網(wǎng)絡(luò)化條件下軌道交通客流分布問題研究.pdf

1、軌道交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上客流的分布狀況，是進行軌道交通系統(tǒng)的規(guī)劃、建設(shè)和運營管理的重要因素之一。隨著軌道交通建設(shè)的不斷深入，軌道交通系統(tǒng)由單線和多線式結(jié)構(gòu)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)，軌道交通的客流分布狀況也隨之發(fā)生改變。 本文首先闡述了軌道交通節(jié)點選擇、站間距設(shè)置、與車站接駁的交通方式和換乘樞紐設(shè)置等對客流分布的影響，通過對線路功能定位以及列車開行方案的研究，分析了網(wǎng)絡(luò)形成過程中平行線路、軌道交通環(huán)線、網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)等因素對于客流分布變化的影

2、響作用。 分析了軌道交通系統(tǒng)的乘客出行網(wǎng)絡(luò)，在常規(guī)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上進行了擴展，通過引入虛擬路段和虛擬節(jié)點，描述了乘客的出行行為特性，為研究軌道交通乘客出行阻抗函數(shù)提供了依據(jù)。以Wardrop用戶均衡配流原則為基礎(chǔ)，根據(jù)據(jù)軌道交通乘客出行網(wǎng)絡(luò)的分析結(jié)果，結(jié)合軌道交通系統(tǒng)特點，構(gòu)建了軌道交通均衡配流的一般模型，其中阻抗函數(shù)包括車內(nèi)乘車時間、列車在車站的停止時間、乘客等車時間和換乘時間。 根據(jù)不同的實際情況，可以對軌道交通

3、均衡配流的一般模型進行擴展。本文研究了在擁擠條件下、彈性需求條件下、考慮系統(tǒng)最優(yōu)準(zhǔn)則和阻抗函數(shù)隨機性條件下的軌道交通配流擴展模型。擁擠條件下的阻抗函數(shù)考慮了乘客因擁擠無法上車而增加的阻抗值，彈性需求條件下配流模型引入了客流需求函數(shù)描述了OD對之間的客流量的變化情況，雙層規(guī)劃模型是對軌道交通管理部門和乘客兩個層次目標(biāo)的描述，以列車發(fā)車頻率作為上層模型的決策變量，雙層規(guī)劃下的管理部門與乘客之間的博弈屬于Stackelberg博弈，隨機均衡配

4、流模型考慮了乘客出行行為的隨機性，引入效用函數(shù)對乘客的出行特性進行了分析。 根據(jù)擴展模型的特點，采用了經(jīng)典的Frank—wolfe凸組合算法和遺傳算法對擁擠條件下的配流模型進行了算例求解：對于雙層規(guī)劃模型，通過將問題轉(zhuǎn)換成變分不等式形式，利用擾動型變分不等式的靈敏度分析方法對模型進行了求解；對隨機配流模型和彈性需求模型，分別給出了改進的Frank—wolfe算法對算例進行了求解，同時利用相繼平均算法對隨機均衡配流模型算例進行了求