基于免疫遗传算法的公交线网优化分析

《基于免疫遗传算法的公交线网优化分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、大连理工大学硕士学位论文1绪论1．1研究背景1．1．1城市公共交通现状城市公共交通是城市中供公众使用的经济方便的各种客运交通方式的总称【lJ。根据中华人民共和国建设部颁布的城市道路交通规划设计规范，城市公共交通是指根据城市发展规模、用地布局以及道路网规划，在客流预测的基础上，确定公共交通车辆数、线路网络、换乘枢纽及场站设施用地等，使公共交通客运能力满足客流高峰的需求【2J。广义的公共交通规划包括，在考虑公交系统与土地利用及整个城市发展关系的基础上，制定公交系统目标与设计达到该目标的策略。城市公共交通是现代城市的动脉，是城

2、市活动中不可缺少的重要手段。作为一种生产力，公共交通与发展国民经济互相促进，起着先行的作用，同时它与人民生活密切相关，担负着十分重要的使命。城市交通状况如何，往往是衡量城市经济发展程度、科学技术水平、城市建设工作的重要标志【3J。城市公共交通系统是与城市社会、经济、环境密切相关的、复杂的大系统，有着多变量、多目标的特点。本文研究所指公交为公共汽车交通。近年来，随着城市建设步伐加快，机动车保有量迅速增长，大城市基本上都在面临着交通拥挤带来的各种问题。大力发展公共交通已成为公认的解决城市交通问题的根本出路。针对我国目前的现状

3、，公共交通的发展迫在眉睫，2005年9月23日国务院办公厅转发了《关于优先发展城市公共交通的意见》DI,其中明确要求：强化城市规划的指导作用，确定城市交通发展的战略和目标，保证城市公共交通发展的用地需求。要认真编制《城市公共交通专项规划》，明确各种公交方式的功能分工、线网及设施配置、场站布局及规模等。城市公共交通的核心问题，是交通网络的合理布局与车辆、资源的合理配置与调度。而网络优化是公共交通系统工程的一个重要组成部分。对于任何一个城市的公共交通系统，其网络布局的优劣是决定该系统品质的主要因素之一。城市公交线网的规划与设

4、计是一项复杂的工作，受到城市路网结构、客流需求、车队规模、交通条件等各种因素的影响。但是，长期以来，城市的公共交通线路规划一直是凭经验进行布设和调整的。作为有限的公共资源，公共交通系统在不断发展的过程中，暴露出了一系列的问题，如运送速度低、行车准点率低、客流不均衡、运营效率不高等，这些都导致了公共交通方式的吸引力逐渐下降，也刺激部分公共交通向私人交通(自行基于免疫遗传算法的公交线网优化研究车、小汽车交通)转换，从而使得本来就不合理的客运交通结构愈加不合理。因此，系统地开展公交网络优化设计的研究具有相当的紧迫性。1．1．2

5、城市公共交通的主要问题我国各大城市目前所确立的公共交通发展战略基本情况如下：以公共汽车、电车为主体，以出租车、轮渡等交通方式为辅助；以轨道交通为主骨架，以快速公交为辅骨架。但是，由于公交网络的特性和交通的复杂性，人们对于公交网络设计问题的认识还不够全面，定性的思考多于定量的分析，从而导致公交线网的规划与设计在各种层面还存在很多问题和不足151。1．1．2．1应用层问题交通问题的本质是需求与供给不平衡，公共交通作为城市的基础设施，线网布设是否合理，在很大程度上正是由需求与供给之间的不平衡导致的，具体表现在以下几个方面：(1

6、)随着交通需求的增长，很多公共交通网络的运力无法与公众出行需求保持平衡。一方面，许多城市公共交通服务在高峰期间营运能力不足，拥挤严重，而平峰期间却出现运力严重过剩的情况；另一方面，许多城市都存在公交线路走向与客流主流向不一致的情况。这样，城市的公交服务不仅不能满足乘客的出行需求，不能给公交运营商带来更大的效益，还造成了资源的浪费。(2)目前对公交客流分析的方法过于复杂，很难揭示客流需求本质，进而致使网络优化难以实现。公共交通客流分配是四阶段法的最后一步，也是最重要的环节，对于公交现状的分析与评价，线网的布设，乃至公交线路

7、未来客流预测等方面具有重大的影响。公共交通线路、站点等的分析也都是基于客流分布展开的，研究接近现实的客流分配方法己成为工程应用中的重要课题。(3)公交线路功能、规模及评价等依据不足。公共交通线路的设置与客流大小、车队规模、道路及其交通条件等因素紧密相关，如何科学合理地确定线路走向及规模，并对其进行评价，目前在工程上也尚无成型的方法。1．1．2．2理论层问题公交网络规划与设计的理论方面主要存在如下几点不足：(1)对于公交网络、线路以及站点的规划与设计大多处于定性和经验层面，缺乏定量的理论支持。公交系统服务能力、公交车通行能

8、力等基础理论研究虽然取得了一定的成果，但在综合的一体化研究方面成果较少。(2)公交线网优化是多目标优化问题，而且线网优化的多个目标之间往往是冲突大连理工大学硕士学位论文的，如运营商对成本的追求与出行者对便捷性的要求等，传统的多目标优化方法不易实现对其优化。(3)由于公交网络设计的决策变量具有离散特性，其优化约束条件对