优化模型,该模型综合考虑了公交企业的经济效益和公交乘客所得到的公交服务水平的优化,并给出公交服务频次和车辆分配协调的启发式算法。通过北京市某线路实际运营数据的计算,对公交车队规模、线路类型的安排与公交企业效益及服务的灵敏度关系进行量化分析,证明模型和算法是有效的。     

瓶颈路段公交和小汽车共享车道通行能力研究

城市空间紧缺,公交专用道通常通过转变现有普通车道获得。在城市道路瓶颈路段处,如果公交车发车频率较低,不仅公交专用道难以充分利用并造成道路空间的浪费,还会加重小汽车的延误。针对这个问题,国外已有研究在选定的瓶颈路段设置公交车和小汽车的共享车道方法。文中梳理了在相应的共享策略下瓶颈路段的通行能力计算方法,并考虑到小汽车在瓶颈处的扰动对通行能力的影响。通过对深圳市皇岗路与新彩路交叉口处入口匝道的仿真分析表明,当小汽车有低于20%驶入共享车道时,设置共享车道可以在不对公交车运行造成影响的情况下降低入口匝道和新彩路主线上的小汽车延误。但当小汽车驶入共享车道的比例大于20%时,对公交车的运行开始产生影响,并且对新彩路主线上的小汽车运行有一定的影响。随着小汽车驶入共享车道的比例继续增大,这种影响有呈指数增加的趋势,证明了车流的扰动因素对瓶颈通行能力有很大的影响。     

可变线路式公交车辆调度优化模型

将可变线路式公交调度模型描述为混合整数规划问题,考虑公交公司运营成本和乘客出行费用,以系统成本最低为目标建立可变线路式公交调度模型.针对该调度模型的特点采用最近插入法构建初始解,并设计了相应的遗传算法对模型进行求解.通过数学仿真实验对该模型进行有效性验证,对比分析了可变线路式公交与常规公交在不同出行需求量下的性能指标.结果表明,该调度模型适用于可变线路式公交系统,随着出行需求的降低,可变线路式公交相比于常规公交的优势愈加明显.     

多模式公交信息服务条件下的出行方式选择行为研究

为了科学评价多模式公交信息服务对出行方式选择行为的影响,基于超级交通网络理论,从出行链的角度分析了多模式公交信息服务对出行方式选择的影响机理,并在构建巢式Logit出行方式划分模型的基础上引入行程时间可靠度因子改进效用函数;根据上海市某郊区得到的显性偏好调查数据,利用极大似然法对巢式Logit模型进行参数标定后,对有无多模式公交信息服务条件下的出行方式分担率进行了计算和对比分析.研究结果表明:多模式公交信息服务能够有效引导轿车及其他个体机动化出行方式向多模式公交系统转移,提高了公交出行比例.研究结果可为大城市公共交通信息系统的改善和建设提供决策支持.     

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.     

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。     

基于纵向平等的干道BRT信号优先方法

在定时式协调信号控制的背景下,以加快BRT车辆运行速度,降低信号优先给社会车辆造成的负面影响为目标,以实现绿灯时间再分配的纵向平等性为基本要求,提出了一种新颖的干道BRT主动信号优先方法。在BRT专用道沿线布设3类检测器,采集BRT车辆的到达时刻。定义了绿灯延长、相位插入、绿灯早启3类优先请求时间窗,有条件地生成和删除不同类型的优先请求,有节制地实施相位插入。给出信号优先贡献和补偿的混合作用方式以及协调方向的社会车辆连续行进的保障措施。遵循纵向平等性的要求,建立信号优先贡献算法和信号优先补偿算法。在高负荷机动车交通需求下进行仿真试验,给出该方法的最佳参数取值建议;BRT车辆的行程时间降幅超过28%,协调方向社会车辆的行程时间增幅不足5%的结果验证该方法的有效性;BRT车辆的行程时间降幅超过19%、社会车辆的车均延误差异不足1%的结果验证该方法相较于传统方法的优越性。     

快速公交线路发车频率优化仿真研究

该文在阐述公交发车频率与乘客等车时间、公司盈利之间关系的基础上,分析快速公交线路站点时段客流规律、构建乘客等待时间和公司运营收益模型,提出基于乘客等待时间最小、公司盈利最大的快速公交发车频率多目标函数,并设计遗传算法和优化仿真实验。仿真实验表明:一定范围内,发车次数增加,乘客的总等车时间和BRT运营收益反而逐渐减少,而本函数模型能有效地降低运营成本、节约乘客等待时间,比按客流比例发车的结果更优化。研究成果应用于大同市快速公交线路工程实例。     

多目标公交车辆与司机调度问题元启发算法设计

公交车辆与司机调度问题是智慧公交管理中的核心问题之一。针对我国人车固定作业模式下,相关研究中成本考虑不周全、算法通用性差和算法测试不充分等局限,设计了1个多目标公交车辆与司机调度问题元启发算法。算法支持电动车辆调度,适用于单线或跨线运营管理,满足人车固定或人车分离的调度模式,也支持灵活的车辆与司机相关参数设置。算法顾及车辆停车间隔、电池充电、司机休息与就餐等约束条件,优化目标包括车辆固定成本、车辆行驶成本、司机固定成本和司机津贴成本。算法首先生成初始解、再迭代使用班次链算子改进当前解,并通过群解、扰动和可变邻域下降等策略改进解的质量。使用62个单线案例和11个跨线案例进行算法测试,验证了算法的性能,并比较了不同运营模式下调度结果的差异。结果表明,使用续航里程150 km电动车辆取代燃油车辆,单线运营车辆数量增幅为0.8%,跨线运营增幅为1.6%;与单线运营相比,跨线运营所需车辆和司机数量分别减少4.6%和2.4%;与燃油车辆人车固定调度模式相比,人车分离能显著减少所需车辆,单线运营减少3.6%,跨线运营减少1.8%,所需司机数量基本保持不变,但司机需要换车驾驶,平均约为2次。     

随机旅行时间的区域公交车调度模型及算法

研究一类随机旅行时间的区域公交车辆调度问题,将该问题看作为“部分班次被一辆车完成”的集合划分问题,考虑不同车场容量和补充燃料等约束因素,建立以营运费用最小为目标的机会约束规划数学模型.将该模型转化为一类确定性数学模型,设计求解该问题的改进遗传算法,根据问题特征定义染色体编码、产生初始种群的启发式算法、交叉和变异操作等....     

城市轨道交通接运公交最优线路模型

城市轨道交通是缓解交通拥堵的有效手段.但是,在轨道线网规模化发展之前,对城市客流的吸引不够.为更好地解决城市交通问题,需要通过常规公交接运来辅助实现轨道线路的客流聚集效应.首先考虑了土地性质、出行需求和公交运营成本等因素,建立了公交运营效益最大的接驳范围单变量非线性单变量规划模型.经过参数标定与约束的简化后采用二分法求解.在模型的约束中使用站点聚集效应距离衰减函数建立了需求与接驳距离的关系式,并通过单约束重力模型获得的距离与需求样本对其进行了参数标定.然后,以接驳范围为约束指导新增线路布设和原有线路调整.前者以站点覆盖率、非直线系数、运营费用等为指标,整体客运系统运输效率最大为目标,使用启发式解法布设了新增公交接驳线路;后者根据定性定量相结合的原则,依流程调整了原有线路走向.本研究需要采集的数据并不复杂,可用于指导轨道站点公交接驳相关工程实践.