基于蚁群算法的哈尔滨地铁1号线相关公交线网布局调整优化

摘要

轨道交通凭借其高效运输能力在解决各大城市的交通问题上发挥了重要作用，在全国范围内快速发展。随着轨道交通的逐步发展壮大，尤其是形成一定的规模后，与常规公交之间的客流竞争不可避免。只有合理规划常规公交线网，使其与轨道交通形成较好的衔接、配合关系，才能发挥出轨道交通的优势，从而增加公共交通系统的客流吸引力，合理整合与利用交通资源，建立主次分明的绿色城市公共交通体系，形成共赢的良好局面。哈尔滨市的轨道交通项目也在2008年正式开始建设，地铁1号线预期将于2013年投入使用，地铁运营以后，与沿线相关地面公交的协调运作研究具有非常重要且现实的意义。
　　论文针对哈尔滨地铁1号线相关公交线路进行了调查，统计分析了地铁1号线与118条相关线路之间的关系，重复的站点数和距离。引入在路径搜索方面具有较强优势的蚁群算法,以兼顾换乘次数、出行时间、出行距离和出行费用的综合函数为线路规划目标，同时考虑线路长度、非直线系数、单向客流量等方面的约束。公交线网调整和优化采用逐条布设、优化成网的主要思想，从公交与地铁协调运作的角度出发，以既完成客流的高效运输工作，又避免二者恶性竞争为最终目的，对地铁1号线的相关地面公交线路进行了调整和优化。
　　文中根据线路调整原则筛选出需要调整的线路有54条，以节点间的距离和乘客OD为基础，共生成优化线路64条。优化结果在公交线路的平均长度、乘客换乘系数等方面均有提高。文章选取了地铁1号线沿线局部路网进行了仿真分析，对评价文件的记录信息进行统计分析，结果证明调整后的局部路网中乘客平均等车时间、车辆在路网中的延误时间和停车次数均有减少，且平均车速有所提高。

目录

摘要

1 绪论

1．1 研究的目的和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 轨道交通与常规公交协调发展

1．2．2 蚁群算法及其在公交线网规划方面的应用

1．2．3 哈尔滨市地铁1号线相关公交线路优化的研究

1．3 研究的主要内容

2 蚁群算法

2．1 基本蚁群算法

2．1．1 蚁群算法的基本原理

2．1．2 蚁群算法模型的分类

2．1．3 蚁群算法的改进算法

2．2 蚁群算法的优缺点分析

2．3 本章小结

3 地铁1号线及相关公交线路的调查与分析

3．1 哈尔滨地铁工程建设及规划概述

3．1．1 哈尔滨地铁整体规划方案

3．1．2 地铁1号线的线路及站点设计

3．2 地铁1号线相关公交线网的调查分析

3．2．1 哈尔滨常规公交整体发展

3．2．2 地铁1号线站点吸引范围内公交线路调查

3．2．3 哈尔滨地铁1号线相关公交线网存在的问题及原因分析

3．3 本章小结

4 哈尔滨市地铁1号线相关公交线路的规划

4．1 哈尔滨常规公交的问卷调查

4．2 地铁1号线相关线路的分析

4．2．1 相关公交线路的分类及调整原则

4．2．2 与地铁1号线相关的交叉线路的分析

4．3 公交规划方法

4．3．1 公交规划的目标

4．3．2 公交规划的一般方法

4．4 建立公交规划的优化模型

4．4．1 数据处理

4．4．2 搜索机制和更新策略的选择

4．4．3 蚁群算法搜索最优路径的模型

4．5 公交线网的优化结果

4．6 本章小结

5 局部公交线网优化结果的仿真

5．1 仿真模型的建立

5．2 仿真结果

5．3 本章小结

结论

参考文献

附录

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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