基于系统动力学模型的地铁客流量预测研究

摘要

自19世纪60年代世界上第一条地铁在伦敦问世以来，轨道交通蓬勃发展，其投资、建设、运营和管理在国内外众多大城市不断走向成熟和完善，呈现投资多元化、经营市场化、管理法制化的发展趋势。随着城市化进程的急剧加快、大城市人口的增长和规模的不断扩大，城市交通出现交通堵塞和环境恶化的问题，国内外各大城市投入大量的精力和资金来研究解决交通拥挤问题的新措施。为了缓解该问题，我们迫切需要建设优质、高效的地铁交通，在今后的经济发展中城市地铁交通一定会成为优先快速发展的基本建设项目，必将成为我国社会经济全面可持续发展的新增长点。地铁客流是地铁建设得到有效发展的前提之一，将成为该领域研究的热点。
　　本文以地铁客流预测为主要研究内容，在了解现有预测方法的基础上，提出了地铁客流预测的系统动力学模型，并且对其进行仿真模拟和模型验证。该模型适用性强、精确度高，可以通过信息反馈控制做出正确的决策，还可以对相关的方案进行评估，以减少城市地铁建设的投资风险及不必要的损失。
　　本研究的主要贡献和创新点：
　　其一：将经济、人口及地铁内部管理要素有机结合，增强了研究的针对性和适用性。以往国内研究中，运用系统动力学理论研究地铁客流预测的成果少之又少，在已有成果中仅仅针对地铁内部管理方面的要素（地铁站内设施、服务水平、车内环境、接驳能力等）展开研究，并没有加入外部影响因素，本文引入经济因素（国内生产总值）、人口因素，使系统更加完善。
　　其二：仿真分析和模型验证，增强了研究的有效性和精确性。以往研究中，仅提出理论模型，并未对其进行仿真和验证，本研究通过仿真对运行结果进行简单分析，并结合现实数据对模型进行了有效地验证。
　　其三：首次实现了系统动力学模型对客流的长期预测。本文与国内类似研究相比，首次对客流进行长期预测，丰富了研究内容，进行了有益的探索和尝试，为今后类似研究提供良好的基础和经验。

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第一章 绪论

§1-1 研究背景

§1-2 研究意义

§1-3 研究目标与内容

§1-4 国内外研究现状

§1-5 论文结构

第二章 系统动力学基本理论研究

§2-1 城市交通预测模型理论

§2-2 系统动力学基础

§2-3 系统动力学建模原则及主要步骤

§2-4 Vensim软件介绍

§2-5 本章小结

第三章 天津市地铁建设相关分析

§3-1 地铁建设的社会效益分析

§3-2 地铁交通建设的前提条件分析

§3-3 天津市地铁建设的现状及必要性

§3-4 本章小结

第四章 地铁客流量预测模型构建

§4-1系统关键要素分析

§4-2 因果关系分析

§4-3 地铁客流预测SD模型构建

第五章仿真分析及模型验证

§5-1系统仿真模拟

§5-2模型验证

§5-3 本章小结

第六章 结论与展望

§6-1 结论

§6-2 进一步研究方向

参考文献

致谢