具有競爭性的方格網(wǎng)+軸輻式多層次公交線網(wǎng)設(shè)計.pdf

1、大力發(fā)展公共交通對于緩解城市交通擁堵問題、促進城市可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。常規(guī)公交以其線路設(shè)置靈活、建設(shè)快捷、投資小及運營費用低等特點在城市綜合交通中發(fā)揮著不可替代的作用。結(jié)構(gòu)決定功能，合理的常規(guī)公交線網(wǎng)結(jié)構(gòu)對于充分發(fā)揮基礎(chǔ)設(shè)施功能、提高系統(tǒng)服務(wù)水平和競爭性具有十分重要的作用。
　　針對公交線網(wǎng)設(shè)計問題，前人進行了大量研究，但大多采用離散模型進行公交線路的逐條布設(shè)，形成的線網(wǎng)結(jié)構(gòu)復雜且各條線路間相互獨立。然而解析模型基于簡化的公交

2、線網(wǎng)方案，易于進行線網(wǎng)的連續(xù)、整體設(shè)計?；诖?，本文面向方格型道路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，以公交乘客和企業(yè)總成本最小為目標，構(gòu)建由公交快線、普線和支線組成的方格網(wǎng)+軸輻式多層次公交線網(wǎng)設(shè)計的解析模型，采用遺傳算法并利用MATLAB確定最佳線網(wǎng)結(jié)構(gòu)，比較其相對于小汽車的競爭性，并進行模型敏感性分析。
　　首先是基礎(chǔ)理論研究。分析基礎(chǔ)線網(wǎng)結(jié)構(gòu)、線網(wǎng)分層理念及方法、多層次線路連接規(guī)則，確定本文研究對象為由公交快線、普線和支線構(gòu)成的方格網(wǎng)+軸輻式多層次公

3、交線網(wǎng)結(jié)構(gòu);然后剖析公交線網(wǎng)設(shè)計的常用模型，并進一步分析模型目標函數(shù)中各項成本的構(gòu)成;最后對比分析多變量非線性模型求解算法，明確本文基于MATLAB遺傳算法工具箱的模型求解算法。
　　其次是解析模型構(gòu)建與求解。模型以公交企業(yè)成本（包括基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與維護成本和運營成本）和公交乘客成本（即出行時間成本，包括到站時間、候車時間、在車時間和換乘時間成本）最小為目標函數(shù)，考慮站距大小、服務(wù)頻率和車輛載客能力等約束條件，建立由快線、普線和支線

4、組成的方格網(wǎng)+輻射式多層次公交線網(wǎng)設(shè)計模型。之后采用遺傳算法設(shè)計求解流程，利用MATLAB平臺編程求解，得到最佳線網(wǎng)結(jié)構(gòu)決策變量、系統(tǒng)成本構(gòu)成及線網(wǎng)性能。
　　最后進行模型應用。利用西安市主城區(qū)的城市特性、乘客出行特性和公交運行特性參數(shù)，求解最佳公交線網(wǎng)結(jié)構(gòu)，比較其相對于小汽車出行的競爭性，分析最佳公交線網(wǎng)的成本構(gòu)成及服務(wù)水平，并設(shè)計對照場景分析客流需求和城市規(guī)模變化對線網(wǎng)性能的影響。進一步進行線網(wǎng)結(jié)構(gòu)針對決策變量、需求分布和運輸