《基於需求-回響的輔助公交運行最佳化研究》是依託北京工業大學，由熊杰擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於需求-回響的輔助公交運行最佳化研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：熊杰
- 依託單位：北京工業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本課題重點探索兩種靈活性介於常規公交與私家車之間的需求-回響型輔助公交形式：（1）服務於特定區域內具有不同起點、相同終點乘客的接運公交；（2）服務於一次性預約需求的靈活線路公交。最佳化研究前，課題擬通過分析公交和捷運IC卡及公交GPS數據得到大城市公交出行需求特徵與公交服務瓶頸點，進而針對特定區域開展接運公交路徑、線網最佳化及協同時刻表最佳化設計。針對第二類形式，通過借鑑撥號叫車服務與車輛路徑最佳化等問題的研究成果，融入多車型變數，對車輛路徑進行最佳化；之後考慮實時更新的預約需求及動態路段旅行時間等因素，探索能夠快速回響動態信息的公交路徑最佳化方法及智慧型化調度策略。課題試圖通過引入以上兩種輔助公交形式，構建一個新的城市公共運輸系統框架，並綜合運用最佳化理論、運籌學及人工智慧算法，對其運行最佳化展開研究，旨在深化和完善城市綜合公交系統基礎理論，為改善交通擁堵、提升公交系統整體服務水平奠定基礎。
結題摘要
本研究從多方式公共運輸出行的多維度感知與數據提取入手，對個體公共運輸出行鏈進行精確追蹤與提取，並將出行鏈與公車次進行匹配，以實現綜合考慮乘客個體候車、在車、換乘、滿載率等不同角度的複合公交網路評價與服務瓶頸點辨識。 基於辨識結果，首先提出了配合捷運的地面公交線網調整方法；針對末端公交服務水平偏低、協同化程度不高的問題，提出接駁捷運的固定線路輔助公交路徑最佳化方法，該方法以最小化乘客出行成本與企業運營成本之和為目標，同時嵌入站點最佳化布設算法與最優發車間隔確定算法，以得到接駁捷運的微循環公交最佳化開設方案（站點布設方案、最佳化路徑方案、發車間隔與車隊規模配備方案）；在此基礎上，同時考慮車輛載荷能力與車隊規模限制，提出了配合捷運的微循環公交協同時刻表最佳化編制方法，並設計多種算法實現給定車次數下的發車時刻錶快速求解。 最後，本研究將基於預約需求的靈活線路公交引入綜合公交系統中，並對其靜態路徑生成與動態協同調度進行最佳化研究。在確定靜態路徑的基礎上，考慮現實中路段旅行時間的實時變化，提出兩種公交實時調度策略，即基於擁堵的車輛繞行策略與車輛替代策略，並詳細介紹了兩種策略的生成思路與算法流程，最後設計算例證明了兩種策略的有效性。本研究相關成果可為掌握個體公交出行機理、支撐公交決策提供夯實的理論基礎，也為推動公共運輸一體化發展，實現綜合交通系統中多方式公共運輸的高效換乘提供技術支持。
