軌道交通網(wǎng)絡(luò)換乘路徑選擇方法研究.pdf

1、在智能交通系統(tǒng)(ITS)領(lǐng)域，交通網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)客流分配理論是其關(guān)鍵技術(shù)。雖然動(dòng)態(tài)客流分配理論在傳統(tǒng)公共交通網(wǎng)絡(luò)中研究和應(yīng)用比較廣泛，但與軌道交通網(wǎng)絡(luò)中實(shí)時(shí)客流密集度相結(jié)合，提供動(dòng)態(tài)的換乘路徑信息方面存在不少亟待解決的問題。交通誘導(dǎo)系統(tǒng)是軌道交通運(yùn)營(yíng)管理發(fā)展的方向與趨勢(shì)，如何有效、實(shí)時(shí)地引導(dǎo)乘客選擇優(yōu)化的出行路徑，合理降低早晚高峰期間軌道路網(wǎng)中核心線路區(qū)間的客流運(yùn)營(yíng)壓力，是當(dāng)前交通系統(tǒng)工程科學(xué)研究熱點(diǎn)問題之一。針對(duì)上述問題，基于北京軌道交通路

2、網(wǎng)的基礎(chǔ)客流數(shù)據(jù)，本文重點(diǎn)研究了短期客流預(yù)測(cè)、客流密集度指數(shù)體系和客流路徑引導(dǎo)模型等關(guān)鍵問題，實(shí)現(xiàn)了軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)中的乘客出行路徑選擇優(yōu)化的目的。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)提出了基于支持向量機(jī)的短期組合客流預(yù)測(cè)算法。首先給出了遺傳算法與支持向量機(jī)組合的客流預(yù)測(cè)算法，其中遺傳算法能對(duì)支持向量機(jī)的參數(shù)選擇進(jìn)行優(yōu)化，使得組合算法具有更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)效果。其次提出了小波變換與支持向量機(jī)結(jié)合的客流預(yù)測(cè)算法，其中小波分解能無損地將客

3、流信息分解為高頻和低頻數(shù)據(jù)，并獲取多尺度細(xì)化的低頻序列，然后支持向量機(jī)對(duì)一個(gè)低頻和多個(gè)高頻序列進(jìn)行預(yù)測(cè)，最后對(duì)預(yù)測(cè)的多個(gè)序列進(jìn)行小波重構(gòu)得到最終的客流預(yù)測(cè)結(jié)果。本文以北京軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在多種標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方式下，實(shí)證結(jié)果表明本文提出的客流預(yù)測(cè)算法與多種當(dāng)前比較流行的客流預(yù)測(cè)算法相比獲得更好的客流預(yù)測(cè)結(jié)果。
　　(2)提出了一種基于軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流密集度的路徑選擇模型。首先針對(duì)軌道交通網(wǎng)絡(luò)的劃分層次，提出了區(qū)間、線路和全路網(wǎng)

4、客流密集度指數(shù)，實(shí)證結(jié)果表明不同層次的客流密集度指數(shù)均能較好地反映軌道交通網(wǎng)絡(luò)的客流密集度。其次以客流密集度指數(shù)為基礎(chǔ)，提出了一種基于軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流密集度的路徑選擇非集計(jì)模型。該模型依據(jù)路網(wǎng)客流密集度和路網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算路徑廣義費(fèi)用，動(dòng)態(tài)調(diào)整路徑分配比例并模擬路網(wǎng)客流分布。實(shí)證結(jié)果表明本文提出的路徑選擇模型能較好地模擬軌道交通網(wǎng)絡(luò)中的客流動(dòng)態(tài)分布變化。
　　(3)提出了一種路徑引導(dǎo)下的時(shí)變比例調(diào)整模型。首先以客流密集度指數(shù)為基

5、礎(chǔ)，給出了一種根據(jù)交通誘導(dǎo)系統(tǒng)信息實(shí)時(shí)選擇廣義費(fèi)用最小路徑的路徑引導(dǎo)模型，以達(dá)到動(dòng)態(tài)調(diào)整軌道交通網(wǎng)絡(luò)客流壓力的目的。其次通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明了模型的可行性，并推導(dǎo)驗(yàn)證了模型的多項(xiàng)基本性質(zhì)。最后以北京軌道交通客流數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，從“區(qū)間——線路——路網(wǎng)”三個(gè)層次進(jìn)行模擬，實(shí)證結(jié)果表明交通誘導(dǎo)信息能較好地引導(dǎo)乘客選擇優(yōu)化的出行路徑，降低軌道交通網(wǎng)絡(luò)中部分線路和區(qū)域的客流密集度，合理降低早晚高峰期間核心線路的客流運(yùn)營(yíng)壓力，實(shí)現(xiàn)換乘優(yōu)化，達(dá)到改善路網(wǎng)客