基于微观仿真的公交场站集散系统研究及评价

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1、北京工业大学博士学位论文基于微观仿真的公交场站集散系统研究及评价姓名：龚晓岚申请学位级别：博士专业：交通运输规划与管理指导教师：汪光焘20090401摘耍摘要大型活动的频繁举办在给人们带来诸多好处的同时也引发了许多问题，其中大型活动引发的大量人员出行会对城市各类交通设施造成巨大的压力。公共交通是大型活动中的最重要的出行交通方式。在公共交通中，地面公交场站扮演着连接活动场所和城市道路的接口作用，因此公交场站的人员集散效果将综合体现出公交组织和管理服务的优劣。这也是大型活动交通组织管理的一项重要内容。然而目前公交组织管理方案的设计和评价上主要依靠经验估计的方法，很难对相应的方案进行科学的验证和

2、评价。为了确保2008年北京奥运期间城市公交系统的顺畅运行，同时为奥运观众提供安全、准时、舒适、可靠的公交服务，国家科技支撑计划将公交场站的交通组织列为重要内容之一开展研究。本论文在这样的背景下，结合国家科技支撑计划课题“北京奥运公共交通运营管理系统"子任务“奥运场馆地面公交运输仿真系统”和北京市科委2005年度科技计划重大项目_‘‘奥运交通仿真系统研究”，对公交场内站与乘客集散相关的微观仿真理论和集散服务评价技术进行研究。交通仿真是目前解决复杂交通问题的重要技术手段，本论文的重点在于对公交场站内乘客集散相关的交通特性和行为特性进行分析，在此基础上建立能够反映其特性的微观行人交通仿真模型，

3、将行人仿真与机动车仿真工具集成建市公交场站乘客集散仿真平台，并对乘客集散的服务水平进行评价。乘客的交通特性分析是建立其微观仿真模型的基础。论文首先对大型活动期问乘客在公交场站的步行速度和登降速度特性进行了观测。其中乘客的自由速度是仿真模型标定的重要内容，为了得到乘客的自由速度，论文分析了以往机动车自由速度估计算法非参数Kaplan．Meier函数，用行人之间的距离受约束隶属度函数对Kaplan．Meier函数中的受约束概率进行了改进，使之能反映行人受剑的各个运动方向上的约束大小。在此基础上分析得到了人群的自由速度符合正态分布N(1．36m／s，0．21m／s)。通过该方法得到的行人自由速度

4、平均值是实测值的1．29倍，而标准差较实测值低75．7％。同时，基于实测数量分析，论文得到在人型活动期间乘客的登降时间符合正态分布N(1．78s／人，0．49s／,K)，通过对比大型活动期间与日常高峰时段的乘客登降速度，发现大型活动期间乘客的登降时间平均值是日常高峰时间段登降时间平均值的1．35倍，标准差为日常高峰时间段登降时间的2．88倍。这说明在大型活动期间公交车辆在场站内的服务时间要明显高于日常情况。在公交场站内，乘客会根据公交车辆的到达自动的调整自己的步行速度以便及时地搭乘到期望的车辆，而由于乘客各自的目标车辆不同，乘客之间的相互影响要明显弱于公交车辆的到达和离开。因此，在建立乘客

5、仿真建模时，模型中对北京T业大学M十学位论文原来的动态地场的概念进行了改进，用其表示公交车辆的到达和离开，人员的速度会随动态地场值的大小而发生变化。从而建立了公交场站乘客微观仿真的元胞自动机模型。通过实例验证，模型的误差为16．1％。同时本模型可以较好的再现人群的自组织现象，表明了此模型的有效性。公交车辆的相互干扰是影响乘客集散效果的重要因素。为了反映出公交车辆进出场站的全过程，本文应用VISSIM仿真软件对公交车辆在运行情况进行了模拟，并通过分析公交车到站时闯、公交车辆满裁率、乘客登降时间和公交服务时间的相互关系，通过V1SSIM与行人仿真模块间的数据传递将两者集成，形成了公交场站乘客集

6、散仿真平台。乘客的主观感受是评价场站集散服务效果的重要指标，也是服务水平本身的定义。论文通过乘客对公交站点服务的问卷调查及其结果分析，得到了公交场站集散服务水平的评价指标为：人群密度、平均等待时间、拥挤时间百分率、公交站台秩序、公交车辆延误。通过模糊综合评价法建立了公交场站乘客集散评价方法。最后，结合课题情况论文对奥运期间工人体育馆观众散场公交场站乘客集散进行了模拟。表明了论文建立的仿真平台具有较好的仿真能力和实用价值。关键词：公交场站，集散系统，乘客交通特性，行人微观仿真、元胞自动机，仿真平台、评价指标AbstractSpecialeventsproduceanumberofbenefi

7、tstothecitizenatthesametimetriggeralotofquestions．Itevokeslargenumberoftripswhichwillbringenormouspressureonvarioustransportationfacilities．Publictransportationisthemostimportanttripmodeinspecialevent．Groundbustr