基于车辆旅行时间分布规律的公交站点能力优化研究

摘要

公交车在运行过程中受到多种因素的影响，旅行时间有较大的波动性，易造成车辆在公交站点集束到达，特别对于多线路公交停靠站点尤其如此。多辆公交车在公交站点相遇会导致公交车停车需求超出公交站点的设施能力，继而引发一系列交通问题。研究公交车辆的旅行时间分布规律是分析公交车站点相遇的基础。协调公交站点停车服务能力与公交车停站需求，是提高城市公交系统运行效率的重要手段。但是目前尚缺乏一套较理想的理论方法对这种问题进行定量化分析。
　　在已有的研究基础上，论文深入分析交叉口信号灯和交通流量对车辆旅行时间分布的影响，提出了受这两种因素影响下的车辆路段旅行时间概率密度函数的计算方法，然后运用逐段递推求解的方法，获得公交车到达任意公交站点的旅行时间概率密度函数。并将理论计算的车辆旅行时间分布结果，与运用vissim模拟的仿真结果进行对比分析，证实理论分析结果能够很好的重现模拟仿真结果。
　　其次，本文提出了多辆公交车站点相遇概率的计算方法，构建了公交站点附近路段通行能力的波动分析模型。通过定义公交车停站α-可靠度，研究了公交站点停站可靠性。并在此基础上，提出了公交站点类型和泊位数的确定方法。论文还通过构建一个简单的公交网络，分析了公交车站点相遇概率和公交站点附近道路路段通行能力随时间的变化特征。并研究了公交车发车频率、停站时间等因素对公交车站点相遇概率和公交站点附近路段通行能力的影响。
　　最后，本文提出了在transcad平台下，将已有的研究结果进行实用开发的方法，并论证了方法的可行性。
　　本文研究发现，车辆在路段的旅行时间分布是一种混合分布，而不是某种单一的理论分布。多辆公交车站点相遇概率和公交车站附近路段通行能力随时间具有波动性和周期性。直线式停靠站对其附近路段通行能力的折减比港湾式停靠站大。论文的研究成果能够为车辆旅行时间预测，路段通行能力修正，公交站点设计和能力调整、公交系统评价等提供新的工具;是研究车辆旅行时间分布和公交系统优化的应用基础理论。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题背景与研究意义

1．2 国内外研究现状

1．3 研究目标和方法

1．4 论文框架安排

2 公交车到站时间分布规律研究

2．1 公交车行驶过程及影响因素分析

2．2 车辆信息采集技术与车辆旅行时间分布规律适用性分析

2．2．1 车辆信息采集技术发展概述

2．2．2 车辆旅行时间分布规律的适用性分析

2．3 公交车到站时间分布规律

2．3．1 基本概念和假设

2．3．2 交叉口信号灯的影响分析

2．3．3 车辆进入时刻-绿相位启动时间差对车辆旅行时间分布的影响

2．3．4 交通流量大小对车辆旅行时间分布的影响

2．3．5 公交车到站时间分布规律

2．3．6 分布规律的递推求解

2．4 vissim仿真分析

2．4．1 仿真路网的建立

2．4．2 路段前端没有交叉口车辆旅行时间分布的检验

2．4．3 路段前端有交叉口车辆旅行时间分布的检验

2．4．4 车辆路径旅行时间分布的检验

2．5 本章小结

3 公交站点能力优化研究

3．1 多辆公交车站点相遇事件的概率计算

3．1．1 公交站点无车的概率

3．1．2 公交站点有一辆车的概率

3．1．3 多辆公交车站点相遇的概率

3．2 公交站点停站可靠-性分析

3．2．1 公交车站类型及有效泊位数分析

3．2．2 公交站点停站可靠性

3．2．3 α-可靠度及其计算方法

3．3 公交站点对路段通行能力的影响分析

3．3．1 直线式停靠站附近路段通行能力计算

3．3．2 港湾式停靠站附近路段通行能力计算

3．4 常规公交站点设计研究

3．4．1 公交站点选择类型研究

3．4．2 公交站点泊位数的确定方法研究

3．4．3 公交站点类型与泊位数的协调设计

3．5 算例分析

3．5．1 公交网络基本情况

3．5．2 相遇概率分析

3．5．3 对路段通行能力的影响及停站可靠性分析

3．5．4 公交站点设计分析

3．6 本章小结

4 transcad平台下公交站点能力优化理论的实用开发

4．1 公交站点能力优化理论的实用开发概述

4．1．1 transcad软件介绍及开发可行性分析

4．1．2 软件工程开发思想介绍

4．2 公交站点能力优化理论的实用开发分析

4．2．1 可行性研究

4．2．2 需求分析

4．3 本章小结

5 结论与展望

5．1 研究结论与创新点

5．2 研究展望

参考文献

攻读学位期间主要研究成果

致谢