公共自行车共享系统对城市公交网络输运性能的影响研究

摘要

迄今为止全世界已经有超过110个城市建立了公共自行车共享系统，公共自行车共享系统一般都嵌入到已有的城市公交网络中，和城市公交网络共同组成新的城市公交系统，因此，研究新建立的公共自行车网络和城市原有的公交系统的相互影响成为一项重要的研究课题。本研究以多层耦合网络为主要模型，以城市公共交通网络为应用方案，结合公交多层耦合网络的基本路由特性，并将其扩展到可控性研究，并设计考虑公共自行车共享系统的多模式换乘系统，主要实现的研究内容如下:
　　(1)研究考虑公共自行车共享系统对多模式公交系统的影响。通过对中国杭州和宁波具有公共自行车共享系统的城市公交网络进行了研究，提出了一个考虑了公交车站点、自行车站点和公交线路的地理位置信息的多层耦合空间网络模型;运用该模型研究短距离自行车骑行和短距离步行对城市公交系统输运性能的影响。
　　(2)基于复杂网络可控性研究公共自行车站点配置方法。通过复杂网络可控性原理，在多层耦合空间网络模型的基础上，基于最大匹配算法找出城市公交网络中的可配置站点数目以及位置。通过与目前城市自行车站点配置的方案进行性能的对比，证明新提出的配置方案的合理性。
　　(3)设计一种基于增强现实的结合公共自行车的多模式公交换乘移动终端公交服务系统，提供多模式公交路线查询功能，同时结合手机摄像头，基于增强现实在手机界面上进行站点查询与标注。为用户提供良好出行体验，以鼓励用户更多选择绿色出行。
　　本研究在基于公共自行车的真实数据的基础上，研究的公共自行车的方案并实际运用到系统的设计，其结果具有合理性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究的背景及意义

1．2 网络科学的研究发展

1．3 空间网络

1．3．1 空间网络概述

1．3．2 空间交通网络

1．3．3 空间网络常用的指标

1．4 复杂网络的可控性研究现状

1．4．1 控制中的可控性

1．4．2 复杂网络的可控性

1．5 公共自行车共享系统研究现状

1．6 本文研究内容和创新点

1．6．1 本文的研究内容

1．6．2 本文的研究创新点

第2章 具有公共自行车共享系统的公交网络建模及其性能研究

2．1 引言

2．2 城市公交系统的三层耦合空间网络模型

2．3 短距离自行车骑行和短距离步行对城市公交网络的换乘性能影响

2．3．1 短距离骑行距离阈值Tb和短距离步行距离阈值Tw对城市公交网络平均公交路线数目的影响

2．3．2 短距离骑行距离阈值Tb和短距离步行距离阈值TW对城市公交网络平均路径长度的影响

2．3．3 公交耦合网络基尼系数

2．4 在确定短距离骑行阈值和步行阈值条件下的公交网络属性和性能分析

2．4．1 度分布

2．4．2 边长分布

2．4．3 公交网络换乘性能

2．4．4 乘客乘坐公交车的平均路径长度分布

2．5 结论

第3章 基于复杂网络可控性的公共自行车站点配置研究

3．1 引言

3．2 多模式公交网络的网络可控性

3．2．1 复杂网络可控性及其在各种网络中的研究

3．2．2 网络可控性的仿真结果分析

3．3 自行车站点配置

3．3．1 公共自行车站点配置算法

3．3．2 公交网络的可控性的结果分析

3．4 性能评价

3．4．1 度分布

3．4．2 边长分布

3．4．3 平均公交路线数目和平均路径长度

3．5 讨论与总结

第4章 基于考虑公共自行车和增强现实的绿色公交出行系统

4．1 引言

4．1．1 背景与意义

4．1．2 本章结构

4．2 系统可行性分析及系统实现原理

4．2．1 开发环境

4．2．2 主要技术支撑

4．2．3 系统实现原理

4．3 系统功能展示

4．3．1 项目实线的系统架构

4．3．2 系统操作流程图

4．3．3 系统界面操作

4．4 总结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间参加的科研项目和成果