需求响应型的社区巴士发车间隔优化研究

发布时间：2020-07-25 09:07

【摘要】：公交接驳服务是提高居民“最后一公里”出行体验的重要影响因素。社区巴士能适应城区支线道路复杂的道路交通条件,更好地为公共交通快线、干线提供接驳换乘服务。结合需求响应型公交服务模式,使社区公交呈“定制化”特点,进一步提升公交服务质量,增加公共交通吸引力,有利于居民出行从私人交通工具向公共交通工具的转移。在实践过程中,车辆发车间隔的选取对系统的供需平衡和乘客乘车体验都将产生重要影响。对于环线接驳公交来说,当乘客总需求数量和车队规模一定时,增加发车间隔可以提高车辆使用效率,满足所有乘客需求;减少发车间隔则能够减少乘客等待时间和乘车时间,提高乘客服务质量。因此,本文以低密度客流地区、低运输需求时段和由于自身条件限制出行困难的特殊人群为目标人群,基于分析模型对需求响应型社区巴士的发车间隔优化进行了研究,以满足乘客出行的个性化需求,并为公交发车时刻表的制定提供建议和依据。模型的主要优势体现在不需要额外的仿真分析或实践经验,通过简单的参数输入就可以得到车辆最优发车间隔的一个近似解。论文主要包括以下三方面内容:需求响应型社区巴士系统框架设计。首先从机理解析的层面分析需求响应型公交服务模式,讨论了需求响应型公交系统中服务区域、公交站点和运行管理中心这三个构成要素的内涵和作用,在此基础上研究了需求响应型公交的运营机理和影响因素。然后结合城市社区交通模式现状界定了社区巴士的服务对象和功能地位,基于社区巴士的特征和应用实践,总结了社区巴士的线路模式和布设规则。最后根据需求响应型公交和社区巴士的异同,构建了需求响应型社区巴士系统的框架,并从适用对象、适用范围的角度分析其适用性。给出系统内车辆的接驳策略和行驶规则,讨论了公交发车间隔对乘客和运营商双方利益的影响,证明车辆最优发车间隔的存在性。构建分析排队模型得到近似的车辆最优发车间隔。基于不同的车队规模(单车和双车),构建了分析排队模型来估计车辆的最优发车间隔,优化目标是在满足乘客需求的前提下最大化乘客服务质量;同时考虑了运营商的利益,使车辆在每个班次中按照最短路线行驶。模型主要包括两个部分,第一个模型用于求解车辆在给定的运行时间内能够服务的最大乘客数量,第二个模型描述了乘客服务质量和车辆发车间隔的关系(车辆发车间隔是乘客负效用函数的一个因变量)。结合算例研究不同输入参数下的近似最优车辆发车间隔。通过遗传算法对车辆采用无逆行策略的有效性进行分析,并对不同服务区域、接送乘客比例、乘客等待时间和乘车时间的不同权重取值下最优发车间隔的变化进行分析,为需求响应型社区公交服务的适用范围提出建议。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U491.17
【图文】：

线路图,常规公交,线路图

的服务范围内，车辆也可以偏离固定行驶路线提供“门对门”的服务。典型的常规公交服务和完全需求响应的公交服务如图 2-1 和 2-2 所示。图2-1 典型的常规公交服务线路图图2-2 典型的需求响应型公交服务线路图根据线路设置形式、有无固定公交站点，半灵活型公交服务可以分为线路可偏移公交服务（Routedeviation）、站点可偏移公交服务（Pointdeviation）、响应站点服务（Requeststops）、区段需求响应服务（Flexible-route segments）、区域需求响应服务（Zone route）和需求响应接驳服务（demand-responsivefeederservice）六大类，具体内容如下所示[27]：（1）线路可偏移公交服务有固定的行驶路线和服务站点，同时在松弛时间内允许

线路图,线路图,线路,灵活型

服务和完全需求响应的公交服务如图 2-1 和 2-2 所示。图2-1 典型的常规公交服务线路图图2-2 典型的需求响应型公交服务线路图根据线路设置形式、有无固定公交站点，半灵活型公交服务可以分为线路可偏移公交服务（Routedeviation）、站点可偏移公交服务（Pointdeviation）、响应站点服务（Requeststops）、区段需求响应服务（Flexible-route segments）、区域需求响应服务（Zone route）和需求响应接驳服务（demand-responsivefeederservice）六大类，具体内容如下所示[27]：（1）线路可偏移公交服务有固定的行驶路线和服务站点，同时在松弛时间内允许

站点,服务系统,服务区域,线路

车辆偏离基准线路提供需求响应服务。该公交服务系统也可以称为需求自适应系统（Demand-Adaptive Systems），兼具传统公交服务的特点和需求响应服务的优势。图2-3 线路可偏移公交服务（2）站点可偏移公交服务系统的服务区域中存在有限个固定公交站点，但是站点间的线路不固定，可根据每次行驶时需求响应点的位置作动态调整。图2-4 站点可偏移公交服务（3）响应站点公交服务系统中的车辆有固定的行驶线路和发车时刻表，同时在线路两侧设置一定数量的需求响应站点，当某一需求响应站点产生乘客需求时，车辆将偏离原行驶路径，访问该站点后再回到预定线路上。响应站点服务与线路可偏移公交服务的区别在于响应站点服务中需求响应站点的位置是固定的，而可偏移公交服务中需求响应站点的位置可以是服务范围内的任意位置。

【参考文献】