基于实时需求的夜间柔性公交调度研究

摘要

在各城市里，夜间的出行需求越来越大，多数城市夜间公交是日间公交按照固定时刻固定线路延时运行。由于夜间出行者分布不集中，出行密度随机性较大，容易出现空车运行现象，公交效益低，所以受出行需求和运营成本的限制，如何提供高效优质的夜间公交服务是公交运营管理亟待解决的问题。因此，本文提出基于实时需求的夜间柔性公交运营模式，采用此种模式可以提高夜间公交的服务水平，同时提高公交的运营效益。
　　本文在分析国外柔性公交系统运营情况的基础上，剖析其运营机理，主要包括与常规公交系统的差异性、体现出的优势、运营模式等内容，结合我国夜间公交的运行情况及存在问题，提出夜间公交采用车站需求响应型运营模式。
　　本文通过分析影响柔性公交服务区域的因素，界定了服务区域的范围，进而对柔性公交服务区域中预约站点设定提出了要求;继而在出行者实时需求的分析基础上，解析了柔性公交系统的组成要素及运营流程，明确了实时需求信息的发送、接受、处理、反馈等具体过程。
　　本文从公交服务水平和运营效益出发，构建了使系统效用最大化的多目标函数，通过将乘客的出行时间转化为出行时间价值计算，实现对乘客的效用与车辆收入及运营成本不同量纲之间的统一。并将多目标函数转化为单目标函数，采用遗传算法求解得到夜间柔性公交的运行路径，最后通过数值实验，将夜间柔性公交系统和夜间常规公交系统的运营效果进行对比，验证了在夜间开行柔性公交的有效性。

目录

声明

摘要

第1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 国内外研究现状

1．2．1 柔性公共交通系统的设计

1．2．2 柔性公共交通系统的调度算法

1．2．3 现有研究总结

1．3 研究目标及内容

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究内容

1．4 技术路线

1．5 本章小结

第2章 城市夜间柔性公交概述

2．1 国内夜间公交运营模式分析

2．1．1 夜间公交运营模式

2．1．2 夜间公交运营存在的问题

2．2 国外柔性公交系统运营情况

2．3 柔性公交系统与常规公交系统对比分析

2．3．1 与常规公交系统差异性分析

2．3．2 柔性公交系统特点分析

2．4 柔性公交系统运营模式分析

2．4．1 柔性公交系统运营模式分类

2．4．2 柔性公交系统运营模式对比

2．5 本章小结

第3章 基于实时需求的柔性公交系统设计

3．1 柔性公交服务区域范围分析

3．1．1 影响柔性公交服务区域的关键因素分析

3．1．2 柔性公交服务区域范围界定

3．1．3 服务区域分析

3．2 柔性公交调度策略分析

3．2．1 无返回最近插入

3．2．2 动态请求点的响应

3．3 柔性公交系统总体组成设计

3．3．1 柔性公交系统组成设计

3．3．2 实时需求信息采集

3．3．3 柔性公交系统运营流程

3．4 本章小结

第4章 夜间柔性公交调度研究

4．1 问题假设与符号定义

4．1．1 问题描述

4．1．2 问题简化及假设

4．1．3 符号定义

4．2 夜间柔性公交调度模型

4．2．1 出行时间费用

4．2．2 收入

4．2．3 运营成本

4．2．4 单位成本分析

4．2．5 多目标优化模型建立

4．3 模型求解

4．3．1 遗传算法设计

4．3．2 算法步骤

4．4 本章小结

第5章 算例分析

5．1 成都市夜间柔性公交开展备选线路介绍

5．2 数据实验设计

5．3 数据实验结果分析

5．3．1 柔性公交系统与常规公交系统实验结果对比分析

5．3．2 柔性公交系统与常规公交系统在不同客流密度情况下的表现

5．4 本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文