城市轨道交通网络规划的优化

对城市轨道交通网络规划中的相关问题 ,如网络规模、规划与城市发展的关系 ,规划与土地使用的相关性等 ,提出了一些定性与定量分析方法 .结合我国已建成开通的城市轨道交通系统的实际情况 ,对城市轨道交通网络建设的充分必要性、建设的时机及建设的次序等优化问题进行了探讨 .     

基于结构方程模型的定制公交乘客满意度分析

为解决乘客对定制公交满意度缺乏定量描述方法的问题,基于美国顾客满意度指数模型(ACSI),以感知质量、感知价值等6个核心潜变量描述乘客对定制公交的使用感受,构建定制公交乘客满意度模型,并利用结构方程模型对各潜变量与定制公交满意度之间的影响关系进行定量分析。通过问卷调查的形式探究了重庆市中小学生定制公交乘客满意度的影响因素,结果表明：乘客期望(-0.34)对乘客满意度具有负向直接影响,其余变量对乘客满意度均为正向影响,其中感知质量(0.83)、感知价值(0.42)对乘客满意度的影响最为显著;乘客满意度对乘客忠诚存在直接影响关系,直接影响效应值为0.56,说明乘客满意度越高,继续使用或推荐他人使用定制公交的意愿就越强烈。     

基于OD需求的城市轨道交通网络扩张设计

为了解决在已有部分轨道交通线路的基础上进一步网络扩张设计的问题,以最大化轨道交通网络能满足的起讫点(OD)需求为目标,建立了城市轨道交通网络扩张设计的整数规划模型,并提出了考虑乘客在扩张后的轨道交通网络中实际出行路径与交通方式间竞争的多项式Logit模型,以获得合理的轨道交通出行需求分担率.通过无锡市轨道交通规划案例验证了网络扩张设计模型的有效性与高效性,该模型能在不同预算下提供科学有效的网络扩张设计方案,并可用于分析新建线路间建设优先级以及区域交通发展潜力,为城市发展与用地规划提出建设性意见.此外,通过对Logit模型中的关键参数进行灵敏性分析,发现乘客越在意旅行时间和费用,轨道交通网络越能在较少的预算下满足更多需求,修建轨道交通的性价比越高.     

城市轨道交通线路与站点规划理论研究

交通方式划分与路网分配理论与算法进行研究,是对轨道交通线网规划过程中进行客流预测的理论支撑。本文分析了影响城市轨道交通线网总体规模的因素,建立了各影响因素的多级递阶结构模型和计算城市轨道交通线网总体规模的数学模型。在客流数据资料不完善的前提下,依据城市轨道交通线路定位原则,以沿线站点人口覆盖量最大、线路建设总费用最小为目标,提出了城市轨道交通线网三阶段规划法,该方法避免进行客流预测带来过大人力、物力的花费。建立了基于乘客出行时间最短的最优平均站距模型、车站选取的覆盖量模型与费用效益模型。     

岳阳城市轨道交通网络发展规划研究

采用合理的研究思路,分析了城市轨道交通网络布局形态的特点,解析岳阳市城市发展和道路交通现状,基于对城区综合交通体系以及城市土地利用规划的的研究分析,预测岳阳市城区人口和经济发展,并在交通运输的需求预测基础上匡算轨道网络合理规模,规划岳阳城区轨道交通系统的布局,提出轨道交通发展的建议.     

城市轨道交通网络鲁棒性分析

为保障城市轨道交通运输网络的安全运营,使城市轨道交通网络改、扩、建优化策略更具有针对性,提升网络抗毁能力。通过复杂网络理论构建城市轨道交通网络路网模型,该模型引入虚拟换乘边概念,便于准确地描述网络中边的权重,并通过提出改进的边权函数以及交通流动态分配原则,建立了网络级联失效模型。以郑州市城市轨道交通网络进行了实证分析,结果表明:改进后的城市轨道交通网络级联失效模型能更为准确地仿真网络级联失效过程;网络在选择性攻击和随机性攻击下选择性攻击网络所呈现的鲁棒性较差。可见对于城市轨道交通网络优化时,应该重视提升关键节点的鲁棒性,实现网络高效运转。     

基于混合车型的灵活型接驳公交路径协同优化研究

为解决居民出行往返于居住地与换乘站间“最后一公里”的难题,研究了灵活型接驳公交路径规划问题。为保证接驳公交服务质量,构造乘客满意度函数将其量化。考虑混合车型联合调度对接驳车辆路径优化的影响,在给定预约需求和车队规模的前提下,以企业运营成本最小和平均乘客满意度最大为优化目标,建立基于混合车型的灵活型接驳公交路径协同优化模型,同时运用遗传算法求解模型。结果表明,采用多车型调度的算例最优适应度值优于使用单一车型的算例,说明该模型在路径优化方面具有可行性。     

基于累积前景理论的突发事件下轨道交通乘客路径选择研究

城市轨道交通网络中突发事件经常发生且影响巨大。本文基于累积前景理论,建立了突发事件下城市轨道交通乘客路径选择行为模型,分析了突发事件对轨道交通出行行为的影响。结果表明,累积前景理论可以较好地描述突发事件下轨道交通乘客的路径选择行为。     

轨道交通客流量均衡分配模型与算法

以往轨道交通网络的规划主要依靠经验的、定性的方法 ,缺乏科学性 .为此 ,首先建立了轨道交通的阻抗函数 ,然后 ,基于均衡分配原理 ,建立城市轨道交通网络的客流量均衡分配模型 ,并采用Frank Wolfe算法求解了该模型 .该模型可以较真实地反映城市轨道交通网络上的客流量分配情况 ,提高目前轨道交通规划的科学性 .     

考虑换乘客流的城市轨道交通网络末班车衔接优化研究

通过研究城市轨道交通网络末班车乘客的换乘衔接问题，对城市轨道交通网络末班车的衔接关系的复杂性进行了分析，建立了以换乘人数最大化为目标的城市轨道交通末班车衔接方案优化模型，该模型的实质是求解加权有向图的最大有向无环子图；然后，设计合适的编码方式，采用类OX法进行交叉操作，提出了对城市轨道交通末班车衔接方案优化模型适用的遗传算法；最后，利用算例对提出的遗传算法进行了验证。结果表明：该算法能够快速求得较为优化的末班车衔接方案，易于计算机实现，可作为末班车计划编制的辅助手段，为城市轨道交通网络中各线路末班车时刻表的编制提供一定的决策依据。     

基于充分可观控实验方法的城市轨道交通客流随机分配模型优化

城市轨道交通起讫点间路径客流分配直接影响各条线路断面客流量的大小,进行科学精准的网络客流分配是实施客流统计分析、客流预测、运输计划编制、客运组织等工作的重要基础。基于城市轨道交通客流在轨道交通线网内的时空分布是充分可观控的理论,辨析影响客流随机概率分配的主要因素,建立网络模型架构,基于随机效用理论优化乘客出行的微观路径选择行为和决策过程,将客流随机分配模型中的有效路径效益值函数优化为分段函数。通过对结果进行路径分配比例验证及分线断面客流量验证,说明优化方法达到预期目标,为实现规范化、科学化、系统化的城市轨道交通清分奠定了坚实的基础。     

基于客流效益最大化的轨道交通线网优化方法

针对中国城市轨道交通线网规划中线网构架主要采用定性分析的情况,建立了轨道交通线网优化的目标函数和约束条件,并给出了模型的近似优化方法,将OD(起讫点)矩阵中距离过短的出行摒弃后,各交通小区形心按一定的规则连接成网,在这个网中寻求潜在直达客流运输效率最大的子网络作为虚拟轨道交通线网,然后结合规划道路网将虚拟轨道交通线网沿一定的城市道路铺设,形成实际的轨道交通线网规划方案。     

考虑路径尺度的城市轨道交通客流分配

城市轨道交通客流分配是进行轨道交通线网规划、评估和运营管理的关键技术之一。考虑有效路径之间重叠对路径选择概率的影响,在效用函数中加入路径尺度调整效用值,提出基于路径尺度的Logit客流分配方法。以北京地铁线网为例,构建乘客出行广义费用函数,搜索有效路径,清洗自动售检票系统(automatic fare collection, AFC)刷卡数据,通过MATLAB软件进行客流分配计算。结果表明:与既有模型相比,路径尺度Logit模型路径选择概率误差降低了24.32%,提高了客流分配精度。提出的路径尺度Logit模型具有较好的适用性、有效性,对于提升城市轨道交通线网科学规划水平、降低运营安全风险具有重要意义。     

城市轨道交通换乘站点失效下网络脆弱性分析

城市轨道交通换乘站点失效会导致网络性能下降,使得系统表现出较高的脆弱性,换乘站点失效下网络脆弱性分析对于保障系统运营安全具有重要意义.考虑城市轨道交通网络和外部公共交通网络的耦合关系,分析换乘站点失效后的乘客广义出行费用,对乘客出行选择行为进行建模;从运营服务网络性能下降的视角,提出了网络脆弱性定量评估指标;对路网拓扑...     

基于耦合映像格子模型的城市轨道交通网络可靠性研究

为进一步提高轨道交通网络化背景下的系统可靠性,预防系统潜在客流风险,从复杂网络视角,分析了轨道交通网络可靠性及其加权客流网络可靠性。为衡量客流权重对网络可靠性的影响,构建了客流加权可靠性评价指标。利用上海公共交通卡数据,得到网络节点真实客流权重,以实际客流权重为参数,衡量客流加权网络可靠性。基于耦合映像格子（CML）模型,构建上海轨道交通网络动力学模型,模拟不同情境下网络节点引发的网络级联失效动力学过程,并衡量级联失效过程中的网络客流加权可靠性变化情况。结果表明：地铁网络客流加权性质在毁损初始阶段,下降较小;网络毁损规模超过50%,客流加权网络可靠性趋近于0。因此,在网络毁损初始阶段采取措施能有效防止故障在网络扩散。     

基于数据包络分析和托宾模型的城市轨道交通运输效率

基于数据包络分析(DEA)和托宾模型(Tobit)两阶段法对中国城市轨道交通的运输效率进行评价,并对其影响因素进行分析.研究采用20个城市的2015年数据.研究结果表明,我国城市轨道交通运输整体效率较低;新开通线路的二、三线城市的纯技术效率较高,但规模效率较低;大多数城市的轨道交通都处于规模收益递增阶段.城市轨道交通的运输效率与路网密度、换乘车站数量和车站数量等因素有关,其中路网密度对运输效率的影响程度较大.     

融合长短期记忆网络和图卷积网络的轨道交通短时客流起讫点预测

轨道交通客流起讫点(origin-destination,OD)矩阵存在时间相关性和空间相关性。根据客流OD的时空特征,提出长短期记忆(long short-term memory,LSTM)网络和图卷积网络(graph convolutional networks,GCN)的短时组合预测方法。预测方法主要利用LSTM网络来获取客流的时间相关性,利用GCN来获取客流的空间相关性,基于出站口建立客流OD矩阵,对整个路网的客流OD进行训练预测。实验表明:融合LSTM神经网络和GCN神经网络的短时预测模型能有效预测轨道交通客流OD。相较于单独的LSTM神经网络,组合模型在预测误差方面有所改善,更适用于短时客流OD的预测。     

北京市轨道交通票制票价改革研究

为了发挥轨道交通票价的杠杆作用,进一步完善地面公交与轨道交通衔接,优化交通结构,增加客票收入,本文通过分析国内外大都市票制体系、票价优惠策略及北京市轨道交通发展状况,提出北京市轨道交通票价改革方案。在重点分析客流量、运营成本和城市人均收入水平的基础上,确定单一票价水平为4元;实施高低峰分时定价策略,通过分析三峰时间分布及高峰客流构成,用Logit模型计算出高低峰票价分别为6元、2元;提出制定月票的策略,以及其他一系列辅助票制来保障上班族、老人等的权益。该研究为实现北京市轨道交通可持续发展提供了理论基础。     

城市轨道交通沿线土地合理开发规模研究

通过分析目前城市轨道交通运营及其周边土地利用规划存在的问题,揭示产生问题的根本原因是城市轨道交通规划与沿线土地利用规划脱节.针对问题产生原因提出轨道交通沿线土地开发应以城市轨道交通线路运输能力作为控制土地开发强度上限的基本依据及以保证轨道交通项目财务平衡(在给定政府补贴额度的前提下)所需最小客流量作为控制土地开发强度下限的基本依据,为合理确定城市轨道交通沿线土地开发规模提供了一种可行的控制方法.     

基于改进遗传算法的接运公交线路生成优化模型

城市轨道交通接运公交线路布设效果直接影响到轨道交通线路的运营效率.为了探讨轨道交通接运公交线路的最优布设方案,以最少线路接运最大客流量为目标,建立了线路生成的优化模型,并给出了求解该模型的改进遗传算法.以北京地铁5号线宋家庄站和刘家窑站的接运公交线路布设方案为例进行分析,结果表明:两个轨道交通站点布设6条接运公交线路能够使接运公交线路的载运能力最大,为205人/(km/h).