交通工程畢業(yè)論文北京軌道交通路徑選擇因素研究

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　北京軌道交通路徑選擇因素研究</p><p>　　Beijing rail transportation path selection factors</p><p>　　所在

2、學院 </p><p>　　專業(yè)班級 交通工程 </p><p>　　學生姓名 學號 </p><p>　　指導教師 職稱 </p><p>　　完成日期

3、 年 月 </p><p><b>　　摘 要：</b></p><p>　　地鐵的規(guī)劃、建設是國民經濟高速發(fā)展的需要。著重對地鐵線路的客流分配方法及算法進行了研究。結合國內城市軌道交通無縫換乘的運營特點,充分考慮了影響城市軌道交通網絡客流分配的主要因素(包括出行時間和換乘次數) ,以及城市軌道交通網絡的特有屬性,構造城市

4、軌道交通網絡的阻抗值用函數,并分析乘客在城市軌道交通網絡中的路徑選擇行為。</p><p>　　首先論述北京道交通客流發(fā)展趨勢和軌道交通客流的時空分布規(guī)律。研究軌道交通網絡客流分布的時空分布特征，以及單線運營與網絡化運營時客流時間分布特征的區(qū)別。</p><p>　　其次，通過組織實施乘客出行問卷調查，統(tǒng)計分析乘客出行的基本特征。分析出行時間、距離、舒適度、換乘方式、運營時間等因素對乘客路

5、徑選擇的影響程度，考慮舒適度、車站擁擠導致乘客延遲以及換乘排隊等因素。</p><p>　　最后從理論上研究城市軌道交通的客流分布規(guī)律，分析出行時間、距離、舒適度、換乘方式、運營時間等因素對乘客路徑選擇的影響程度，充分考慮影響城市軌道交通網絡客流分配的主要因素對交通阻抗值的影響，而交通阻抗值直接反映了乘客路徑的選擇，從而對軌道交通客流分配影響因素進行了深入的計算與分析。</p><p>　

6、　關鍵詞：地鐵；客流；方式分擔；分配</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Subway planning, construction is the need of high-speed development of the national economy. The study focuses on the subway line

7、's passenger allocation methods and algorithms. Operating characteristics combined with the seamless transfer of urban rail transit, take full account of the main factors that affect the Urban Mass Transit Network As

8、signment (including travel time and transfer times), and the unique attributes of the urban rail transport network, constructed urban rail transport networ</p><p>　　The first discusses the development trend

9、of Beijing Road transport passenger and rail traffic passenger spatial and temporal distribution. Research and rail transportation network passenger temporal and spatial distribution characteristics, and the difference b

10、etween the distribution characteristics of passenger flow time in single-line operation and network operation.</p><p>　　Secondly, through the organization and implementation of passenger travel survey, the b

11、asic characteristics of the statistical analysis of passenger travel. Analysis of travel time, distance, comfort, transfer modes, operation time and other factors impact on passenger route choice, consider comfort, crowd

12、ed station the passenger delay and transfer queuing and other factors.</p><p>　　Finally, from the theoretical study of urban rail transit passenger flow distribution law, analysis of travel time, distance, c

13、omfort, transfer modes, hours of operation and other factors on the passenger path choice effect, take full account of the main factors that affect the Urban Mass Transit Network Assignment traffic impedance values??, tr

14、affic impedance values ??directly reflect the passengers the choice of the path, the depth of calculation and analysis of the influencing factors of rail</p><p>　　Key Word：Subway ;Passenger ;Way-Sharing ;All

15、ocation</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1研究背景與內容1</p><p>　　1.1.1 研究背景1</p><p>　　1.1.2研究意義2</p>&

16、lt;p>　　1.2國內外研究現狀3</p><p>　　1.3研究目的與內容3</p><p>　　1.3.1研究目的3</p><p>　　1.3.2研究內容4</p><p>　　2 城市軌道交通客流分析4</p><p>　　2.1 國外城市軌道交通客流發(fā)展趨勢分析5</p>&

17、lt;p>　　2.2.1 時間分布特征6</p><p>　　2.2.2 空間分布特征7</p><p><b>　　2.2.3小結7</b></p><p>　　3 乘客出行的基本特征7</p><p>　　3.1乘客出行行為調查分析7</p><p>　　3.2路徑選擇的影響因

18、素9</p><p>　　3.2.1基本因素9</p><p>　　3.2.2換乘因素11</p><p>　　3.2.3其他因素12</p><p>　　4 北京市軌道交通客流路徑選擇因素研究12</p><p>　　4.1背景概述12</p><p>　　4.2客流路徑選擇因素對

19、路徑交通阻抗值函數的影響13</p><p><b>　　4.3小結15</b></p><p>　　5 課題結論與展望15</p><p>　　5.1研究結論15</p><p>　　5.2研究展望16</p><p><b>　　參考文獻：17</b><

20、/p><p><b>　　致謝18</b></p><p><b>　　附錄19</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　地鐵是一種大容量、快速、安全的客運方式,在解決大城市“乘車難”和城市群際間的交通問題上日益引起世界各國的重視。隨著我國國民

21、經濟的發(fā)展,城市交通需求迅速增長,在許多大城市及城市群際間,有限的地面交通已無法適應日益增長的客運需求,導致嚴重的交通阻塞,阻礙了經濟發(fā)展和城市功能的發(fā)揮。因而,地鐵(或輕軌)交通已在我國部分城市出現,并將得到迅猛發(fā)展。地鐵的投資巨大,建設周期長,所以必須對地鐵建設進行科學的規(guī)劃和可行性論證,其中很重要的一環(huán)是線路客流預測(即客流分配)。由于我國的地鐵建設剛起步,對地鐵客流分配的研究尚未系統(tǒng)化,目前采用較多的分配方法是交通方式的全有全無

22、分配,即在路網的最短路矩陣的基礎上,通過對常見出行方式組合的阻抗值計算,將全出行方式組合的客流分配在阻抗最小的出行方式組合上。這種地鐵客流分配方法存在許多不足。</p><p>　　1.1研究背景與內容</p><p>　　1.1.1 研究背景</p><p>　　伴隨著國民經濟持續(xù)、快速的發(fā)展、城市化進程的加快、機動車快速的增長，城市交通阻塞日益嚴重，環(huán)境日益惡化

23、。由于城市軌道交通具有運量大、準時、快捷、環(huán)保的特點，發(fā)展城市軌道交通已成為大城市發(fā)展公共交通根本性的方針和緩解城市交通擁堵的最佳選擇。</p><p>　　截止2008年，中國大陸地區(qū)已有10個城市擁有了城市軌道交通運營服務，還有更多城市正在規(guī)劃和建設城市軌道交通。北京市已建成123個車站，八條軌道交通線路，總長度達200公里的軌道線網，北京的軌道交通網絡已初具規(guī)模。未來幾年，北京市仍將大力發(fā)展軌道交通，到20

24、15年，將形成19條線路、總長561公里的軌道交通網絡。</p><p>　　城市軌道交通網絡化建設和網絡化運營的最終目的是方便乘客，要達到這一目的，必須使城市軌道交通和其他交通方式綜合協(xié)調發(fā)展。走向網絡化才能真正</p><p>　　將乘客吸引到公共交通，解決城市交通擁堵的問題。軌道交通網絡的換乘模式主要分為無縫換乘模式和付費區(qū)換乘模式。國內大部分城市的軌道交通網絡都采用付費區(qū)換乘的方式

25、，在這種方式下由AFC系統(tǒng)可以準確的記錄乘客出行的起終點和中間的換乘節(jié)點，這樣就很容易了解乘客的出行規(guī)律，了解軌道交通網絡每條線的客流規(guī)律，換乘站的客流集中程度等內容[1]。如果是不同的運營商在經營不同的軌道交通線路，那么這種換乘方式可以實現各條軌道交通線路運營商準確地獨立收費。然而，這種換乘模式增加了乘客的不便性，降低了軌道交通的吸引力。而對于北京市實行的網絡化運營下的無縫換乘的方式，這種換乘方式能把更多的乘客吸引到軌道交通上來，但也

26、增加了各條線路運營商之間票務清分的難度。同時這種換乘方式通過AFC系統(tǒng)的記錄僅有乘客的出行起點和終點。在這個龐大的網絡中，如果想更好的掌握客流規(guī)律，特別是每一條線的客流規(guī)律，就需要準確的了解乘客的換乘站點，這樣才能研究出乘客在一個軌道交通網絡中如何對起終點間的多條路徑進行選擇。這其中包括乘客在進行路徑選擇時具體考慮的因素的比重以及掌握各條選擇路徑的人流量等研究問題。</p><p>　　軌道交通網絡化運營中出現的

27、客流非線性增長以及所引起的乘客出行選擇行為的變化，將對城市軌道交通的運營管理提出更高要求。因此，從理論上研究城市軌道交通的客流分布規(guī)律，對于滿足網絡化、大客流、小間隔運營組織下精確化管理的需要，指導新線路規(guī)劃，換乘站改擴建，增加設施設備從而更好的服務乘客具有重要的意義。</p><p>　　我國對軌道交通的研究起步比較晚，但最近幾年隨著國家對基礎設施投資的</p><p>　　不斷加大，軌

28、道交通方面的研究逐漸增多，但大多研究都集中在軌道交通設施的</p><p>　　改擴建，軌道交通的線網規(guī)劃方面，對軌道交通客流方面研究的不多。僅有為數</p><p>　　不多的幾篇文獻在研究軌道交通客流方面的問題，但是這些文獻沒有對直接影響</p><p>　　著軌道交通網絡乘客路徑選擇的線路換乘懲罰系數和有效路徑的選擇范圍以及參數的驗證和靈敏度分析等方面進行深入

29、的研究和分析。</p><p><b>　　1.1.2研究意義</b></p><p>　　隨著國家對基礎設施建設巨大的投入，越來越多的城市開始建設軌道交通，</p><p>　　城市的軌道交通線路數也在逐漸增加，軌道交通的設備也在不斷更新換代，軌道</p><p>　　交通由一個運營商變?yōu)閹讉€運營商，軌道交通網絡化運營

30、的時代已經到來。如何</p><p>　　更好的掌握客流狀況，掌握乘客的換乘情況，從而更好的改進設施設備，改善服</p><p>　　務，把乘客從其他交通方式吸引到軌道交通上以保障城市的交通暢通：如何進行</p><p>　　各個運營商票務的清分，從而公平，公正的保障各個軌道交通運營商的利益等問</p><p>　　題已成為迫切的問題[2]。

31、</p><p>　　(1)對于管理者，建立合理的乘客路徑選擇模型，能更好的掌握各條線，各個車站，整個網絡的客流規(guī)律，以便在適當的時間采取必要的措施保證軌道交通的平穩(wěn)、安全運行。從而為城市居民提供安全、方便、舒適、快捷、經濟的出行方式，保障城市公共交通持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展的良好趨勢。</p><p>　　(2)對于運營商，建立合理的乘客路徑選擇模型，能更準確地掌握各個車站的客流強度，為他們

32、完善設備，改善服務來吸引更多的乘客提供了理論支持。從而為優(yōu)先發(fā)展公共交通，緩解城市交通擁堵，改善城市人居環(huán)境，促進城市可持續(xù)</p><p>　　發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。</p><p>　　(3)對于運營商，建立合理的乘客路徑選擇模型，能準確的得到屬于自己的票務收入，以保證他們的合理權益。有利于吸引國外資本、民營資本以及其他各類資本進入城市軌道交通及其他基礎設施領域，以便加快軌道交通建設的市

33、場化進程，打破壟斷局面，建立新型的融資和運營模式。</p><p>　　(4)對于規(guī)劃者及決策者，建立合理的乘客路徑選擇模型，可以為城市軌道交通的大規(guī)模建設后城市交通需求空間分布的預測提供理論依據。線網規(guī)劃作為軌道交通發(fā)展的基礎和先決條件，是關系到今后軌道交通建設及運營能否順利實施，并能否有效地節(jié)省投資的重要問題。綜上所述，進行軌道交通乘客路徑選擇方面的研究是具有很高的理論意義和現實價值的[3]。</p&g

34、t;<p>　　1.2國內外研究現狀</p><p>　　目前,對國內外的軌道交通客流分配模型和算法研究,大多是借鑒道路交通流量的分配理論和常規(guī)公交客流分配理論的成果,通過對軌道交通客流的特性分析,提取出軌道交通客流出行的特點,建立了軌道交通客流分配的模型?，F有研究大多是以常規(guī)公交的客流出行行為特性為基礎,對軌道交通客流出行特點的研究不夠深入,并且以軌道交通客流分配模型為研究重點的相關文獻較少,國內

35、尚處于起步階段。同時,對軌道交通的均衡分配的算法研究較少,現有研究中大多利用求解最短路徑的數值解法。因此,有必要深入研究包括擁擠狀態(tài)下的不同客流條件下的軌道交通分配模型和算法。</p><p>　　考慮了由于列車容量限制使得乘客乘車時感受到不舒適的廣義費用函數或阻抗函數,但沒有將乘客因為擁擠而無法登上列車的情況考慮進去,簡化了乘客在站臺的等待時間,所提出的模型是以軌道交通列車具有足夠大的運載能力為前提,也就是說乘

36、客無論在車廂內是否感受到擁擠,都可以登上列車。顯然,在現實的軌道交通網絡中,這種假設僅僅停留在理論上的研究層面中,在國內外的大城市的軌道交通網絡中,由于列車容量的限制而產生的擁擠現象較為常見,因此軌道交通配流的一般模型對于研究乘客的出行狀況很難符合實際情況的要求[4]。</p><p>　　1.3研究目的與內容</p><p><b>　　1.3.1研究目的</b>&

37、lt;/p><p>　　分析對比國內外軌道交通客流分配影響因素。國外軌道交通系統(tǒng)發(fā)展的現狀城市化是世界各國共同的發(fā)展趨勢，世界上許多發(fā)達國家在小汽車進入家庭后，仍然實施的是“公交優(yōu)先”的交通管理模式。以東京和倫敦為例，軌道交通分別承擔了94%和89%的客運量，是居民出行的主要方式。除了發(fā)達國家，一些新興的工業(yè)化國家和地區(qū)也在大力發(fā)展軌道交通系統(tǒng)。國內形勢也是跟隨國際大形勢，主要發(fā)展公共交通，以公共交通為主，公交優(yōu)先。

38、也是國內發(fā)展的必然趨勢，分析國內外城市軌道交通客流形成機理，城市軌道交通客流的時間、空間的分布特性，從而做出總結。從理論上研究城市軌道交通的客流分布規(guī)律，為設計和提出以城市交通系統(tǒng)性能優(yōu)化為目標，并集成經濟、環(huán)境和社會效益的城市交通管理策略提供理論依據[5]。 </p><p><b>　　1.3.2研究內容</b></p><p>　　論文主要從線路類型、網絡結構和

39、換乘模式等方面分析城市軌道交通物理網絡特征，探討了基于網絡可達關系的乘客出行路徑選擇的多樣性；在此基礎上，考慮列車運行影響，分析多種分配因素對客流的影響。闡述城市軌道交通系統(tǒng)中乘客出行行為的復雜適應性特征；分析影響乘客出行路徑選擇的確定性的時間因素和其他非確定性因素。因為城市軌道交通客流特性城市軌道交通系統(tǒng)是為“人”提供位移服務的工具，作為服務對象的“人”，是系統(tǒng)當中要考慮的最重要的因素。同時，人又是系統(tǒng)當中最復雜的因素，可以根據其統(tǒng)計

40、特性，通過“客流”這一集合概念，來梳理和把握這些復雜性中的共性，從而量化和簡化這種復雜性。分析城市軌道交通客流形成機理，城市軌道交通客流的時間、空間的分布特性。</p><p>　　2 城市軌道交通客流分析</p><p>　　隨著國內經濟的持續(xù)發(fā)展以及城市化和機動化進程的加快，交通問題已經成為各大城市可持續(xù)發(fā)展的主要“瓶頸”，優(yōu)先發(fā)展公共交通是緩解城市交通問題的重要舉措，而發(fā)展軌道交通則

41、是優(yōu)先發(fā)展公交的重要方面。目前，各大城市如北京、上海、廣州等城市的軌道交通建設尚處于初始階段，還未形成網絡，但隨著城市軌道交通建設的不斷推進，城市軌道交通網絡將逐步形成，其管理必然由目前的單線運營轉變?yōu)榫W絡運營[6]。另外，城市軌道交通系統(tǒng)的運營將采用各線路間無縫換乘模式，即乘客在不同線路之間換乘時，不需再刷卡付費，在此條件下，乘客的出行路徑將無法確定，這將對城市軌道交通的運營管理帶來困難。因此，首先需要從理論上深入研究城市軌道交通網絡

42、客流的分布規(guī)律，才有可能找到適合我國城市軌道交通發(fā)展的運營管理方法。</p><p>　　目前，國內外的專家學者在城市道路交通網絡流量分配方面，以出行者選擇行為為核心進行了深入研究，并取得大量研究成果，而針對城市軌道交通網絡的流量分配問題的研究卻很少。城市軌道交通網絡與道路交通網絡的流量分配有著明顯的不同：首先，研究對象不同，前者研究的是乘客的交通選擇行為，所形成的網絡流是乘客流在網絡中的流動現象；而后者研究的是

43、車輛的路線選擇問題，所形成的網絡流是不同車輛在網絡中的流動現象；其次，前者考慮的因素多且復雜，例如時間、價格、安全舒適以及服務質量等，都會影響軌道交通網絡流的分配狀態(tài)；而后者只考慮時間因素；再次，前者要考慮不同線路特性對流量分配的影響，即存在換乘問題；而后者卻不用考慮換乘問題，這一點也正是城市軌道交通網絡流量分配問題的難點所在。因此，針對城市軌道交通網絡的特有屬性，研究出行者的路徑選擇行為以及在此基礎上的軌道交通網絡流量的分配問題，對于

44、城市軌道交通系統(tǒng)的市場化運營以及優(yōu)化管理具有重要意義。</p><p>　　2.1 國外城市軌道交通客流發(fā)展趨勢分析</p><p>　　經過一個多世紀的歷程，國外的軌道交通系統(tǒng)發(fā)展呈現出以下幾方面的特點:(一)發(fā)展趨勢多樣化。目前，國際上技術比較成熟、己經上線運營的城市軌道交通有地鐵、市郊鐵路、輕軌、單軌、導軌、線性電機牽引的軌道交通及有軌電車等七種類型。其中以市郊鐵路、地鐵、輕軌和有軌

45、電車應用最為廣泛，以線性電機牽引系統(tǒng)最有發(fā)展前途。(二)發(fā)展規(guī)模網絡化。紐約、倫敦、巴黎、莫斯科、東京等軌道交通較發(fā)達的地區(qū)，基本形成一定的規(guī)模和網絡，可以延伸到城市的各個方向，城市結構更加合理。(三)發(fā)展中國家的軌道交通主要集中在200萬人口以上的大城市。一般只有少數特大城市發(fā)展地鐵，更多的則是優(yōu)先發(fā)展輕軌交通。(四)城市軌道交通發(fā)展具有穩(wěn)定資金來源。①中央政府、地方政府和軌道交通受益部門共同投資建設例如日本地鐵建設采用補助金

46、制度，對于市郊鐵道，由國家和地方政府平均負擔36%的補貼，而國家對單軌和新交通的補貼達到66%。德國交通財政資助法規(guī)定，每年向購油者加收，O%的稅收作為城市交通建設資金，聯邦政府負擔60%，州政府負擔40%。巴黎的法規(guī)規(guī)定，城市交通設施基本建設，中央政府投資40.5%，其余由地方政府和有關部門投資。</p><p>　?、谟袃斒褂觅Y金在日本是將各級財政以不同形式籌集的資金，以有償使用方式通過金融機構提供給企事業(yè)

47、單位。香港也采取有償使用資金辦法，政府認購地鐵公司現金股份占投資的28%。</p><p>　?、凼芤嬲咄顿Y日本的單軌新交通建設，除國家、地方政府補貼外，沿線受益者也要資助建設。 2.2 城市軌道交通客流分布特征分析</p><p>　　目前，國內外的專家學者在城市道路交通網絡流量分配方面，以出行者選擇行為為核心進行了深入研究，并取得大量研究成果，而針對城市軌道交通網絡的流量分配

48、問題的研究卻很少。城市軌道交通網絡與道路交通網絡的流量分配有著明顯的不同：首先，研究對象不同,前者研究的是乘客的交通選擇行為，所形成的網絡流是乘客流在網絡中的流動現象；而后者研究的是車輛的路線選擇問題，所形成的網絡流是不同車輛在網絡中的流動現象；其次，前者考慮的因素多且復雜，例如時間、價格、安全舒適以及服務質量等，都會影響軌道交通網絡流的分配狀態(tài)；而后者只考慮時間因素；再次，前者要考慮不同線路特性對流量分配的影響，即存在換乘問題；而后者

49、卻不用考慮換乘問題，這一點也正是城市軌道交通網絡流量分配問題的難點所在。因此，針對城市軌道交通網絡的特有屬性，研究出行者的路徑選擇行為以及在此基礎上的軌道交通網絡流量的分配問題，對于城市軌道交通系統(tǒng)的市場化運營以及優(yōu)化管理具有重要意義?，F在，國內外專家學者對城市軌道交通網絡方面的研究非常關注，但主要集中在網絡規(guī)劃、運營組織和管理上，對于城市軌道交通網絡客流分配問題的研究相對較少。雖然有些學者試圖將城市道路交通網絡</p>

50、<p>　　2.2.1 時間分布特征</p><p>　　城市軌道交通客流周期性特征城市軌道交通客流分布特征是城市社會經濟活動特征的反映。由于城市軌道交通客流有很大部分是由上班、上學等通勤出行者組成，其工作周期是以周為循環(huán)周期進行的，因此城市軌道交通線路日客運量在一周內會呈現出有規(guī)律的變化周一和周五客運量較高，周二到周四客運量趨于平穩(wěn)，而周六周日客運量明顯低于工作日，呈現出以7天為一個周期的周期性波動特

51、征。這種周期性在以通勤、通學為特征的軌道交通線路上表現尤為明顯，通常是：周一至周四較為平穩(wěn)，周五客運量達到高峰，而周六、周日的客運量下降明顯，雙休日的客運量要明顯低于工作日客運量。行了馬爾科夫鏈預測，并采用多轉移矩陣排除客流數據中噪聲數據的擾動。試驗結果表明，改進后的模型在城市軌道交通客流短期預測中具有良好的精確性[7]。</p><p>　　因此，在路網結構保持相對穩(wěn)定的情況下，城市軌道交通短期客流數據序列可看

52、作以日期為主要影響因素，同時受到天氣、季節(jié)、節(jié)假日等眾多隨機因素擾動的時間序列。</p><p>　　2.2.2 空間分布特征</p><p>　　在地鐵網絡中，一對節(jié)點之間可能存在多條地鐵線路，乘客一般只是考慮其中的一部分線路，當節(jié)點間有直達地鐵線路，所有直達路線都在選擇范圍內，如果節(jié)點之間無直達線路，由于換乘點不同，可供選擇的出行路線會很多，此時，乘客會在相對較短的出行路線中進行選擇，

53、一般會在一定長度范圍內的出行路線集中進行選擇。</p><p><b>　　2.2.3小結</b></p><p>　　城市居民對交通出行方式、出行路線的選擇是受其出行目的、出行時間、出行距離、出行費用、交通方式的舒適度和身體狀況及習慣等因素影響（居民地鐵出行總是希望出行時間短，換乘次數少、票價便宜、費用少，同時還要求乘車比較方便，即步行到站和離站到目的地步行距離最短

54、以及乘車舒適、車輛的服務水平和準點率高、換乘比較方便等。）對于地鐵網絡，由于在同一路段上可以有很多地鐵線路，并且每條地鐵線路都有固定的行車路線和發(fā)車頻率，因此，地鐵網絡相對于城市道路交通網絡來說更加復雜，綜合考慮城市地鐵線網與城市道路網的異同，對地鐵線網客流分配方法在城市道路分配方法基礎上加以改進，使其符合乘客的出行規(guī)律，由于人的思維方式和生活習慣的差異，導致了乘客對出行路徑的選擇必然是多路徑的，單從乘客個人的意愿出發(fā)，地鐵客流分配方法

55、符合多路徑選擇法；考慮到每條地鐵線路的運載能力（車輛配置），可采用容量限制下的地鐵客流選擇法進行選擇[8]。</p><p>　　3 乘客出行的基本特征</p><p>　　由出行者的路徑選擇特性可知，出行者總是希望選擇最合適（如最短、最快、最方便、最舒適等）的路線出行，稱為最短路因素，但由于運輸網絡的復雜性及交通狀況的隨機性，出行者在選擇出行路線時往往帶有不確定性，稱為隨機因素。這兩種因

56、素所處的主次地位取決于可供選擇的出行路線的路權差。</p><p>　　由于出行者在決定出行的方式與線路時，既受各種交通方式及其路線的服務水平（包括時間、費用、舒適性、安全性、可靠度等）的影響，又受出行者價值基準（最小費用、最大效益等）的影響。</p><p>　　3.1乘客出行行為調查分析</p><p>　　根據經驗和常識，本論文研究和分析的影響乘客路徑選擇的影

57、響因素有乘車時間、等車時間、換乘次數、換乘后等車時間、換乘步行時間、總的路徑長度、所經過的站點個數、擁擠程度、總的出行時間等因素。本論文意在準確確定各個影響因素的權重，所以把總的出行時間分為乘車時間，等車時間，換乘步行時間，換乘后的等車時間分開來進行調查分析，經2012年2月26日問卷調查，得到如下調查結果：</p><p>　　1)有80％的乘客熟悉北京市軌道交通網絡，能夠較準確或大概地估計一次出行的旅行時間。

58、如圖3-1所示：</p><p>　　圖3-1軌道交通網絡熟悉度的調查</p><p>　　有73％的乘客熟悉北京市軌道交通網絡各換乘站，能夠較準確或大概地估計各換乘站的換乘步行時間。</p><p>　　有53%的乘客坐一趟地鐵時間在10-30分鐘之間，37%的乘客乘坐一趟地鐵的時間在30-60分鐘之間，乘坐一樣地鐵在60分鐘以上的乘客僅有8%，而乘坐一趟地鐵在1

59、0分鐘以下的乘客則更加的少，僅有6%。如圖3-2所示：</p><p>　　圖3-2 乘坐一趟地鐵所用時間調查</p><p>　　2）影響城市軌道交通乘客路徑選擇影響因素的調查結果如圖3-3所示：</p><p>　　圖3-3影響乘客路徑選擇因素調查</p><p>　　根據上圖，所有涉及到的因素都是乘客在出行中進行路徑選擇時考慮到的因&l

60、t;/p><p>　　素。除總的路徑長度和所經過的站數分別有18％和16％的乘客選擇外，其他因素的選擇率都在50％左右，各個因素差別不是很大。因此，有必要以模型的形式研究影響乘客路徑選擇的因素所占的權重從而決定各因素的重要性。</p><p>　　3)換乘次數對乘客路徑選擇有影響。如圖3-4所示，當一次換乘可以節(jié)省的</p><p>　　時間分別超過10分鐘、15分鐘和

61、20分鐘時，分別會有45％、82％和90％的乘客選</p><p><b>　　擇換乘。</b></p><p>　　圖3-4換乘次數對乘客路徑選擇影響調查</p><p>　　3.2路徑選擇的影響因素</p><p><b>　　3.2.1基本因素</b></p><p>

62、　　(1)乘客的乘車時間</p><p>　　乘客的乘車時間是乘客選擇路徑的重要影響因素之一。乘客的乘車時間包括車輛在各區(qū)間的行駛時間和各站點的停車時間。當乘客從出發(fā)地到目的地有多條路線可供選擇時，乘客通常是要選擇在列車上的乘車時間較短的路線。雖然有時存在路線長的線路(站間距大)，反而對乘客來說乘車時間較短，這主要是由于線路的站間距較大，但是車站較少，停車時間較短，最后使乘客的乘車時間較短。但是，通常情況下，乘客

63、的乘車時間與線路的里程是正相關的，而時間相對于線路里程來說更容易直接感受到。</p><p>　　客流調查結果也證明了乘車時間對乘客出行路徑選擇的重要影響。乘車時間</p><p><b>　　的計算公式為：</b></p><p><b>　?。?.1）</b></p><p>　　其中，，表示車

64、站i與j之間(區(qū)段)的乘客乘車時間。</p><p>　　表示車站i與j之間(區(qū)段)的車輛行駛時間，即列車在站間的走行時間，</p><p>　　可以用站間距離除以車輛的平均速度來表示。</p><p><b>　?。?.2）</b></p><p>　　表示車站i與j之間的距離。</p><p>

65、;　　表示車輛在車站i與j之間的運行速度，一般取車輛的平均運行速度。</p><p>　　表示車站i與j之間車輛在車站i的停車時間。一般取車輛在每一個車站的</p><p>　　平均停車時間，其中C為常數。</p><p><b>　?。?.3）</b></p><p><b>　　(2)等車時間</b&

66、gt;</p><p>　　等車時間表示乘客從進站后到上車時在站臺上的這段等待時間。乘客在站臺</p><p>　　上的等車時間是由發(fā)車頻率所決定的，根據排隊論模型，乘客的平均等車時間可</p><p>　　以取發(fā)車頻率的一半，即</p><p><b>　　（3.4）</b></p><p>　

67、　其中，表示在車站f的平均等車時間。</p><p>　　h表示平均發(fā)車間隔。</p><p><b>　　(3)換乘次數</b></p><p>　　換乘次數是指乘客在完成一次出行過程中所換車的數量。由于換乘次數是乘</p><p>　　客能直接感知的，而不需要用時間等其他變量來衡量。換乘次數是在一定的距離</p

68、><p>　　范圍內直接影響乘客路徑選擇的一個重要因素。本論文在大量問卷調查，大量數</p><p>　　據分析的基礎上認為，換乘次數相對于換乘的步行時間而言，更容易被乘客感知</p><p>　　和把握，所以應該把換乘次數作為乘客路徑選擇的一個基本影響因素。本文中換乘次數用X來表示。</p><p><b>　　(4)擁擠程度<

69、/b></p><p>　　在城市交通網絡中，擁擠、舒適等因素也會對乘客的路徑選擇具有一定的影</p><p>　　響。通常，舒適度與擁擠程度直接相關，列車的擁擠程度可以用一個擁擠度系數</p><p>　　來刻畫，擁擠系數與列車的平均滿載率相關，考慮到乘客對擁擠程度的敏感并不</p><p>　　十分精確，本文采用平均滿載率來定量的表

70、示擁擠系數的值。主要是給乘客的出</p><p>　　行時間增加一個懲罰，也就是反映在擁擠的情況下會產生額外的費用。</p><p><b>　　= </b></p><p>　　式中，表示軌道交通網絡上車站i與j之間區(qū)段上的擁擠系數；</p><p>　　C表示列車的平均滿載率。</p><p&g

71、t;<b>　　3.2.2換乘因素</b></p><p>　　(1)換乘的步行時間</p><p>　　換乘的步行時間指乘客在軌道交通的換乘站從一條線的到達站臺步行到達另一條線的候車站臺所用的時間。因軌道交通的線路方向各不相同，軌道交通的各換乘站的設計不同，設施設備不同，所以乘客在各換乘站所需要的換乘步行時間也是不同的。時間是由換乘距離和步行速度決定的，所以步行時間

72、的計算公式為：</p><p><b>　　（3.5）</b></p><p><b>　?。?.6）</b></p><p>　　其中，為水平距離，為豎向高程差，為折合后的換乘距離，K為上、</p><p>　　下樓距離增大系數，上樓取4.0，下樓取2.0，如選擇自動扶梯可取1.0，為</p

73、><p>　　換乘步行時間[9]。</p><p>　　(2)換乘后的等車時間</p><p>　　換乘后的等車時間與基本因素中的等車時間的意義和計算方法是相同的，在</p><p><b>　　此不再贅述。</b></p><p><b>　　3.2.3其他因素</b><

74、/p><p><b>　　(1)總的出行時間</b></p><p>　　總的出行時間是指乘客出行時總共花費在軌道交通上的時間，包括乘車時間</p><p>　　與換乘時間。對于經常乘坐軌道交通的乘客在進行路徑選擇的時候可能會考慮總</p><p>　　的出行時間，但是對于不經常乘坐軌道交通的乘客來說總的出行時間通常沒有在&

75、lt;/p><p>　　他們進行路徑選擇行為上形成一個概念。所以可以認為，總的出行時間也是影響</p><p>　　乘客路徑選擇的因素之一。</p><p><b>　　(2)總的路徑長度</b></p><p>　　總的路徑長度是指乘客所選擇路徑的總的長度。通常情況下，乘客可能對某</p><p>

76、　　一條線的長度有一定的了解，但是對經過換乘后選擇的路徑長度沒有太多的感官</p><p>　　上的認識，所以這個因素是否需要考慮還需要在下面的研究中進一步驗證。</p><p><b>　　所經過的總的站點數</b></p><p>　　總的站點數是指乘客選擇的路徑所經過的車站的個數。乘客在進行路徑選擇</p><p>

77、;　　時，可能對路徑的長度和總的出行時間沒有一個感官的認識，但是選不選某條路</p><p>　　徑可能會考慮哪條路徑經過的站點數較少，乘客通常會選擇站點數較少的路徑作</p><p>　　為自己的首選。所以，總的站點數也可能是影響乘客路徑選擇的一個因素。到底</p><p>　　影響程度是多大將會在后面的研究中分析。</p><p>　　影

78、響乘客路徑選擇的影響因素分類圖如下。</p><p>　　圖3-4影響乘客路徑選擇的影響因素分類圖</p><p>　　4 北京市軌道交通客流路徑選擇因素研究</p><p><b>　　4.1背景概述</b></p><p>　　隨著國內經濟的持續(xù)發(fā)展以及城市化和機動化進程的加快,交通問題已經成為各大城市可持續(xù)發(fā)展的主

79、要“瓶頸”,優(yōu)先發(fā)展公共交通是緩解城市交通問題的重要舉措,而發(fā)展軌道交通則是優(yōu)先發(fā)展公交的重要方面。目前,各大城市如北京、上海、廣州等城市的軌道交通建設尚處于初始階段,還未形成網絡,但隨著城市軌道交通建設的不斷推進,城市軌道交通網絡將逐步形成,其管理必然由目前的單線運營轉變?yōu)榫W絡運營。另外,城市軌道交通系統(tǒng)的運營將采用各線路間無縫換乘模式,即乘客在不同線路之間換乘時,不需再刷卡付費,在此條件下,乘客的出行路徑將無法確定,這將對城市軌道交

80、通的運營管理帶來困難。因此,首先需要從理論上深入研究城市軌道交通網絡客流的分布規(guī)律,才有可能找到適合我國城市軌道交通發(fā)展的運營管理方法。</p><p>　　4.2客流路徑選擇因素對路徑交通阻抗值函數的影響</p><p>　　以北京市軌道交通為例，分析影響城市軌道交通網絡客流分配的主要因素對交通阻抗值的影響，阻抗值反映的是乘客對路徑選擇的影響程度。交通阻抗值的計算，綜合考慮時間、費用、廣

81、義舒適度三者的聯系，并以“費用”表示，形式如下：</p><p><b>　?。?.1）</b></p><p>　　式中：R —交通阻抗值/ 元；</p><p>　　—出行費用值/ (分/ km) 。指地鐵的出行費用值分析采用；</p><p>　　—出行距離/ km。對任一OD 點對，分析地鐵線走向，可獲取相應的出

82、行距離；</p><p>　　—出行時間/ min ，對地鐵，包括乘車時間，等車時間，換乘步行時間，換乘等待時間；</p><p>　　—時間價值/ (元/ h) 。取用對應年度的居民人均收入值；</p><p>　　—廣義舒適度系數。綜合反映出行擁擠程度、舒適性、安全性、方便性、可靠性等特征的指標，只具有相對意義，可根據城市的具體情況而定[10]。</p&g

83、t;<p>　　由上述公式得出各個客流路徑選擇因素對路徑交通阻抗值函數的影響，下面具體舉兩個例子：</p><p>　　立水橋站換乘步行時間為4分鐘，雍和宮站換乘步行時間為2分鐘。</p><p>　?。?）早高峰的乘客從上地站出發(fā)，乘13號線去西直門站。</p><p><b>　　高峰時刻：</b></p>&l

84、t;p><b>　　平常時刻：</b></p><p>　　由于北京地鐵采用一票通用制度，所以為固定值，也為固定值，乘車時間為15分鐘，與平常時刻用時相同，等車時間為9分鐘平常時間的3倍，因為總是滿載，廣義舒適度浮動值基本不變，擁擠系數為0.5，高峰時刻阻抗值更大。并且乘客在高峰時刻的路徑選擇中，為主要影響因素，尤其又是等車時間為最主要影響因素。</p><p>

85、;　　平常時刻，從天通苑北出發(fā)，目的地為西直門。</p><p><b>　　在立水橋站換乘：</b></p><p><b>　　在雍和宮站換乘：</b></p><p>　　有兩條路徑可供選擇，到立水橋換乘13號線與到雍和宮換乘2號線，此兩條路徑的，基本相同，為固定值，其中13號線的換乘時間為4分鐘，而2號線的換乘時間

86、為2分鐘，在立水橋站換乘阻抗值較小。并且乘客在高峰時刻的路徑選擇中，為主要影響因素，其中最為主要影響因素的是乘車時間。</p><p>　　軌道交通綜合出行阻抗出行阻抗是進行客流分配的重要參數，也是路網屬性抽象的重要內容 。客流調查顯示，60%以上的乘客視“時間最短”為選擇軌道交通出行的首要因素，同時由于在當前“一票換乘”條件下，一旦OD確定，則在該OD間所有路徑上出行的票價是相同的，因此采用廣義旅行時間作為出行

87、阻抗。出行阻抗包括路段（即區(qū)間）阻抗和節(jié)點（即車站）阻抗。路段阻抗用列車在該區(qū)間的運行時間表示。節(jié)點阻抗則是乘客在車站所花費的時間。乘客通過車站的節(jié)點阻抗為列車的停站時間；而對于換乘，所花費的時間包括換乘走行時間和換乘候車時間。對于同樣的時間，換乘走行及候車過程與乘車過程比較，乘客感覺前者的時間要長。因此，換乘站的節(jié)點阻抗用換乘時間乘以一個換乘放大系數（≥1）來表示，即通過一個換乘放大系數將換乘時間轉換為同等意義上的乘車時間。所以，通過

88、阻抗值與交通調查問卷得出時間因素為選擇軌道交通出行的首要因素。</p><p><b>　　4.3小結 </b></p><p>　　隨著城市軌道交通的不斷發(fā)展，軌道交通系統(tǒng)將由目前單線運營轉變?yōu)榫W絡運營，而網絡運營中出現的客流非線性增長以及所引起的乘客出行選擇行為的變化，將對城市軌道交通的運營管理提出更高的要求。因此，從理論上研究城市軌道交通的客流分布規(guī)律，分

89、析出行時間、距離、舒適度、換乘方式、運營時間等因素對乘客路徑選擇的影響程度，充分考慮影響城市軌道交通網絡客流分配的主要因素對交通阻抗值的影響，而交通阻抗值直接反映了乘客路徑的選擇，從而對軌道交通客流分配影響因素進行了深入的計算與分析。</p><p>　　人們的主觀意愿，使人們的出行時間短，費用最省，但是在實際交通狀況下有可能產生交通擁擠現象的發(fā)生；容量限制分配方法考慮了路線選擇與交通擁擠的關系，使地鐵乘客對一些

90、費用很低但異常擁擠的線路進行選擇，選擇一些阻抗值相對偏高但不擁擠的線路，疏散了乘客量，符合大多數居民的出行習慣。</p><p><b>　　5 課題結論與展望</b></p><p><b>　　5.1研究結論</b></p><p>　　在我國城市軌道交通大力發(fā)展以及網絡化運營的時期，而對軌道交通客流方</p&g

91、t;<p>　　面的研究相對不足的背景下，本文進行了城市軌道交通客流OD推算和乘客路徑選</p><p>　　擇方面的研究。從理論上研究城市軌道交通的客流分布規(guī)律，對于滿足網絡化、</p><p>　　大客流、小間隔運營組織下精確化管理的需要，指導新線路規(guī)劃，換乘站改擴建，</p><p>　　增加設施設備從而更好地服務乘客具有重要的意義。本論文的主要

92、研究結果如下：</p><p>　　(1)本文根據調查數據全面地分析了軌道交通乘客路徑選擇的影響因素，并且把多個影響因素分為三類，分別為基本因素、換乘因素和其他因素?；疽蛩刂邪顺塑嚂r間、起初等車時間、換乘次數、擁擠程度四個因素；換乘因素中包括了換乘步行時間、換乘后等車時間兩個因素；其他因素中包括了總的路徑長度、總的經過站數等因素。</p><p>　　同時在調查中也得到，除總的路徑長

93、度和所經過的站數分別有18％和16％的乘客選擇外，其他因素的選擇率都在50％左右，各個影響因素被乘客選擇的概率相差不是很大，這一點也說明了在建立軌道交通乘客路徑選擇模型時要合理地考慮各個影響因素。</p><p>　　(2)本文研究和分析了軌道交通乘客路徑選擇阻抗值模型建立的過程，以及建立模型的思維方法，從而建立了符合實際的軌道交通乘客路徑選擇阻抗值模型。最后通過算例檢驗了模型的正確性和可行性。經過對模型的分析以

94、及案例研究得到如下結論：</p><p>　　1)對絕大多數出行者來說，擁擠程度對乘客路徑選擇的影響也是相當明顯的。對普通乘客，擁擠程度有時甚至會城市乘客對路徑選擇的決定性因素。上述調查問卷與阻抗值模型得出擁擠程度對阻抗值的影響是非常明顯且重要的。</p><p>　　2)影響城市軌道交通乘客路徑選擇的最重要的因素為乘車時間、換乘次數、換乘步行時間、擁擠程度。上述調查問卷與阻抗值模型得出時

95、間因素為選擇軌道交通出行的首要因素。而時間因素中的等車時間，換乘步行時間更為主要影響因素。</p><p><b>　　5.2研究展望</b></p><p>　　我國軌道交通客流理論基礎還比較薄弱，實際應用問題比較復雜。本論文雖</p><p>　　然在一定的研究范圍內和一定的研究條件下，取得了一定的研究成果，由于本人</p>

96、<p>　　的學術水平有限，論文的很多方面還研究的不夠深入，在今后的工作中還有很多</p><p>　　問題值得進一步研究。</p><p>　　(1)軌道交通客流問題是一個龐大的系統(tǒng)問題，其內在的運行機制存在著大量不確定性因素。還有很多影響軌道交通乘客路徑選擇的影響因素未加以分析。</p><p>　　(2)本論文得到的模型具有一定的局限性，主要體現在本

97、論文建立的軌道交通乘客路徑選擇模型中未準確地考慮擁擠度這一影響因素。在以后的研究中應該逐漸的考慮舒適度這個隨時間變化的因素，以其更加符合現實交通狀況。</p><p>　　(3)本論文的研究只是理論性的探索，雖然計算結果與調查結果在一定的誤差范圍內基本上是一致的，但是調查數據的準確與否對模型的標定起著至關重要的作用。所以，模型還有待進一步的改善和驗證。</p><p><b>　

98、　參考文獻：</b></p><p>　　[1]霍亮.鐵路旅客乘車行為分析與客流分配研究.城市軌道交通研究，2006</p><p>　　[2]鄭麗娟.基于城市軌道交通網絡運營的客流分布預測研究. 都市快軌交通.2008 </p><p>　　[3]賈楠.城市軌道交通票務清分問題研究.交通與運輸，2003</p><p>　　[4

99、]田苗苗．城市軌道交通線網換乘系統(tǒng)分析與效率評價．北京交通大學碩士論文．2008</p><p>　　[5]牛新奇．城市軌道交通換乘票務清分模型的研究．城市公共交通．2003</p><p>　　[6]李林波，吳兵.出行者心理因素對公共交通發(fā)展的影響[J]．重慶交通學院學報.2004</p><p>　　[7]陳茜，陳學武，王煒.城市智能公交中的信息采集與融合[J]

100、．城市公共交通.2010</p><p>　　[8]李存軍.集成神經網絡的城市道路交通流量融合研究．西南交通大學碩士論文.2004</p><p>　　[9]四兵鋒.城市交通超級網絡均衡配流模型及算法[J]．公路交通科技.2008</p><p>　　[10]高自友.綜合運輸體系下鐵路客運市場的優(yōu)化策略模型及算法[J]．鐵道學報.2003</p>&l

101、t;p><b>　　致謝</b></p><p>　　通過這幾個月來的學習與研究，本次畢業(yè)論文設計已經接近尾聲，作為一個大學生的畢業(yè)設計，由于經驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，在這里我中心的感謝葉婷婷指導老師的督促指導，以及一起學習研究的同學們的支持與幫助，讓我按時王成這次設計任務。通過這次論文設計，我深刻的領會到了基礎的重要性，畢業(yè)設計不僅僅能幫助我檢驗大學四年的學習成果，更多

102、的是幫我更加清楚的認識自我，磨礪我的耐性，這會為我日后的工作于生活帶來很大的幫助。在這里，再次感謝葉婷婷老師對我的論文幫助與指導！</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　調查地點：______ 時間：_____月_____日_____時 調查員：______</p><p>　　城市軌道交通乘客出行路徑選擇問卷

103、</p><p>　　1．您做一趟地地鐵一般做多久</p><p><b>　　口10分鐘以下 </b></p><p><b>　　口10-30分鐘</b></p><p><b>　　口30-60分鐘</b></p><p><b>　　口

104、60分鐘以上</b></p><p>　　2．您對北京市軌道交通網絡的熟悉程度是：</p><p>　　口很熟悉，能較準確的估計出一次出行所需要的時間。</p><p>　　口熟悉，可以估計出一次出行的大概時間。</p><p>　　口不太熟悉，僅知道各條線路的站點情況。</p><p><b>

105、　　口很不熟悉。</b></p><p>　　3．您對北京市軌道交通網絡各個換乘站的情況熟悉程度是：</p><p>　　口很熟悉，能較準確的估計出每個換乘站換乘的步行時間。</p><p>　　口熟悉，可以估計出每個換乘站換乘的大概時間。</p><p>　　口不太熟悉，僅知道幾個換乘站的換乘時間。</p><

106、;p><b>　　口很不熟悉。</b></p><p>　　4．多條路徑可到達目的地的情況下，您選擇的時候主要考慮(可多選)：</p><p>　　口乘車時間 口等車時間 口換乘次數 口換乘等車時間</p><p>　　口換乘步行時間 口擁擠度 口路線的長度 口所經過的站數</p><p>　　5．當增加一次換乘會