基本信息
- 項目名稱：
- 接駁地鐵的公交線路服務(wù)水平分析與線路優(yōu)化設(shè)計
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 自然科學類學術(shù)論文
- 簡介：
- 提升接駁地鐵的公交線路服務(wù)水平，可使地鐵未覆蓋區(qū)域的乘客以便捷舒適的方式通過公交車進入地鐵。為了探討樞紐公交站點位置和樞紐公交發(fā)車時間的最優(yōu)方案，以最小走行距離和最小等待時間為目標，建立了樞紐公交站點位置和樞紐公交發(fā)車時間的優(yōu)化模型，并給出了求解該模型的算法。以北京地鐵4號線西苑交通樞紐為例進行分析，結(jié)果表明：采用優(yōu)化方案后，換乘平均走行距離和平均等待時間分別減少88.83%和32.04%。
- 詳細介紹：
- 提升接駁地鐵的公交線路服務(wù)水平，可使地鐵未覆蓋區(qū)域的乘客以便捷舒適的方式通過公交車進入地鐵。 為了探討樞紐公交站點位置和樞紐公交發(fā)車時間的最優(yōu)方案，使公交和地鐵的銜接更緊密，建立優(yōu)化模型，該模型分為兩部分： （1）以最小走行距離為目標，從布設(shè)站臺方式、線路優(yōu)化需求、換乘空間利用、站臺間能力的匹配等角度進行約束，得到公交站點位置優(yōu)化模型： （2）以最小等待時間為目標，從換乘走行速度差異、公交車額定載客量等角度進行約束，得到公交發(fā)車時間優(yōu)化模型。上述模型應(yīng)用計算機編程給出了求解算法。 以北京地鐵4號線西苑交通樞紐為例進行分析，結(jié)果表明：使用模型優(yōu)化后，換乘平均走行距離和平均等待時間分別減少88.83%和32.04%，相關(guān)標準符合要求。 本作品有以下特點： （1）符合當前優(yōu)先發(fā)展公共交通、改善出行服務(wù)水平的重大需求。 （2）適用性廣：總結(jié)出了一般化方法。站點位置優(yōu)化模型適用于所有地鐵站，發(fā)車時間優(yōu)化模型適用于有始發(fā)公交車的地鐵站。 （3）實地調(diào)查大量數(shù)據(jù)，考慮多種因素定量分析，采用了排隊論，多目標優(yōu)化，計算機編程等多種方法。 （4）效果明顯：以北京西苑交通樞紐作為試點，優(yōu)化結(jié)果明顯。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：1.通過建立公交站點位置發(fā)車時間優(yōu)化模型，為解決地鐵換乘公交過程中換乘走行距離和平均等待時間過長的問題提供理論依據(jù)。2.通過編寫程序，解決優(yōu)化過程復雜的問題?；舅悸罚?.以最小走行距離為目標，從布設(shè)站臺方式、線路優(yōu)化需求、換乘空間利用、站臺間能力的匹配進行約束，得到公交站點位置優(yōu)化模型。2.以最小平均等待時間為目標，從換乘走行速度差異、公交車額定載客量進行約束，得到公交發(fā)車時間優(yōu)化模型。
科學性、先進性及獨特之處
- 科學性：1.在實際問題調(diào)查、實測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過查閱文獻、構(gòu)建模型與設(shè)計方案。2.采用了排隊論，多目標優(yōu)化，計算機編程等多種方法。3.優(yōu)化后取得明顯的實際效果。 先進性及獨特之處：1.符合當前優(yōu)先發(fā)展公共交通、改善出行服務(wù)水平的重大需求。 2.將各待解決問題進行定量分析，考慮多種因素，建立多目標優(yōu)化模型。3.運用計算機編程，將復雜計算過程簡化，利于實際應(yīng)用。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 1.貼近生活：作品思路來源于日常出行，以人為本，一經(jīng)運用，將會對出行人群產(chǎn)生很大影響。2.適用性廣：總結(jié)出了一般化方法。站點位置優(yōu)化模型適用于所有地鐵站，發(fā)車時間優(yōu)化模型適用于有始發(fā)公交車的地鐵站。3.應(yīng)用性強：對模型進行編寫了偽代碼，可直接運用于實際公交運營中。4.很多地鐵運營時間不長，與公交的接駁還存在一些問題，現(xiàn)在是發(fā)現(xiàn)并解決問題的好時機。5.以北京西苑交通樞紐作為試點，優(yōu)化結(jié)果明顯。
學術(shù)論文摘要
- 提升接駁地鐵的公交線路服務(wù)水平，可使地鐵未覆蓋區(qū)域的乘客以便捷舒適的方式通過公交車進入地鐵。 為了探討樞紐公交站點位置和樞紐公交發(fā)車時間的最優(yōu)方案，使公交和地鐵的銜接更緊密，建立優(yōu)化模型，該模型分為兩部分： （1）以最小走行距離為目標，從布設(shè)站臺方式、線路優(yōu)化需求、換乘空間利用、站臺間能力的匹配等角度進行約束，得到公交站點位置優(yōu)化模型： （2）以最小等待時間為目標，從換乘走行速度差異、公交車額定載客量等角度進行約束，得到公交發(fā)車時間優(yōu)化模型。上述模型應(yīng)用計算機編程給出了求解算法。 以北京地鐵4號線西苑交通樞紐為例進行分析，結(jié)果表明：使用模型優(yōu)化后，換乘平均走行距離和平均等待時間分別減少88.83%和32.04%，相關(guān)標準符合要求。
獲獎情況
- 獲北京交通大學2011年度“挑戰(zhàn)杯”課外學術(shù)科技作品競賽自然科學類學術(shù)論文一等獎。
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
- [1]謝玉潔,韓寶明,許惠花.城市軌道交通與地面常規(guī)公交的客運一體化[J].都市快軌交通,2006（01）:32-34,48. [2]王亮. 地鐵站前廣場交通接駁設(shè)計與管理[J].都市快軌交通,2010（01）:44-46. [3]黃本笑,鄧艷君. 基于排隊論的公交站點停車位優(yōu)化及實證分析[J].科技和產(chǎn)業(yè),2008（08）:25-28. [4]馬嘉琪,白 雁,齊茂利. 基于微觀仿真的同站臺換乘站客流疏散研究[J].中國安全科學學報,2009（11）:172-176. [5]Avishai Ceder著，關(guān)偉等譯. 公共交通與運營——理論、建模及應(yīng)用[M].清華大學出版社. [6]王健,滕燕. 公共交通優(yōu)先與公共交通服務(wù)水平[J].重慶交通大學學報：社會科學版,2009（04）: 20-23, 27. [7]Ceder, Golany, O.Tal.Creating bus timetables with maximal synchronization. Transportation research. December 2001, Pages 913-928. [8]Prabhat Shrivastava, Margaret O’Mahony. A model for development of optimized feeder routes and coordinated schedules—A genetic algorithms approach . Transport Policy, Volume 13, Issue 5, September 2006, Pages 413-425.
同類課題研究水平概述
- 文獻[1]提出了接駁地鐵的公交線路布局的一般方法和需要注意的方面，多為定性分析，定量的計算方面仍難以讓人滿意。文獻[2]提了公交車站與地鐵站距離的合理范圍。文獻[3]論證了公交車?？繀^(qū)域長度對容納線路數(shù)的約束，用排隊論進行定量計算。文獻[4]用仿真軟對行人微觀行為進行仿真，分析擁擠度和站臺面積的關(guān)系。地鐵間的換乘研究較為全面，公交換乘地鐵有待進一步研究。文獻[5]對換乘區(qū)域安全容納量進行了研究。文獻[2]—[5]分別用定量的方法，完整的分析了影響接駁地鐵的公交線路站點設(shè)置的因素。然而，對于該問題的研究整體性和實際應(yīng)用性不夠理想。文獻[6]定量計算出公交發(fā)車頻率，在與地鐵的時間表關(guān)聯(lián)的方面還有發(fā)展的空間。文獻[7]研究了公交車發(fā)車時刻表的建立，考慮了公交車關(guān)聯(lián)關(guān)系，乘客的等待時間以及乘客換乘的便捷性和滿意度。對于考慮行人走行速度差異和公交載客量，還可進一步研究。文獻[8]提出了公交優(yōu)化的指標體系，用于公交優(yōu)化的服務(wù)水平評價。 參考文獻[1]謝玉潔,韓寶明,許惠花.城市軌道交通與地面常規(guī)公交的客運一體化[J].都市快軌交通,2006（01）:32-34,48.[2]王亮. 地鐵站前廣場交通接駁設(shè)計與管理[J].都市快軌交通,2010（01）:44-46.[3]黃本笑,鄧艷君. 基于排隊論的公交站點停車位優(yōu)化及實證分析[J].科技和產(chǎn)業(yè),2008（08）:25-28.[4]馬嘉琪,白 雁,齊茂利. 基于微觀仿真的同站臺換乘站客流疏散研究[J].中國安全科學學報,2009（11）:172-176[5]柳妍. 城市人口密集場所的安全容納量研究[J].中國公共安全·學術(shù)版,2008（01）:30-33.[6] Avishai Ceder著，關(guān)偉等譯. 公共交通規(guī)劃與運營——理論、建模與應(yīng)用[M].清華大學出版社[7]Ceder, Golany, O.Tal.Creating bus timetables with maximal synchronization. Transportation research. December 2001, Pages 913-928.[8]王健,滕燕. 公共交通優(yōu)先與公共交通服務(wù)水平[J].重慶交通大學學報：社會科學版,2009（04）: 20-23, 27.
