考虑行程时间可靠性的机场巴士网络优化

摘要

当前，航空运输显然已经成为了一种我国居民出行的主要交通运输方式。对于进出机场的旅客来说，在追求出行安全和快捷的同时，更加关注行程时间的波动，因而会更倾向于选择更可靠、更准时的出行方式，以确保能够准时的到达目的地，这对机场巴士的运营系统提出了新的挑战。在交通需求方面，出行者每日的出行目的、出行方式、走行路线都在变化，即使在同一天内，出行者也会随机选择出发时刻和出行路径。同时，航线的布设、航班的频率以及节假日等都会对交通需求造成一定的影响，使得交通需求出现一定的波动性。在交通供给方面，恶劣天气、交通事故、道路养护、自然灾害等因素都会影响路段的通行能力。不确定的交通需求会引起常发性的交通拥堵，而不确定的交通供给则会引起偶发性的交通拥堵，二者都会引起行程时间出现波动，造成行程时间的不确定性。因此有必要在考虑行程时间可靠性的基础上对机场巴士的运输网络进行优化，以提供更准时可靠的运输服务来提高机场巴士的服务水平和市场竞争力。
　　在此背景下，本文研究并对比了两种机场巴士网络的优化方法。第一种是将乘客需要预留的缓冲时间作为出行成本的一部分的同时，基于Logit的客流分配以有效载客流量最大化为目标函数进行机场巴士线路的优化设计。第二种是将机场巴士网络的时间与空间协调起来进行优化研究，通过构建双层模型同时优化机场巴士线路和发车频率:上层模型以乘客出行成本最小、机场巴士网络可靠性最大为目标函数进行机场巴士的网络优化，目的在于确定机场巴士的运营线路;下层模型以机场巴士企业收益最大为目标，进行机场巴士的发车频率优化。并通过综合爬山算法的混合遗传算法和SCE-UA算法进行求解。最后通过实例对模型和算法进行了验证。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景和意义

1．1．1 选题的背景

1．1．2 选题的意义

1．2 国内外公共交通线网优化研究综述

1．2．1 公共交通空间线路布局优化研究

1．2．2 公共交通网络时间优化研究

1．2．3 公共交通网络时空协调优化研究

1．2．4 考虑时间可靠性的网络优化研究

1．3 本文研究内容

1．3．1 主要内容

1．3．2 论文结构

第2章 行程时间可靠性分析

2．1 行程时间可靠性定义

2．2 行程时间可靠性影响因素

2．2．1 交通供给的不确定性对行程时间可靠性造成的影响

2．2．2 交通需求的不确定性对行程时间可靠性造成的影响

2．3 行程时间可靠性评级指标

2．3．3 缓冲时间评价指标

2．3．4 延迟时间评价指标

第3章 基于有效载客流量最大化的机场巴士线路优化

3．1 问题描述和数学模型

3．1．1 问题描述

3．1．2 行程时间预计模型

3．1．3 机场巴士的广义出行费用

3．1．4 基于Logit模型的客流分配

3．1．5 机场巴士线路优化模型

3．2 综合爬山算法的混合遗传算法

3．2．1 爬山算法的具体步骤

3．2．2 混合遗传算法的具体步骤

第4章 基于行程时间可靠性的机场巴士网络时空协调优化

4．1．1 问题描述

4．1．2 基于缓冲时间的路网可靠性指标

4．1．3 基于改进Logit模型的客流分配

4．1．4 上层模型：机场巴士线路优化

4．1．5 下层模型：机场巴士发车频率优化

4．2 SCE-UA算法

4．2．1 SCE-UA算法介绍及研究现状

4．2．2 SCE-UA算法基本原理

4．2．3 SCE-UA算法具体步骤

第5章 算例分析

5．1 算例描述及结果分析

5．1．1 路段平均客流量对比

5．1．2 行程时间可靠性结果分析

5．2 事故影响下机场巴士网络的行程时间可靠性

结论

参考文献

攻读学位期间公开发表论文

致谢