突发事件下城市轨道交通网络客流重分布预测方法研究与应用

城市轨道交通发生突发事件后,准确把握乘客出行路径选择行为特征及受影响客流分布是保障应急处置高效、有序的关键。基于突发事件下乘客出行行为特征变化的分析,提出了受影响客流的界定算法;基于突发事件下乘客出行方案选择模型和多方式出行备选路径集的构造,建立了突发事件下网络受影响客流重分布预测算法。利用广州地铁5号线某一突发事件数据对预测模型进行了精度分析,验证了模型的适用性和有效性。     

客运专线速度目标值的决策模型与算法

通过分析客运专线速度目标值与列车票价率对旅客出行选择行为和客运专线运营效益的影响,将用户平衡理论用于不同铁路旅客运输产品之间的客流分配问题,以铁路企业运营效益最大化为优化目标建立了双层规划模型,并设计了基于灵敏度分析方法的求解算法,算例分析表明该模型和算法的有效性.     

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。     

城市结点高快路网络承载能力分析模型

在考虑高快路网络交通分担特征及交通管制特征的基础上,提出城市结点高快路网络承载能力分析的双层规划模型。该模型上层问题是在满足路段和区域容量限制的条件下,高快路网络在承担城市结点基本的对外交通组织基础上,还能承担的组团间最大附加流量,下层问题则是考虑出行终点吸引能力的交通分布/分配组合模型。研究模型的求解算法,并提供了算例验证。研究结果表明:本文所提出的高快路网络承载力分析模型,对评估城市结点高快路网络的交通适应能力、评价高快路规划方案的网络结构性能具有一定的参考价值。     

基于用户平衡分析的旅客列车始发时间分布优化

设计了基于旅客列车始发时间分布的旅客出行选择网络，并研究了该网络上旅客的各项出行费用，以旅客出行总费用最少为优化目标，建立了车站旅客列车始发时间分布的双层规划模型，同时设计了模拟退火启发式算法。模型反映了列车能力对客流分布的影响和拥挤条件下的旅客群体选择行为。算例分析结果表明，采用该模型与算法取得较好优化效果。     

基于候选列车集与弹性需求的城际铁路列车开行方案优化

城际铁路列车服务水平直接影响着全天各时段旅客出行需求量。为了研究这种影响关系,获得吻合出行需求的城际列车开行方案,首先建立旅客时段出行需求与广义出行费用间的弹性需求函数,并基于给定候选列车集构造旅客出行网络,进而以最大化列车开行收益为优化目标,构建面向弹性需求的城际列车开行方案优化模型。模型结合弹性客流在出行网络上的路径选择,从候选列车集中选择开行列车,并优化其停站方案与始发时刻。在生成初始列车开行方案基础上,设计其邻域解生成策略,构建求解模型的模拟退火算法。算例优化不同分布客流的列车开行方案,结果表明:模型与算法能够获得更吻合弹性需求的列车开行方案,且有助于提高旅客服务水平与企业经济效益。     

基于多日需求情景的高铁列车开行方案鲁棒优化

同一列车开行方案往往需要实施于多个运营日,但是各运营日出行需求在出行总量、时空分布上均具有一定差异。为了使实施于多个运营日的同一列车开行方案能够有效适应各运营日的差异性需求,基于多日需求情景的高铁列车开行方案鲁棒优化问题展开研究。将每个运营日的需求分布描述为一种需求情景,从而生成适应多日需求的统一候选列车集。在此基础上,通过分析列车开行成本、旅客出行费用的构成,以两者总成本的“后悔值”衡量鲁棒方案应用于各需求情景下产生的目标值与最优目标值的偏差,构建以最小化最大后悔值为目标的高铁列车开行方案鲁棒优化模型。在构造面向多日需求情景的邻域解搜索策略基础上,设计模拟退火算法求解模型。以宁杭高铁线路为算例,分析可得：鲁棒方案与各运营日分别实施其满意方案的目标值相比仅相差0.56%,并且从各需求情景的满意方案中任意选择一个实施于所有运营日,其总成本均大于鲁棒方案,所以鲁棒方案能有效地适应多日的时变出行需求。所提出的列车开行方案鲁棒优化方法具有一定有效性和可行性。     

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...     

高铁竞争下高速公路客运选择行为与发展策略

高速铁路的开通运营对通道沿线的高速公路客运产生重要的冲击,部分公路客运站面临着关停的风险。为揭示高铁竞争下高速公路客运改善机理与运营对策,基于交通需求和交通供给2个层面,从旅客个体特征、出行需求、购票、到站、中转换乘、出行和离站多维视角全面科学地设计旅客出行选择行为实验,通过实测数据建立旅客乘车方式选择BL模型,研究高铁竞争下多维因素对旅客高速公路客运选择的影响,以此为依据提出高铁竞争下高速公路客运的运营管理策略。研究结果表明:网络购票、拥有私家车、到站时间、出行距离、票价、运行时间、安全性、舒适性和准时性是高铁竞争下影响高速巴士选择的显著性因素;通过优化客运班线、制定差异化票价、改善购票和进站服务通道、推动城市侧地铁与客运站的快速接驳等策略可提升高速公路客运竞争力。     

弹性需求下多方式交通网络中地铁线路规划问题研究

现有路网中是否建设新的地铁线路是一个重要的投资决策问题。本文研究弹性需求下多方式交通网络中地铁线路的投资决策问题。假定路网中的出行者可选择小汽车方式、步行换地铁方式或小汽车换地铁方式出行。将交通系统中交通规划管理者和用户的相互作用描述为离散双层规划模型,其中上层模型中交通规划管理者决定是否新建地铁线路以使得总社会福利最大,下层模型描述网络用户的旅行选择行为,包括出行路径,停车（换乘）设施和出行方式选择行为。设计了基于分枝定界法的算法求解该模型。最后,以一个算例说明模型和算法的应用。结果表明,不同的投资方案将明显影响出行者的旅行选择行为和网络性能。