面向枢纽换乘的公交候车客流预测及公交调度方法研究

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1、硕士研究生学位论文面向枢纽换乘的公交候车客流预测及公交调度方法研究学生姓名胥少龙学科、专业控制工程研究方向客流预測与公交调度刘小明校外导师汤淑明北方工业大学研究生院北方工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名仏曰期：年夕月上曰学位论文使用授权书学位论文作者完全了解北方工业大

2、学有关保留和使用学位论文的规定，即：研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北方工业大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文（保密的学位论文在解密后适用于本授权书）。口保密论文注释：经本人申请，学校批准，本学位论文定为保密论文，密级：，期限：年，自年月日起至年月日止，解密后适用本授权书。保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。本人签名：日期：■北方工业大学硕士学位论文面向枢纽换乘的公

3、交候车客流预测及公交调度方法研宄摘要本论文主要针对公交运营线路上存在的枢纽换乘站客流相对较大，其他站点的客流相对较小的情况，进行了枢纽站换乘公交的排队候车客流预测，然后通过得到的客流预测值指导公交车发车调度，使公交车的发车更为科学合理。针对枢纽站客流构成不同而出现的不同的客流特性，本论文从分形理论和灰色理论两个方面对枢纽站排队候车客流进行了预测研宄。对于客流未呈现明显早晚高峰，而只表现出随机波动性的枢纽站点，本论文采用分形理论对其进行了研宄。由于枢纽站的排队候车客流具有较强的随机波动性，釆用传统线性预测模型对其预测难以取得较为理想的预测效果。本

4、论文通过引入分形理论，对采集的客流数据进行了分析、处理及预测，预测结果表明分形理论适用于客流未呈现明显早晚高峰的枢纽站排队候车客流的预测，且可取得较为满意的预测效果。由于灰色预测模型应用于时间序列呈现单调趋势的系统时，具有较高的预测精度，故本论文采用灰色预测模型对于客流呈现明显早晚高峰的枢纽站排队候车客流进行预测。通过研究发现，直接应用灰色预测模型的效果不是十分理想，本文通过最小二乘法的非线性拟合方式，对经预测模型得到的残差值进行预测，而后将的预测值与残差的预测值相加，得到最终的预测值，从而实现了对于灰色预测模型的改进。通过实例验证，改进后的灰

5、色预测模型预测精度有了较大的提高。在已有的公交调度研究当中，主要是通过对于历史客流的采集、分析然后提出发车时刻表。而本文则是首先对枢纽站客流进行了预测，进而结合到站客流的泊松分布特性，针对枢纽站的预测客流，权衡乘客总的候车成本与公交公司的运营成本，然后对公交发车间隔建立优化模型，通过对模型进行求解，从而指导公交的发车调度。关键词：排队客流预测，分形理论，灰色理论，残差预测，公交调度优化北方丁业大学硕上学位论文，，，，，，北方工业大学硕士学位论文北方工业大学硕士学位论文目录目录面向枢纽换乘的公交候车客流预测及公交调度方法研究绪论研究的背景及意义研

6、宄背景研宄意义国内外研究现状短时客流预测的方法总结公交调度的研究现状及概括论文主要研宄内容基于分形理论的公交排队候车客流预测基于分形理论的客流预测模型分形基本理论分形的特征测度维数时间序列的指数与分形维数相空间重构理论：排队候车客流的相空间重构参数择延迟时间的选择嵌入维数所的确定基于分形理论的公交排队候车客流的预测方法实验结果分析预测评价预测评价指标预测评价及分析小结基于灰色模型的排队候车客流预测模型北方工业大学硕士学位论文灰色系统模型概述，模型的建立模型的改进实验结果及分析实验数据预测数据分析预测评价及分析小结基于枢纽站排队候车客流预测的公交

7、调度研究模型理论基础模型的假设参数定义模型建立模型的求解方法实例验证模型优点模型的不足小结总结与展望維展望参考文献附录北方工业大学硕士学位论文绪论研究的背景及意义研究背景伴随着城市市民的生活水平的不断提高，市民对于物质的需求也不断提高，致使机动车数量出现爆发式增长，引起了严重的道路拥堵问题以及安全问题。受其影响，城市居民的生活质量以及幸福感明显下降。在世纪年代，西方的发达国家，经历了小汽车数量疯狂增长时期，造成了严重的交通拥堵问题，而各国也试图通过修建新的公路来缓解已经混乱不堪的交通状况，但成效甚微】。相比较而言，中国较西方发达国家的交通基础设

8、施建设水平相对落后，面对小汽车数量的日益剧增，许多大中型城市的道路已经难以承受如此巨大数量的机动车了。以北京为例，从年月开始，北京的机动车增长量为辆周