基于复杂网络的城市轨道交通网络中心性研究

城市轨道交通车站在网络中承担着乘客集散和连通区间的重要作用,如何有效评估其在客流网络中的影响力是研究网络结构优化和降低运营风险的重点。基于复杂网络理论,以车站为研究对象,通过建立网络客流分配模型,结合轨道交通智能卡数据提出城市轨道交通网络车站客流的集聚程度指标和3个客流中心性指标。将研究方法应用于北京市地铁网络,识别出了北京地铁的重点车站并且系统性分析了北京地铁早高峰客流现状,为地铁网络运营提出意见。     

城市轨道交通线路票价策略优化

票价策略是城市轨道交通经营定位决策的重要组成部分,是吸引客流和取得适当客流市场份额的关键因素,对城市轨道交通的经营状况和竞争能力起到决定性的作用.将城市轨道交通票价策略划分为票制方案和票价水平两部分,票制方案包括单一票制、计程票制和计站票制等.提出了基于客流弹性需求下运营企业的列车开行决策,对各种票制下的票价策略优化进行了全面考虑,建立了以包含客流需求和运营效益在内的社会利益最大化为目标函数的轨道交通线路票价策略模型.根据模型特点,设计了模拟退火算法求解.以长沙地铁2号线为例,计算得出了各种票制下的最优票价策略和实用票价策略.对票价策略进行了综合分析,给出了长沙地铁2号线的票价建议方案.     

城市交通组合随机用户平衡模型

提出了适用于大规模网络的组合随机用户平衡模型,能够同时预测出行分布和交通分配。因为出行分布、交通分配子模型都是建立在随机效用理论基础上,因此,整个模型具有一致性,且具有很好的行为解释。引进循环优化分配算法,并用一个简化的例子对模型及算法进行了验证说明。     

基于生命周期客流分摊成本的城市轨道交通定价方法

从便于乘客理解的角度,考虑乘客应该承担的成本及公平性问题,提出了基于生命周期客流分摊成本(Life Cycle Cost Apportioned in the entire passengers,LCCA)的城市轨道交通定价方法.该方法是在两部定价方法的基础上,将城市轨道交通项目生命周期的成本分摊到对应的客流上.论文给出了LCCA方法的计算模型及其检验准则,并简要分析了相关的政府补贴问题.将该方法应用于南京地铁2号线平均票价的测算,结果具有较强的可行性.     

基于Agent能源管网基础设施模型设计与研究

能源管网基础设施网络具有脆弱性、不确定性和自适应修复性特征.对此类系统在危机条件下的建模仿真研究可帮助研究者确定系统关键节点的位置,提高防护策略的有效性.基于Agent能源管网基础设施模型设计包括对建模对象和抽象层次的确定、各类Agent实体设计、核心算法设计和Agent交互原理设计.关联性是影响系统行为的关键因素,能源管网基础设施模型系统中关键节点的分布状态和关联性的复杂程度决定了系统整体行为趋势.     

基于离散-连续选择模型的通勤出行时间预测

把握出行者的日时间分配是交通行为分析的重要内容之一. 本文基于离散-连续建模思想, 结合运用Ordered Probit离散选择模型和Hazard连续选择模型, 建立了由上班(上学), 下班(放学)出发时刻模型和上班(上学), 下班(放学)出行耗时模型组成的通勤时间预测模型系统, 预测了通勤者的日时间安排. 研究表明, 所建模型能够以较高的预测精度, 预测通勤者的活动-出行时间安排. 研究将为活动-出行行为的整体建模预测和分析奠定时间轴预测基础, 为城市居民的交通行为分析提供模型工具, 为制定交通管理政策, 解决城市交通拥挤问题提供决策分析依据.     

混合交通运量分布与均衡配流组合模型研究

运量分布与交通分配是交通规划中的两个关键问题 ,但现有模型在我国城市交通规划的实际应用中存在不少问题。本文基于我国城市混合交通的特点 ,借助于 share需求模型 ,建立了混合交通运量分布与平衡分配的极值模型 ,并利用最优化原理证明了模型的最优解等价于 Wardrop的用户平衡原则且最优解是唯一的。最后利用方向搜索法得到该模型的算法     

城市轨道交通车站客流控制决策模型

基于车站空间分区的实时客流数据构建了城市轨道交通车站客流控制决策模型,保证车站客流组织的安全并实现车站资源的合理利用。该模型通过监测轨道交通车站空间分区的实时断面客流流量和流向,以空间分区间控制节点的通过能力与客流需求相匹配和资源节约为目标建立多目标整数规划模型。通过模型求解得到实时量化的客流控制策略,即车站客流控制设备的最佳开启数量或状态。考虑实时决策与控制措施施行的时间差异,提出通过控制策略的时间序列来判断控制措施的实施时机的方法。最后以深圳某地铁站进行实例分析。研究表明:该模型能在不同客流情况下为车站制定出客流控制策略,验证了决策模型的有效性。     

城市轨道交通站点对常规公交客流的吸引范围

分析城市轨道交通站点公交客流吸引范围的概念,利用聚集效应理论建立客流吸引范围模型,还运用该模型进行实例分析,得到不同类型轨道交通站点对常规公交客流的吸引范围,对充分利用区域资源、把握区域出行特征、提高城市公共交通的运营效率具有重要的指导意义。     

一种新的离散型网络平衡设计模型与算法

随机平衡分配模型与基于效用理论的Logit分配模型是两种有效的非平衡交通分配模型,二者具有等价性,本文将Logit模型替代常用的随机平衡分配模型应用于具有多级选择的离散型网络平衡设计模型中,构建了这类网络平衡设计问题的新模型;模型求解中,上层模型采用带自适应正态变异因子的粒子群算法,而下层问题直接利用Logit模型求解.仿真结果表明该模型与算法是有效的,适合在大型路网上应用.     

Urban transit assignment model based on augmented network with in-vehicle congestion and transfer congestion

This paper presents an augmented network model to represent urban transit system.Through such network model,the urban transit assignment problem can be easily modeled like a generalized traffic network.Simultaneously,the feasible route in such augmented transit network is then defined in accordance with the passengers’ behaviors.The passengers’ travel costs including walking time,waiting time,in-vehicle time and transfer time are formulated while the congestions at stations and the congestions in transit vehicles are all taken into account.On the base of these,an equilibrium model for urban transit assignment problem is presented and an improved shortest path method based algorithm is also proposed to solve it.Finally,a numerical example is provided to illustrate our approach.     

公交网络车费设定问题的Stackelberg博弈模型

对城市公交网络系统车费的合理设定问题进行了研究分析,考虑到乘客对公交收费变动会作出相应的反应,从而改变网络上乘客的流量分布,运用Ｓａｃｋｅｌｂｅｒｇ博弈理论,将这一问题描述为一个两级数学规则问题,在一定的公交网络收费结构下,乘客在网络上的流量分布可由随机用户平衡分配模型进行估计,鉴于两级规划问题的非凸性,提出了基于灵敏度分析的启发式算法,最后,给出一个仿真算例说明本文提出的模型和算法的合理性。     

基于时刻表的轨道交通网络动态配流模型研究

目前轨道交通配流问题的研究多以静态为主,难以描述乘客流量的动态变化特征,而轨道交通的网络化和基于时刻表的运行方式使得应用基于时刻表的动态配流方法研究轨道交通网络上的流量变化成为顺理成章的事,本文正是研究了轨道交通网络上的基于时刻表的动态配流模型.首先根据轨道交通网络的运行特点建立轨道交通的时空网络,表示并分析了时空网络上路径和路径费用的组成.然后建立了轨道交通时空网络上的均衡配流模型(user equilibrium),并通过相继平均算法(MSA)对模型进行求解,在传统的Dijkstra算法的基础上改进了最短路径的搜索方法.最后通过北京轨道交通网络的局部线路对本文的模型和算法进行了验证.     

基于支持向量机方法的轨道交通乘客旅行时间短时预测方法研究

目前,北京市已建成总长456km的轨道交通网络,41个换乘枢纽,已基本形成网络化运营,轨道交通在北京公共交通系统乃至城市交通系统中发挥越来越大的骨干作用. 同时,由于北京城市空间调整,城市交通出行活动中心有随城区扩展外移之势,轨道交通出行旅行时间越来越受到关注. 因此,本文研究基于历史数据的轨道交通乘客旅行时间预测方法,引入支持向量机回归模型,并针对预测算法中模型参数的选择问题,提出基于遗传算法的预测模型参数寻优算法,用以提高预测精度. 最后选取实际轨道交通运营线路的动态信息进行计算,预测结果误差小于10%,获得了较高的精度. 生成的旅行时间预测信息,通过乘客信息系统的发布,能够有效减少旅客换乘走行与等待时间,均衡网络客流分布,提高轨道交通网络运营效率.     

考虑换乘费用的城市公交网络随机用户均衡配流模型及算法

文章在引用增广公交网络的基础上,考虑换乘次数对乘客出行时间的影响,引入换乘次数惩罚因子,给出了计算换乘费用的方法,并给出了乘客在公交出行中包括步行时间、等待时间、乘车时间和换乘时间以及换乘惩罚在内的路径费用. 在此基础上,构建了随机用户均衡模型来描述城市公交O-D需求在网络上的分配问题,证明了模型的最优解满足平衡条件,采用改进的MSA算法对模型进行求解. 最后,用一个简单算例验证了模型及算法的可行性和有效性.     

轨道交通服务改善措施排序方法——沙桶模型

为高效地提高城市轨道交通乘客对服务质量的满意度,需要全面了解乘客对轨道交通服务改善措施的意愿,并对措施进行优先级排序,将有限的资源投入到改善乘客最关注的要素上.针对目前轨道交通乘客服务改善大多止于大方向的策略性研究,缺少反映乘客具体意见的改善措施研究,故设计一种新形式的调查问卷,以便同时调查改善策略和措施;针对"木桶理论"和"重要度-绩效"方法在对措施进行优先级排序中存在的缺陷,提出综合考虑"重要性","绩效"和"影响人数"的改善措施优先级排序新方法——"沙桶模型",模型直接分析乘客的具体意见并可以区分"重要度-绩效"方法中同一象限内指标的优先级.以新形式的调查问卷收集武汉市轨道交通乘客对改善策略和措施的具体意见,采用"沙桶模型"分析其措施优先级排序,认为目前武汉市轨道交通最应该优先改进的是增加各站点的售票机数量,减少换乘步行时间,增大售票机可靠性等.     

考虑拥堵传播的轨道交通车站站台承载人数研究

掌握拥堵传播条件下的轨道交通车站承载人数变化规律,是提高城市轨道交通系统安全保障能力的基础。从人、站、车多子系统角度出发,结合客流、站台及列车多属性特征,建立基于系统动力学的城市轨道交通车站承载人数计算模型。设计多组别灵敏度仿真分析实验,从多角度分析站台承载人数影响因素。结果表明,拥堵传播与正常条件下车站承载人数变化情况具有较大差别,列车发车间隔、乘客进站速率和去向比例对车站人数变化情况影响较大,列车到站间隔影响相对有限。研究结果可以为特定客流特征车站制定客流组织策略提供科学依据。