毕业设计(论文)基于公交乘客流构成的9路公交调度研究(编辑修改稿)

毕业设计(论文)基于公交乘客流构成的9路公交调度研究(编辑修改稿)内容摘要：

IijAji ijWIijIijAji ijRCRIBR QCqClqVlCQCC P **21**m i n11 ,11     式中 :CR公交线网系统的总费用 (元 /小时 )； CB运营费用单价 (元 /小时）； CP乘车时间价值（元 /小时）； CW等车时间价值（元 /小时）； QI 路线 I 的最大断面流量（人）； qij借点 ij 间的公交需求量； C公交车平均载客能力； VR公交车平均运行速度（ km/h)； lI线路 I 的长度（ km）； I ijl 线路 I 站点 i,j 间的距离（ km）； I ij 经过节点 i,j 的客运需求量在线路 I 上的分配比例； R线路集合；AI线路 I 的节点集合。 城市公交线网优化方法很多 ,但大多数方法仅限于理论研究 ,很难在实际工程中操作。 相比较而言 ,王炜教授于 1989 年提出的 “ 逐条布设 、 优化成网 ” 则是一种简便实用的线网优化方法 “ 逐条布设 、 优化成网 ” 的思路是以直达客流量最大 河南理工大学 2020 届本科生毕业论文（设计） 13 为主要目标 ,通过分析被选路线的起终点位置及客流分布 ,确定线路的最佳配对及各条线路的最佳走向 ,实现其它目标 ， 并满足约束条件。 公交线网优化分析 系统分析方法是研究公交线路优化行之有效的方法。 当前 ,我国城市公共交通正面临着城市化 、 机动化 、 城乡统筹发展以及可持续发展等各种外部因素的挑站 ,而公共交通本身的运营技术含量又过低 ,从而导致服务水平低下 ,公共交通仍处于继续发展之中 ,因此 ,对于公交线路优化的研究应该从发展的角度出发。 鉴于研究对象和篇幅所限 ,本文仅针对现 状公交线网中 “ 单条公交线路 “ 的优化调整 ,从以下四个方面对公交线路优化与资源配置进行界定 : （ 1） 线路布设 :基于对公交出行 OD 和城市用地性质变化的掌握 ,优化调整路线走向或布设新线 ,使其满足公交线路的布设准则 ,更好的为沿线居民提供良好的服务功能。 现状公交线网的优化调整中线路布设包括既有线路调整和新线布设两种形式。 （ 2） 站点布局 :基于对公交出行 OD 分布的调查和分析 ,依据公交线路走向 、 道路断面形式及所在交叉口的交通状况 ,合理设计公交停靠站的类型 、 规模和站距 ,以提高公交运营速度和安全程度。 （ 3） 车辆配置 :基于既定路线走 向和公交客流总量 ,合理配置公交车辆数目 ,以提高车辆的利用率和降低公交企业的运营成本。 优化公交车辆车型构成 ,发展低地板化 、 环保化 、 人性化的公交车辆 ,以提高公交服务质量 ,增强公交吸引力。 （ 4） 运营组织 :基于既定的公交线路和车辆配备 ,确定合理的发车间隔 ,制定可行的运营计划 , 逐步建立智能化的运营调度优化系统 !乘客信息服务系统和电子收费系统。 在上述四个方面中 ,线路布设和站点布局是基础 ,一条公交线路只有具有合理的走向和站点间距才能保证系统功能的正常发挥。 以线路作为载体 ,合理的运力配置和车型构成是实现公交服务功能发 挥和公交企业效益的重要因素之一。 在线路 !站点和车辆配备既定的前提下 ,运营组织水平的高低是决定整条线路运行效率的关键。 尤为值得注意的是 ,近年来 ,随着城市化进程进一步加快 ,城市规模不断扩大 , 河南理工大学 2020 届本科生毕业论文（设计） 14 部分新开发区公交线路较少或凡乎为零的现象颇为突出 ， 公交的发展已经难以满足居民出行的需要。 在这种情况下 ， 对现状公交线路进行优化调整则成了最可行的办法 ， 其意义就在于通过局部改变现状线网结构或加强运营组织管理来实现线网整体性能的进一步优化。 公交线路布设基本原则与方法 公交线路布设影响因素 现状公交线网优 化调整是在现有的条件下 ， 针对公交网络的缺陷进行优化调整 ,以满足乘客需求及增进系统整体效益 ,同时为公交线网的近 、 远期优化打下基础。 然而 ， 公交线路调整必然会对原有使用者造成负面影响 ， 因此 ， 公交线路的调整应慎重进行 ,以降低调整产生的风险。 就调整机制的分析发展来看 ， 公交线路调整的研究应该朝有效 、 实用与具备弹性的目标迈进。 本文认为在对既有线路进行调整或布设新线的过程中 ， 应综合考虑三个方面的影响因素 ： （ 1） 硬件设施 ： 一般来说 ， 城市的用地是非常紧张的 ， 在短期调整的范围不会有新的公交停车场出现 ， 所以在调整公交线路时 ， 只能以现 有的首末站停车场作为公交线路至少一端的停车场 ， 除此以外的区域只能作为中间站点 ,但不能成为开行线路的首站 ； 现有的城市道路条件是进行公交现状调整的基础 ， 一般来说 ,应尽量避免在路宽不到 7 米的支路上布线。 （ 2） 乘客利益 ： 既有线路的调整势必对线路的原有使用者造成影响 ， 因此在线路调整时应当尽可能的减小调整对使用者所带来的不便 ； 新线布设应在保证直达率的基础上 ， 尽量选取最短距离线路 ， 方便乘客不换乘或减少换乘 ,以实现车辆的经济运行和乘客的实惠出行。 （ 3） 企业效益 ： 公交线路的调整 ， 涉及到线路走行区域和走向 ,将会直 接影响营运企业的营运效益 ， 所以调整路线对企业的影响应列入调整限制条件进行综合考虑 ,在保证线路技术合理性的条件下 ， 适当降低对业者的负面冲击 ， 将可减少路线调整时来自企业的阻力。 单条公交线路优化算法 一般来说 ， 组成现状公交线网的路线有经验布设线路 、 各种最短路线 、 实际 河南理工大学 2020 届本科生毕业论文（设计） 15 或最优分配客流拟合路线 、 搜索优化路线以及它们的合并 、 组合和延长路线。 其中 ， 搜索优化路线是对所有可能路线进行优选获得的 ， 从理论上说是最好的 ， 且便于计算机实现 ； 而最短路线大大简化了布设算法 ， 且符合线路布设的要求。 路线搜索法 ： 其基本原理是从 起点出发 ， 向其所有邻接交通区扩展 ,再以各邻接交通区为新的起点 ， 继续向所有邻接交通区作连续的扩展 ,直至到达路线的长度限制。 对到达每一个节点 ， 考虑约束条件和目标函数 ， 从而求得满足约束条件的所有可能线路中效率最大的一条或凡条线路。 实际上是一个以起点为根点 ，在交通区邻接网络中进行树状搜索的过程。 最短路径法 ： 其基本原理是选定能够形成公交线路其起起点的两个端点 ,求得两个端点之间可能形成的线路集 ， 一般选取两点之间最短路径进行布线 ,以降低运营成本 ， 减少乘客的乘车时间。 最短路径的性质是该路径中任意两个结点之间的距离都是这两 个节点间的最短距离。 公交线路调整常用方法 常用的公交线路调整方法有 :线路保留 、 线路取消 、 线路延长 、 线路截短 、线路改道以及线路合并等方法。 （ 1） 线路保留 完全保留线路一般具备以下一个或凡个特点 ： ① 线路承担的客流量较大 ， 且沿线各点客流较为均匀 ； ② 为广大城市居民所熟悉和接受的传统线路 ,， 开行时间较长 ； ③ 长度适当的联系城市外围片区或郊区和城市中心区的线路 ； ④ 公交密度较小区域内起连通作用的线路等。 （ 2） 线路取消 对于客流需求较小 、 运营效果较差的线路 ， 且与公交客流主方向不符的线路 ，可考虑取消。 （ 3） 线路延长 当延长线路能够达到以下一个或 几 个目的时 ， 可以考虑延长线路 ： ① 消除公交服务盲区 ,扩大公交的服务范围 ； ② 接驳轨道交通 (包括 BTR)或大型交通枢纽 ； ③ 完全替代一些较短线路 ,减少线路重复等。 河南理工大学 2020 届本科生毕业论文（设计） 16 （ 4） 线路截短 对于联系城市外围片区或郊区和城市中心区的线路 ,如果线路长度过长 ， 且深入城市中心区域 ， 一般选择在靠近城市中心区域边缘的公交枢纽处截断 ， 通过换乘其它线路进入中心区。 （ 5） 线路改道 城市中心区道路上过于密集的公交线路可考虑改道其它平行线路 ； 速度或直达要求高的公交线路 ， 可考虑改道快速路以填补公交盲区或外围公交系数较小区域。 （ 6） 线路合并 对 于线路重复系数较大的道路上 ， 可以考虑合并一些其它线路可以完全替代的线路 ,以便于运营调度 ,降低运营成本 !提高运营效率。 公交站选址 公交站点的位置 、 间距 、 管理和设计对公交线路功能的发挥有着重大的影响 ，尤其是公交站点间距 ， 是影响乘客乘车便利程度 、 车辆运营速度和公交运营调度计划的重要因素。 公交站点 (主要指中途停靠站 )尽管只占城市道路很短的一段 ， 但却是道路和交叉口通行能力的重要影响因素。 公交站点的选址应在保证公交乘客候车安全的基础上 ,尽量减少对路段和交叉口的影响。 在公交线路的起讫点及线路走向确定后 ,应按 照以下原则选择公交站点位置 ： （ 1） 应设置在公共交通线路沿途所经过的各主要客流集散点上 ； （ 2） 应沿街布置 ,选择在能按要求完成车辆的停和行两项任务的地方 ； （ 3） 一般设在过交叉口 50m 以外处 ,在大城市车辆较多的主干道上 ,宜设在100m 以外处。 公交车辆配置基本内容与方法 公交线路车辆配置算法 公交线路车辆的配置应极大程度的满足乘客的出行需求 ， 车辆配置合理与否直接影响到公交系统的整体效益。 若线路运力不足 ， 则线路的运输能力不能满足 河南理工大学 2020 届本科生毕业论文（设计） 17 乘客正常的出行需求 ， 即使能够满足出行需要 ， 那么满载 率也会较高 ， 公交服务水平保持在较低的水平上 ； 若运力过剩 ， 则会导致公交车辆闲置 ， 公交运营成本增加 ， 从而影响公交企业的经济效益。 确定合理的发车间隔是公交线路车辆配置工作的关键。 东学陈茜在对乘客利益和企业效益分析的基础上 ， 建立了以企业效益满意度最高 、 乘客等待抱怨度最低和乘客拥挤抱怨度最低为目标的公交车辆发车频率的多目标优化模型 ， 兼顾了乘客利益和企业效益。 在得到优化的发车间隔后 ， 利用 下式 可计算线路的线路配车数量。 II II fv lN  602 式中： IN 公交线路 I 的配车数量（辆）； Il 公交线路 I 的长度（ km）； I f 公交线路 I 的发车频率； Iv 公交线路 I 的车辆技术车速（ km/h）。 公交线路车型结构优化 合理地进行公交线路的车型配置 ， 不仅使居民出行尽可能的舒适便捷 、 提高公交运输的效率 ， 还可以使公交线路的效益得到较好发挥 ， 并对提高整个公交网络的运输效益有十分重要的意义。 总体上来说 ,公交车辆选型应遵循以下原则 ： （ 1） 公交车型应与城市的社会经济发展水平相适应 ； （ 2） 公交车型应与公交线路的服务功能相适应。 不同等级的公交线路应根据客流需求配置不同车型的公交车辆 ； （ 3） 公交车型应与 “ 环保交通 ” 、“ 绿色公交 ” 的发展理念相一致 ， 公交动力趋向环保化 ； （ 4） 公交车选型应满足人性化 、 艺术化的要 求。 不仅要保证乘客安全 、 便捷的上下车 、 乘坐舒适 ， 同时还应满足特殊人群的需要。 公交线路优化评价 从目前来看 ， 公交线路优化已成为公交企业需要解决的基本问题 ， 但也存在种种困难 ， 关键在于缺少一套科学 、 合理的公交线路优化与资源配置评价体系。 河南理工大学 2020 届本科生毕业论文（设计） 18 在公交线路与资源配置的优化调整阶段 ， 评价主要有两类 ： 诊断性评价和比较性评价。 （ 1） 诊断性评价是依据线路布设原则逐条对公交线路进行定性分析与定量分析 ， 目的是发现所存在的问题。 这是改进现有方案或拟定新的备选方案的一种手段 ； （ 2） 比较性评价是在建立一套评价指标 体系及评价模型 (或评价方法 )的基础上 ， 对已经拟定的各备选方案分别计算各评价指标值 ， 并进行综合评价 ,以达到方案优选的目的。 本文针对现状公交系统存在线路结构不合理和发车间隔不够科学的现状 ， 运用交通工程理论和系统优化理论 ,建立一套科学的 、 易操作的 、 适用于现状评的公交线路优化与资源配置指标体系 ,并寻求适用于现状诊断与比较评价相结合的评价方法 ， 为公交企业进行线路优化调整和资源合理配置提供决策依据。 公交线路优化评价背景 公共交通是城市发展的必然产物，也是城市赖以生存的重要基础设施之一、作为城市动态系统的重 要组成部分，公共交通是城市发展过程中不可缺少的物质条件和基础产业，在城市的经济建设和社会生活中具有至关重要的作用。 早在1985 年，“中国技术政策”蓝皮书就明确提出“大力发展城市公共交通 ” ，的交通发展策略。 随着公共交通各项方针政策的贯彻实施和改革措施的逐步落实，城市公共交通才得以在困境中维系发展。 进入 90 年代，经济体制改革的深入，人民生活水平不断提高，居民对公共交通服务水平的要求也不断的提高。