基于停靠时间的城市公共交通网络均衡客流分配模型研究

摘要

本文首先通过对国内外学者对公共交通网络的研究进行了深入的研究和分析,包括公交停靠时间、公交网络均衡客流分配以及公交网络设计等方面,指出了这些研究的不足之处:公交停靠时间的研究没有反映公交车在公交站台停靠时间由乘客上车时间和下车时间两者之中最大值确定这一特点;公交网络均衡客流分配,没有考虑公交停靠时间对乘客出行行为、对均衡客流分配的影响,事实上,在许多城市由于上下车乘客数量很大,导致公交车停靠时间增加,进而也对乘客的出行路线选择产生影响。
　　针对这些问题,本文主要做的研究包括:第一,在实际调查统计的基础上对公交停靠时间进行了研究,根据采集的数据提出了公交停靠时间的新的非线性模型,并给出了公交车在港湾式公交停靠站停靠时间的定义,包括公交车服务时间和公交车在港湾式公交站的无障碍行驶时间,进而给出公交车在港湾式公交停靠站停留时间的数学模型;第二,根据公交车在公交站停靠时间的研究结果,给出了基于公交停靠时间的公交网络均衡客流分配模型。针对公交网络均衡客流分配问题,本文首先给出了基于公交停靠时间的网络结构,并提出基于公交停靠时间的公交网络均衡定义。在此基础上,提出了城市公交网络均衡条件下的性质,进而得到网络均衡的等价最小化模型。利用提出的改进最优出行策略算法来求解基于公交停靠时间的公交网络的乘客出行选择问题,以及求解等价最优模型的连续平均算法(MSA)和加权连续平均算法(MSWA);第三,提出了有能力约束的公交网络均衡客流分配模型。模型是基于公交停靠时间的公交网络均衡客流分配模型提出的,引入“有效频率”这个概念并通过构建双层网络模型来解决有能力约束情况的公交网络均衡客流分配问题;第四,基于公交停靠时间的公交网络均衡客流模型在城市公共交通网络设计的应用研究。针对许多大型城市公交车公共交通系统和地铁公共交通系统两个系统整合性和集成性差的现象,本文提出新的基于公交停靠时间的公交网络均衡客流模型的城市公共交通网络模型---中心辐射型网络模型,通过在地铁站点附近建设枢纽站来提高公共交通效率,以及提高两个公共交通系统的整合性和集成性,最后使用混合遗传算法求解该模型。

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第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 城市公共交通研究现状

1.3 研究内容及研究思路

第二章 城市公共交通网络相关理论

2.1 公交客流分配基本理论

2.2 数学模型基本理论

2.3 算法相关理论

2.4 本章小结

第三章 城市公交车停靠时间研究

3.1 城市公交车停靠时间模型介绍

3.2 城市公交车停靠时间调查方法

3.3 数据分析和构建模型

3.4 本章小结

第四章 无能力约束的城市公交网络均衡客流分配模型

4.1 公交共线问题

4.2 基于公交停靠时间的客流分配问题描述

4.3 公交网络均衡客流

4.4 公交网络均衡客流分配模型的求解算法

4.5 算例验证

4.6 本章小结

第五章 有能力约束的公交网络均衡客流分配模型

5.1 基本概念和假设

5.2 分配模型

5. 3 求解算法

5. 4 算例验证

5.5 本章小结

第六章 分配模型在城市公共交通网络设计中的应用

6.1 选址问题简介

6.2 分配模型的城市公共交通网络设计的基本概念

6.3 分配模型的城市公共交通网络设计模型

6.4 模型算法

6.5 算例验证

6.6 本章小结

结 论

参考文献

攻读博士期间取得的成果

致谢