城市公交網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析及公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，城市交通需求不斷增加，城市機(jī)動(dòng)車數(shù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，城市交通需求增長(zhǎng)與能力供給的矛盾日益突出，帶來(lái)了嚴(yán)重的交通擁堵、能源消耗、環(huán)境污染和噪聲污染等問(wèn)題。面對(duì)這些問(wèn)題，大城市紛紛采取措施限制機(jī)動(dòng)車增長(zhǎng)，大力發(fā)展城市公共交通已被公認(rèn)是解決城市交通難題的一種有效方法。城市公共交通是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)，公交網(wǎng)絡(luò)是系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)，然而既有公交網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不盡合理，造成了運(yùn)營(yíng)效率低、乘客出行距離長(zhǎng)、換乘次數(shù)多等問(wèn)題，嚴(yán)重影響

2、了乘客使用公共交通出行的積極性。因此，對(duì)既有公交網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題進(jìn)行深入分析，研究城市公交網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法有利于公交網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，進(jìn)而提高公交系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)效率，增加公交系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
　　本文以公交網(wǎng)絡(luò)為研究對(duì)象，從公交網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)估分析、換乘因素和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)三方面展開(kāi)研究，旨在系統(tǒng)的分析公交網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征，構(gòu)建公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)可行方案，為公交網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論支撐，具體的研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先，以城市公交網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，

3、利用圖論和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論構(gòu)建評(píng)估因子，分析公交網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特性。以保定市、濟(jì)南市、石家莊市、蘇州市和北京市5個(gè)城市的公交網(wǎng)絡(luò)為例，分析了國(guó)內(nèi)公交網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜特性，結(jié)果表明公交網(wǎng)絡(luò)度分布符合漂移冪律分布，是一種正相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)，具有明顯的社團(tuán)結(jié)構(gòu)。
　　其次，研究了公交網(wǎng)絡(luò)的換乘問(wèn)題。介紹了三種公交網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)間換乘次數(shù)的計(jì)算方法，并提出一種基于P空間構(gòu)建的公交網(wǎng)絡(luò)換乘次數(shù)計(jì)算模型，深入分析了公交網(wǎng)絡(luò)的換乘特性。通過(guò)增加線路的方式減少網(wǎng)絡(luò)換乘次

4、數(shù)，發(fā)現(xiàn)在度較小節(jié)點(diǎn)之間增加線路能有效減少網(wǎng)絡(luò)換乘次數(shù)?？紤]換乘因素，建立了隨機(jī)客流分配模型，得到換乘距離對(duì)公交乘客在網(wǎng)絡(luò)上客流分布的影響;利用灰色關(guān)聯(lián)度法建立了公交網(wǎng)絡(luò)換乘站點(diǎn)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，評(píng)價(jià)指標(biāo)主要包括乘客換乘設(shè)施、換乘便捷性和換乘舒適性，實(shí)例表明所構(gòu)建模型能有效的對(duì)公交站點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估，可為公交站點(diǎn)換乘優(yōu)化提供參考。
　　最后，研究了公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問(wèn)題。采用系統(tǒng)分析法分析了公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)過(guò)程中費(fèi)用的組成，以及不同線路布局對(duì)費(fèi)用產(chǎn)生的影

5、響，比較了單條線路布局和多條線路布局的差異。以乘客總出行時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)總換乘次數(shù)最少為優(yōu)化目標(biāo)建立了公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型，提出了基于蜂群算法的求解方法。利用貪婪算法產(chǎn)生初始線路集合，然后采用一種新型蜂群算法對(duì)初始解集進(jìn)行改進(jìn)。使用瑞士Mandl網(wǎng)絡(luò)與Mumford網(wǎng)絡(luò)對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明該模型能產(chǎn)生更優(yōu)的解，算法效率較好，適用于大規(guī)模公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問(wèn)題，并以保定市公交網(wǎng)絡(luò)為例進(jìn)行案例分析，結(jié)合線路在網(wǎng)絡(luò)換乘中的作用和線路非直線系數(shù)構(gòu)造線路評(píng)估