考虑出行者体能消耗的城市轨道交通路径选择模型研究

发布时间：2017-05-23 09:11

  本文关键词：考虑出行者体能消耗的城市轨道交通路径选择模型研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：不断建设、开通的轨道交通已逐步成为大城市居民出行的重要交通方式之一,同时,轨道交通需要与其他交通方式接驳才能实现“门到门”的运输服务。因此,从全出行过程的角度,对包括接驳方式、接驳线路和接驳换乘车站在内的,以轨道交通为主的全出行路径选择问题进行研究,有助于推动建设良好的接驳和换乘系统,形成轨道交通与各种交通方式一体化的交通体系,充分发挥轨道交通大运量、快速、准时的运输优势。出行者是路径选择行为的主体,其出行感受直接影响着路径选择结果。出行感受是出行疲劳的内在反映,而出行疲劳的产生过程即为出行者体能消耗的过程。因此,结合出行者的体能消耗对路径选择问题进行研究,真正从出行者的角度分析出行行为,有助于掌握实际的路径选择规律和路网客流分布规律,同时为建设“人性化”的交通系统、提高交通设备设施的服务水平、增强公共交通的竞争力提供理论基础。本文在考虑出行者体能消耗的基础上,对以轨道交通为主的全出行路径选择问题进行研究,主要完成了以下工作：(1)对出行者体能消耗的量化方法进行研究。从出行者个人特性和出行活动特性两个方面分析出行者体能消耗的影响因素,以此为基础设计实验方案,通过实验的方法测量各出行场景的出行者体能消耗。从总体分析和方差分析两个角度对实验结果进行分析,得到各因素不同水平的单位时问能耗取值大小,以及各因素对单位时间能耗的影响程度。(2)提出出行能耗价值系数,将体能消耗转化为经济度量。在分析出租车出行与轨道交通、常规公交出行的特性和差异的基础上,建立出租车与轨道交通、常规公交出行的成本等价方程,得到出行能耗价值系数的表达式；通过收集出行数据,对出行数据进行回归分析,拟合成本等价方程的参数,最终得到北京市居民出行能耗价值系数值。(3)建立考虑出行者体能消耗的城市轨道交通路径选择模型。构建轨道交通网络与常规公交网络、出租车网络相互连接的多模式路网结构,建立包括经济费用、时间费用和能耗费用的路径综合广义费用函数。结合以轨道交通为主的全出行路径选择问题的特点,提出CNL和MNL结合的路径选择模型,模型分为方式层、方案层、路径层,通过计算各层次被选择的概率,最终得到路径被选概率。(4)以北京交通大学到天通苑一区的出行者路径选择问题为例,验证模型的有效性和适用性。利用本文提出的模型和方法,计算各类出行者选择各路径的概率；通过理论分析考虑与不考虑出行者体能消耗两种情况下的路径选择结果对比,表明考虑出行体能消耗更符合各类出行者的出行需求：通过理论分析CNL和MNL结合的模型与MNL模型的路径选择结果对比,表明CNL和MNL结合的模型更适用于解决以轨道交通为主的全出行路径选择问题；通过理论分析模型参数取值的变化造成的不同结果,表明本文提出的模型通过改变异质参数,适用于描述不同路径相关程度的路径选择问题。
【关键词】：城市轨道交通 路径选择 体能消耗 CNL
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U116
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 1 绪论12-22
• 1.1 研究背景及意义12-13
• 1.1.1 研究背景12-13
• 1.1.2 研究意义13
• 1.2 国内外研究现状13-20
• 1.2.1 轨道交通路径选择问题研究现状13-15
• 1.2.2 全出行过程问题研究现状15-17
• 1.2.3 出行者体能消耗研究现状17-19
• 1.2.4 既有研究成果总结19-20
• 1.3 研究内容及技术路线20-22
• 1.3.1 研究内容20-21
• 1.3.2 技术路线21-22
• 2 城市轨道交通路径选择问题分析22-30
• 2.1 体能消耗对出行行为的影响22-23
• 2.1.1 出行行为形成过程22-23
• 2.1.2 体能消耗对出行感受的影响23
• 2.2 基于全出行过程的出行模式23-26
• 2.2.1 出行模式分类23-24
• 2.2.2 以轨道交通为主的组合出行模式24-26
• 2.3 以轨道交通为主的全出行路径选择影响因素26-27
• 2.3.1 经济费用26
• 2.3.2 出行时间26-27
• 2.3.3 体能消耗27
• 2.4 本章小结27-30
• 3 出行者体能消耗量化方法研究30-52
• 3.1 体能消耗影响因素分析30-32
• 3.1.1 出行者个人特性30
• 3.1.2 出行活动特性30-32
• 3.2 体能消耗测量方案设计32-36
• 3.2.1 出行场景32-34
• 3.2.2 实验方案34-36
• 3.3 体能消耗测量结果分析36-42
• 3.3.1 总体分布36-39
• 3.3.2 方差分析39-42
• 3.4 体能消耗价值系数确定42-50
• 3.4.1 成本等价方程42-43
• 3.4.2 出行数据收集43-48
• 3.4.3 北京市居民出行能耗价值系数48-50
• 3.5 本章小结50-52
• 4 考虑出行者体能消耗的城市轨道交通路径选择模型52-68
• 4.1 多模式路网结构52-54
• 4.1.1 多模式路网节点描述52-53
• 4.1.2 多模式路网弧段描述53-54
• 4.2 广义费用函数54-59
• 4.2.1 经济费用54-55
• 4.2.2 时间费用55-56
• 4.2.3 能耗费用56-57
• 4.2.4 综合广义费用57-59
• 4.3 路径选择模型59-63
• 4.3.1 MNL路径选择模型59
• 4.3.2 CNL和MNL结合的路径选择模型59-63
• 4.4 模型求解63-66
• 4.4.1 模型求解步骤63-64
• 4.4.2 有效路径搜索算法64-66
• 4.5 本章小结66-68
• 5 实例分析68-82
• 5.1 路网基础数据68-70
• 5.2 参数标定70-71
• 5.3 结果分析71-81
• 5.4 本章小结81-82
• 6 结论与展望82-84
• 6.1 研究内容82
• 6.2 研究展望82-84
• 参考文献84-88
• 附录A88-90
• 附录B90-92
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果92-96
• 学位论文数据集96

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