动态路况条件下公交串车的调整策略建模与实证研究

发布时间：2020-06-19 03:04

【摘要】：公共交通作为一种绿色交通方式,在缓解城市交通拥堵,促进城市可持续发展等方面都发挥着重要作用。然而,城市公交线路,在实际运营过程中往往受到诸多外界因素的干扰而使公交站点处的车辆到站间隔产生波动,导致发生公交串车现象,严重影响公交服务质量。本文以城市常规公共交通为研究对象,基于相邻站点间的运行时间动态变化,但根据历史数据其规律可挖掘这一基本假设,探讨了动态路况和动态需求条件下公交串车问题的两种调整策略,并通过实例对基本假设和两种调整策略进行了验证与分析,以期所提策略可为公交企业的日常管理运营工作提供理论指导和决策帮助支持。论文的主要工作与创新点如下:(1)建立了动态条件下的公交发车间隔调整策略模型。以均衡车辆到站间隔和载客量为目标,希望从源头上减少甚至避免串车现象的发生,同时,对指针搜索算法进行改进,提出了多轮带约束指针搜索算法,并采用多轮带约束指针搜索算法进行模型求解。之后通过数值算例,对算法灵敏度和模型结果进行分析,结果表明,所提模型能有效均衡车辆到站间隔和载客量。(2)建立了动态条件的公交发车与滞站组合调整策略模型。针对较长的公交线路,仅在始发站调整发车间隔并不能满足实际的运营需求,因此,考虑组合站点控制策略进行优化建模,通过策略比选,发现滞站策略在可应用性等方面具有明显的优势,因此,组合滞站策略进行建模。模型采用多轮带约束指针搜索算法进行求解。通过数值算例,实现了该算法和调整策略,结果表明,该组合调整策略在较长线路的应用上,具有较好的效果。(3)以北京市特9外路公交线路为例,对提出的基本假设进行了实例验证,同时对两种调整策略进行了实例分析。基于站间运行时间数据和IC卡数据,结合公交线路信息和公交站点信息,采用箱线图法识别异常值,插值法补充缺失值,中值法得到动态路况和动态需求的变化规律,为实例验证提供数据支撑。以实例数据为基础,对两种调整策略进行了实例分析,得到了始发站优化后的发车时刻表、滞站控制点的位置和滞站时长,结果表明,所提调整策略能有效减少甚至避免串车现象的发生。
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U491.17
【图文】：

串车,北京市,公交车辆,实例

公交串车是指一辆公交车辆在运行过程中，由于受到某种干扰，致使相邻两辆逡逑公交车辆距离过近或者同时抵达公交站点，发生公交车辆到达同一个站点的间隔逡逑过小的情况［５８］。其中，典型的公交串车现象如图２－１所示。逡逑图２－１典型的公交串车实例（左：北京市８７路公交；右：北京市６３４路公交）逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｔｙｐｉｃａｌ邋ｅｘａｍｐｌｅｓ邋ｏｆ邋ｂｕｓ邋ｂｕｎｃｈｉｎｇ逡逑（Ｌｅｆｔ：邋Ｎｏ．邋８７邋ｒｏｕｔｅ邋ｉｎ邋Ｂｅｉｊｉｎｇ；邋Ｒｉｇｈｔ：邋Ｎｏ．邋６３４邋ｒｏｕｔｅ邋ｉｎ邋Ｂｅｉｊｉｎｇ）逡逑针对串车现象，尝试从前后两车之间的车头距或行驶时差来定义［７７］。逡逑（１）

示意图,串车,客流,不均衡

号为１的是始发站，站点号为Ｎ的为终点站。线路上配备有Ｍ辆型号、大小完全逡逑相同的公交车辆，均匀发车间隔为３ｍｉｎ，共发出Ｋ个车次。沿着公交车辆的运行逡逑方向，１车在前，Ｋ车在最后，当不受外界干扰时，公交系统运行情况，如图３－１逡逑所示。逡逑ＣｋＩＩ逦［ｋＴ］逦［＾］车辆行驶方向逡逑１逦２逦３逦４逦邋邋Ｎ－２逦Ｎ－ｌ逦Ｎ逡逑图３－１理想化的公交运行系统示意图逡逑Ｆｉｇ．３－１邋Ｉｄｅａｌｉｚｅｄ邋ｂｕｓ邋ｓｙｓｔｅｍ邋ｏｐｅｒａｔｉｏｎ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑公交车辆从ｉ站点发出，依次经过各个站点，直至完成所有公交站点的服务逡逑任务，最终到达终点站Ｎ。当公交车辆到达终点站的时候，车上的所有乘客均下车。逡逑实际运行过程中存在诸多干扰，在车辆运行过程中形成公交串车。通常认为主要是逡逑各个站点客流不均衡造成公交串车，如图３－２所示。逡逑匚＾｜逦Ｌｉ＾ＪＬｉ＾Ｊ车辆行驶方向Ｌ＾ＪＬ＾Ｊ逡逑１逦２逦３逦４逦邋邋Ｎ－２逦Ｎ－ｌ逦Ｎ逡逑ｍｍｍ逦ｍ逦ｍｍ逦ｍｍｍｍｍ逦ｍｍｍ逦ｍ逡逑＿＿＿＿？逦＿澛黪逡逑图３－２客流不均衡造成公交串车的示意图逡逑Ｆｉｇ．３－２邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｂｕｓ邋ｂｕｎｃｈｉｎｇ邋ｃａｕｓｅｄ邋ｂｙ邋ｕｎｂａｌａｎｃｅｄ邋ｐａｓｓｅｎｇｅｒ邋ｆｌｏｗ逡逑由图３－２可知，在站点４和站点Ｎ－２都发生了公交串车，以站点４为例进行说逡逑明，Ｋ－２车到达站点４时，由于站点４客流较多，Ｋ－２车在站点４的停站时间被迫逡逑延长，Ｋ－２车未离开站点４的时候，Ｋ－１车也到达站点４，并分担站点４的部分客逡逑流

【参考文献】