城市公共自行车站点布局优化方法研究

摘要

随着我国城市化进程的快速发展，公共自行车系统一直作为政府、相关企业和学者的研究热点。我国将有更多城市加入公共自行车队列中，公共自行车系统如何科学的建设、运营也越来越重要。站点的设计布局（包括站点分布、站点规模合理性、站点系统完善度）是影响用户使用公共自行车的重要因素之一。我国的公共自行车系统规划是在借鉴国外经验的过程中，逐渐形成合适的运营模式和理论方法。在实际的运营过程中，公共自行车系统提供的服务与站点周边的公共交通设施使用现状、交通运行特性的变化相关，因此为更好的满足用户需求的变化，提高公共自行车的使用率，需要对站点的布局提出优化决策。在此背景下，本文对公共自行车站点布局优化问题进行了研究。
　　首先，从公共自行车系统出发，分析了系统构成、站点类型的划分。在站点布局规划角度，提出站点布局的关键要素是站间距的确定和站点规模的估算。规划不合理，导致公共自行车站点前期的配置与实施后的需求不匹配。在理论方面，总结已有的公共自行车站点布局模型的特点和存在的不足，提出站点布局优化模型的构建思路。
　　其次，从公共自行车站点布局影响因素的描述入手，分析了建立公共自行车站点布局优化模型构建的前提以及假设，确定了以所有使用者出行总时间最小为目标函数，以建设总成本、站点借还需求以及站点服务能力为约束条件的数学模型。结合模型中目标函数和约束条件的形式，基于LINGO软件求解模型，得到在不同周期的需求变化条件下，站点的布局优化方案。
　　最后，以中山市公共自行车系统为基础算例，参照中国各城市和中山市实际运营情况设置相应的模型参数，验证模型的合理性与可行性，为决策者提供优化参考意见。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 研究综述

1．2．1 公共自行车站点需求预测

1．2．2 公共自行车站点布局规划

1．2．3 公共自行车站点布局影响因素

1．2．4 目前研究中的问题

1．3 研究内容

1．4 技术路线

第二章 城市公共自行车系统规划研究

2．1 城市公共自行车系统构成框架

2．1．1 公共自行车系统构成

2．1．2 公共自行车站点类型划分

2．2 公共自行车站点布局规划

2．2．1 布局规划原则

2．2．2 布局内容及步骤

2．2．3 布局要点

2．2．4 布局方法

2．3 公共自行车站点布局关键问题

2．3．1 站间距的确定

2．3．2 站点规模测算

2．4 目前规划存在的问题

2．5 本章小结

第三章 公共自行车站点布局影响因素及方法分析

3．1 公共自行车站点布局影响因素

3．1．1 宏观因素

3．1．2 微观因素

3．2 公共自行车站点布局优化模型的构建

3．2．1 公共自行车站点布局优化问题描述

3．2．2 优化目标的选取

3．2．3 基础模型

3．3 本章小结

第四章 公共自行车站点布局优化模型的建立

4．1 站点布局优化模型描述

4．2 模型的约束条件

4．3 模型假设

4．4 站点布局优化的数学模型构建

4．4．1 模型符号定义

4．4．2 站点布局优化模型

4．5 模型的特点

4．6 模型求解及LINGO软件的实现

4．6．1 分枝定界法

4．6．2 LINGO软件简介

4．6．3 LINGO软件程序设计

4．7 本章小结

第五章 案例分析

5．1 中山市公共自行车系统发展现状

5．1．1 建设规模及规划现状

5．1．2 规划中存在的问题

5．2 案例问题描述

5．3 模型参数确定和数据输入

5．3．1 模型参数确定

5．3．2 模型数据输入

5．4 模型求解

5．5 本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

附录

攻读硕士期间发表的论文及科研成果