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。     

综合交通系统条件下城市轨道交通线网规模测算

以城市综合交通系统内各运输方式健康发展、合理竞争为目标,提出基于"溢出+转移"的城市轨道交通客运需求分析方法,即考虑溢出交通需求并应用转换系数测算出溢出客流量,以及采用三次吸引法和客流转移理论相结合的思路测算得转移客流量,并构建了综合交通系统条件下的城市轨道交通线网规模测算方法。以2020年成都市城市轨道交通合理规模测算作为实例,验证方法、模型的可实施性与有效性,并将其与出行需求法和财政实力"可能"分析法测算结果进行对比。结果表明:该方法的相对测算误差在5%以内,测算结果较为可靠,可用于城市轨道交通线网规划的借鉴与修正。     

珠海市公交线网优化研究

依据珠海市公交线网的拓扑特点及公交乘客O-D量(起点、终点的客流量),提出了以直达乘客运输量最大为目标函数的公交线网优化模型。运用数学规划中求解指派问题和最短路问题的算法,对公交线网优化模型进行求解,得到最优公交线网规划方案。此外,还运用了线路客流分布均匀性检验方法验证了优化方案的正确性。     

基于多智能体仿真的城市轨道交通限流策略

针对高峰时段城市轨道交通线路过饱和客流的运输效率问题,基于地铁线路的网络拓扑结构与客流需求矩阵,建立了以客运周转量最大为目标的城市轨道交通线网限流的多智能体仿真模型。该模型以Anylogic软件为建模基础,通过构建列车类、线路类、路网类、乘客类等4类智能体,实现了乘车限流、站台限流和闸机限流等客流控制手段,提出了针对单线多站地铁线路的全线协调的客流控制策略。规模为23个车站、122 933对OD（起讫点）的某条地铁线路的客流控制实验结果表明,限流提升了1.01%的总客运周转量。     

基于城市轨道交通大数据的站点客流存量反演与客流去向预测

利用图论中交通/流量网络的概念对轨道交通路网进行了拓扑建模,对各个站点通过闸机进/出站客流量和通过线路到达/离开客流建立了客流守恒公式.基于该守恒公式和大数据机器学习算法对路网每个站点进出站数据进行分析和挖掘,得到了将路网客流量"分配"到每对进出站点间K条最短路径上的比率,进而建立了反演各个站点客流存量和对线路客流负载进行预测的数值算法.文章利用上海轨道交通路网数据对该反演预测算法进行了数值测试,结果与实测数据吻合,说明算法有效.     

城市轨道交通网络客流协同控制模型

从线网层面构建城市轨道交通进站客流协同控制模型,为客流控制措施的制定提供理论依据。该模型以网络客流需求及分布特征为基础,建立客流需求与输送能力匹配度最大化和延误客流量最小化的多目标数学规划模型,计算控制目标条件下的车站最佳进站客流量,为限流车站选取、限流时段确定以及限流强度确定提供量化依据。模型具有计算简便、快速等特点,适用于大规模路网条件下客流控制策略的生成。最后,以北京市轨道交通网络为对象进行实证分析。研究结果表明:该方法能够指导车站限流措施制定,验证了模型的有效性和准确性。     

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。     

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。     

城市公交主干线网布局优化模式与方法研究

文章从城市公交线网空间结构的演变趋势出发,提出了公交线路分层次进行规划的思想,基于中枢网络结构理论构建了城市公交主干线网的布局优化模式;根据公交主干线路的特点和功能定位,针对传统直达客流方法应用于城市公交主干线网布局优化的不足,提出了以直达客流运输密度最大和直达客流绕行系数最小为目标的公交主干线网布局2阶段优化模型,对模型的合理性进行了论证,提出了简单实用的求解算法,结合烟台开发区公交调查数据,对公交线网进行了优化,证明了该方法具有较强的实用性.     

基于组合熵优化的铁路客运网配流方法

针对铁路客运网的客流分配问题,以铁路列车开行方案为基础,由各OD间多条旅客出行路径构建铁路客运网.采用广义的旅行费用作为旅客出行路径综合总阻抗的度量,考虑不同铁路线区间客流输送能力和旅客出行路径综合总阻抗,提出不同铁路线区间客流输送能力饱和熵与旅客出行路径综合总阻抗熵等新概念.建立了以OD客流量守恒、旅客换乘次数限制以及客流量非负限制为约束条件,铁路旅客输送能力与旅客出行需求尽可能匹配的客流分配优化模型.根据区间客流输送能力和旅客出行路径综合总阻抗在实际问题中的重要程度,提出了基于组合熵优化的客流分配迭代优化求解算法.算例表明,利用该客流分配模型和算法能够得到更有效更细致的不同出行路径的铁路客流分配方案.     

基于海量IC卡数据的公交客流时空分析

研究公交客流时空变化规律可以更深入地了解乘客的出行规律和出行需求,从而更好地为公交规划和调度提供服务。本文以厦门市2015年6月13日至26日的公交IC卡数据和车辆GPS数据为数据源研究公交客流的时空分布规律。论文运用Hadoop MapReduce分布式计算框架进行公交客流量的并行计算,从不同日期(工作日、双休日、节假日)和不同用户群体(老人,学生和成人)两个角度以小时为单位探索了公交客流的时间分布特征;在对公交站点的上车人数进行核密度分析的基础上,从站点客流量的总体空间分布及不同时段变化特征两个角度探索公交站点客流的空间分布特征,并以SM城市广场为例进行热点站点客流流向分析。研究发现:厦门市公交客流的时间分布规律呈现M状分布,但有别于北京市公交出行的M状分布,晚高峰的客流量约占早高峰客流量一半;站点客流空间分布规律呈现岛内连片聚集,岛外零星点状分布,岛内站点客流一日内早高峰呈现"入"状分布,随时间而演变为东北—西南走向的"一"状分布; SM城市广场、火车站和中山路商圈一直是全天的公交客流热点区域。     

城市公共交通线网优化的图论模型与算法

用图论的方法，以城市客流OD分布为基本依据，给出了城市公共交通线网优化的图论模型，对Kuhn－MunkreS算法作了一些改进，使之适应双向约束条件，并提高了运算速度；还给出了改进算法正确性的数学证明．本模型可用于大、中城市公共交通线网的优化． 城市公共交通线网优化的     

基于组合优化算法下的校车发车时间问题研究

以校车调度为研究对象,采用非线性动态组合优化的方法,以包含校车运营成本和学生出行成本在内的社会总成本为优化目标,考察最优校车发车时间间隔。以海南大学校车调度为研究对象,在考虑学生客流的变化规律时,将学校校车站点量化并采用驻站调查的方式,对其断面客流量包括上、下车人数、留站人数以及承载人数进行调查工作,获得运营时间内各时段内不同站点的客流量。依照客流规律建立了发车时间间隔的模型,通过分析最佳的校车发车时间间隔,进一步求得了全天客流高峰和全天客流低谷下的最优发车时间间隔,从而制定出新的发车方案。     

西安地铁换乘站大客流组织研究

地铁换乘站客流组织是地铁运营管理的重点,当换乘站出现大客流、或某条线路发生延误、运能不足导致换乘站大客流事件时需要客流组织以及行车组织的相互配合,确保地铁安全运营与乘客人身安全。该文以北大街站为例,研究了大客流情况下线网联动,行车组织配合的措施。     

基于限时免费换乘的公交线网优化模型与求解算法

针对"限时免费换乘"政策的提出,为了使轨道交通与地面常规公共交通线网构成的综合公共交通网络更加合理,以公交线网系统总费用最小为目标,将"限时免费换乘"条件作为乘客乘车成本因子,以公交单条线路长度、线路非直线系数、线路重叠系数、换乘次数为约束条件,建立了城市轨道交通与地面常规公共交通线网优化模型。考虑"限时免费换乘"条件,从信息素的累积与惩罚机理着手改进了蚁群算法,并给出了将该算法求解城市轨道交通与地面常规公共交通线网优化模型的算法流程。所建立的模型与改进的蚁群算法为优化轨道交通与常规公共交通系统构成的综合公共交通网络提供了一种新方法。     

城市轨道交通网络突发事件影响客流量的计算

城市轨道交通网络发生突发事件而造成临时性中断后,因列车运行延误具有传递性和扩散性,此时各相关车站会形成延误客流、绕行客流及损失客流.引入图论的方法建立城市轨道交通网络局部中断评价模型;再结合轨道网络单位时段内各站点间的起讫点出行分布历史或预测矩阵,得到了在各个受影响站点的各种受影响客流的评价模型.根据这些模型可以得到网络节点破坏后各相关站点随着时间的推移而不断变化的受影响客流量、绕行客流量、拥堵客流量、延误客流量、损失客流量、损失时间等参数.通过对上海轨道交通的局部网络的分析计算,证明了该应急处置参考模型的有效性.     

并行蚁群算法在公交线网优化中应用

针对实用有效的公交线网优化模型很少的现状,提出了一个以直达客流密度最大为目标的公交线网优化模型.该模型以换乘次数最少、单位长度运送客流量最大为优化目标,线路长度、非直线系数等作为约束条件.为求解该模型,并综合考虑优化质量和通信开销,采用了基于粗粒度模型的并行蚁群算法.数值实验验证了模型及算法的合理有效.     

现代有轨电车适宜客流负荷强度研究

客流强度是表征轨道交通线路所承担交通负荷的重要指标,是确定轨道交通线网功能、交通制式、建设时机和运营组织的关键因素。在对现代有轨电车技术特点分析的基础上,通过分析运输能力、发车间隔、服务水平、客流变化规律及旅客出行距离与时间目标等因素,按照运营初期和远期两个阶段,采用"服务水平极限法"探讨了现代有轨电车合理的客流负荷强度范围,为城市公共交通规划与研究提供决策支撑。     

城市公共交通线网优化的图论模型与算法

用图论方法,以城市客流OD分布为基本依据,给出了城市公共交通线网优化的圈论模型,并对Kuhn－Munkres算法作了一些改进,使之适应双向约束条件,并提高了运算速度;文中还给出了改进算法正确性的数学证明．本模型可用于大、中城市公共交通线网的优化     

大小交路套跑行车组织模式下的客运组织研究

目前各大城市地铁进入全面网络化运营时代,随着新线的不断开通,客流量与日俱增,有些线路出现客流不均、断面客流差异过大等情况。为解决因断面客流差异过大导致的客流较少区段能力浪费而客流量大的区段服务水平降低现状,各城市陆续实行大小交路套跑行车组织模式。为保障大小交路套跑模式下车站正常运营秩序,营造安全舒适便捷的乘车环境,客运组织工作尤为重要。以天津地铁为例,论述了大小交路套跑下客运组织的重要性及相关工作。