基于公交需求變化的柔性公交線網(wǎng)設(shè)計.pdf

1、城市的公交需求是隨時間的變化而變化的，不同時期公交需求量和公交需求分布均會呈現(xiàn)不同的特征。公交網(wǎng)絡(luò)運(yùn)能的供給適應(yīng)公交需求的變化，實(shí)現(xiàn)不同時間下需求和供給的良好匹配，是提升公交系統(tǒng)服務(wù)水平、減少公交運(yùn)能浪費(fèi)、提升社會整體利益的必要條件。當(dāng)前公交線網(wǎng)設(shè)計一般依據(jù)單一固定的公交需求，缺少對公交需求變化的考慮，導(dǎo)致了公交網(wǎng)絡(luò)難以有效應(yīng)對公交需求的變化。
　　本文分析了公交需求的長期及短期變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)短期需求變化有較明顯的規(guī)律，可以把短期

2、需求變化歸納成以一周為周期的波動變化過程，每周的需求變化可以通過七天的OD表來反映。公交需求變化的周期性波動規(guī)律，為科學(xué)設(shè)計公交線網(wǎng)提供了依據(jù)。為應(yīng)對公交需求的變化，提出構(gòu)建柔性公交網(wǎng)絡(luò)以應(yīng)對需求變化的方法。在給出柔性公交網(wǎng)絡(luò)概念的基礎(chǔ)上，分析了公交網(wǎng)絡(luò)柔性的結(jié)構(gòu)層次，把公交網(wǎng)絡(luò)柔性分為緩沖柔性、適應(yīng)柔性及創(chuàng)新柔性三個層次，分別反映公交網(wǎng)絡(luò)理解需求、迎合需求及引導(dǎo)需求的能力，其中緩沖柔性是構(gòu)建柔性公交網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。
　　重點(diǎn)研究了構(gòu)

3、建公交網(wǎng)絡(luò)緩沖柔性的方法。在分析乘客、公交企業(yè)和社會三方利益訴求的基礎(chǔ)上，以三方利益加權(quán)和最優(yōu)為線網(wǎng)設(shè)計目標(biāo)，以變化的公交需求矩陣為設(shè)計依據(jù)，提出公交線網(wǎng)設(shè)計的目標(biāo)函數(shù)，建立了科學(xué)設(shè)計公交線網(wǎng)的多目標(biāo)優(yōu)化模型。模型通過乘客等車時間、超載運(yùn)營時間、公交未利用運(yùn)能時間、公交車隊規(guī)模、乘客多耗用的時間以及未滿足乘車需求的乘客數(shù)量等指標(biāo)考慮各方的利益訴求，通過不同需求模式下的目標(biāo)函數(shù)值計算，考慮公交線網(wǎng)對不同需求模式的適應(yīng)性，并且以貨幣的形式對

4、這種適應(yīng)性的大小進(jìn)行量化。通過模型的求解得到最優(yōu)的線網(wǎng)，達(dá)到增強(qiáng)公交網(wǎng)絡(luò)緩沖柔性的目的，提高公交網(wǎng)絡(luò)應(yīng)對需求變化的能力。
　　公交線網(wǎng)設(shè)計模型的求解屬于多目標(biāo)優(yōu)化問題，采用分步求解的算法，降低模型求解的復(fù)雜程度。算法以備選線路篩選為前提，以遺傳算法搜尋為骨架。第一步在線路層面縮小求解空間，第二步在線網(wǎng)層面應(yīng)用遺傳算法尋找最優(yōu)的線路組合，并對遺傳算法引入最優(yōu)個體選擇及模擬退火拉伸兩種改進(jìn)措施，確保種群朝著理想目標(biāo)進(jìn)化。算例結(jié)果表明，