考虑满载率均衡的城市轨道交通直通运营开行方案优化

为了优化城市轨道交通直通运营的开行方案,分析了城市轨道交通直通运营的运营组织方法,划分了直通运营条件下乘客OD类型,提出了直通运营条件下的列车满载率不均衡系数的计算方法;加入了对列车多编组以及满载率不均衡性的考虑,以直通运营区间范围、不同列车发车频率、不同列车编组为决策变量,以最小化乘客出行成本、企业运营成本以及满载率不均衡系数为目标,构建了直通运营条件下城市轨道交通列车开行方案优化模型,设计了混合编码的遗传算法进行求解;以北京地铁房山线与9号线为例,研究了高峰时段和平峰时段最优的城市轨道交通直通运营开行方案,对比分析了直通运营与独立运营模式下的区间满载率等运营指标,探究了不同目标权重对最优解及优化结果的影响。结果表明：在高峰时段,与独立运营模式相比,直通运营模式在不改变列车编组的条件下,优化效果达到了12.85%;在平峰时段,开行多编组的列车可以有效地提高全线的满载率均衡性;最后通过权重分析发现随着乘客服务水平权重下降、运营企业成本权重上升,直通列车的发车频率下降,直通运营区段逐渐变小,开通直通运营列车的效果逐渐变差。     

基于逐步优化的轨道交通网络行车计划衔接

为适应城市轨道交通网络化运营需求,编制列车行车计划应当尽可能缩短乘客的换乘等待时间,方便乘客出行.从实用性和可操作性出发,提出网络换乘的主动衔接和被动衔接概念,在此基础上利用逐步优化的思路对列车行车计划进行优化,优先针对换乘客流大的换乘方向进行衔接,然后按换乘客流大小依次衔接网络上剩余换乘方向,得到优化后的列车行车计划.以上海市轨道交通网络为例验证算法的计算流程和优化结果.结果表明,在网络衔接中不同线路的列车开行间隔呈现相同或者倍数的关系,网络的整体衔接程度较优.     

基于前景理论的城际公共客运客流敏感性分析

城际客运通道不同时段交通供需矛盾日渐凸出,存在大量运输资源浪费的现象．为剖析高铁票价变动下不同时段各交通方式的客流敏感性情况,构建广义出行前景成本最小配流模型,计算城际客运通道内不同出行方式各时段的客流量,进一步构建客流敏感性模型及客流敏感度变化率模型．以中国天津至北京城际客运通道作为研究案例进行分析,结果表明,降低票价时各时段各交通方式的客流敏感度变化率接近线性增长;提高票价对各时段各交通方式的影响均较小;在相同票价浮动范围内,负供需差额时段高铁在票价降低和提高时客流敏感性均最大,票价降低对应客流敏感度约为票价提高对应客流敏感度的2倍．研究结果可为优化天津至北京城际客运通道交通结构提供理论参考．     

基于乘客换乘需求的重叠线路公交调度优化

为提高重叠公交线路间协同性、减少公交运力资源浪费,提出了考虑乘客换乘的重叠线路公交调度优化方法.根据乘客起讫点与重叠区段的位置关系将乘客划分为三类,深入研究了重叠区站点各类乘客公交出行过程;针对重叠公交线路上乘客换乘行为,以乘客总出行时间最小和公交运营成本最小为目标,车辆发车间隔、始发站首车发车时间及车厢容量限制为约束...     

考虑客流分配的大站快车改进模型

以大站快车为研究对象,通过分析大站快车开通前后不同站点乘客的乘车时间和候车时间的变化,明确从大站快车中获得收益和损失的人群。以大站快车和全程车在发车班次和乘车时间方面的差异为因素,利用BL模型进行客流分配,基于乘客分配,在公交资源不变的前提下综合考虑乘客的跳站收益和跳站损失,建立以总收益最大为目标的改进大站快车设置模型,针对模型特点依据遗传算法设计求解流程。以实际公交线路为例,调查详细的公交出行和车辆运行数据,利用模型设计线路的大站快车运行方案,结果显示开通大站快车能够使研究时段内所有乘客的候乘总时间降低12.7%。     

单线公交车辆组合调度与购车计划的双层规划模型

以单条公交线路为研究对象,针对线路双向及单向客流分布的不均衡性,建立了一种配合区间车的公交车辆组合调度与购车计划的双层规划模型,从系统的角度探讨了公交车辆组合调度与购车计划的有机联系。上层以车辆购置费用和企业运营成本最少为目标,满足规定服务水平的约束,下层在给定运力配置下对区间车和双向全程车的发车频率及区间车折返位置同时进行优化,追求乘客出行时间成本最少。为便于比较,同时建立了常规运营的单一调度与购车计划模型。给出了算例及客流需求灵敏度分析,验证了模型的有效性和优越性,与单一调度对比的结果表明:在客流分布不均衡和服务水平的强约束情况下,组合调度可以节省运力和减少乘客出行时间及其成本,而且在相同的购车计划下,不均衡差异越大,组合调度的优越性越明显。     

考虑接运公交站点排队的通勤客流分配模型

为更加准确的描述接运轨道站点的公交网络内通勤乘客的出行选择行为,以典型通勤OD、固定乘客总需求下,接运轨道交通站点的各公交线路客流选择行为为研究对象,以早高峰通勤出行为例,考虑不同出发时刻的乘客实际到站时刻与车辆到达时刻间的关系,对乘客在接运公交线路站点的候车排队过程进行较为细致的定量描述,改进了既有出行广义费用中对站点候车时间的计算方法,建立了基于Logit-SUE的公交线路配流模型,并通过算例与既有研究进行对比,分析模型中时间步长■及乘客对路径阻抗感知系数θ对配流结果的影响.结果表明:模型中■的取值变化不会引发配流结果较大程度的改变.■越小,对候车时间的计算越贴近现实情况,当■增大到乘客可在一个时间步长内全部出发时,配流结果与既有文献一致.同时,模型中,当θ较小时,乘客对路径阻抗的感知与实际存在一定差距,配流结果随机性较强;θ越大,乘客对阻抗的感知越贴近现实,实际阻抗越小的线路选择概率则越大.     

基于站距的公交网络优化模型

站距是公交线网设计的关键变量,它决定了乘客的出行时间和运营企业的运营成本,影响了公交车辆的平均速度．并决定了乘客的步行距离和步行时间．为对公交网络的设计和站点、站距的确定提供理论基础,以公交站距为着眼点,从乘客、运营企业、政府3方面提出了公交网络的优化方法,给出了乘客出行时间最少、运营企业成本效益最高、社会福利最大的多目标多赢优化模型．     

城郊公交线网hub站点和milk?run线路设计

为解决现有的常规公交线网设计方法没有考虑实际城郊客流需求的特殊性,造成乘客出行时间过长的问题.构建基于milk-run和hub-spoke的设计理念,且同时考虑载客能力的城郊公交线网优化模型,并提出相应的遗传算法实现模型的求解.在所提出的方法中,能够得到hub站点的数量及具体位置、milk-run线路的结构、和车辆分配方案.不同于常规公交线路运营方式,所提出的城郊公交线网通过milk-run线路将分散的客流聚集到各线路的hub站点,从而形成大客流的规模效应,到达hub站点的大客流可以通过直达线路从hub站点到达相应的目的地,以此减少乘客总的出行时间.最后,为验证所提出的方法的有效性,将其应用到位于香港天水围的实际城郊公交线网中,并对比了优化后的公交服务和现有的公交服务水平.对比结果表明:在现有的公交车辆配置数量不变的条件下,所提出的方法,可以减少16.26%总的乘客出行时间,说明所提出的方法能够有效提高现有公交服务水平,增加乘客出行满意度,吸引更多乘客采用公交出行,减少交通拥堵.     

公交调度中发车间隔控制研究

编制车辆的运行时刻表的关键问题是确定发车间隔.通过对公交调度影响因素和公交客流变化规律的研究,建立了发车时间间隔的数学模型.该模型考虑了乘客的广义出行成本及企业的运营成本,并在天津市5路公交线路进行了应用.     

基于弹性需求的城市间客车开行频率与票价优化

基于两城市间旅客出行弹性需求,研究了客运企业客车开行频率与票价的组合决策优化问题。在综合考虑旅客出行时间调整费用、车内拥挤费用、票价支出以及客运企业运营的固定成本、可变成本、线路的建设维护分摊费用、车票收入的基础上,以旅客和客运企业的系统净收益为目标函数建立了优化模型和求解方法,并就一组特殊旅客出行时间调整费用函数进行了深入讨论和数值计算分析。研究结果为客运企业客车开行频率和票价的组合决策提供了理论依据。     

城市多级公交走廊的多目标选址方法研究

多级公交走廊的多目标选址方案的研究,能够更客观反映城市公交走廊实际运行特性,为寻求切实可行的公交走廊规划方案提供基础依据。文章通过服务分级概念解析公交走廊的客流集聚能力,构建了城市多级公交走廊的多目标选址模型,利用遗传算法求解该模型,对城市多级公交走廊的多目标选址方法进行了研究,并以小型网络验证了模型的准确性和适用性。结果表明:在投资水平为30000万元时,建设多级公交走廊相比于现状未设置公交走廊的路网,乘客总出行时间降低了81.3%,提高了路网的客流服务能力及通行效率;随着投资成本、公交走廊数量的增加,路网出行时间成本节约、公交客流量水平、运行效率均显著提升。     

城市轨道交通车站双层选址模型

为保证城市轨道交通车站选址的合理性,避免建成后分担率低的情况,建立基于既定线路和候选车站的双层选址模型.上层模型以客流量最大为目标,且在对候选车站进行客流量预测时,建立地理加权回归模型.下层模型考虑经济属性,将乘客出行成本和运营方成本作为城市轨道交通综合交通成本,以单位乘客综合交通成本最小为目标.通过对比多个启发式算法,确定基于模拟退火算法的求解流程.以哈尔滨地铁1号线为例,运用所建立模型对该线路的车站进行重新选址.结果表明:采用该模型所得到的车站选址方案其各车站每日上车乘客量之和为191 553人,较现有的177 010人,增长了14 543人,增长比例为8.2%;而新选址方案的牵引能耗成本为每日15 972元,较现有车站的17 501元,减少了1 529元,减少比例为8.7%。所建立的城市轨道交通车站双层选址模型能同时保证选址结果的社会效益和经济效益.     

城市轨道交通车站短时客流机器学习预测方法

轨道交通具有载客量大、安全及环保等优点,已成为多数乘客的优先出行方式,是缓解城市交通压力的有效途径之一．为提高轨道系统的运行效率,实现轨道交通智慧化运营,基于机器学习算法理论,结合轨道交通车站的时间、空间及外部影响因素等客流特征,建立轻量的梯度提升机（light gradient boosting machine,LightGBM）、长短期记忆（long short-term memory,LSTM）及LightGBM-LSTM融合模型的车站短时客流预测模型,同时构建差分自回归移动平均（autoregressive integrated moving average,ARIMA）和极限梯度提升（extreme gradient boosting,XGBoost）模型作为预测实验的对照模型．以中国杭州地铁自动售票系统刷卡数据为例,选取了5种地铁车站（居住类型、工作类型、居住工作混合类型、购物类型及交通枢纽类型）和3个准确性评价指标（平均绝对误差、均方根误差及平均绝对百分误差）,量化评价不同模型的预测准确性．结果表明,基于多特征的机器学习模型可以较好预测地铁车站短时客流,弥补了传统时间序列...     

基于系统动力学的地铁客流防疫调控仿真分析

新型冠状病毒主要通过飞沫和空气传播,地铁是大运量公共交通方式,站内客流密度高,存在一定的感染风险,需采取有效客流组织和调控措施降低站内感染风险概率.借助系统动力学模型仿真地铁车站客流组织和分布;提出改进的交通出行易感度计算模型,并预测感染概率;运用仿真手段评价限制进站客流量、控制服务设施数量、延长站厅走行流线及增加地铁发车频次4种客流调控方案,并定量分析其对易感度的影响.研究结果表明,限制进站客流量对降低非付费区易感度较为有效;增加地铁发车频次对降低付费区易感度较为有效;延长站厅区域走行流线对降低站台层易感度较为有效.系统动力学建模为客流防控措施的预案制定和比较评价提供有效手段,仿真分析结果可为地铁站运营管理方采取科学防疫措施提供参考.     

可变线路式公交运行服务能力优化策略

为了提高乘客出行需求不确定条件下可变线路式公交的运行服务能力,提出了动态离站时间窗策略以及待选站点策略两种运行优化策略。首先对策略应用背景下可变线路式公交运行方式进行了详述,并将其划分为两阶段的优化问题。然后采用混合整数规划模型对该问题进行建模,第1阶段的优化目标为最大化被服务的乘客数量,第2阶段的优化目标是最小化被接受乘客的总出行时间。针对所构建的模型,提出了一种改进的文化基因算法,对该模型进行求解。基于实际案例的仿真结果表明:两种策略从时间以及空间的维度打破了原有运行方式的固定站点离站时间约束以及乘客上下车点的空间约束,从而提高了可变线路式公交路径规划的灵活性,可以在不增加任何运营成本的情况下显著降低乘客预约请求被拒绝的比例,并且在同时应用时可以实现优势互补,至多可减少22%的乘客被拒绝率。     

基于层次分析法的轨道交通票价制定方法

为了制定合理的轨道交通线网票价,从政府、运营企业和乘客三方面对选取票价制定方法进行了详细分析.以影响因素为准则、以各种票价制定方法为方案,建立轨道交通票价制定层次分析法选择模型.算例分析得出平均运营成本定价、拉姆塞定价和博弈论定价三种方法的层次总排序向量为(0.325 8,0.346 6,0.327 6),拉姆塞定价方法最符合该城市轨道交通实际.     

轨道交通运营用电测算和策略分析

正城市轨道交通属于公共性基础设施,其建设可带动城市发展提速,拓展城市发展空间;其运营可解决地面交通拥堵,电力驱动可提供绿色出行体验,减少城市空气污染,改善人居环境。但是,高度依赖于电力耗能,电费成本会随着运营里程的增加而成倍增长,这无疑是行业良性发展的负担。研究地铁运营电价的制定策略,获得电力合理优惠和扶持,对有效降低企业运营成本,减轻政府财政补贴压力,实现轨道交通的可持续发展有着重大意义。一、电价制定程序及政策(一)基本程序我国电价由政府价格主管部门负责管理,重大事项报国务院决定。政     

公交专用道施划的公交客流影响范围

公交专用道虽能有效地保障公交优先,但其对公交乘客产生的巨大吸引力,能够引发公交网络中局部区域的客流转移,对公交运营造成影响.为准确获取该变化的具体范围及程度,结合公交出行特征,在改进后的公交换乘网络基础上,提出一种重叠社团结构检测算法以确定出专用道的可影响范围,并进一步利用改进后的公交站点网络,利用Djkstra算法提出影响模型以计算具体影响程度.最后根据实际调研数据验证了方法的合理性.研究表明:公交网络中线路间的相互联系是专用道影响的基础,而换乘条件是限制其影响的重要因素.与专用道站点之间具有至多一次换乘关系的站点集构成了专用道的影响范围,乘车资源及环境则决定其影响程度.研究结果,可对既有专用道进行评估及其进一步施划.