基于半张量积理论的公交网络查询

基于半张量积的公交网络查询方法,利用高维数组记录公交网络中站点间连接信息,通过矩阵的半张量积运算,构造直达检验向量、换乘信息矩阵,检验起讫站点间直达、一次换乘以及二次换乘是否可实现连接。利用矩阵乘积量化查询过程,以矩阵形式描述查询结果,使得公交网络查询清晰可辨。     

公交服务水平、交通需求管理与公交吸引力——基于客观选择与主观意愿的双重检验

基于我国城市机动化发展特点和优先发展公共交通的背景，利用常州市有选择权居民的RP数据和私家车使用者的SP数据，运用二元logit模型和累积logit模型，构建了公交服务水平、交通需求管理与公交吸引力的理论框架。研究发现了公交服务水平与交通需求管理对有选择权居民公交吸引力的积极影响；公交服务水平与交通需求管理间存在显著的互补效应；在相同境况下，公共交通对小汽车出行者和电动自行车出行者表现出不同的吸引力。研究结果表明：对机动化水平较高的城市，交通治理不应只发展公共交通，还需实行适当的交通需求管理，形成公交激励与私家车管制相互补充、共同治理的局面。     

公交网络的认知及可靠性分析

分析了人们公交出行的站点选择行为,提出站点服务区概念并利用Voronoi图对其进行测度.在此基础上,运用复杂网络理论构建了公交站点网络与公交线路网络模型并定义了网络节点的权重向量,同时定义了针对公交系统可靠性评价的公交服务可靠性指标,并设计了相应的攻击策略.结果表明:对于随机攻击,公交站点网络表现出比公交线路网络更强的鲁棒性,而对于蓄意攻击,公交站点网络则表现出更高的脆弱性.     

基于环境保护的拥挤定价下公交收费策略研究

交通拥挤和污染是目前世界多数大中城市普遍面临的问题,公交优先和拥挤定价是针对该问题的有效管理措施.本文采用交通行为科学的理论和方法,从系统科学角度将环境保护、拥挤定价和公交收费等问题结合起来,设计了基于环保目标的拥挤定价下公交收费策略,解释了如何通过拥挤定价和公交收费等经济手段实现缓解交通压力减少交通污染的管理目标.本文以广州市为典型实例,进行了相应的策略分析.     

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。     

我国大城市公交网络结构的实证研究

对城市公共交通网络结构的深入了解有助于更好的规划、设计与评价公交系统.运用复杂网络的研究方法对我国5个大城市的公交网络结构进行实证分析,统计了路长、群聚系数、度分布等物理量.结果表明网络结构近似于随机网络,不同于国外城市的无标度网络结构.通过分析各个统计量在城市交通中的实际意义,分析了可能造成这种差异的原因.     

基于双重限制的公交网络SUE配流模型及算法

考虑站点泊车容量和运送能力双重限制条件下的公交网络系统随机平衡分配问题，建立了与其相等价的数学规划模型，并提出有效的迭代算法．由于线路容量的限制，会导致乘客的过载延迟，车辆排队会使过载延迟进一步增加．在该模型中，乘客的过载延迟时间可由相应容量约束的拉格朗日乘子计算得到，车辆排队延误时间由排队论的理论求得．最后，实例表明该模型和算法是合理和有效的．     

公交运营的协控准点滞站调度模型

滞站调度策略是公交日常运营中最常用的一种控制策略.针对传统滞站策略存在较高误控率的问题,提出一种新型的协控准点滞站调度策略,该策略依据车辆在当前站点和下一站点的准点信息,来综合判断是否需要对该车辆进行滞站控制.为了获得车辆在下一站点的发车时间信息,设计了基于支持向量机的公交旅行时问预测模型.最后,利用基于Paramics的仿真实例对本文提出的预测模型和调度策略进行了验证,结果表明,基于支持向量机的预测模型具有较高的预测精度,可以为协控滞站调度策略提供较可靠的依据;协控准点滞站调度策略比传统的滞站调度策略具有更低的误控率和较少的乘客等待费用.     

交叉口公交优先预信号感应控制策略仿真实现

为实现公交优先预信号感应控制策略,采用交通仿真软件VISSIM中逻辑控制语言VAP编写其程序,并结合软件进行仿真分析。从空间和时间两个方面对预信号设置进行了研究,提出具有＂要＂、＂抢＂、跳相功能的公交优先预信号感应控制的方法,并将基于此三种控制方法的VAP控制程序应用于北京市幸福大街交叉口的仿真实例中。结果表明：预信号绿灯提前启亮时间为4s、预信号红灯提前启亮时间为5s时公交优先预信号感应控制效果最优。公交优先预信号感应控制较无公交优先固定控制和公交优先预信号固定控制方式能大大降低主干道直行公交车和社会车辆延误,保证了交叉口主干道直行车流的顺利通行。     

公交补贴与运营策略的实施效果分析

在一个考虑居民收入水平差异性的线性单中心城市中,构建交通出行模式和居住区位选择均衡模型,探讨了可能存在的出行分布模式,研究了公交票价补贴、增加发车频率或提高公交运行速度等运营策略对居民效用和政府租金收入的影响.研究发现在不同的出行分布模式下,公交补贴和运营策略的实施效果不同.当所有人都选择公交出行时,三项策略能使所有居民获益,但不能缩小居民间的效用差距,也不能提高政府的租金收入.当存在部分人选择小汽车出行时,三项策略可以缩小居民间的效用差距,促进社会公平.而且在所有出行分布模式下,提高公交运行速度策略会降低政府的租金收入.理论研究结果可以为政府交通管理部门制定公交补贴和运营管理策略提供借鉴和启示.     

基于乘客感知的公交服务可靠性测度模型

分析了APTS环境下的公交服务特性、乘客出行特性及其相互作用关系。采用多智能体建模方法,对信息条件下乘客的认知方式以及出行行为规则进行了建模,同时构建了模拟公交营运服务过程的仿真模型。基于服务客体对于服务系统的感知及其行为演化,提出了公交服务可靠性测度模型和方法。以上海49路公交线为背景进行了服务可靠性分析,仿真结果显示:相比传统指标而言,提出的感知候车时间与可靠性因子能够更为真实的反应乘客对于公交服务可靠性的感知;运能饱和的情况下,公交服务可靠性对供需匹配状况的敏感度上升迅速;运能非饱和状况下,营运当中合理地采取准点措施,可显著提升公交服务可靠性。     

考虑异常车次的公交车辆调度计划问题研究

公交系统在实际运营过程中经常受到车辆故障、交通拥堵以及客流量增加等因素的干扰,造成异常车次的产生,并以延误车次和临时新增车次最为常见.在制定公交车辆调度计划时,预先考虑可能发生的干扰,可以提高调度计划的鲁棒性,降低恢复正常运营的成本.本文针对公交车辆调度计划的制定问题,考虑延误车次和新增车次两种受扰车次,提出重新分配车次和调整车次发车时间两种恢复策略,建立考虑异常车次的车辆调度模型,以提供鲁棒性较强的车辆调度计划,并设计了一个基于行列生成算法的启发式算法进行求解.在求解过程中,原问题被分解为主问题和三个子问题,并分别使用Bellman-Ford算法求解初始线路、使用标号法求解修正线路,以及使用禁忌搜索算法提高求解效率.最后,一系列的对比实验表明,本文提出的模型可以提供更具鲁棒性的公交车辆调度计划方案,能够减少干扰场景下车次的调整次数,对减轻公交调度管理人员的工作复杂性具有帮助作用.     

新型公交网络模型与最优线路选择算法

针对公交线路的最优线路选择问题,给出了基于标号公交网络二分图模型,在此模型基础上给出了最小换乘条件下的可行线路的“纺锤-修剪”搜索算法,进而给出在最小换乘条件下的最短路径和换乘站点的数学规划方法.最后给出算例并验证了该方法的有效性．     

单点公交优先感应控制策略效益分析与仿真验证

单点交叉口信号优先可以降低公交车辆延误且易于实现.研究了公交相位绿灯延长、红灯早断和插入相位三种单点公交优先感应控制策略;应用延误三角形方法建立了以公交车辆车均延误变化量和非优先相位车均延误变化量为指标的三种单点公交优先策略效益计算模型.以两相位信号控制为对象,计算对比分析了三种公交优先策略的正负效益及其影响因素,并通过仿真进行了验证分析.研究表明:公交相位绿灯延长、公交相位红灯早断和插入公交相位三种策略都能够降低公交车均延误,与此同时也都会带来非优先相位车流延误的增加,但影响的程度不同.公交相位绿灯延长策略的效益略小于公交相位红灯早断策略,而相位插入策略的效益与插入时刻等多因素相关.     

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。     

考虑公交车辆影响的城市交通流元胞自动机模型

城市道路上的车流主要是公交车和小汽车混合流,而一般交通流理论都是以小汽车流为对象进行研究和建模。在对现有经典交通流元胞自动机模型进行总体分析的基础上,提出了一种考虑公交车辆影响的多速混合车辆双车道元胞自动机模型,重新标定了元胞长度、运行车速、随机慢化机制,引入了公交车辆,设定了公交车停靠站、改进了车辆变换车道规则,小汽车与公交车不仅最大速度不同,而且车辆运行中占用元胞点数也不同。通过计算机对新模型进行模拟,再现了传统交通流三参数之间的关系,发现纯小车流与考虑公交车流相比阻塞项更为明显和规律,只要在车流中存在公交车,整个车流的流量和速度就会受到较大的影响。为进一步更好地描述城市混合交通流奠定了基础。     

基于线网结构的公交协同调度时刻表模型

为提高城市公交服务水平和效率,基于复杂网络理论对公交线网协同调度问题开展研究。通过构建公交线网协同调度换乘复杂网络,以路网换乘点换乘车辆数最大作为优化目标,从路网结构层面提出换乘点换乘权重系数,建立时刻表模型。针对模型的特点,设计了基于遗传算法的求解方法,用算例验证了模型和算法的有效性。     

随机需求下公交时刻表设计的鲁棒性优化

考虑在实际运营中乘客需求具有随机性,固定需求下优化的公交时刻表不适应运营的要求.随机需求下的期望值模型忽略了不利可能事件对运营的负面影响,针对此情况研究随机需求下公交时刻表设计的鲁棒性优化.模型综合考虑乘客成本与运营成本,采用鲁棒性优化权衡目标期望值与偏差期望值.结合随机模拟技术,选用遗传算法求解模型.给出了算例,验证了模型和算法的有效性.通过比较固定需求模型、随机需求期望值模型、随机需求鲁棒性模型,说明在鲁棒性优化下需要提供更多的交通供给以降低偏差期望值.最后,对鲁棒性模型中的偏差权重系数进行了灵敏度分析.     

基于IC卡数据的老年人公交出行行为

公交是城市老年人主要的出行方式.为研究老年人公交出行行为选择,引导老年人错峰和合理出行,提高公交运营效率,基于长沙市公交IC(Intergrated circuit)卡刷卡数据,分析了老年出行者高峰出行和无谓出行的状况.采用MNP(Multinominal Probit)模型和MNL(Multinominal Logi...