大城市快速公交线网规划理论与方法研究

论文摘要

当前我国经济发展加快,城市居民出行的机动化水平日益提高,为了缓解城市交通压力,各大城市正着手规划和建设大中运量的公共交通系统-轨道交通系统。但由于轨道交通造价昂贵、建设周期长,并不能起到立竿见影的效果。而快速公交系统由于具备造价低、建设快的优点,吸引了我国乃至世界上各大城市关注的目光。从已经实施快速公交的城市情况来看,快速公交对缓解交通拥挤、优化交通方式结构、有效引导城市土地开发和促进城市可持续发展等方面有很大的作用。本文首先研究了适合快速公交运营的外部条件,包括道路等级、路段机动车道数、公交专用道位置、交叉口优先通行系统、站点设置等,继而在理论上研究了快速公交的运力大小,以及适合其布设的客运走廊特征。在分析实施快速公交的外部条件的基础上,进一步研究了其在我国大城市里的适应性,指出快速公交的应用范围,并针对如何改善道路条件提出了多种道路横断面布置方法。大中运量的公交捷运系统包括地铁、轻轨和快速公交等,它们中的一种或几种构成了城市公交骨架网络。在介绍公交捷运系统组成和特点的基础上,探讨了其在今后的发展趋势,包括中运量公交捷运系统的兴起以及快速公交成为中运量捷运系统的代表等。通过实例表明,实施快速公交对城市交通和城市发展有诸多益处。分析了适合快速公交发挥主体作用的大城市的特征,并阐述了快速公交与其他捷运系统之间的功能布局关系。公交骨架网络应当遍布整个城市,支撑起公共交通网络,起到动脉输送的作用。本文在分析以往轨道交通线网布局规划方法的基础上,阐明了以快速公交为主进行公交骨架网络布局规划的思路和特点。对已有的公交骨架网络规模计算模型进行改进,并提出新的思路和计算方法。由于交通干线与城市形态之间存在相互依存发展的关系,本文借鉴形态学的思想,利用城市人口和就业岗位分布数据创建了公交骨架网络布局规划方法。快速公交有适合其应用的客流范围,应当根据公交骨架网络里的预测客流来选择快速公交运营的通道。在整个城市客运交通预测的框架体系中,因引入了公交骨架网络从而对传统的四阶段法做出改进,建立了交通分布、方式划分和交通分配的组合模型,具体阐述了公交骨架网络客流需求预测的步骤和方法,并根据快速公交自身的特点研究了如何选择快速公交通道。重点分析了快速公交所具有的外部效应,提出了快速公交线网经济规模的概念,为快速公交线网的建设规模决策提供了理论依据。在确定快速公交通道后,应当根据通道上的预测客流走向来布设快速公交线路。本文先结合各大城市应用快速公交的实例,总结出快速公交线路布设的不同形式。由于公交线网是一种复杂网络,可以从网络拓扑的角度去研究快速公交布线问题。在介绍目前关于复杂网络的研究成果-小世界网络理论后,对快速公交线网进行了网络分析,指出如何进一步优化单线式快速公交线网的拓扑结构。在分析快速公交通道容量和换乘节点客流走向的基础上,研究了如何利用遗传算法进行快速公交布线的实用方法,以达到优化网络结构、提高客流运送效率的目的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 快速公交发展概况
• 1.1.1 城市交通发展背景
• 1.1.2 快速公交的出现
• 1.1.3 快速公交的定义及应用情况
• 1.2 研究的意义
• 1.3 国内外研究概况
• 1.3.1 国外研究概况
• 1.3.2 国内研究概况
• 1.4 本文的研究思路和研究内容
• 1.4.1 研究思路
• 1.4.2 研究内容
• 第二章 快速公交系统的适应性分析
• 2.1 实施快速公交的道路条件分析
• 2.1.1 快速公交的速度特性
• 2.1.2 道路等级
• 2.1.3 道路机动车道数
• 2.1.4 快速公交行车道
• 2.1.5 交叉口条件
• 2.1.6 站点设置
• 2.1.7 道路红线宽度
• 2.2 实施快速公交的客流条件分析
• 2.2.1 影响快速公交系统运力的因素
• 2.2.2 快速公交系统基本运力匡算
• 2.2.3 快速公交的客流适用范围
• 2.3 道路条件与客流需求的关系
• 2.4 我国大城市快速公交适应性分析
• 2.4.1 我国大城市现状分析
• 2.4.2 快速公交的适用范围
• 2.4.3 我国大城市实施快速公交的建议
• 第三章 快速公交系统的功能地位研究
• 3.1 大中运量公交捷运系统的组成、特点和应用概况
• 3.1.1 大中运量公交捷运系统的组成和特点
• 3.1.2 大中运量公交捷运系统的应用概况
• 3.2 大中运量公交捷运系统的发展趋势
• 3.3 快速公交的功能地位研究
• 3.3.1 快速公交应用案例
• 3.3.2 快速公交与城市交通
• 3.3.3 快速公交与TOD
• 3.3.4 快速公交与其他捷运系统
• 第四章 公交骨架网络布局规划研究
• 4.1 概述
• 4.2 轨道交通网络布局规划方法综述
• 4.3 公交骨架网络布局规划的特点与思路
• 4.4 公交骨架网络布局规划研究
• 4.4.1 交通干线与城市形态
• 4.4.2 公交骨架网络的规模研究
• 4.4.3 公交骨架网络布局规划方法
• 第五章 公交骨架网络需求预测和快速公交通道选择
• 5.1 概述
• 5.2 原有研究方法回顾
• 5.3 公交骨架网络需求预测
• 5.3.1 预测框架
• 5.3.2 交通生成预测
• 5.3.3 交通分布与方式划分预测
• 5.3.4 公交骨架网络客流预测
• 5.4 快速公交通道的选择
• 5.4.1 快速公交的自身特点
• 5.4.2 快速公交的外部效应
• 5.5 公交骨架网络布局、需求预测和快速公交通道选择的关系
• 第六章 快速公交线路布设方法研究
• 6.1 概述
• 6.2 快速公交布线案例分析
• 6.2.1 案例城市
• 6.2.2 布线特征分析
• 6.3 快速公交网络的理论分析
• 6.3.1 问题的提出
• 6.3.2 复杂网络与小世界网络理论
• 6.3.3 快速公交网络分析
• 6.4 快速公交布线实用方法研究
• 6.4.1 研究思路
• 6.4.2 快速公交通道的容量分析
• 6.4.3 换乘节点的客流特征分析
• 6.4.4 快速公交线路布设方法
• 6.4.5 快速公交布线与客流预测的关系
• 第七章 快速公交线网规划方案评价
• 7.1 概述
• 7.2 评价指标体系的建立
• 7.2.1 评价指标的选取原则
• 7.2.2 评价指标的选取
• 7.3 综合评价方法
• 第八章 结论与展望
• 8.1 主要研究成果和结论
• 8.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表论文及参与科研情况