基于混合车型公交运营评价与时刻表的优化研究

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1、上海交通大学硕士学位论文基于混合车型公交运营评价与时刻表的优化研究硕士研究生：胥亚学号：1120109173导师：孙健副教授申请学位：工程硕士学科：交通运输工程所在单位：船舶海洋与建筑工程学院答辩日期：2015年2月授予学位单位：上海交通大学DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterResearchontheBusOperationEvaluationandTimetableOptimizationbasedonHybridVehicle

2、SizeModeCandidate：XUYaStudentID:1120109173Supervisor：Prof.SunJianTrafficandTransportationSpeciality：EngineeringSchoolofNavalArchitecture,OceanAffiliation：andCivilEngineeringDateofDefence：2015.02Degree-Conferring-Institution：ShanghaiJiaoTongUniversity上海交通大学硕士论文基于混合车型公交运

3、营评价与时刻表的优化研究摘要随着中国城市化进程的加快，基础设施在不断改善的同时，越来越多人口涌进城市，给城市交通带来了巨大的压力，城市道路交通状况日趋恶化，增加了社会出行成本，也是城市空气污染恶化的主要原因之一。目前，交通研究界普遍认为实行公交优先战略能够有效地解决城市交通所面临的问题。最近几年，国务院都向各级单位转发了关于促进公交优化战略健康发展的意见，就进一步提高公交优先战略认识、完善公共交通基础设施等方面提出建议，有力地推动了公共交通的发展。作为城市公共交通的主力，城市公交系统的运营优化能够有效提升公交吸引力，而公交运营优化的

4、主要内容就是公交时刻表方案的优化。本文在分析城市单线路公交运营过程中所存在的问题之后，研究了基于随机前沿面方法（SFA）的公交时段运营效率评价模型，在时段效率评价结果分析的基础上，提出了混合车型公交运营模式，进而构建该模式下的时刻表优化模型。在基于随机前沿面方法（SFA）对公交时段运营效率评价模型阶段，首先讨论了效率定义，并对在效率评价研究中应用广泛的前沿面方法进行了系统的介绍，其中包括了参数与非参数前沿面方法。重点研究了SFA方法在效率评价中的优势与劣势，并提出采用柯布-道格拉斯生产函数进行前沿面的构建，进而确定了效率评价的方法框

5、架。I上海交通大学硕士论文随后，针对公交运营过程中客流波动性的特征，对公交的运营进行时段划分，以时段为决策单元，确定各时段的投入指标与产出指标，并明确了它们的计算方法，进而确定公交运营时段的效率值。基于效率评价结果分析，研究对公交时刻表优化模型的构建提出相应的建议。在基于混合车型公交运营模式时刻表优化研究阶段，本研究首先介绍了不同车型的运营参数特征，重点考虑了不同尺寸车型运营成本的差异性。然后，结合经典时刻表编制方法，将乘客等待时间成本、车内时间成本以及公交车辆运营成本考虑进来，以总成本最低为目标，建立了基于混合车型公交运营模式的时

6、刻表优化模型，将公交车辆发车间隔与及对应的发车车辆类型纳入进时刻表方案，并设计了模型解决算法。为了确定混合车型公交运营模式的合理性，研究同时还提出了单一车型运营模式（包括了常规容量车型与小容量车型公交运营模式）的时刻表优化模型。文章创新点主要体现在两方面：首先，将公交运营效率细化至时段，能够更直观反映公交运营中存在的问题；其次，提出混合车型公交运营模式，能够更为灵活地应对公交客流的变化。最后，研究采用上海市公交55路实测数据，对效率评价模型与时刻表优化模型进行实例分析。效率评价阶段结果显示公交时段运营效率波动性大，其效率值与运载率关

7、系密切，进而为后续时刻表的优化提供了必要条件。在时刻表优化阶段，混合车型公交运营模式在累积等待时间与累积总成本方面优于单一车型公交运营模式，证明了模型的合理性。II上海交通大学硕士论文关键词：公交运营；效率评价；随机前沿面方法；混合车型；公交时刻表；客流波动性；III上海交通大学硕士论文ResearchontheBusOperationEvaluationandTimetableOptimizationbasedonHybridVehicleSizeModeABSTRACTAstheaccelerationoftheurbaniza

8、tioninChina,moreandmorepeoplepourintothecity,whichbringsgreatpressuretotheurbantransportationsystem.Nowadays,theserio