城市公交线网布局优化方法-研究

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1、第一章绪论2定最优的公交线路，一般这种方法适用于简单的路网。80年代至今，Dubois等人采用启发式搜索方法建立了线路网生成模型；Femandez等pJ采用组合数学方法，模拟决策者的决策过程建立了大容量公交站点布局和设计专家系统；Pannaik掣4l将遗传算法应用到公交线网设计中，该模型以系统中乘客出行费用和运营费用综合最小为目标，通过遗传算法进行优选；Sumv钔等【5】基于GIs系统，对生成等时线地图的可行性进行分析，提出了一种公交最佳路径选择的分析方法。国内关于公交线网布局优化的研究始于80年代，在公交线网优化模型方面，王志栋16】提出以乘客总出行时间最小、客流

2、直达率最高、线网覆盖率最高、线路重复系数最低、公交经济效益最高共五个目标的多目标规划方法；胡启渊I7】也类似地提出了对乘客直达率最大、线网的日均满载率最大、乘客的总出行时间最小、路线网络覆盖率最大、路线重复系数最低和公交企业的经济利益最好这六个目标进行多目标规划；林柏梁等网从组合优化的角度，提出了公交网络优化设计的非线性O一1规划模型，以乘客的出行时问最短和实现公交网络的资金投入最少为目标函数，在满足车站容量限制的条件下，获得公交线路的优化决策；单连龙等19l提出了用双层规划模型来描述连续平衡公交网络设计问题。在求解公交线网优化模型方法方面，韩印等【10J提出城市公

3、交线网调整优化的PSO算法，遗传算法等进化算法也被广泛地应用到公共交通网络设计中，并获得了很大地成功；王炜111疑出一种相对比较实用的公交网络逐条布设方法，这种方法以直达客流量最大为目标，采用“逐条布设，优化成网”的思路进行线网优化；孙艳丰等和陈洪仁等使用遗传算法，从不同的角度，对规划模型进行求解。杨超112】等人则用图论方法，以城市客流oD分布为基本依据，给出了城市公共交通线网布局优化的图论模型。综上所述，国内外对公交线网布局优化有一定的研究，但研究不够深入系统，所有这些公交线网布局优化方法为继续探寻公交线网优化方面最科学实用的方法研究提供了宝贵的经验借鉴，其中有

4、很多值得研究的问题，本文将对其作深入系统的研究．1．3本文的研究意义建国以来，我国城市公共交通的发展经历了一个从繁荣到衰缓的过程。在这几十年中，城市社会、经济结构发生了巨大变化，社会经济文化活动空前繁荣，居民出行需求不断增长。但是，公共交通发展却很缓慢，其线网布局几十年不变，或变化不大或没有遵循城市结构演变、居民出行趋势而变化，缺乏合理规划，造成部分公交线路过分饱和、部分公交线路客源不足的现象，公交出行时间明显增加，使公交在城市客运中的主要地位有所动摇11m。公交的发展已经处在城市交通发展的十字路口。公交发展的停滞或倒退原因很多，有资金的原因，也有社会发展的原因，这

5、说明我第一章绪论国城市公交规划缺乏科学性，尤其公交线网规划是应首先解决的问题。而其核心就是公交线网布局优化。近年在世界汽车工业的大潮中，我国小汽车的数量急速猛增。尚不完善的公交事业怎能承受住由于汽车工业发展而增加的私人小汽车浪潮的冲击，如果公交不科学合理、快速发展，我国又会走西方发达国家的老路，城市交通将出现以私人交通为主体的局面，这是我国国情不能容许的。因此，通过合理、科学规划公共交通线网，将广大居民的出行吸引到公交上来，重新振兴公交事业，具有无比的紧迫感。当然优先发展城市公共交通的内涵非常丰富。这包括公交发展政策、基础条件与公交运营机制。我国公交运营机制还没有进

6、入良性循环，城市中公交运营主体过多过烂。公共服务设施、服务水平与居民对公交的需求之间有不小的差距。所有一切都影响着城市公共交通系统功能的发挥、居民生活质量的改善和城市经济的正常发展．但对公交线网布局优化是优先发展城市公共交通的基础条件。进行公交线网布局优化，充分发挥公共交通的优势，可以改善服务水平、提高道路利用率和营运效率、缓解公交紧张状况及方便居民出行，进而缓解城市交通紧张状况。1．4本文主要研究内容、研究方法及技术路线1．4．1主要研究内容·以“四阶段法”为基础，建立公交生成、分布预测模型；●针对目前我国城市公交线网优化问题，从提高结合乘客服务水平与公交企业的利

7、益角度，建立了公共交通线网优化模型；·应用遗传算法，给出了求解线网优化模型的具体运算过程，介绍了对既有线网调整的实施方法；●最后应用前面介绍的线网布设方法，针对实例加以验证评价．1．4．2研究方法论文以理论研究和实证分析相结合的方式构建研究框架，以定性和定量分析相结合的方式对每一专题展开讨论。理论研究以引介观点为主，问以评述和创新，主要应用引力模型法对出行分布进行预测分析，应用最短路径法进行交通分配，应用遗传算法进行公交线网布局优化，并对线网布局优化进行评价，实证分析以具体项目研究为主。1．4．3技术路线本文的技术路线如下图1．1所示第一章绪论【确定研究范围】I