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城市轨道交通新线投入运营下常规公交线网优化调整方法研究

孙杨  
【摘要】:为了解决大城市的交通拥堵问题,我国大城市纷纷建设或规划了轨道交通网络。构建合理的轨道与常规公交一体化网络,是充分发挥公交运力资源配置、提高公交服务水平的关键。由于轨道交通线路的建设具有时序性,在实际中通常配合轨道交通新线,规划常规公交网络的优化调整方案。本文着重研究轨道交通新线投入运营下常规公交线网的优化调整方法,所做的工作主要包含以下六个部分: (1)研究了基于轨道交通新线的常规公交网络特性。在比较轨道交通与常规公交特性的基础上,从与轨道交通线路的竞争与合作关系、空间拓扑结构关系、一体化功能关系给出了常规公交线路的分类与特性,并分析了轨道与接运公交-体化网络、轨道与常规公交一体化网络的特性。 (2)研究了轨道交通新线投入运营下常规公交网络优化调整的特性。从城市的发展、出行者的需求、公共交通系统的供给的角度分析了影响常规公交网络优化调整的因素。给出了常规公交网络与线路优化调整的整体原则。分析了常规公交线路与网络的优化调整策略。 (3)研究了公交一体化下常规公交候选线路生成的启发式算法。在给定被接运服务的轨道交通车站的条件下,提出了接运公交候选线路生成的启发式算法。针对轨道与常规公交一体化网络,以与轨道交通新线的空间拓扑结构关系为基础,给出了既有常规公交候选线路生成的启发式算法;以与轨道交通新线的一体化功能关系为基础,给出了新建常规公交候选线路生成的启发式算法。 (4)将为轨道交通车站集散客流服务的接运公交网络作为研究对象,以轨道交通车站的集散量为输入条件,提出了接运公交网络的设计方法。考虑接运公交网络服务的需求与接运公交供给密切相关、接运公交时刻表与轨道交通到站时间的优化衔接,同时优化接运公交线路与时刻表,构建了接运公交网络设计的多目标规划模型。设计了遗传-变邻域搜索算法,利用产生式方法求解模型的Pareto解集。采用算例对提出的模型与算法进行了验证。 (5)以轨道与常规公交一体化网络为研究对象,以一体化网络的性能优化为研究目标,提出了基于轨道交通新线的常规公交网络的优化调整方法。以公交网络有效服务的乘客量最大化、轨道交通客流量最大化、乘客平均公交成本最小化、运营成本最小化、车辆使用规模最小化为目标,提出了常规公交网络的优化调整模型。模型不仅优化调整常规公交线路的走向,而且优化调整线路的运营参数。在给出公交一体化网络有效路径搜索与网络性能计算的基础上,设计了遗传-变邻域搜索算法求解模型的Pareto解。采用算例对提出的模型与算法进行了验证。 (6)选用郑州轨道交通1号线为背景进行了实例验证,说明了研究的实用价值与意义。


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