發(fā)布時(shí)間：2020-03-27 07:07

【摘要】：隨著城市化和機(jī)動(dòng)化進(jìn)程的加快,小汽車保有量的急劇增長(zhǎng)與城市道路有限通行能力的矛盾日益加劇。大容量公共交通方式因其可靠性高、運(yùn)量大、占用城市道路資源少等優(yōu)勢(shì),受到了各地政府的重視和民眾的熱愛,掀起了建設(shè)風(fēng)潮。在保證完成公交運(yùn)輸需求的前提下,最大限度節(jié)約用戶和運(yùn)營(yíng)商成本,優(yōu)化公交線路布設(shè)方案和發(fā)車間隔得尤為重要。公交線路優(yōu)化的關(guān)鍵在于公交站點(diǎn)的點(diǎn)位規(guī)劃與線路車頭時(shí)距的設(shè)計(jì)。其中,點(diǎn)位規(guī)劃的影響因素涉及到宏觀、中觀和微觀三個(gè)層面。在宏觀層面,點(diǎn)位規(guī)劃應(yīng)根據(jù)公交線網(wǎng)規(guī)劃的要求,充分考慮沿線用地性質(zhì)、換乘便利性和客流需求等;在中觀層面,站點(diǎn)的布設(shè)與其合理的站距和服務(wù)半徑有關(guān);微觀層面,站點(diǎn)的布設(shè)與站點(diǎn)�？烤�路數(shù)、臨近路段和交叉口交通狀況等密切相關(guān)。公交線路優(yōu)化方法包括離散建模和連續(xù)建模。前者雖然能考慮以上站點(diǎn)規(guī)劃影響因素,但存在求解難度大,難以得到全局最優(yōu)解的缺陷;而連續(xù)模型能解決離散模型的缺陷,具有求解難度低,能得到全局或局部解析解的優(yōu)點(diǎn)。為解決該問題,本文以連續(xù)模型為基礎(chǔ),構(gòu)建基于連續(xù)近似法(Continuum Approximation,CA)的公交路優(yōu)化模型,并構(gòu)建基于線路連續(xù)模型的離散方案,對(duì)離散結(jié)果進(jìn)行站點(diǎn)空間偏移影響分析,以論證基于CA的公交線路優(yōu)化模型在實(shí)際應(yīng)用中的有效性。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下所述:(1)概述連續(xù)近似及線路優(yōu)化相關(guān)理論,從出行者和公交運(yùn)營(yíng)企業(yè)的角度,分析公交線路成本的影響因素,并構(gòu)建以站點(diǎn)密度函數(shù)和發(fā)車間隔為決策變量、以廣義系統(tǒng)成本最優(yōu)為目標(biāo)函數(shù)的公交線路優(yōu)化CA模型,然后利用考慮庫(kù)恩塔克(KKT)條件的拉格朗日乘子法(Lagrange Multiplier)得到最優(yōu)站點(diǎn)密度函數(shù)和發(fā)車間隔的解析解。(2)以成都3號(hào)公交線(常規(guī)公交)為例,利用內(nèi)容(1)中所建CA模型求得優(yōu)化方案,并比較其系統(tǒng)成本與實(shí)際方案的差距,以探討該線路優(yōu)化的可能性。之后,等比例調(diào)整該線路各處的交通出行/吸引需求,利用該模型分析常規(guī)公交和快速公交(BRT)兩種方式下的優(yōu)化方案,以得到該線路最優(yōu)公交方式的適用條件。研究結(jié)果表明:(1)通過線路優(yōu)化可節(jié)省12.37%的系統(tǒng)成本;(2)當(dāng)該線路客流需求為現(xiàn)狀的1.8倍時(shí),可升級(jí)為BRT出行方式。(3)分析連續(xù)模型設(shè)計(jì)方案實(shí)用化方法。構(gòu)建基于連續(xù)模型的離散方案,并以成都3號(hào)公交線為例,分析站點(diǎn)布設(shè)于“積分端點(diǎn)”與“積分中點(diǎn)”這兩種典型離散方法對(duì)最優(yōu)方案的影響。然后,選取影響最小的離散方案,通過單站點(diǎn)位置偏移影響分析、不同位置屬性站點(diǎn)位置偏移影響分析、突增客流站點(diǎn)位置偏移影響分析和多站點(diǎn)位置偏移分析,探討站點(diǎn)位置微調(diào)對(duì)最優(yōu)方案的影響。研究結(jié)果表明:(1)兩種離散方案與最優(yōu)方案相比,成本變化率較小均不到1%,其中基于中點(diǎn)的離散方案系統(tǒng)成本僅增加0.6‰;(2)單站點(diǎn)位置偏移會(huì)增加系統(tǒng)成本,且與偏移距離正相關(guān),但其影響低于5‰;(3)中間站點(diǎn)位置偏移對(duì)最優(yōu)方案的影響大于首末站的;(4)客流需求突變站點(diǎn)位置偏移對(duì)最優(yōu)方案的影響大于普通站點(diǎn)的;(5)多站點(diǎn)短距離偏移影響大于單站點(diǎn)長(zhǎng)距離偏移。研究結(jié)果表明公交線路優(yōu)化CA模型的設(shè)計(jì)方案具有較高的魯棒性,在實(shí)施過程中允許根據(jù)實(shí)際條件調(diào)整具體站點(diǎn)位置而仍能保證系統(tǒng)整體性能處于最優(yōu)值附近。
【圖文】：

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第 10 頁(yè)站點(diǎn)邊界L公交站點(diǎn)ODL1L2φi(x)=OD間用戶數(shù)/(L1*L2)圖 2-2 基于 CA 的 OD 密度與站點(diǎn)需求密度函數(shù)所有區(qū)別的是，以 OD 矩陣表示站點(diǎn)需求時(shí)，在求得站點(diǎn)需求密度后，需構(gòu)建面函數(shù)擬合站點(diǎn)密度函數(shù)：

圖 4-1 成都 3 號(hào)公交線路走向成都 3 號(hào)公交線路上行由九里堤公交站開往城東客運(yùn)中心公交站，，共 35 個(gè)站市居民由城北到城東的一條重要公交線路，途徑西南交通大學(xué)，沙灣路，大慈橋等客流集散區(qū)，可實(shí)現(xiàn)與快速公交線路 K1、K2 的換乘，并與軌道交通 7 號(hào)線，4 號(hào)線接駁。成都 3 路公交車運(yùn)營(yíng)時(shí)段為 6:15-23:00，歷經(jīng) 17.25 小時(shí)。高峰時(shí)段車內(nèi)載客 5 人/m2，非高峰時(shí)段客流較為穩(wěn)定。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U491.17

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

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本文編號(hào)：2602654