基于混合動態(tài)交通分配的間歇式公交專用道設(shè)置與優(yōu)化.pdf

1、當(dāng)今，交通擁堵浪費(fèi)了出行者大量的時(shí)間和金錢，消耗了大量的燃料資源并造成環(huán)境污染，同時(shí)也影響了緊急事務(wù)的救援。而鼓勵使用公共交通是一種有效的交通擁堵治理方法。因此，公交優(yōu)先措施之一的公交專用車道相關(guān)研究成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)與難點(diǎn)。本文基于建立的小汽車與公交車混合動態(tài)交通分配方法，重點(diǎn)研究間歇式公交專用道網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題。
　　本文進(jìn)行了公交專用道網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論研究。構(gòu)建了基于靜態(tài)交通分配的完全式公交專用道網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)雙層模型。在雙層規(guī)劃模型

2、中，上層模型協(xié)同優(yōu)化公交線路設(shè)計(jì)與公交專用道設(shè)置，下層模型確定不同用戶均衡準(zhǔn)則下的網(wǎng)絡(luò)流量分配。設(shè)計(jì)了一種啟發(fā)式算法求解該模型，該算法遵循公交線路設(shè)計(jì)、公交分配、公交專用道設(shè)置和交通分配的求解流程。模型通過Sioux Falls網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了數(shù)值分析，結(jié)果表明啟發(fā)式算法能夠有效的求解該網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題，并且優(yōu)化結(jié)果表明公交專用道的設(shè)置能夠顯著提高系統(tǒng)表現(xiàn)。
　　本文分別構(gòu)建了共享式公交車元胞傳輸模型和獨(dú)立式公交車元胞傳輸模型，二者都屬于小

3、汽車與公交車混合動態(tài)交通分配方法。共享式公交車元胞傳輸模型能夠再現(xiàn)小汽車和公交車混合交通系統(tǒng)中由公交車造成的移動瓶頸現(xiàn)象。該模型以小汽車乘客和公交車乘客的全部乘客出行時(shí)間最小作為最優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)最優(yōu)建模，使用滯后方法區(qū)分出小汽車和公交車的速度差異，應(yīng)用移動瓶頸理論修改路段的通行能力。獨(dú)立式公交車元胞傳輸模型確保小汽車與公交車具有各自的通行能力，通過速度比例減少單位時(shí)間間隔傳播流量模擬公交車的緩慢移動。數(shù)值分析結(jié)果表明構(gòu)建的模型能夠更真

4、實(shí)的描述公交車存在情況下路網(wǎng)流量衍化情況，同時(shí)公交乘客需求、公交車乘客占有率和公交車自由流速度等都能顯著影響系統(tǒng)表現(xiàn)。
　　基于獨(dú)立式公交車元胞傳輸模型這一混合動態(tài)交通分配方法，整合專用道設(shè)置總預(yù)算約束和描述專用道間歇式開放的變量，構(gòu)建了間歇式公交專用道動態(tài)布設(shè)模型。為比較完全式設(shè)置和間歇式設(shè)置方式的不同，構(gòu)建了完全式公交專用道靜態(tài)布設(shè)模型。算例分析顯示，公交專用道間歇式設(shè)置優(yōu)于完全式設(shè)置，并能夠結(jié)合高需求或低需求的不同加載方式實(shí)

5、現(xiàn)公交專用道與需求變化的協(xié)同設(shè)置。
　　以哈南工業(yè)新城啟動區(qū)骨干路網(wǎng)為基礎(chǔ)，應(yīng)用論文中提出的所有動態(tài)交通分配模型和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型，開展了數(shù)值實(shí)驗(yàn)與案例分析。結(jié)果表明，共享式公交車元胞傳輸模型和獨(dú)立式公交車元胞傳輸模型能夠有效的預(yù)測小汽車與公交車混合交通流的傳播過程及元胞中的車輛數(shù)變化，公交專用道布設(shè)模型能夠針對測試路網(wǎng)分別給出完全式公交專用道優(yōu)化設(shè)置方案和間歇式公交專用道優(yōu)化設(shè)置方案，以及在需求變化情況下的公交專用道設(shè)置方案。