公交线路上公交车能耗及控制策略研究

发布时间：2017-09-26 18:42

  本文关键词：公交线路上公交车能耗及控制策略研究

  更多相关文章： 元胞自动机 公交车能耗和排放 乘客出行费用 公交车运营成本 跳站策略 遗传算法

【摘要】：随着近年来我国交通行业的快速发展,交通拥堵、能源短缺、环境污染等问题日益突出。在目前的各项解决措施中,大力发展公共交通是最有效的可持续发展的方式。但公共交通依然存在单车能耗大、准时性差、承载率不均匀等问题,因此研究公交车在运营中的能耗及控制策略,减少公交车的能耗及排放,提高公交车的运营效率,对经济的发展和环境的保护都具有十分重要的意义。因此本文建立了基于元胞自动机的公交车能耗模型,并分析了乘客到达率和公交车发车频率对乘客出行费用、公交运营成本和燃料成本及污染物排放成本等的影响。同时研究了跳站策略对公交车运营的影响,并选取了一条实际公交线路进行了模拟分析。本文的主要工作如下：(1)在目前元胞自动机的公交线路模型中,加入了安全距离和加速度参数,更好的模拟了公交车专用道的公交线路系统。并在此基础上基于实时速度和加速度,建立了考虑公交车承载率的公交车能耗模型。(2)通过计算机仿真,以公交车停靠站的乘客到达率和半小时内公交车的发车数为变量,对不同乘客到达率和发车时问间隔的情况下,公交车运营过程中的能耗成本、排放成本、公交运营成本以及乘客的出行费用的变化趋势进行了分析。研究发现,在满足乘客需求的前提下,选择合适的发车间隔提高公交车的承载率可以使公交车的运营效率达到最佳。(3)研究了跳站策略对公交车运营的影响。通过遗传算法结合元胞自动机模拟,选择了实际中的一条公交线路对三辆车的跳站情况进行了优化。并展开分析了一辆公交车只可以跳过一个公交车停靠站时,在不同的发车间隔及跳过不同站点时对公交车的各项运营成本的影响。研究发现,采取跳站策略可以降低公交车的运营成本,同时在合适的发车间隔选取乘客需求量较小的站点实施跳站策略可以减少乘客的出行费用。证明了合适的跳站策略在提高公交车的运营效率和乘客出行满意度方面有良好的效果,因此该研究具有较强的实际研究意义。
【关键词】：元胞自动机 公交车能耗和排放 乘客出行费用 公交车运营成本 跳站策略 遗传算法
【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】：U491.17
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 绪论11-19
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-16
• 1.2.1 交通能耗的研究现状12-13
• 1.2.2 公交线路模型的研究现状13-14
• 1.2.3 公交系统控制策略研究现状14-16
• 1.3 本文的主要研究内容16-19
• 2 理论概述19-33
• 2.1 VT-MICRO车辆能耗模型19-20
• 2.2 元胞自动机和公交线路模型20-27
• 2.2.1 元胞自动机的定义21
• 2.2.2 元胞自动机的构成21-23
• 2.2.3 元胞自动机的特征23-24
• 2.2.4 基于元胞自动机的公交线路模型24-27
• 2.3 LAI模型27-31
• 2.3.1 LAI模型的考虑条件27-28
• 2.3.2 LAI模型的定义28-29
• 2.3.3 LAI模型规则的解释29-31
• 2.4 本章小结31-33
• 3 基于元胞自动机的公交车能耗模型的建模与仿真33-57
• 3.1 模型的建立33-41
• 3.1.1 公交线路的定义33-34
• 3.1.2 更新规则34-39
• 3.1.3 能耗模型39-41
• 3.2 仿真结果及分析41-54
• 3.2.1 能耗与排放成本仿真及分析42-47
• 3.2.2 公交车运营成本仿真及分析47-48
• 3.2.3 乘客出行费用仿真及分析48-52
• 3.2.4 公交车运营社会总成本仿真及分析52-54
• 3.3 本章小结54-57
• 4 跳站策略对公交车运营影响的研究57-69
• 4.1 模型和目标函数的描述57-59
• 4.1.1 模型介绍58-59
• 4.1.2 目标函数59
• 4.2 遗传算法介绍59-60
• 4.3 模拟结果及分析60-68
• 4.3.1 数据设置60-62
• 4.3.2 跳站策略结果分析62-68
• 4.4 本章小节68-69
• 5 总结与展望69-71
• 5.1 本文工作总结69-70
• 5.2 工作展望70-71
• 参考文献71-75
• 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果75-79
• 学位论文数据集79

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本文编号：925136