不确定需求下的公交配流问题研究

论文摘要

公交出行需求随着城市经济、人口和土地利用等的改变而变化,具有高度的不确定性。因此,公交配流模型只有充分考虑了不确定需求的影响,其结果才更能反映公交线路的真实流量分布情况。本文引入了研究不确定公交出行需求的分析方法,并按照研究时期的长短不同指出公交出行需求具有长期和短期不确定性。论文主要针对短期需求不确定下的乘客线路选择行为特征进行重点分析,建立相应的公交均衡配流模型并且求解,研究结果对公交管理决策具有指导意义。主要内容包括以下几个方面：将研究公交配流和不确定公交出行需求的模型和方法做出综述,作为下文研究的理论基础。首先分析比较已有确定性环境下三种典型公交配流模型在公交网络表示方法、共线问题的描述以及公交阻抗费用表达形式方面的差异,指出不同公交配流模型的适用条件。其次,介绍了适于研究不确定公交需求的模拟方法和解析方法,并分别指出各种方法具体的适用范围以及求解公交网络各特征值的应用过程。研究长期需求不确定性下的公交配流模型时,考虑到乘客没有历史乘车经验,因此假定公交出行线路选择标准中不考虑乘客特别的风险决策行为。建模过程中,考虑到已有的公交配流模型大部分没有同时受到拥挤影响和运营能力的限制,造成其对公交出行费用的描述不够全面,所以不能简单地搬用这些模型作为长期不确定需求下的公交配流模型。因此,论文建立了同时考虑公交拥挤影响和容量限制双重约束的公交均衡配流模型并求解。该模型可以作为长期不确定需求下的公交均衡配流模型,指导长期的公交线网规划工作。研究短期需求不确定性下的公交配流模型时,由于乘客根据历史经验知晓高峰时段公交出行时间费用分布规律,表现出不同的路径选择风险取向性。因此进行公交配流建模时,论文将公交到达延误惩罚费用纳入乘客路径选择标准,描述乘客公交路径选择的风险决策意识。建立的模型反映出不同条件下乘客的风险倾向和风险规避两种决策意识,并推导出含有乘客风险决策意识的公交路径费用特定形式。最后使用模拟方法和公式推导法对短期不确定需求进行处理,结合具有乘客风险决策意识的公交均衡配流模型获得配流结果,并且通过案例对各种方法进行优劣对比分析。将上述短期不确定需求下公交均衡配流模型应用到公交运营管理方面,即延伸至公交网络可靠性的研究,以期将公交网络可靠性指标纳入公交运营管理的评价标准。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 公交配流
• 1.2.2 不确定需求
• 1.3 论文结构
• 第2章 不确定需求下公交配流基础
• 2.1 基于出行策略概念的公交配流模型
• 2.1.1 共线问题的描述
• 2.1.2 最优出行策略理论
• 2.2 基于公交路径概念的公交配流模型
• 2.2.1 公交网络描述
• 2.2.2 公交路径区段费用函数
• 2.3 基于道路网络配流思想的公交配流模型
• 2.4 公交不确定需求传播机制
• 2.5 公交不确定需求研究方法
• 2.5.1 模拟法
• 2.5.2 解析法
• 2.6 本章小结
• 第3章 长期不确定需求下公交配流模型
• 3.1 概述
• 3.2 公交路段费用函数
• 3.3 公交均衡配流模型
• 3.4 求解算法
• 3.5 求解算例
• 3.6 本章小结
• 第4章 短期不确定需求下公交配流模型
• 4.1 概述
• 4.2 公交路径区段费用
• 4.3 公交路径费用
• 4.3.1 公交路径费用一般形式
• 4.3.2 乘客公交路径选择风险意识
• 4.3.3 公交路径费用特定形式
• 4.4 LAPTUE模型
• 4.5 LAPTUE求解算法
• 4.6 LAPTUE求解算例
• 4.7 短期不确定需求下基于LAPTUE模型的线路流量分析
• 4.8 本章小结
• 第5章 短期不确定需求下公交配流的应用
• 5.1 公交网络可靠性的定义
• 5.1.1 公交系统出行费用可靠性
• 5.1.2 公交出行计划可靠性
• 5.1.3 公交站点等车时间可靠性
• 5.2 公交网络可靠性的测定
• 5.3 提高公交网络可靠性的保障措施
• 5.4 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果