考虑车速调控和乘车引导的公交运行优化控制策略

通过有效的精准控制策略提升公交车辆的到站间隔匀整度和运行服务可靠性是改善公交服务质量，提升公交乘客出行满意度的重要途径。首先，本文考虑站点乘客上车需求波动构建公交运行模型；其次，提出基于时间偏差反馈机制的公交区间行驶速度调控策略和基于乘车选择行为模型的公交站点乘客信息引导策略；最后，以最小化乘客出行成本和车头时距偏差为目标，构建融合车速调控和乘车引导的公交运行组合优化控制策略，并设计了求解方法。以北京公交57路为例，设计4种情形的数值仿真对比实验。仿真结果表明，组合控制策略的优化效果最佳，相比于无控制策略，公交运行稳定性提升了47.70%，避免了线路的串车发生，考虑出行时间与拥挤程度的综合成本减少了18.71%。本文还比较了不同乘客收入水平和乘客引导信息服从率下策略的优化效果。结果表明，随着收入水平的提升，信息引导策略对总出行成本降低效果减弱，当乘客引导信息服从率为0.7时，组合控制策略对公交运行和乘客出行的改善效果最显著。本文可以为提升公交运行可靠性和服务质量提供重要支撑。     

二阶随机需求条件下公交网络的服务可靠性研究

引入服务可靠性这一概念,以乘客出行成本和车行运营成本最小为目标建立随机需求下的 公交网络模型,并提出固定需求的服务方案模型和改进的二阶随机方案模型。该模型体现了乘客 公交出行的选择策略并反映了公交网络中不确定需求和服务可靠性的相互联系。在分析公交出行 网络中的服务设计,包括常规服务和特别服务的基础上,运用二阶下降法通过规定不确定的随机 变量（服务可靠性参数） 来求解二阶随机方案：首先在一阶段减少混合整数规划的数量以节省计 算时间,随后在二阶段中模拟出一个线性规划,以便有效地求解二阶随机方案。最后,通过实例 模型验证了该方案的可行性。     

出行时间不确定下的公交均衡配流

很多外在因素致使公交出行时间具有高度的不确定性,而已有的公交配流模型对公交车辆运行时间和乘客等车时间的不确定性缺乏考虑．本文综合考虑公交出行时问和出行时间的不确定性,结合公交出行时间与公交出行时间可靠性以描述乘客的路径选择行为,建立公交乘客均衡配流模型并求解分析。案例结果表明换乘线路增加了出行时间的不确定性,人们更愿意...     

路网不发达地区混合式灵活型公交路径优化研究

为解决路网不发达地区出行难问题,提出一种多车型多线路混合运行的灵活公交服务模式,以最小化总行程时间和乘客等待时间为目标,建立混合式灵活公交路径优化模型。首先,利用一种基于引力搜索算法的K均值聚类规划大车临时停靠站点;然后,分阶段求解最优路径,第一阶段采用粒子群遗传混合算法求解大车最优路径,第二阶段采用基于引力模型的粒子群遗传混合算法分阶段求解与大车协同运行的小车最优路径。最后,实例结果表明,混合式灵活公交系统和单一模式灵活公交相比,总线路行程时间减少25.03%,乘客等待时间减少7.39%,车辆数减少5辆。     

公交运行服务质量评价指标体系探讨

为了从服务学的视角准确考量公交系统运行服务的质量,本文基于交通调查和系统采集数据,通过统计分析解析了公交系统运行服务的过程和出行者出行的内在特性;基于对出行策略的定义,分析了出行者出行对时间、成本与体能消耗三方面的预算对其出行决策的影响;探讨了公交运行服务质量评价的系统边界,以价值、能耗与信息为基本维度,提出了评价公交运行服务质量的三维体系架构;最后分析提出三大预算对于从公交出行生理因素和心理过程两个基础层面揭示出行行为机理,是从乘客对服务感知视角对公交运行服务质量进行评价的更为客观有效的手段.     

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为了从服务学的视角准确考量公交系统运行服务的质量,本文基于交通调查和系统采集数据,通过统计分析解析了公交系统运行服务的过程和出行者出行的内在特性;基于对出行策略的定义,分析了出行者出行对时间、成本与体能消耗三方面的预算对其出行决策的影响;探讨了公交运行服务质量评价的系统边界,以价值、能耗与信息为基本维度,提出了评价公交运行服务质量的三维体系架构;最后分析提出三大预算对于从公交出行生理因素和心理过程两个基础层面揭示出行行为机理,是从乘客对服务感知视角对公交运行服务质量进行评价的更为客观有效的手段.     

基于公交客流不均衡性的调度分析

为提高公交运营的服务效率,考虑公交站点乘客需求集中性,以公交的发车间隔、满载率作为约束条件,建立以乘客出行时间成本和公司运营成本最小为目标的公交组合调度模型,并通过遗传算法求解.计算结果表明:单一调度模式中全程车的发车间隔为5?min;组合调度模式中全程车发车间隔为3?min,大站快车为10?min.通过对比这2种模式...     

基于遗传算法的定制公交路线多目标优化

常规公交乘客乘坐舒适度低,消耗时间长,推行定制公交在一定程度上能够缓解此问题.首先,以最小化乘客的出行时间、最小化车辆的油耗为目标函数,考虑车辆容量限制、出行时间约束、出行费用约束等,建立定制公交路线多目标优化模型.其次,采用改进的NSGA?Ⅱ算法(Nondominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ)求解,采用基于未到达交通节点顺序的自然数编码方法进行编码,采取锦标赛选择策略进行选择操作,采用均匀变异方式进行变异操作.最后以兰州市局部路网进行模拟研究.研究结果表明:运用建立的定制公交路线多目标优化模型及算法,能够快速得到优化路径,并且该路径能同时满足乘客出行时间短及车辆油耗低的要求.     

拥挤公交网络的出行费用可靠性

考虑随机事件对公交系统能力的影响,作者定义了公交网络中乘客的出行费用可靠性指标,以衡量不确定环境下的公交服务水平。该指标定义为在公交系统能力随机变化情况下,在给定的OD对之间,乘客能够按照预定费用顺利完成出行的概率。采用基于用户平衡准则的公交配流模型描述公交乘客的路径选择行为,给出了基于蒙特卡洛仿真的公交出行费用可靠性的计算方法。用一个算例对公交网络出行费用可靠性指标及其计算方法进行了验证。     

引入价格窗的定制公交线路优化研究

基于公共交通的公益性,综合考虑乘客与公交企业之间的权衡关系,以保证企业运营成本与服务更多乘客为目标,在浮动票价机制的框架下研究定制公交的线路优化问题。首先,引入价格窗概念,以描述乘客出行过程中的支付意愿,并定义基于时空窗与价格窗的出行需求特征;提 出超额均摊的票价支付假设规则,以在保证出行的基础上支付最少费用。其次,构建引入价格窗的整数线性规划模型,以乘客出行的时空窗和价格窗为输入,以企业运营成本最小化和服务乘客数最大化为目标,通过运营盈利约束来保证企业的运营成本,联合优化乘客-车辆匹配和车辆路径两个子问题。最后,采用GAMS软件进行建模和求解,在Sioux Falls网络开展算例分析。结果 表明,引入浮动票价机制可以服务更多的乘客,进而增加企业的运营收入,且在价格窗上界一定 的增幅内,所服务乘客数和企业的运营收入随价格窗上界增幅的扩大而增加。     

基于实时信息的公交运行速度控制策略与算法研究

针对公交运行到站时间不稳定的现象,本文提出实时的公交速度控制方法,以车头时距平均绝对误差最小为目标进行求解.设计了3种公交运行场景,基于实时道路交通状态及乘客到达率,求解期望速度.并通过数值仿真对公交车头时距的稳定性、公交运行时间的可靠性、乘客等待平均时间及运行速度进行评价.结果显示,3种场景下,不考虑道路交通流影响的速度控制方法效果最佳,可以提高公交车头时距的稳定性(77.63%)及公交运行的可靠性(93.5%).如进一步考虑道路交通流影响,乘客的平均等车时间会略有增加(6.12%).因此速度控制方法更适用于受道路交通流影响较小或长度较短的线路.此外,本研究还发现,在要达到公交运行可靠性的目标下,公交站间运行速度并不是越快越好.     

考虑乘客感知的公交驻站和限流组合策略研究

为了预防公交“串车”现象,提高乘客感知满意度,基于预测控制提出一种考虑公交乘客动态感知的驻站与限流组合策略. 建立以公交线路上总乘客感知等待时间最小为优化目标的预测控制决策模型,运用差分进化算法求解目标站点的最小驻站时长和限流人数. 建立元胞自动机仿真模型,对比不考虑乘客感知的驻站、限流、驻站—限流策略与考虑乘客感知的驻站—限流策略的控制效果. 通过5 组情景实验,对比了考虑乘客感知和不考虑乘客感知的驻站—限流策略对线路乘客到达率和下车比例波动性的适应性. 实验结果表明,考虑乘客感知的驻站—限流策略更有利于减少乘客感知等待时间,对线路乘客到达率和下车比例波动性具有较优的适应性.     

考虑乘客感知的公交驻站和限流组合策略研究

为了预防公交“串车”现象,提高乘客感知满意度,基于预测控制提出一种考虑公交乘客动态感知的驻站与限流组合策略. 建立以公交线路上总乘客感知等待时间最小为优化目标的预测控制决策模型,运用差分进化算法求解目标站点的最小驻站时长和限流人数. 建立元胞自动机仿真模型,对比不考虑乘客感知的驻站、限流、驻站-限流策略与考虑乘客感知的驻站-限流策略的控制效果. 通过5 组情景实验,对比了考虑乘客感知和不考虑乘客感知的驻站-限流策略对线路乘客到达率和下车比例波动性的适应性. 实验结果表明,考虑乘客感知的驻站-限流策略更有利于减少乘客感知等待时间,对线路乘客到达率和下车比例波动性具有较优的适应性.     

基于层次分析法的公交服务可靠性综合评价

随着我国社会进步与经济发展,城市规模的不断扩大,提高城市公交服务质量的要求日益增长.本文在阐述公交系统可靠性的定义基础上,建立了公交服务可靠性的评价体系及综合评价公式,确定了评价标准.用层次分析法对公交服务可靠性进行综合评价,对哈尔滨104路公交线路进行实证分析,为提高城市的公共交通服务质量,改善乘客的出行条件提供了依据.     

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对于高频率公交线路服务,以减少在站乘客平均等待时间为目标,提出以车头时间距的一致性来分析和衡量线路级别的公交服务可靠性的方法。考虑乘客需求波动和线路运行时间随机性对公交服务可靠性的影响,以一条高频发车的固定公交线路为考察对象,利用随机模拟方法仿真公交服务过程,计算分析了不同乘客需求和运行时间波动情况下的车头时间距的变异特征和在站乘客平均等待时间。结果表明,线路运行时间波动越大,乘客到达越不均匀,车头时间距变异就越大,乘客平均等待时间也就越长;随着站序的增加,累计车头时间距变异趋向于增大,服务可靠性逐渐变差。     

高铁车站接驳公交灵活线路优化设计研究

目前高铁车站接驳公交仅服务离开高铁站的乘客,在回高铁车站时空车驶回造成极大的资源浪费. 本文设计了一种考虑回程的服务去往,以及离开高铁车站乘客的接驳公交服务模式,即“高铁快巴”灵活线路,区别于常规模式的固定线路,根据乘客预先提交的出行需求生成灵活型“伞状”线路,以车辆行驶时间最少为目标,通过站点拆分,构建灵活线路优化设计模型,运用IBM ILOG CPLEX进行求解,通过案例验证了模型的有效性,在合理的时间内求解出车辆的行驶路径. 当根据乘客提交的需求设计出车辆行驶路由后,系统会将车辆到站时间发送给乘客,乘客根据到站时间出行,方便了乘客的出行.     

高铁车站接驳公交灵活线路优化设计研究

目前高铁车站接驳公交仅服务离开高铁站的乘客，在回高铁车站时空车驶回造成极大的资源浪费. 本文设计了一种考虑回程的服务去往，以及离开高铁车站乘客的接驳公交服务模式，即“高铁快巴”灵活线路，区别于常规模式的固定线路，根据乘客预先提交的出行需求生成灵活型“伞状”线路，以车辆行驶时间最少为目标，通过站点拆分，构建灵活线路优化设计模型，运用IBM ILOG CPLEX进行求解，通过案例验证了模型的有效性，在合理的时间内求解出车辆的行驶路径. 当根据乘客提交的需求设计出车辆行驶路由后，系统会将车辆到站时间发送给乘客，乘客根据到站时间出行，方便了乘客的出行.     

城轨运营中断下应急公交车辆调度模型

随着城市轨道交通运营网络规模扩大和客流迅速增长,运营中断下公交应急联动问题日益被重视.针对城轨运营中断下的公交桥接疏运问题,提出一种灵活调度策略,允许车辆服务于不同的桥接路径,以最小化总疏散时间和平均乘客延误为目标,建立基于灵活路径模式下的多目标应急公交车辆调度模型,使用理想点法和遗传算法进行求解,并进行实例验证.对比传统固定路径车辆调度方案,基于灵活路径的车辆调度方案使总疏散时间和平均乘客延误分别减少了 4.2%和 4.4%.结果表明,本文提出的模型能够提高公交应急桥接疏运效率、降低乘客延误.     

共享单车影响下接驳公交线路设计与车辆配置方法

针对轨道交通的“第一/最后一公里”问题,接驳公交和共享单车是通勤用户最常选择的两种公共交通方式。为理解共享单车对接驳公交出行需求和线路设计等规划运营方面的影响,提出供需交互状态下的接驳公交线路设计与车辆配置模型。需求端考虑出行时间和出行费用,基于用户在共享单车和接驳公交之间的模式选择行为,动态计算接驳公交实际出行需求;供应端考虑车辆容量、数量和流平衡约束,以最小化公交运营成本和用户出行成本之和为目标,建立混合整数非线性规划模型,优化接驳公交线路设计及车辆配置。模型采用拉格朗日松弛算法进行求解。该方法应用于北京市回龙观地铁站周边出行小区接驳公交线路设计,公交及单车出行需求采用真实的IC卡数据,以及摩拜单车骑行数据,站点间行驶时长采用高德驾车路径规划API(Application Programming Interface)数据。实验结果表明,车辆总数为10,线路数量为2时,考虑共享单车影响的接驳公交规划模型相较于只考虑单一模式可以有效避免规划需求误差。此时,各站点到地铁站的平均运行时间是15.58 min,乘客平均等待时间是3.35 min;在线路数量为4时,各站点到地铁站的平均运行时间...     

城轨运营中断下应急公交车辆调度模型

随着城市轨道交通运营网络规模扩大和客流迅速增长,运营中断下公交应急联动问题日益被重视.针对城轨运营中断下的公交桥接疏运问题,提出一种灵活调度策略,允许车辆服务于不同的桥接路径,以最小化总疏散时间和平均乘客延误为目标,建立基于灵活路径模式下的多目标应急公交车辆调度模型,使用理想点法和遗传算法进行求解,并进行实例验证.对比传统固定路径车辆调度方案,基于灵活路径的车辆调度方案使总疏散时间和平均乘客延误分别减少了 4.2%和 4.4%.结果表明,本文提出的模型能够提高公交应急桥接疏运效率、降低乘客延误.