考虑公交专用道设置的多模式瓶颈均衡模型分析

作     者：彭嘉庚 

作者单位：哈尔滨工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：胡晓伟

授予年度：2021年

学科分类：08[工学] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：公交车专用道 拼车行为 瓶颈模型 多式交通均衡 遗传算法 

摘      要：近年来我国经济发展突飞猛进,城市机动车数量逐年激增,这也带来了日益严重的交通堵塞问题。在城市的瓶颈道路上,拥挤排队的现象更为突出。公交优先战略作为缓解城市拥堵的有效手段其逐渐受到管理部门的青睐。在现实生活中往往存在设置了公交车专用道反而加剧了交通拥堵的现象,为了更好地指导城市交通设计,为交通管理部门出谋划策,有必要对瓶颈路段上如何合理设置公交车专用道以及公交车专用道的设置前后对早高峰通勤者的出行行为变化进行研究。首先,论文给出了瓶颈路段的定义,对经典的瓶颈模型进行了解析。本文以经典的瓶颈模型为基础,分别构建了不同公交专用道使用政策下的包含单人驾驶、公交车及拼车的多模式瓶颈均衡模型。根据公交车专用道的有无及使用情况,将其使用政策做了如下划分:政策1(无公交车专用道);政策2(设置公交车专用道且只允许公交车使用);政策3(设置公交车专用道且同时允许拼车车辆和公交车使用)。进而,本文以整个出行系统总成本(其包含早高峰期间所有通勤者的出行成本和公交车的运营成本)最低为目标,以公交专用道通行能力和公交车发车频率为决策变量建立上层模型,将不同出行政策下的多模式瓶颈均衡模型作为下层模型,建立组合优化模型来提高整个出行系统的效率。最后,通过数值算例求解本文所构建的模型并对模型中不同参数变化对用户出行行为的影响进行了分析。其结果可以用于分析出行需求的变化对公交专用道最佳使用政策的影响。同时,也可以用于分析在不同的公交专用道使用政策下,诸如用户选择偏好等模型参数变化对瓶颈路段上的通勤者在早高峰期间其出行行为的影响。综上所述,本文构建了一个考虑公交车专用道设置的多模式瓶颈均衡模型,其可以用来评估和改善早高峰期间整个出行系统的性能表现,优化公交车专用道的设置。其结论对于提升出行系统的运行效率,缓解交通拥堵,降低系统总成本具有积极意义。