基於多種信息源的城市公交需求估計模型與算法研究

《基於多種信息源的城市公交需求估計模型與算法研究》是依託北京交通大學，由徐猛擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於多種信息源的城市公交需求估計模型與算法研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：徐猛
• 依託單位：北京交通大學

項目摘要

城市公交OD矩陣，是公交網路規劃與設計的重要輸入量，也是公交網路最佳化和公車輛調度的重要依據。本項目主要從線路層次和網路層次對公交OD矩陣進行建模分析和算法設計，包括多種信息源的公交線路OD矩陣估計模型和算法設計，基於乘客換乘信息與公交站點上下乘客信息的公交網路OD估計模型和算法研究，基於決策理論的公交OD矩陣(包括線路層次和網路層次)估計模型研究，以及對公交線路OD矩陣估計的Tsygalnitzky方法與極大熵方法進行深入的理論探討。此外，本項目還將結合北京市典型公交線路，對公交OD矩陣估計方法開展實證研究。由於公交OD矩陣估計的研究一直是國際上交通最佳化專家和管理科學家研究的熱點和難點之一，因此本項目的研究對公交OD矩陣估計的理論研究和實際套用都具有重要意義。

結題摘要

有關城市交通需求矩陣的研究，一直是國際上交通最佳化專家和管理科學家研究的熱點和難點之一。本項目圍繞OD 矩陣問題以及相關關鍵問題，從不同角度進行了較為深入的研究，提出了相關的估計模型和算法，並結合實際調查數據進行了實證分析。具體包括，基於決策支持理論的OD矩陣估計、公交運營與管理中的發車間隔以及交通出行成本等基礎問題研究；基於交通網路均衡理論的分析與政策設計；基於交通網路均衡理論的公交定價，交通擁擠收費等政策分析；以及公交服務效率評價。 在基於決策支持理論的OD矩陣估計、公交運營與管理中的發車間隔以及交通出行成本等基礎問題研究方面，提出了基於有序加權平均運算元的OD矩陣估計模型。建立了基於載客里程的公交發車頻率模型。提出了一類不可加的出行者出行成本模型。 在基於交通網路均衡理論的分析與政策設計方面，考慮到OD矩陣估計中交通配流方法的重要性，運用“最優策略”和“有效頻率”的思想，提出了一類公交配流模型。建立了基於供應鏈網路均衡模型以及等價的基於超級網路的可變需求交通網路均衡模型。建立了帶有可交易信用機制和公平性約束的城市交通連續均衡網路模型及其求解算法。針對城市土地利用和交通之間相互影響的研究相對脫節的缺陷，通過仿真模擬方式，分析了城市交通發展與土地利用的相互關係。 在基於交通網路均衡理論的公交定價，交通擁擠收費等政策分析方面，基於相關策略的公交配流方法，研究了公交票價變動對於公交網路中乘客需求量和公交運營商總收入的影響，考慮了在多方式交通條件下票價變化對公交流量、公交需求比例和公交運營收入等的影響，確定了考慮公交公益性的最優票價。提出了決策者在信息不確定的情況下，為擁擠收費方案的確定建立了隨機多目標雙層規劃模型，次優擁擠收費模型，以及出行需求不確定環境下基於均值-超量系統總阻抗的隨機擁擠收費模型。 在公交服務效率評價方面，結合我國部分城市公共運輸企業的實際運營情況，進行了實證分析。提出了一類非參數回歸的兩階段模型。 針對回歸結果對揭示公交服務效率與各影響因素之間的相關性未能提供充足證據的問題，進一步做了效率和各影響因素的雙變數密度估計，彌補了非參數回歸的不足。 並研究了效率與財政補貼、機動車保有量以及人口密度之間的關係。