基于復雜網絡的公共自行車關鍵節(jié)點選取和網點布設優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2020-06-17 12:20
【摘要】:近年來,隨著公共自行車系統(tǒng)的迅猛發(fā)展,其獨特的交通流量疏通優(yōu)勢日益展現(xiàn)出來,在廣大居民的日常生活中大顯身手。與此同時,由于使用需求的激增和運營規(guī)模的擴張,系統(tǒng)也逐漸暴露出不少缺陷。比如:高峰時期與高頻使用地點車輛周轉率不平衡,中心城區(qū)與偏遠郊區(qū)路網流量分配不均、車輛調度難、成本高等問題。這些問題的產生主要是由于部分客流量大的關鍵節(jié)點流量失衡導致的,如何運用科學手段對這些節(jié)點合理篩選及優(yōu)化控制是提高公共自行車系統(tǒng)運行效率的關鍵。復雜網絡是用以描述現(xiàn)實世界中系統(tǒng)及其構成元素之間相互作用關系的重要工具。其中有許多關于網絡結構穩(wěn)定性、演化規(guī)律、交通阻塞動力學行為、阻塞疏導方案的研究方法可以借鑒。公共自行車交通系統(tǒng)作為一個離散時間的復雜動力學復雜網絡,網絡的拓撲結構和網點的布設對整個網絡流量的傳輸效率具有重要的影響。合理篩選關鍵節(jié)點并建立其分流優(yōu)化方案,就能夠較好避免網絡擁塞,提高整個系統(tǒng)的運行效率。有資料表明,我國公共自行車系統(tǒng)現(xiàn)有的優(yōu)化方案研究主要集中在單一指標篩選問題節(jié)點上,考慮交通屬性和用戶出行特性很少,針對篩選出的關鍵節(jié)點,也大多未給出下一步合理的優(yōu)化方案;谝陨鲜聦嵑头治,本文采用公共自行車真實租賃數(shù)據(jù)建立復雜網絡,針對公共自行車交通系統(tǒng)中動態(tài)拓撲與網點布局優(yōu)化難點進行分析,評價系統(tǒng)整體運營情況,構建關鍵節(jié)點選取策略,通過對少量關鍵節(jié)點實施動態(tài)優(yōu)化控制,達到系統(tǒng)的整體優(yōu)化。本文的主要研究和成果如下:1、基于實際的公共自行車系統(tǒng)運營數(shù)據(jù),從復雜網絡拓撲結構入手,對其進行統(tǒng)計分析。分析結果表明其網絡度分布符合冪律分布,整體拓撲分析顯示公共自行車的用戶需求模式具有無標度和小世界特性,符合“六度空間理論”。系統(tǒng)綜合運營情況較好,但網點分布小部分關鍵節(jié)點可進一步優(yōu)化。2、針對關鍵節(jié)點的動態(tài)存量失衡問題,緊扣公共自行車系統(tǒng)的公共交通特性,結合目的地功能區(qū)域進行社團劃分,設計可達性指標潛力評價模型用以篩選關鍵節(jié)點。將結果與經典度值和介數(shù)中心性指標進行對比分析,得出對關鍵節(jié)點的優(yōu)化方案。3、針對篩選出的關鍵節(jié)點,綜合考慮網點之間位置,提出一種基于波面理論的公共自行車關鍵節(jié)點優(yōu)化方案。利用波面凈流閾值輻射法在關鍵節(jié)點附近放置輔助節(jié)點緩解關鍵節(jié)點的壓力,以達到局部輔助分流作用。實證表明本文提出的基于分區(qū)可達性指標篩選關鍵節(jié)點策略能更加充分的反映出各個網絡關鍵節(jié)點的特征;波面理論網點優(yōu)化方案能有效解決網點失衡現(xiàn)象,優(yōu)化公共自行車初始網點的布設,提高車輛使用率,達到從局部優(yōu)化提高全局效率的目的,本文的研究成果能夠為公共自行車系統(tǒng)的建立提供有益的指導意見。
【學位授予單位】:江西師范大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:U491.225
【圖文】:
碩士學位論文調度需求量;另一方面是由于未能深入分析已有租賃網點的布設情況,沒能根據(jù)動態(tài)流量的分布特征進行網點的科學增設所致。因此,對公共自行車系統(tǒng)布局的合理性和運營情況進行綜合評價,篩選出問題節(jié)點,及時管理控制,動態(tài)調度需求設置,合理規(guī)劃、增設租賃網點是影響公共自行車系統(tǒng)效率的關鍵要素,也是優(yōu)化公共自行車系統(tǒng)的重要內容。
圖 2.1 三種規(guī)則網絡示意圖2、隨機網絡隨機圖理論最早是由 Erdos[56]提出的,這種理論被證明在解決圖形問題時效果明顯,為復雜網絡理論的研究提供了堅實的基礎。文獻[57]對隨機網絡給出了定義:隨機網絡是指隨機從包含 N 個初始節(jié)點的網絡中以概率 p N ( N 1)/2抽取兩個節(jié)點進行連接而組成的網絡,該網絡的數(shù)學期望滿足 E ( n ) p ( N ( N 1))/2。其中一種隨機網絡演化過程如圖 2.2 所示:
【學位授予單位】:江西師范大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:U491.225
【圖文】:
碩士學位論文調度需求量;另一方面是由于未能深入分析已有租賃網點的布設情況,沒能根據(jù)動態(tài)流量的分布特征進行網點的科學增設所致。因此,對公共自行車系統(tǒng)布局的合理性和運營情況進行綜合評價,篩選出問題節(jié)點,及時管理控制,動態(tài)調度需求設置,合理規(guī)劃、增設租賃網點是影響公共自行車系統(tǒng)效率的關鍵要素,也是優(yōu)化公共自行車系統(tǒng)的重要內容。
圖 2.1 三種規(guī)則網絡示意圖2、隨機網絡隨機圖理論最早是由 Erdos[56]提出的,這種理論被證明在解決圖形問題時效果明顯,為復雜網絡理論的研究提供了堅實的基礎。文獻[57]對隨機網絡給出了定義:隨機網絡是指隨機從包含 N 個初始節(jié)點的網絡中以概率 p N ( N 1)/2抽取兩個節(jié)點進行連接而組成的網絡,該網絡的數(shù)學期望滿足 E ( n ) p ( N ( N 1))/2。其中一種隨機網絡演化過程如圖 2.2 所示:
【參考文獻】
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5 胡慶成;尹煈q
本文編號:2717597
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