公交客车线网多目标优化研究

《公交客车线网多目标优化研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第一章绪论1．1研究的背景第一章绪论近年来，随着社会经济快速发展以及城市化进程进一步加快，城市居民出行需求急剧增加。与此同时，汽车保有量也快速增长。这些导致道路等交通基础设施的压力越来越大，也给城市带来了了诸如人口密度过高、交通拥挤、能源浪费、生态环境持续恶化等一系列问题，严重制约了社会经济的发展和人们生活水平的提高。预计在今后5～10年里，私家小汽车增长速度和总体规模仍将会大幅度提高，城市交通的能源消耗和污染物排放量的快速增长已不可避免，特别是近年来，很多城市都被重霾包围，空气中PM2．5指数爆表，给居民外出活动或生活带来巨大不便，

2、对居民健康也造成重大威胁。居民生存环境面临极为严峻的压力和挑战，城市交通节能减排刻不容缓，公共交通优先发展势在必行。城市公共交通一般包括常规公共汽车、电车、出租车、快速公交、地铁、轻轨等城市客运交通方式。根据目前我国城市的经济发展水平及城市客运交通需求，常规公共汽车在大部分城市的公共交通体系中仍占主体地位。因此，本论文主要以常规公交为对象，对地面常规公交线网多目标优化进行研究，论文中出现的常规公交指常规公共汽车。1．2研究的目的及意义大力发展公共交通是城市交通发展的重要战略，对于发展低碳交通、推动节能减排、构建和谐交通、提高城市环境的

3、宜居性意义重大。作为城市公共交通最主要的方式，城市常规公交具有私人交通和其他公共交通方式无可比拟的优势，与私人交通和出租车方式相比，公交单车运量大、人均消耗能源少，人均排放污染物少；与轨道交通相比，常规公交具有投资少、见效快、线路易调整等优点。不同交通方式特性见表1．1。但近年来，受小汽车爆发式增长的影响，城市道路交通拥堵加剧，公交运行状况有所恶化，公交发展面临可靠度降低、服务水平难以提高的困境，公交发展正处于“不进则退”的关键历史时期。重庆交通大学硕士毕业论文表1．1不同交通方式特性比较‘11交通方式步行自行车摩托车小汽车出租车公交

4、车地铁运客能力((人·km)52050708080010000／h)．投资费用5-10100—800(百万元／km)能耗0．160．060．51O．8O．170．08(J／(人·km))空气污染2018131(以公共汽车为1)公交线网优化是提高公交系统服务水平，促进公共交通优先发展的经济、有效手段。在我国，很多城市公交线网设置不太合理，主要表现为：线路重复率高、线路设置过长或过短、居民换乘次数多、与公交客流时空匹配度不高等。一个科学合理的公交线网结构，有利于提高公交线网的运输效率，均衡公交客流，改善公交线网服务水平，还可以减少公交能源

5、消耗，减轻公交污染物排放造成的环境污染，从而更好地满足城市居民公交出行需求。公交线网优化是城市交通、公共交通需求增长的需要；是城市总体可持续发展的需要，因此，对公交线网优化进行研究很有必要。1．3国内外研究概况公交系统是一个复杂的、多因素、多目标和多功能的随机动态系统。对公交线网优化进行研究，不仅是科学、合理地进行公交规划的基础，也是优先发展公共交通的迫切需要。随着计算机技术的不断进步和新的交通规划理论的不断提出，公交线网的优化已成为国内外学者的重要研究课题之一。1．3．1国外研究概况①实践应用方面国外公共交通起步很早。早在20世纪5

6、0年代，一些发达国家为了满足大规模城市规划和道路建设的需要，就开始研究城市交通规划，一些著名交通规划如伦敦、芝加哥、波士顿等就在这个年代相继问世。②理论研究方面国外在常规公交线网优化方面的理论研究比较多，到目前为止已有大量成熟的理论和方法。1)公交线网优化方法方面公交线网设计方法最早归为六类【21。后来启发式设计方法与数学解析方法统归为数学寻优法，从而划分为规划手册法、系统分析法、市场分析法、交互式辅助2第一章绪论系统分析法及数学法等五类【31。(1)规划手册法定义了公交线网的特性及其设计原则，依靠规划者的专业知识和经验形成路网规划方

7、案，较少使用量化分析，生成的线网效率一般不高。(2)系统分析法是指在运用系统科学和运筹学的相关原理和方法的基础上，进行公交线网方案初步设计，然后通过公交客流分配来预测各线路的实际流量，以此建立评价模型对线网方案进行评价。(3)市场分析法是指基于OD调查，根据公交收益和成本预测对线网方案反复进行调整，直至实现预期效果。(4)交互式辅助系统分析法是指结合GIS等图形处理平台和计算机的运算功能，实现与用户之间的交互式公交线网优化与评价。现在的EMME／2、TransCAD、VISUM等软件就具有这种交互式辅助决策功能。(5)数学寻优法是指基

8、于简化的公交线网与客流需求的供需关系，建立数学模型并求解，来确定最优的公交线网方案。这种方法是目前国内外学者研究的难点和热点。上述各方法优缺点及其适用的范围如表1．2所示。表1．2各类公交线网优化方法优缺点及其适用范围【