考虑时间维的城市公交专用道布局优化模型

针对一定规划时段内的城市公交专用道布局方案及时序安排,从公交专用道布设规划与建设实践以及路网需求的动态变化入手,利用网络优化方法提出了考虑时间维的公交专用道网络布局双层优化模型.该模型的上层模型是以最大化路网消费者剩余为目标的公交专用道网络布局设计决策,下层模型是以最小广义出行成本为目标的小汽车和公交车客流分配模型,并用遗传算法求解.文中还通过算例分析验证了该双层优化模型的有效性与实用性,以及考虑时间维的专用道网络布局方案相较于单一分阶段公交专用道布局方案的优越性.结果表明,文中建立的模型能够同时优化公交专用道的布局方案及建设时序.     

基于双层规划模型的多时段公交专用道优化设计

设置公交专用道是解决城市拥堵问题的一种有效的措施,但是在设置公交专用道的同时会占用私家车的路权,减少私家车的道路通行能力,从而影响整个交通网络。为了对多时段公交专用道进行布局优化,考虑从整个交通网络出发,以网络中私家车和公共汽车总出行时间最小作为目标函数来建立双层规划模型求解最优的公交专用道布局,双层规划模型通过遗传算法进行求解。最后采用了算例进行了实例分析,验证了算法和模型的有效性,并分析了多时段情况下网络采用不同OD需求下的公交专用道优化布局。研究结果表明：采用双层规划模型在对多时段的公交专用道进行布局优化时,为了得到最优的公交专用道布局,需要道路网络将公交专用道开放时段内网络中每个小时的OD需求量作为网络的输入。     

公交专用道选址与公交优先控制组合优化模型

针对信控网络下的公交专用道选址问题,从宏观网络优化角度提出公交专用道选址和公交信号优先控制的组合优化模型.上层模型是以最小化路网用户总出行时间(包括小汽车用户和公交车用户)为目标的公交专用道网络布局、交叉口车道功能分配和被动公交优先控制策略组合设计决策;下层模型是在信控网络下以最小广义出行成本为目标的小汽车和公交车客流分配模型.提出了基于连续权重平均法的遗传算法求解该模型,并通过算例验证了该模型的有效性与实用性.算例结果表明:相比单一公交专用道选址方案,公交专用道布设方案和公交信号优先控制方案同步优化设计能够更大程度地发挥公交优先效益,对路网通行效率的改善效果更优.     

基于交通态势可视化分析的公交专用道布局

交通拥堵问题是困扰城市的普遍难题,科学地规划公交专用道是在城市道路空间资源有限的情况下提高运输效率的有效手段。探讨如何利用交通态势数据和路网信息来规划和评估公交专用道布局问题。首先选取公交专用道布局的研究范围,借助道路交通信息技术,利用交通路况分析与发布平台的大数据,将区域交通态势可视化,做交通路网态势评价,提出该区域的公交专用道布设方案。再从路网整体效益出发,构建以碳排放量最小和系统总出行时间最少为优化目标的多目标优化模型,分析设置公交专用道的效益。最后以南昌市中心某片区为例,选取交通拥堵严重、暂无公交专用道、且满足公交专用道设置条件的路段提出公交专用道布设方案,结果表明设置公交专用道能减少路网中车辆碳排放、改善路段的整体通行效率,减碳平均优化率为4%,时间效益平均提升5%,可知本文提出的优化方法有利于得到合理有效的公交专用道优化方案,为城市交通管理者提供决策依据。     

考虑区域交通信号配时优化的公交专用道线网规划

在公交专用道线网实际规划时,需要综合考虑交叉口延误与信号配时等因素的影响。为了使公交专用道线网规划更加合理,在考虑区域信号配时优化的条件下,以绿信比作为各个交叉口的信号配时优化变量,建立了双层规划模型,上层模型的目标函数是使网络的总出行时间最小,下层模型由交通方式划分模型、小汽车客流分配模型和公交客流分配模型3部分组成,并采用遗传算法对模型进行了求解,通过算例验证了模型的有效性。结果表明：在进行公交专用道线网规划时,交叉口的延误不可忽略;在考虑交叉口延误的基础上,对区域信号配时优化可进一步降低网络的出行总成本。     

考虑区域交通信号配时优化的公交专用道线网规划

在公交专用道线网实际规划时,需要综合考虑交叉口延误与信号配时等因素的影响。为了使公交专用道线网规划更加合理,在考虑区域信号配时优化的条件下,以绿信比作为各个交叉口的信号配时优化变量,建立了双层规划模型,上层模型的目标函数是使网络的总出行时间最小,下层模型由交通方式划分模型、小汽车客流分配模型和公交客流分配模型3部分组成,并采用遗传算法对模型进行了求解,通过算例验证了模型的有效性。结果表明：在进行公交专用道线网规划时,交叉口的延误不可忽略;在考虑交叉口延误的基础上,对区域信号配时优化可进一步降低网络的出行总成本。     

基于双层规划的城市公交专用道优化设计

为了提高公交车的服务水平,很多城市开辟了公交专用道,由于公交专用道的设置会降低小汽车的路权,必须从系统整体的角度来设置公交专用道以科学权衡小汽车与公交车的路权分配。文章从城市交通网络的整体出发,以出行者总体出行成本最小为目标,充分考虑出行者的出行选择行为,提出了城市公交专用道优化设计的双层规划模型;结合设置公交专用道的路段上公交车与小汽车的流量特性,提出了基于公交专用道网络的道路阻抗函数,构造双模式交通分配模型;分别使用Frank-Wolfe算法和遗传算法进行下层流量分配和双层规划模型的求解,并运用交通网络进行实例分析,验证了所提模型和算法的有效性。     

基于公交分担率的城市客运交通枢纽选址优化

在用户均衡理论的基础上,首先研究超级网络条件下公交车与小汽车交通流量的相互影响,并以公交分担率最大为目标,建立在不同的枢纽选址方案下城市交通网络中公交车流量和小汽车流量分配最优化模型.进而,以公交车与小汽车的出行成本、枢纽建设的土地成本之和作为总成本,以总成本最小为优化目标,建立城市交通枢纽选址优化的双层规划模型.最后,运用案例验证模型,并提出枢纽选址优化的相关建议.     

配合城市轨道交通的公交专用道的布设

为缓解当前城市的交通问题,我国提倡公共交通优先,同时应该增强公共交通一体化发展,以实现城市交通可持续发展。为了促进常规公交和轨道交通的衔接,本文提出了配合城市轨道交通的公交专用道的布设问题,并从候选线路集合和优选线路技术两部分出发进行分析。第一部分通过构建了包含公交网络与地铁网络的Space L加权网络模型,计算模型的统计特性指标用以分析现状公共交通网络,利用权重指标筛选出候选路段集合,用于公交专用道的布设。第二部分通过对公交专用道布设的条件以及原则进行分析,建立了配合轨道交通的公交专用道的布设流程,进而对候选线路进行优选,得到最终优化方案。最后,建立了天津市外环线以内区域的加权公交-地铁网络拓扑结构模型,并对公交专用道进行了具体布设。     

基于竞争路径选择的HOT车道费率优化模型

针对社会车道交通拥堵严重而公交专用道利用率较低的问题,提出将公交专用道改建为高承载率收费(High-occupancy/toll,HOT)车道,通过调节HOT车道费率,在确保公交车运行效率的前提下提升公交专用道及整体路网的时空资源利用率.分析存在竞争路径时出行者的出行特性,构建路径选择模型,估计设置HOT车道后出行者的路径选择行为.在此基础上,结合道路服务水平和总出行成本,构建了基于竞争路径选择的HOT车道费率优化模型,动态优化多种流量条件下HOT车道费率方案.最后以武汉长江隧道、武汉长江二桥和二七长江大桥为例进行实证研究.结果表明:优化的HOT车道费率方案能够减少9％的交通流量,降低41.29％的社会车道延误,为促进合乘行为、缓解交通拥堵、提升道路资源利用率提供了可靠保障.     

公共汽车交通专用道及其停靠站最佳布置方法

针对国内外常用的路边型和路中型公交专用道布置模式 ,对比不同条件下公交车的车均延误差异 ,论证了公交专用道的最佳位置 ;在此基础上 ,重点分析了路中型专用道的中途停靠站设置于交叉口进口道和出口道的 2种模式 ,通过建立公交车车均延误模型及交通仿真分析 ,论证了停靠站的最佳布置位置 .     

设定服务水平的公交专用道通行能力研究

基于通行能力理论,按照普通公交专用道和高等级公交专用道的设置目的,以平均行程车速作为关键指标,设定相应的服务水平,采用理论模型和仿真模型相结合的方法,研究两类公交专用道的通行能力.     

Impacts of Bus Lane on Bus Travel Time Reliability:a Case Study in Shenzhen

The aim of the paper is to evaluate the impacts of bus lane on bus travel time reliability.The data used are the Geographic Positioning System(GPS) data of two bus lines running parallel streets in Shenzhen,China,one of which is a bus lane and the other is a regular lane.Two linear regression models are developed to evaluate the influence of bus lane which has a separated right of way.Other factors including running direction,day of week,time of day,dwell time,and delay at the start point are also considered in the model.Without published time tables,coefficient of variance(CV) of travel time is employed to explore the impacts of bus lane.The results indicate that bus lane can save 22.0% of travel time,reduce 11.5% of the CV of travel time,and decrease the variance of headway by 17.4%.The analysis on bus travel time reliability could help operators and drivers improve the quality of transit service.It also sheds light on how to assess the effectiveness of bus lane for transit planners and service operators.     

公交出行查询系统中出行路径选择模型的研究

在公交出行查询系统中,最关键的部分就是出行路径的选择问题。为了帮助利用公交的出行者方便地进行出行路径、换乘路线等选择,文章首先对公交乘客出行路径的选择因素进行了简要分析,然后分别讨论了换乘次数算法和最短路算法,最后基于组合优化的角度,在两者的基础上对它们进行了综合,针对大部分乘客的出行需求提出了公交乘客出行路径的选择模型。     

信号控制交叉口群左转交通协调设计方法

研究了拥挤交叉口和非拥挤交叉口构成的交叉口群左转交通组合协调设计方法.首先对比分析了允许左转和禁止左转交通对交叉口最优信号周期、车均延误和饱和度的影响.然后分析了禁左后左转交通流的可替代路径,重点分析了利用交叉口群内次要交叉口形成U-turn完成左转的情形,研究了交叉口群左转相位的协调设计方法和相应的空间协调设计方法.基于此,以交叉口群总延误最小为目标提出了交叉口群左转相位组合优化模型,在模型中还考虑了公交车流为直行的条件下,禁止拥挤交叉口左转车流带来的公交优先效益.最后应用一个有两个交叉口且有路中型公交专用道的实际路网,采用车均延误和饱和度为指标对比分析了两个交叉口均允许左转和按照本文方法协调设计完成左转两种情形.案例分析表明,相邻交叉口左转交通的协调设计不但能够改善交叉口机动车的服务水平,而且能够显著降低直行公交车辆的延误,同时,该协调设计方法对整个系统的负面影响较小.     

考虑公交车内拥挤的区间公交优化设计

为满足公交客流走廊集聚的需求,研究了全程车和区间车形成的多服务模式公交优化设计问题.针对公交走廊需求特征,利用公交客流起止点(OD)数据,建立了双层优化模型,上层模型以发车频率和公交座位数为主要输出参数的公交设计研究模型,下层模型为经典的随机选择(SUE)模型,应用序列二次规划(SQP)算法求解模型.最后结合相关案例给出了优化算例,案例结果表明,模型具有较强的实用性,能够较好地反映公交车内拥挤对乘客出行成本的影响,能有效地提高公交走廊的运营效率.同时,模型通过输出不同站点上车在各站点能找到座位的概率,优化乘客选择不同公交出行的行为,均衡了公交客流,提高了车辆服务质量.     

基于公交运行数据的到站时间填充方法

公交实时到站数据是乘客出行行为分析的基础,但是现有公交运行数据存在到站时间缺失问题。以公交实时到站数据为基础,结合公交车辆的运行特性以及拥堵传播特性,建立考虑多因素加权的多项式插值方法,对公交车辆的到站缺失数据进行填补。填补后的到站时间能够更详细地描述车辆运行过程,得到更精确的车辆到站间隔。应用该方法对北京市地面公交运行数据进行补全,得到了修正的时刻表,并对公交运行间隔与串车现象进行分析。