城市公交線路組合服務(wù)模式優(yōu)化研究.pdf

1、隨著我國城市化進(jìn)程的加快，城市的規(guī)模越來越大，城市居民的生活水平有了很大的提高，城市交通出行需求在不斷增加，城市居民的出行距離和出行時間也不斷地增加，使得包括小汽車在內(nèi)的快速交通方式需求也大大的增加，城市交通擁堵現(xiàn)象日益嚴(yán)重，機動車的尾氣排放也越來越多。公共交通與私人小汽車相比，具有人均占用道路資源少、環(huán)境污染輕等優(yōu)點，因此，優(yōu)先發(fā)展公共交通已經(jīng)成為城市可持續(xù)發(fā)展的基本理念之一。
　　近年來，伴隨著城市公共交通系統(tǒng)的建設(shè)，我國各大

2、城市的公共交通基礎(chǔ)設(shè)施得到了長足發(fā)展，城市公共交通逐漸成為城市客運交通的主體。對于大多數(shù)城市來說，城市常規(guī)公交仍然是城市公共交通系統(tǒng)的主體。發(fā)展城市常規(guī)公交系統(tǒng)已經(jīng)成為我國大多數(shù)城市緩解目前城市交通問題、調(diào)整城市交通結(jié)構(gòu)的主要途徑。如何在有限的資源條件下提高城市常規(guī)公交系統(tǒng)的運行效率和服務(wù)水平，吸引更多的城市居民乘坐公交，從而減少機動化出行、緩解交通擁堵和環(huán)境污染，是實現(xiàn)靈活、有效和經(jīng)濟的城市公交系統(tǒng)與解決城市交通問題的關(guān)鍵。
　

3、　本文針對現(xiàn)有傳統(tǒng)的常規(guī)公交線路運營的實際情況，考慮乘客的換乘出行需求彈性，把乘客的出行時間作為乘客出行模式選擇的主要因素，構(gòu)建城市公交線路運營的組合服務(wù)模式的優(yōu)化模型并設(shè)計求解算法。論文主要的研究內(nèi)容有以下幾個方面:
　　1.在分析城市公交車輛運營要素及服務(wù)模式的基礎(chǔ)上，基于效用理論和Logit模型原理，考慮乘客的換乘出行需求彈性，對公交乘客在多種出行模式（快車服務(wù)或站站停服務(wù)及其組合服務(wù)）中的選擇行為進(jìn)行了分析建模，得出乘客選

4、擇不同公交出行模式的比例。
　　2.基于乘客的出行成本和公交運營成本分析的基礎(chǔ)上，考慮客流時間和空間的不同需求，以總成本最小為目標(biāo)函數(shù)，建立了一個優(yōu)化城市公交運營組合服務(wù)模式的數(shù)學(xué)模型;組合站站停和快車服務(wù)模式，在優(yōu)化過程中考慮發(fā)車頻率、車輛容量限制、車隊規(guī)模和乘客等車時間的約束條件;由于研究問題是一個組合優(yōu)化問題，采用遺傳算法搜索優(yōu)化方案;并對模型參數(shù)和一些變量的敏感性分析進(jìn)行了討論，探討潛在的效益和避免一些不利的情況。

5、　　3.由于投資的限制，許多城市公交系統(tǒng)的運營條件都較差，車輛資源條件有限。在已有的車輛資源條件下（包括車型與車輛數(shù)），在傳統(tǒng)的站站停服務(wù)中引入快車服務(wù)模式以后，基于公交車的運行過程，提出了一個分析公交尾氣排放的數(shù)學(xué)模型，并且滿足車輛容量限制的約束條件，用于分析公交組合服務(wù)模式及車型使用對公交尾氣排放的影響。
　　4.考慮車型選擇與公交車尾氣排放對環(huán)境的影響，把尾氣排放的污染物損害成本考慮到數(shù)學(xué)模型中，結(jié)合公交運行過程與尾氣排放的

6、分析，以公交乘客、運營機構(gòu)和環(huán)境的系統(tǒng)總成本最小為目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建優(yōu)化模型。該模型可以在不同目標(biāo)條件下為公交服務(wù)提供一種設(shè)計有效公交服務(wù)策略的實際可行的方法，包括車型使用、發(fā)車頻率和停站方案的確定，并改善公交服務(wù)水平。結(jié)果表明，該模型可以提高公交的運營效率和服務(wù)水平，同時減少運營成本和對環(huán)境的影響。
　　本文針對組合公交服務(wù)模式的優(yōu)化問題，分析了基于效用函數(shù)的乘客換乘出行需求彈性行為，針對系統(tǒng)的不同角度，建立了數(shù)學(xué)優(yōu)化模型，優(yōu)化公交組