公交客车线网多目标优化研究

摘要

优先发展城市公共交通是缓解城市交通拥堵、减轻污染的重要举措，而公交线网是公交运营的基础，优化线网则是提高公交系统服务水平和客流吸引率的最经济、有效的手段。因此，对城市公交线网优化进行研究意义重大。
　　本文着重研究常规公交线网多目标优化，主要包含以下五个部分:
　　①研究了公交客流特性。在介绍居民出行特性的一般内容及公交乘客出行量的影响因素的基础上，从时间和空间两个角度给出公交乘客出行特性。这部分内容是公交出行路径搜索与客流分配的现实依据，为公交线网优化奠定了基础。
　　②研究了公交线网优化的目标体系。首先对公交线网优化的常用目标体系进行分析，然后提出公交线网的节能减排优化，并给出公交线网节能减排的计算模型，最后从乘客、公交企业和环境三方角度确定本文总的优化目标。
　　③研究了公交线网多目标优化模型的构建。介绍了公交线网优化的原则、影响因素及约束条件，然后根据多目标规划问题的处理方法确定论文的建模思路，接着基于公交线路不同的功能定位，论述公交线网层次划分的必要性及层次划分方法，并根据总的优化目标分别确定了不同层次公交线网的优化目标及约束条件，建立相应的优化模型。
　　④研究了公交线网优化的方法。首先介绍公交线网优化的一般模式及本文公交线网优化流程，接着介绍备选线路集的生成方法，然后结合两类乘客的公交出行路径选择与客流分配方法，通过将模拟退火算法与遗传算法相结合，对遗传算法的选择策略进行改进，并利用算例验证了该算法的合理性，最后针对初始优化线网提出检验和调整方法，实现了一种基于候选线路集、公交客流分配和改进遗传算法的公交线网优化方法。
　　⑤以莆田市中心城区公交线网多目标优化为背景进行了实例分析，验证了本论文研究的实用价值与意义。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究的背景

1．2 研究的目的及意义

1．3 国内外研究概况

1．3．1 国外研究概况

1．3．2 国内研究概况

1．3．3 研究中存在的问题

1．4 本文的研究内容和技术路线

1．4．1 研究内容

1．4．2 研究技术路线

第二章 公交客流特性分析

2．1 居民出行特性分析

2．2 公交乘客出行特性分析

2．2．1 公交乘客出行量的影响因素

2．2．2 公交客流时间分布特征

2．2．3 公交客流空间分布特征

2．3 本章小结

第三章 公交线网优化多目标分析

3．1 公交线网优化的常用目标分析

3．2 公交线网优化节能减排分析

3．2．1 公交线网节能减排的影响因素

3．2．2 公交线网节能减排计算

3．3 公交线网优化多目标的确定

3．4 本章小结

第四章 公交线网多目标优化模型

4．1 公交线网优化的原则

4．2 公交线网优化的影响因素

4．3 公交线网优化的约束条件

4．3．1 单条公交线路的约束条件

4．3．2 整体公交线网的约束条件

4．4 公交线网多目标优化模型的建立

4．4．1 建模思路

4．4．2 公交线网层次划分

4．4．3 分层优化模型建立

4．5 本章小结

第五章 公交线网优化方法

5．1 公交线网优化模式和流程

5．1．1 公交线网优化模式

5．1．2 公交线网优化流程

5．2 备选线路集的产生

5．2．1 线路起讫点的选择

5．2．2 线路生成

5．3 公交客流分配方法

5．3．1 公交客流分配模型

5．3．2 公交客流分配方法

5．4 基于改进遗传算法的公交线网优化

5．4．1 主要智能算法简介

5．4．2 改进遗传算法设计

5．4．3 改进遗传算法在公交线网优化中的计算步骤

5．4．4 改进遗传算法算例论证

5．5 公交线网检验及调整手段

5．5．1 线路流量均衡性检验

5．5．2 线网调整手段

5．6 本章小结

第六章 实例应用

6．1 莆田市中心城区公交客运现状

6．1．1 中心城区居民公交出行特征

6．1．2 莆田中心主城区公交线网运营现状

6．2 莆田市中心城区公交线网优化

6．3 优化后公交线网指标评价

6．4 本章小结

第七章 结论与展望

7．1 研究成果与结论

7．2 进一步研究设想

致谢

参考文献

附录

在学期间发表的论文和取得的学术成果