城市轨道交通与地面公交接驳换乘的研究

随着城市进入以轨道交通为主体的公共运输时代,地面公交与轨道交通的接驳换乘成为各种交通换乘方式中最为突出的问题。针对轨道交通建成后的地面公交线路调整、公交停靠站设计、公交与地铁导向标识等方面进行研究,提出公交接驳规划设计思路,并实际应用于北京轨道交通7号线公交接驳方案中,为北京市轨道交通与地面公交接驳规划设计提供了现实及理论依据。     

面向地铁接驳需求的公交服务能力评估

城市公交与地铁之间的换乘服务能力极大影响整个公交网络的服务能力。为科学评估公交接驳地铁的服务能力,文中利用Python网络爬虫获取深圳市地铁刷卡、公交线路规划、公交站点位置等数据,选择换乘步行距离、换乘时间、换乘客流量作为评估指标,采用数据包络分析(DEA)构建公交接驳服务能力评估模型;以深圳市10个地铁站点为例,分别对其接驳公交线路的服务能力进行评估。结果表明,公交接驳服务能力主要取决于换乘距离、换乘选择及换乘客流。     

微评论 2015年4月

<正>微聚焦微循环公交将成多城市2015发展重点微循环公交因其线路较短、车型袖珍、站点少、速度快等主要特点而得名,往往作为主干公共交通(主干公交线路、轨道交通等)的接驳车,解决居民最后一公里的通勤问题。作为城市公共交通的重要组成部分,微循环公交近年来得到越来越多的重视和发展。前不久结束的地方两会上,北京、长沙、成都、烟台、武汉等多个城市纷纷提及关于进一步发展微循环公交的相关建议和举措。不难看出,2015年,微循环公交将成为多个城市发展的重点。     

基于改进公交网络模型的路段重要度评估

为探究公交线路属性对公交路段的影响,界定公交路段间重要度差异,实现公交路段的评估量化,通过对传统公交网络线路模型构建的分析,考虑融入线路属性以及线路间连接紧密程度两方面,提出空间加权线路网络模型(Space-w-R)及其矩阵表征.为体现线路属性对路段的影响,考虑公交线路与路段之间的从属关系,将公交网络Space-w-R...     

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.     

考虑共享单车的城市轨道交通社区接驳规划与公交调度综合优化

共享单车的快速发展给城市交通系统带来了极大改变,特别是在城市轨道社区接驳方面,出行者可选择的接驳方式增多,城市接驳服务水平也得到极大提高。但因此也出现了许多问题,首先,共享单车停靠点位置与停靠点规模未进行统一规划,部分停靠点服务范围重叠,共享单车占道现象频生。其次,共享单车接驳方式的出现,对现阶段存在的常规、通勤公交接驳产生了很大影响,有关部门未就此现状进行一体化调整。针对以上问题,提出确定共享单车停靠点、接驳公交线路规划和调度综合调整优化方法,在有限可供选择的公交站、单车停靠点和容量限制的单车停靠点建立综合接驳规划和公交调度综合调整的双层规划模型,其中上层为政府适当兼顾公交与共享单车企业利益追求出行者广义出行成本最小化规划模型,下层为出行者在不同接驳方式中选择的logit模型。采用遗传算法优化求解,以天津市地铁一号线瑞景新苑站的瑞景家园社区为例予以验证,结果表明:优化后广义出行成本降低15.6%,共享单车数量减少41%,公交企业收入提高177元,通勤公交与轨道交通平均换乘时间4.8 min。该方法可解决共享单车停放混乱和接驳公交困境问题,降低出行者接驳成本,最大限度方便出行,提高接驳综合服务水平。     

城市外围非高峰时段多线路柔性公交协调调度研究

利用柔性公交灵活度高和成本低的优点,考虑公交线路交互对乘客出行选择的影响,提出了城市外围非高峰时段多线路柔性公交的协调调度。首先阐述了柔性公交的运营模式和适用条件以及柔性公交与定制公交的区别。其次分析了城市外围非高峰时段多线路柔性公交的协调调度问题,并给出了柔性公交协调调度的具体流程。接着以乘客的候车时间、乘客减少的步行时间、乘客增加的乘车时间、公交车的运营成本为指标,考虑常规乘客的候车时间约束和公交车响应预约请求时的综合效益约束,建立了多线路柔性公交协调调度的双层规划模型,其中上层模型以乘客的出行时间最少为目标,下层模型以公交的运营成本最低为目标。然后设计了遗传算法,对公交车响应预约站点时的车上乘客数量进行编码来求解该模型。最后以重庆市180路和396路公交为例设置了预约站点,并在4种预约比例下对多线路柔性公交的协调调度和单线调度进行了对比分析。结果表明:有多条柔性公交线路可响应预约站点时,进行协调调度可减少实时预约乘客的候车时间;有共同目的站点的乘客数量越多,进行多线路柔性公交协调调度时乘客整体减少的出行时间越多;预约站点所有乘客有共同目的站点时,进行多线路柔性公交协调调度能降低公交的运营成本。     

城市轨道交通与公交换乘服务水平评价研究

城市轨道交通与公交换乘服务水平的高低是评价城市轨道交通吸引力的重要指标。文中以轨道交通的到达客流通过常规公交疏散这一类换乘衔接模式为研究对象,分析了影响城市轨道交通与公交换乘服务水平的相关因素,提出了评价指标的类型及量化方法。在此基础上,利用模糊综合评价方法,建立了轨道交通与公交换乘服务水平的定量评价模型。以宁波市轨道交通1号线大卿桥站为例,对其换乘服务水平进行了案例分析,结果表明,模型评价结果与调查得到的满意度数据基本吻合,该模型具有较好的应用性。     

轨道共线段公交发车班次优化

新建轨道交通开通之后,轨道交通共线段内的常规公交客流发生转移,导致常规公交服务效率降低,而密集的常规公交线路对道路通行能力的影响不变。为提高轨道交通共线段常规公交运营效率,缓解道路交通拥堵问题,优化轨道交通共线段常规公交发车班次,以公交专用道的通行能力作为轨道交通共线段可通行常规公交车交通量的极限值和约束条件,提出一种对轨道交通共线段的常规公交发车班次优化方法。以最大化常规公交线路最小的高峰小时平均满载率为优化目标,以轨道交通共线段可通行常规公交车交通量、公交车高峰小时最大满载率和发车间隔为约束条件,构建单目标优化模型,采用单步贪心算法求解,得到轨道交通共线段需调整的常规公交线路发车班次调整优化方案,并通过算例对该模型进行验证。算例中对需调整的8条常规公交线路发车班次进行了优化,结果表明,通过调整8条常规公交线路共减少了33个班次的常规公交车数量,并得到了算例中城市相关路段常规公交线路发车班次调整方案。     

常规干线公交网络空间方向分布及结构特性分析方法

空间结构合理的常规干线公交网络可以帮助城市提升公共交通服务效率,缓解道路交通压力。为深入分析城市常规干线公交网络空间结构特性,使用公交网络GIS信息嵌入拓扑结构模型的方式开展研究。借鉴道路网空间信息测度方法,基于香农熵理论提出公交线路方向熵和公交网络方向熵分析方法。根据提取的公交网络拓扑结构中相邻站点间线路段的空间方向信息,使用方向熵测度得到公交线路及网络空间方向分布情况。在现有的规范及研究中,选取并拓展能够体现公交线网空间结构特性的指标,与方向熵组成常规干线公交线网空间结构分析指标体系,从线路和网络2个层面出发探究常规干线公交网络空间方向分布并分析其结构特性。以哈尔滨市63条常规干线公交组成的网络为例进行分析。网络空间方向分布结果表明：公交网络方向熵为2.84,大于网络内任意单条线路方向熵。验证得到公交线路方向熵的测度结果与线路的实际情况相符,方向熵可以有效量化公交线网拓扑结构的空间方向分布;在指标间的相关性方面,公交线路方向熵与公交线路长度的相关性最高,公交线路站点对重复系数与公交刷卡数的相关性次之。网络结构特性分析结果表明：哈尔滨市63条常规公交干线组成网络的平均集聚系数为0.467,网络中节点度分布的数据拟合度为0.978,表明该网络是1种具有择优发展倾向的网络,网络结构较稳定。基于香农熵的分析方法,为描述公交网络空间方向分布情况提供了新的思路;对网络结构特性的分析,为常规干线公交线网规划提供理论参考。     

公交枢纽内多线路车辆实时调度优化方法研究

公交枢纽内多线路车辆的实时调度能够提高换乘效率,特别对于已经进行了发车优化的公交线路而某些车辆到达出现延误的情况。根据线路的延迟到达时间和换乘客流量等因素建立了公交枢纽内多线路车辆的实时调度优化问题模型,提出了基于整个系统费用最小的优化目标函数,并运用随机扰动梯度近似算法对问题进行求解。最后结合算例分析了本文方法的应用。     

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。     

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。     

一种新的公交网络非线性双层优化模型的提出及其求解算法

公交网络优化问题一直是公交系统发展研究的热点之一，国内外学者已有许多不同见解。文章根据现代城市发展及城市交通发展特点，提出了公交非线性双层优化的一种新模型，将PSO算法改进后，结合长春市公交调查数据进行了优化，实践证明模型与算法具有较强的实用性。     

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。     

COVID-19在公交网络传播模型及防疫策略有效性分析

城市公交系统是空气传播型病毒进行人际传播的重要潜在空间,研究病毒在公交系统中的传播,能精确的指导公交防疫策略的制定。基于双层公交网络模型,耦合出行规则和SEIR模型建立了公交网络传播模型,以某虚拟的区域空间和公交线网为背景,根据双层网络模型的特点,分析了公交车上及公交站点病毒传播的过程,制定宏观和微观2种防疫策略并分析效果。研究发现,公交出行会导致病毒大范围传播,公交车上和公交站点是最重要的传播环节。对公交防疫策略效果的分析中,宏观控制策略的切断公交线路比例φ₁ >0.5或者停运公交站点比例 φ₂ >0.4时,最终免疫人群比例会下降至0.3以下。微观调节策略则需要同时调整发车间隔 t_d < 4且满载率α < 50%,则最终免疫人群比例小于0.4,防控效果最显著。     

基于RFID电子车牌数据的公交行程时间预测方法

为了给公交优先信号配时系统提供足够的"思考"时间和准确的控制依据,基于重庆市RFID电子车牌数据提出了一种采用自适应渐消卡尔曼滤波和小波神经网络组合模型动态预测公交行程时间的方法。综合分析公交行程时间的动态和静态影响因素,选取的模型输入参量为标准车流量、路段车辆平均行程时间、平均车速离散性和前班次公交行程时间。利用RFID电子车牌系统采集重庆市鹅公岩大桥路段车辆行驶数据,选取3 000组实际运行数据完成公交行程时间预测模型的训练,另筛选50组数据验证模型的有效性和准确性。研究结果表明：组合模型可动态自适应预测公交行程时间,预测值平均相对误差为3.23%,绝对误差集中在8 s左右,明显优于2种单一模型和基于传统GPS数据的公交行程时间预测模型,可认为选择RFID电子车牌数据作为组合模型的输入,能够明显改善模型预测精度;组合模型预测值的残差分布更为集中、鲁棒性较好,泛化能力强。选择平均绝对误差值、均方根误差值和平均绝对百分比误差作为模型评价指标,结果进一步表明,组合模型的综合预测效果明显优于单一的自适应渐消卡尔曼滤波和小波神经网络。研究方案可为先进公交信息化系统提供良好的技术支撑。     

轨道交通与常规公交交互胁迫关系验证分析

为了揭示城市轨道交通与常规公交之间的交互胁迫的演化特点, 通过借鉴城市化水平与生态环境之间的交互胁迫理论, 构建轨道交通与常规公交交互胁迫模型, 以我国2009年之前开通运营城市轨道交通的10个城市为样本, 基于轨道交通与常规公交之间的客运总量、线路长度及运营车辆3个维度的历史演化规律分析基础上, 验证轨道交通与常规公交之间交互胁迫关系, 进而对不同城市轨道交通与常规公交演化特点进行分类分析。研究结果表明: ①城市轨道交通与常规公交之间存在交互胁迫关系, 演变轨迹符合双指数曲线。②不同城市的轨道交通与常规公交在3个维度的演变轨迹上存在不均衡性, 客运总量的拐点出现早于运营线路长度和运营车辆数。③根据拐点的出现情况, 将10个城市分为5类, 其中, 重庆的轨道交通与常规公交在客运总量、线路长度及运营车辆3个维度的拐点出现均较晚, 表明重庆的公交发展模式较为协调, 常规公交在轨道交通的胁迫下仍然保持了一定的竞争力。     

基于可拓理论的城市主体公交模式双层决策模型

城市主体公交模式选择是构建城市公共交通系统的重要工作内容,文章运用可拓理论,选择影响城市公共交通发展的5种主要模式:地铁、轻轨、BRT、使用公交专用道的常规公交和限制小汽车增加公交运力,遵循客观、易操作的原则,构建城市公共交通方式选择的可拓决策模型与协调度评价模型,并给出决策选择的具体实施步骤.     

上海典型停车换乘选择行为研究

针对上海6处停车换乘(P+R )点位使用率有高有低的情况,展开P+R用户选择行为调查。初步调查发现出行时间是最重要的影响因素,其次是出行费用。为研究结论普适性,采用网络观测辅以实际行程时间调查的方法,对高峰时段6个换乘点位的典型通勤路径的自驾、P+ R方式的出行成本进行了调查。分析发现,上海P+R设施应分为城区内和城郊设施2种类型;P+ R用户并非全部由自驾出行人员转换而来,也转自于公交+地铁或出租+地铁等其他出行方式人员;其中,自驾出行人员对时间节省最关注,道路通畅时其时间价值要低于交通拥堵时;公共交通出行人员由于出行时间节省而选择P+R;出租+地铁及普通停车换乘用户更关注出行费用;P+R有助于促进多模式交通出行,公交配套不完善地区P+R需求更大。