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城市轨道交通客流分析及运营时刻表优化 ——以南昌市轨道交通1号线为例

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城市轨道交通客流分析及运营时刻表优化 ——以南昌市轨道交通1号...

作者：夏宇华东交通大学

学位级别：硕士

为解决城市交通拥堵问题,目前我国各大城市都在兴建城市轨道交通,根据“十三五”期间城市轨道交通的投资总额和建设总里程可知我国将迎来城市轨道交通建设高峰。如何高效地实现城市轨道交通系统的运营与管理成为当前炙手可热的优化问题... 详细信息

为解决城市交通拥堵问题,目前我国各大城市都在兴建城市轨道交通,根据“十三五”期间城市轨道交通的投资总额和建设总里程可知我国将迎来城市轨道交通建设高峰。如何高效地实现城市轨道交通系统的运营与管理成为当前炙手可热的优化问题,而列车运营时刻表是城市轨道交通运营管理的重要组成部分,科学合理的运营时刻表在有效提高列车和设备的利用率同时亦可以减少乘客在候车和乘车时的延误。城市轨道交通的客流属于动态流,它随时空的变化而变化,是设计列车运营时刻表的基础。基于动态客流编制优化列车运营时刻表能够有效均衡城市轨道交通系统的供需关系,对于满足实际客流需求和提高城市轨道交通服务水平也具有重要的应用价值。本文以来源于南昌市城市轨道交通自动售检票系统(Automatic Fair Collection System,AFC)的实际客流出行数据为依据,对客流进行时间特征和空间特征的聚类分析。参考城市轨道交通列车运营时刻表设计理论,研究了基于动态客流的城市轨道交通列车运营时刻表优化模型,并设计了适用于求解该模型的遗传算法。最后结合客流分析结果应用于南昌市轨道交通1号线,可知使用优化后的工作日运营时刻表总成本相对优化前的总成本减少了27.8%;使用优化后的非工作日运营时刻表总成本相对优化前的总成本减少了13.2%。论文主要的工作内容如下:(1)根据城市轨道交通客流形成机理、影响因素、时空分布特征以及南昌市的轨道交通布局,对南昌市轨道交通1号线客流的时间特征和空间特征进行了时间段和城市轨道交通车站的聚类分析,用于后续列车运营时刻表优化模型的建立。(2)分析了城市轨道交通乘客出行过程中,列车的发车间隔和停站时间对乘客候车时间和在车时间的影响。综合乘客的出行成本和轨道公司的运营成本为总目标,建立了基于动态客流的城市轨道交通列车运营时刻表优化模型,并结合遗传算法进行求解。(3)将客流的时间分布特征和空间分布特征聚类结果应用到南昌市轨道交通1号线,结合建立的列车运营时刻表优化模型和遗传算法,优化结果表明所建立的模型可以有效节约乘客的出行成本和轨道公司的运营成本。

关键词：城市轨道交通聚类分析出行成本运营时刻表优化

基于发车和运营时刻表的单线公交组合调度模型

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物流科技 2017年第7期40卷 86-90页

作者：郑喆韩印赵靖上海理工大学管理学院上海200093

针对不同种类公交车辆的发车顺序对客流时空耦合分配的影响,以组合调度的发车时刻表和运营时刻表为主要研究对象,以不同车辆容量配比、发车模式及发车间隔为主要影响因素,以乘客乘公交出行时间成本和公交燃耗成本的系统总成本为优化目标... 详细信息

针对不同种类公交车辆的发车顺序对客流时空耦合分配的影响,以组合调度的发车时刻表和运营时刻表为主要研究对象,以不同车辆容量配比、发车模式及发车间隔为主要影响因素,以乘客乘公交出行时间成本和公交燃耗成本的系统总成本为优化目标,建立了带车辆容量限制和发车间隔不等的全程车和大站快车组合调度模型,并应用上海市59路某日早高峰数据进行了实例分析。研究表明:采用变间隔的组合调度策略,使车辆均衡分配了站点客流,缩短了乘客乘公交出行成本约400元/年,降低了车辆燃耗成本约50元/百公里。

关键词：交通工程组合调度蚁群优化算法发车时刻表运营时刻表

考虑乘客上车决策行为的城市轨道列车时刻表优化研究

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考虑乘客上车决策行为的城市轨道列车时刻表优化研究

作者：黄俊生兰州交通大学

学位级别：硕士

近年来,城市轨道交通作为缓解城市拥堵主要的公共交通方式,在促进城市绿色交通可持续发展方面发挥着重要作用。城市轨道交通时刻表作为地铁部门与出行乘客接触最密切的地铁运输产品,其制定的合理性深刻影响着乘客出行效率和乘客乘车满意... 详细信息

近年来,城市轨道交通作为缓解城市拥堵主要的公共交通方式,在促进城市绿色交通可持续发展方面发挥着重要作用。城市轨道交通时刻表作为地铁部门与出行乘客接触最密切的地铁运输产品,其制定的合理性深刻影响着乘客出行效率和乘客乘车满意度;然而随着城市轨道交通系统内乘客需求进一步加剧,站内乘客行为变得更加复杂,因此为了进一步完善城市轨道时刻表优化编制流程,本文以乘客上车决策行为为导向分析挖掘其与城市轨道时刻表优化调整的关系,该研究思路对满足实际客流需求和提高运营管理均具有十分重要的现实意义和应用价值。本文在深入研究既有成果基础上,依托北京地铁城市轨道交通自动售检票系统的实际客流数据(Automatic Fare Collection,AFC),参考乘客在站路径选择、在站运动流线组成等理论,构建了乘客上车决策模型,并设计了乘客上车概率后验平稳分布的求解算法;并以单条线路为研究对象,以列车发车间隔、列车停站、列车整备等为约束条件,提出考虑乘客上车决策行为的城市轨道时刻表优化模型及对应优化算法。主要研究内容及主要结论如下:(1)结合国内外既有研究成果,分析乘客换乘行为、乘客上车行为与时刻表优化调整的关系,并以此为基础,研究城市轨道交通AFC数据的数据特征、分布特征,总结当前阶段时刻表优化编制流程,为本文后续数据整理、时刻表优化建模提供理论基础。(2)以一条地铁线路为研究对象,分析换乘乘客在站路径选择行为,提出基于广度搜素的最短路算法,进一步完善本线客流组成。在将换乘客流加入到本线客流集合之后,乘客在站运动过程具体描述为:刷卡进站—进站走行—站台候车—上车—下车—出站走行—刷卡出闸,结合乘客运动流线和乘客走行时间概率分布函数,提出乘客上车决策模型,并设计马尔科夫链蒙特卡洛算法(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)对乘客上车概率后验分布进行计算。(3)以早高峰运营时段的单条线路为研究对象,基于乘客上车决策行为给出了乘客平均等待时间的计算方法,以列车发车间隔和列车在站停站时间为决策变量,提出以城市轨道时刻表优化调整为上层、以乘客上车决策行为为下层的双层规划模型,并设计了混合遗传模拟退火-MCMC算法。结合北京地铁一号线实际客流数据,算例结果表明,在优化调整后的时刻表基础上,乘客搭乘列车概率集合中搭乘首车概率明显提高、乘客成功搭乘首车人数明显增加、全线乘客平均等待时间进一步减少,同时带来了一定的社会经济效益。该研究思路和结果可为地铁运营管理部门提供科学的理论参考。

关键词：城市轨道交通运营时刻表上车决策行为双层规划混合遗传模拟退火-MCMC算法

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考虑车辆运输能力限制的公交换乘优化

吉林大学学报（工学版） 2012年第3期42卷 606-611页

作者：赵航安实金广君谢秉磊哈尔滨工业大学深圳研究生院广东深圳518055

研究了车辆运输能力限制下的多个换乘点之间平均换乘等待时间的优化问题。在一定时间周期内,通过调整各公交线路的运营时刻表,在车辆运输能力约束条件下使乘客在各线路之间换乘等待时间最小,并采用遗传算法对该模型进行求解。优化结果表... 详细信息

研究了车辆运输能力限制下的多个换乘点之间平均换乘等待时间的优化问题。在一定时间周期内,通过调整各公交线路的运营时刻表,在车辆运输能力约束条件下使乘客在各线路之间换乘等待时间最小,并采用遗传算法对该模型进行求解。优化结果表明:当车辆运输能力约束起作用时,相对于Shafahi等没有考虑车辆运输能力限制的研究,乘客的平均换乘等待时间增加了370%,该结果说明公交车辆运输能力对乘客换乘时间的影响明显,需作为主要因素在公交换乘优化中进一步考虑。

关键词：交通运输系统工程公交换乘车辆运输能力换乘等待时间运营时刻表遗传算法

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城市公交线路调度优化设计系统的设计与实现

城市公交线路调度优化设计系统的设计与实现

作者：闫梦超西安电子科技大学

学位级别：硕士

大力发展公共交通，提高公交的出行比例是当前城市解决交通拥堵问题最关键的方法。公共交通企业管理的重要工作是公交调度，公交调度的基础是公交行车计划，公交行车计划的重要组成部分是根据线路的客流情况而编制用于指导公交运营的行... 详细信息

大力发展公共交通，提高公交的出行比例是当前城市解决交通拥堵问题最关键的方法。公共交通企业管理的重要工作是公交调度，公交调度的基础是公交行车计划，公交行车计划的重要组成部分是根据线路的客流情况而编制用于指导公交运营的行车时刻表，通过对公交线路的调度优化方法研究是改善城市公交服务质量、增加公交吸引力、提升运营调度水平、提高乘客满意度的有效手段。本文从北京市公交现有的调度系统和工作流程出发，依据公交的调度理论，解释了阐述了公交行车时刻表的编制流程和相关指标，并在此基础上结合公交IC卡系统和智能交通系统，建立公交线路调度的优化模型，编制出非均匀的公交线路行车时刻表。企业收益最大化和乘客等车成本最小化是公共交交通企业公交线路调度的目标，公交车的发车间隔能够反映出公交公司的资产利用率，文中所考虑的最大及最小发车间隔、两个相邻发车间隔之差、满载率及车容量等约束，以发车的时刻作为变量用于建立数学模型，选用遗传算法对模型进行求解，使用MATLAB语言编程来实现，得到不均匀发车时刻表，对比原始经验式的行车时刻表优化作用相当明显并具有一定的应用价值。最后，论文对本次研究的成果进行了总结，对将来的研究方向进行了展望。

关键词：调度优化运营时刻表