考虑轨道交通站点客流平衡的接驳公交线网优化研究

发布时间：2017-08-02 20:34

  本文关键词：考虑轨道交通站点客流平衡的接驳公交线网优化研究

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【摘要】：随着我国经济的持续发展与城市化进程的推进,交通拥堵已经成为我国城市发展面临的主要问题之一。为了缓解城市交通拥堵,我国已经开始大力发展轨道交通运输。然而,作为城市公共交通系统的一部分,轨道交通虽然行驶速度快,荷载能力强,但是过高的建设成本制约了其线网密度。因此,如何将其他公共交通方式尤其是常规公交与轨道交通相结合就成为了重要的研究课题之一。本文在国内外研究的基础上,分析了轨道交通与常规公交两种交通方式各自的优缺点,研究了轨道交通环境下常规公交与轨道交通的接驳组织形式。在分析接驳线网优化设计问题FBNDP(feeder bus network design problem)的基础上,引入轨道交通站点客流平衡函数,将乘客出行需求量合理的分配在不同的轨道交通站点间,防止由于乘客过于集中在某几个轨道交通车站,而造成的拥挤安全事故和公共资源的浪费。将FBNDP与轨道交通平衡函数结合在一起,以最小化乘客成本,公交运营商成本、社会成本和客流平衡惩罚成本为目标函数,建立了考虑轨道交通站点客流平衡的公交接驳线网优化模型。模型以经典的多对一(many-to-one)模式为基础,同时考虑了接驳车站、接驳线路、运行频率和轨道站点服务客流量限制四部分因素,并使用LINGO软件通过小规模算例对模型的准确性进行验证。最后,本文针对所建模型设计了满足最优开行频率和采用精英保存策略的改进遗传算法,并使用Kuah(1986)59个节点和高伟(2012)84个节点的算例来对比分析了不同节点规模和不同客流强度下,线网设计的变化规律。结果表明,本文所建立的模型可以更合理的将客流分配在轨道交通站点之间,且对不同节点规模的交通网络显示出较好的适应性。
【关键词】：公共交通 轨道交通 接驳公交线网 客流平衡 遗传算法
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U12
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 研究背景及意义9-11
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-17
• 1.2.1 国外研究现状11-14
• 1.2.2 国内研究现状14-17
• 1.3 本文的研究内容及技术路线17-19
• 第二章 轨道交通环境下的公交接驳组织分析19-29
• 2.1 轨道交通与常规公交运营特性分析19-23
• 2.1.1 轨道交通运营特性分析19-20
• 2.1.2 常规公交运营特性分析20-21
• 2.1.3 轨道交通与常规公交的关系分析21-23
• 2.2 基于轨道交通的常规公交线网优化模式分析23-26
• 2.2.1 常规公交线网优化模式23-25
• 2.2.2 基于轨道交通的常规公交线网优化模式分析25-26
• 2.3 接驳公交优化影响因素分析26-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第三章 考虑轨道交通站点客流平衡的FBNDP模型29-50
• 3.1 公交接驳线网优化问题概述29-32
• 3.1.1 一体化交通问题29
• 3.1.2 接驳公交线网优化问题（FBNDP）29-31
• 3.1.3 经典的FBNDP问题31-32
• 3.2 轨道交通站点客流平衡32-34
• 3.2.1 轨道交通站点服务水平32-33
• 3.2.2 轨道交通站点客流平衡33-34
• 3.2.3 轨道交通站点客流平衡函数34
• 3.3 考虑轨交通站点客流平衡的公交线网接驳优化模型构建34-45
• 3.3.1 问题描述34-35
• 3.3.2 基本假设35-36
• 3.3.3 符号说明36-39
• 3.3.4 成本函数说明39-42
• 3.3.5 数学模型42-45
• 3.4 模型验证45-49
• 3.4.1 测试数据45-47
• 3.4.2 测试结果47-49
• 3.5 本章小结49-50
• 第四章 考虑轨道交通站点客流平衡的FBNDP模型求解算法设计50-62
• 4.1 公交优化问题常见算法概述50-52
• 4.1.1 精确算法50
• 4.1.2 启发式算法50-51
• 4.1.3 智能优化算法51-52
• 4.2 遗传算法概述52-55
• 4.2.1 遗传算法的运算过程52-54
• 4.2.2 遗传算法运行参数54-55
• 4.3 考虑轨道交通站点客流平衡的FBNDP模型遗传算法设计55-61
• 4.3.1 遗传算法设计思路55-56
• 4.3.2 染色体编码和解码56
• 4.3.3 初始线网生成与频率设定56-57
• 4.3.4 适应度函数57-58
• 4.3.5 选择算子58-59
• 4.3.6 交叉算子59-60
• 4.3.7 变异算子60
• 4.3.8 算法终止规则60-61
• 4.4 本章小结61-62
• 第五章 算例分析62-71
• 5.1 算例运行条件62
• 5.2 算例运行结果62-70
• 5.2.1 6 网络节点算例62-64
• 5.2.2 59节点网络算例64-68
• 5.2.3 84网络节点算例68-70
• 5.3 算例结果分析70
• 5.4 本章小结70-71
• 结论和展望71-73
• 结论71-72
• 研究展望72-73
• 参考文献73-77
• 附录77-81
• 攻读学位期间取得的研究成果81-82
• 致谢82

【参考文献】

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本文编号：611141