城市可變線路公交的承載能力與調度模型研究

《城市可變線路公交的承載能力與調度模型研究》是依託東南大學，由李文權擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：城市可變線路公交的承載能力與調度模型研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：李文權
• 依託單位：東南大學

中文摘要

隨著我國經濟的不斷增長，我國城市人口和私人汽車快速增加、城市空間進一步擴張，交通擁堵、汽車尾氣污染日益嚴重。項目在此背景下重點研究城市可變線路公交的承載能力與運行調度模型和實施方法，以方便市民公交出行，減少私家車出行，緩解交通擁堵，降低空氣污染。主要採用系統協調方法探索居民出行方式、路徑規劃等交通行為特徵，研究可變線路公交承載能力計算與智慧型化運行調度的影響因素，建立可變線路公交承載能力計算模型、公車聯網環境下的可變線路公交智慧型化運行調度模型，設計模型算法為推廣套用可變線路公交奠定理論基礎。開發可變線路公交承載能力計算與智慧型化運行調度軟體，為有關部門進行可變線路公交系統的規劃、設計與建設提供決策依據。研究成果對於解決固定線路式公交“最後一公里問題”、需求回響式公交“空駛問題”具有重要的現實意義，對於提高公交出行比例、緩解交通擁堵、降低交通污染、實現《國家新型城鎮化規劃》具有重要的政治意義。

結題摘要

可變線路公交具有固定線路公交的低成本以及需求回響式公交的靈活性，能夠很好地滿足低出行密度區域居民的出行需求並解決其出行的最後一公里問題。本項目研究可以方便市民公交出行，減少私家車出行，緩解交通擁堵，降低空氣污染。本項目在分析城市可變線路公交的運營特性的基礎上，結合問卷調查、理論模型構建、仿真系統開發等研究方式，對可變線路公交的承載能力與調度模型進行了研究。在戰略規劃層面，結合國內車輛實際運行環境和小區分布的特點，建立了可變線路公交服務區域的選擇模型；在戰術規劃層面，以典型的矩形服務區域為例，分析了鬆弛時間與乘客需求以及服務區域的關係，構建了系統服務區域寬度、運行周期以及車輛發車間隔的計算模型，並提出了可變線路公交運營能力的概念，建立了運營能力的理論計算模型並開發了仿真計算軟體；在運行規劃層面，針對靜態的乘客需求，建立了以服務乘客人數最大化為上層目標，乘客綜合出行時間最小化為下層目標的可變線路公交最優路徑規劃模型，並設計了遺傳算法對其進行求解。針對可變線路公交在實時運行過程中可能出現的動態事件，提出一種基於智慧型交通技術的動態調度框架以及針對每類動態事件的路徑最佳化模型，開發了可變線路公交時刻表編制仿真軟體；在運營策略最佳化層面，分別提出了可變線路公交的動態離站時間窗策略以及待選站點策略，這兩種策略分別從時間以及空間的維度對原有運營模式的強制約束進行了鬆弛，從而提高了靜態路徑規劃的靈活性，能夠顯著提高出行需求不確定條件下可變線路公交服務的可靠性，緩解乘客被拒絕以及在固定站點空等的現象。在系統仿真與評估層面，開發了基於多Agent的可變線路公交運營仿真原型系統，為運營商在可變線路公交實施前的規劃以及實施後的評估提供決策支持。發表及錄用學術論文32篇，其中，國際核心期刊8篇，國核心心期刊8篇，其他期刊論文4篇，國際會議論文12篇；發表論文已經被SCI檢索7篇次、被EI檢索13篇次；應邀在CICTP國際學術會議上作邀請報告1次。申請發明專利8項（已受理髮明專利6項，已授權發明專利2項），獲得計算機軟體著作權1項。培養2人完成了博士學位論文、17人完成了碩士學位論文。他們已經獲得博士或碩士學位並走向工作崗位。