城市轨道交通网络布局的双层优化模型

为了有效布设轨道交通网络,考虑可达性约束与轨道线网合理规模约束,建立了城市轨道交通网络布局优化的双层模型。该模型上层为一个多目标函数,其使得总出行时间最少,轨道交通线网总长度最少及总换乘次数最少;下层通过容量限制分配方法将客流在轨道交通线网上进行分配。算例结果表明,运用该双层模型可对所有可能的轨道交通线路进行筛选,并得到最优的线路网络布设方案。该模型可用于城市轨道交通规划中,对线路网络进行优化布局。     

弹性需求下拥挤道路收费优化模型与算法

研究了弹性需求下道路收费的优化问题。建立了双层规划模型。其中上层模型以最小化网络总的出行费用为目标。下层模型满足弹性需求下的平衡分配模型。提出了满足Wordrop平衡原则的模型以及求解算法,最后给出了算例。     

基于出行时间预算的多模式多类用户城市交通均衡分析

在道路交通与轨道交通组成的多模式城市交通网络中,考虑路径出行时间的不确定性,对用户的交通模式与路径的选择行为进行分析,建立基于出行时问预算的多模式多类用户均衡交通分配模型,设计基于路径配流的求解算法.研究结果表明:该算法适用于路径费用不具备可加性的交通均衡模型的求解;交通需求、路网降级及用户所需的可靠度水平对交通模式及路径选择均具有显著影响;随着交通需求水平的提高或路网降级加剧,用户选择轨道交通出行的份额增加,且可靠度需求较高的用户选择轨道交通的份额增幅更高.     

弹性需求下的轨道交通客流分配模型和算法

分析了轨道交通客流需求量的影响因素.以拥挤条件下的出行阻抗函数为基础,通过引入弹性需求条件下的轨道交通均衡配流条件,构建了弹性需求下的均衡配流模型.根据模型的特点,给出了改进的用于求解弹性需求下的轨道交通均衡配流模型的Frank-wolfe算法.最后通过一个算例说明了算法的有效性和合理性.     

限速条件下考虑服务水平可靠性的连续均衡网络设计

针对仅仅依靠路段拓展来缓解交通拥堵的局限性和网络设计中引起服务水平的波动性问题,建立了一个在限速条件下满足服务水平可靠性的连续均衡网络设计双层规划模型。上层规划目标为最小化网络的总出行阻抗和投资预算之和,同时考虑服务水平可靠性约束;下层规划为考虑速度限制的用户均衡。针对建立的双层规划模型,设计了基于蒙特卡洛的遗传算法进行求解。数例计算表明,在满足一定的服务水平可靠性需求下,结合合理的限速策略,能够从系统和局部的角度保证交通系统性能和出行质量,提高网络交通运行效率。     

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。     

基于Nested Logit模型的城市轨道交通网络票价制定方法

利用水平为2的Nested Logit模型建立离散选择模型,定量分析城市轨道交通的分担率。考虑乘客出行的便捷性因素,建立各交通方式的广义出行费用函数。在此基础上,提出了城市轨道交通网络化运营平均票价计算方法。最后给出重庆规划轨道交通1、2、3、6号线票价建议方案。     

兰州市轨道交通对城市时空格局影响初探

随着国内轨道交通的规划与兴建,有效提高了城市居民的出行效率,对研究城市空间演变也具有重要意义.以兰州市地面公共交通和轨道交通的出行时间以及交通路网为基础数据,运用比较分析法和最小阻抗的可达性分析模型研究轨道交通对城市时空格局的影响.研究发现,兰州市轨道交通相比地面公共交通工具出行效率提高了2.64倍,有效缩短了居民的出行时间;市区外围轨道交通站的辐射范围大于中心城区,轨道交通的建设更有利于市区外围居民.轨道交通影响下兰州城市空间结构由扁椭圆状变为近似圆状特征,城市的时空压缩效应明显;城市的空间可达性得到明显提高且分布更加均衡,有效增强了城关区、安宁区、七里河区、西固区之间的城市联系.     

考虑车位占用率的机场停车场收费定价模型

由于航空旅客小汽车出行需求的持续增长,机场停车需求不断增加,进而导致机场停车场出现了供需不平衡的状况,本文基于收益管理思想,以期望车位占用率和停车场收益最大化为决策目标,建立了机场停车场收费定价的双层规划模型,基于随机用户均衡原则,建立了航空旅客出行方式选择模型作为双层规划模型的下层模型,并根据所建立的模型设计了相应的求解算法,而后通过算例验证了所提出的模型和算法的可行性。结果表明,在定价时,考虑停车场的容量和车位占用率,能够使停车资源得到更好的利用。     

连续型公交专用道网络布局优化模型

针对以往离散公交专用道网络布局的局限性,从公交专用道布设的现实条件、规划与建设实践入手,利用网络优化方法提出了面向公交走廊的连续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小化路网用户总出行时间为目标的连续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,并应用遗传算法(genetic algorithm,GA)求解该模型.通过算例验证了该双层优化模型有效性与实用性,以及连续型专用道网络布局方案相较与离散型方案的优越性.     

太原市轨道一号线站间OD及沿线区段空间分布研究

客流预测是轨道交通网络规划的一个重要组成部分,结合轨道交通客流预测结果,基于重力模型,可以分析得到轨道线路上沿线各站点间OD分布,在此基础上,将轨道沿线按土地利用进行区段划分,可以得到轨道沿线各区段的空间分布。站间OD分布与沿线区段空间分布结果可以很好地反应出轨道沿线各站点及各区段用地的人口出行特性,结合轨道线路沿线土地利用规划,可以实现客流预测与土地利用的互动反馈。本文以太原市轨道一号线为例,对其站间OD分布及沿线区段空间分布进行研究。     

高峰期轨道交通廊道出行均衡模型及算法

为了指导城市轨道交通运营、规划及管理,在考虑轨道车厢内拥挤和早到与晚到成本的情况下,通过建立轨道交通廊道中的出行动态均衡模型,研究了模型算法以及出行时间价值对乘客出行分布的影响.如果乘客通过权衡拥挤成本与延误成本,选择最佳轨道班次使得个人出行总成本最小,那么会达到出行成本的用户均衡状态.基于Frank-Wolfe算法迭代计算轨道交通廊道中用户出行时间分布均衡解.结果 表明,均衡状态时,不同讫点的乘客连续分布在不同班次之间,人数分别在各自误时成本最小的车次上达到峰值;晚到成本增大到一定程度时,没有乘客选择晚到的班次;减少单位早到误时成本时,乘客只权衡拥挤成本来选择班次.研究结果不仅对轨道交通管理有一定理论意义,也对个人出行选择行为有一定的实践指导意义.     

随机需求多目标连续均衡网络设计

为考察多目标特性以及需求不确定性对网络设计的影响,假设OD(origindestination)需求服从双侧截尾正态分布,构建多目标连续均衡网络设计的双层规划模型。上层规划以系统出行时间的期望最小、路网服务水平可靠性最大和投资预算最小为目标,下层规划采用用户均衡分配刻画出行者路径选择行为。给出基于蒙特卡洛仿真的多目标遗传求解算法,采用测试网络验证模型和算法的有效性。研究结果表明:采用多目标连续均衡网络设计模型可以获得多个非劣解供决策者选择;不同目标之间存在明显的相关关系,尤其是投资手段存在明显的边际递减效应,宜结合交通管理措施共同使用。     

城市停车换乘设施选址模型

为了引导更多的小汽车出行者在城市中心外围换乘公共交通出行,从P+R合理选址的角度出发,在分析停车换乘选址原则及影响因素的基础上,将换乘需求量最大化和尽量利用已有设施使建设成本最小化作为目标函数,构建了基于轨道交通线网的城市停车换乘设施选址双目标规划模型。模型约束条件引入了出行费用对出行方式选择的影响,并根据模型特点设计了相应的遗传算法。最后通过构造的算例验证了模型的有效性。     

基于双层规划的公航联运旅游交通网络规划研究

为了满足旅客多样化的出行需求,规划旅游交通网络,本文基于旅客联运出行视角,提出一种新的公路-通用航空短途运输联运（公航联运）方式,构建了公航联运旅游交通网络双层规划模型。上层以旅客出行总时间最短和交通网络线路运营总成本最小为目标,设计交通线路方案,下层模型以单个旅客出行时间最小为目标,对线路进行客流量分配。采用遗传算法求解模型,通过实例分析表明,构建的公航联运交通网络模型具有科学性,合理性和可行性。     

公交主导型大城市综合交通系统

该研究分析了城市发展模式与综合交通系统演变的规律,总结了城镇化过程中交通系统发展与城市空间布局之间的相互关系。以重庆、昆明、西安和太原等城市为研究对象,提出了不同类型城市在不同发展阶段的综合交通体系结构规划方案。针对城市综合交通枢纽一体化运行效率优化问题,从规划、设计、运营3个层面,研究了枢纽内多方式协同运行的机理,分析了枢纽不同交通流线衔接及相互作用原理,提出了集内部客流组织、设施管理和运营计划动态协同于一体的城市综合交通枢纽运行管理方法。研究了轨道交通能源消耗影响因素及其重要度排序,构建了轨道交通能耗测算模型,并与道路交通能源消耗进行了对比。进行了道路交通状态特征分析实证研究,以北京市京通快速道路为实证对象,对公交专用道方案的实施效果进行了后评估。以北京市为实证城市,系统分析了居民出行行为,提取个体出行特征,构建了不同类型乘客交通方式选择模型,并总结了多样化出行需求的发生规律。课题研究成果为我国公交都市的建设和运营提供了科学基础。     

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。     

基于人性化理念的城市轨道交通服务水平评价模型

本文从人性化轨道交通理念的角度出发,在分析轨道交通乘客出行决策过程以及乘客心理需求分析的基础上．基于对轨道交通运行性、舒适便利性、经济、安全等方面的研究,分别提出了轨道交通运行、系统服务的评价指标,建立人性化轨道交通服务水平评价模型。     

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。     

综合客运通道设计的双层规划模型及算法

描述了综合客运通道的网络结构,分析了通道内旅客出行的广义费用函数,将运输成本、安全性、舒适性等服务属性作为出行阻抗的度量因素,以添加新的旅客运输方式为手段来优化旅客运输网络,设计了综合客运通道离散型网络优化设计问题的双层规划模型,上层模型以网络容纳的OD需求量最大为目标,下层模型为用户平衡问题.采用分支定界法对模型进行求解,并通过算例证明了模型的有效性.根据结果比较各方案的单位投资额所引起的网络容纳OD需求增加量,进一步从投资效率角度解释了方案的优劣,分析表明,该模型和算法能够得到综合客运通道网络优化设计的最优投资方案,为建设决策部门提供定量的决策支持.