公共交通導(dǎo)向的多模式疏散網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究.pdf

1、現(xiàn)有的私人交通導(dǎo)向多模式疏散網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法未充分優(yōu)化公共交通的疏散效率，一方面不適應(yīng)于我國(guó)低行動(dòng)力人群數(shù)量極大的城市特征，另一方面也不利于緊急情況下，通過(guò)私人交通需求向公共交通需求地轉(zhuǎn)變以實(shí)現(xiàn)整體疏散效率的進(jìn)一步優(yōu)化。針對(duì)這一不足，論文提出了公共交通導(dǎo)向的多模式疏散網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法，以公共交通的疏散效率為首要優(yōu)化目標(biāo)，并在不降低首要目標(biāo)的前提下進(jìn)行私人交通疏散網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。在這一網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法中，疏散網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了兩次拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)重構(gòu)。第一次重構(gòu)發(fā)生在公共

2、交通疏散規(guī)劃階段，即利用公交導(dǎo)向交通組織策略保護(hù)公共交通獨(dú)立路權(quán)時(shí);第二次重構(gòu)發(fā)生在私人交通疏散規(guī)劃階段，即在剩余疏散網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)用常規(guī)疏散交通組織策略提高私人交通疏散效率時(shí)。為實(shí)現(xiàn)對(duì)公共交通導(dǎo)向多模式疏散規(guī)劃方法的設(shè)計(jì)、建模及評(píng)測(cè)，開(kāi)展以下5方面研究:①干路疏散需求不確定下的疏散網(wǎng)絡(luò)集約化設(shè)計(jì);②公交導(dǎo)向的應(yīng)急疏散交通組織策略設(shè)計(jì);③公交導(dǎo)向組織下的公共交通疏散網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型;④基于過(guò)飽和控制的私人交通疏散網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型;⑤公交導(dǎo)向多模式疏散

3、方案的仿真評(píng)測(cè)方法研究。
　　疏散網(wǎng)絡(luò)集約化設(shè)計(jì)是多模式疏散網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問(wèn)題的基礎(chǔ)支撐。為解決疏散網(wǎng)絡(luò)的干路疏散需求不確定特性帶來(lái)的需求空間分布誤差，基于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)集約化方法的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了分層式疏散網(wǎng)絡(luò)集約化方法。這一方法根據(jù)干路網(wǎng)絡(luò)與支路網(wǎng)絡(luò)在疏散過(guò)程中的特點(diǎn)與功能，對(duì)干路網(wǎng)絡(luò)采用主干路提取法進(jìn)行集約，而對(duì)支路網(wǎng)路則采用道路網(wǎng)絡(luò)抽象法進(jìn)行聚集。在這一設(shè)計(jì)框架下，分別構(gòu)建了干路網(wǎng)絡(luò)和支路網(wǎng)絡(luò)的集約化模型和求解算法，分析了兩類(lèi)網(wǎng)絡(luò)間的銜

4、接關(guān)系。
　　公交導(dǎo)向交通組織策略為公共交通疏散提供了路權(quán)保護(hù)。為實(shí)現(xiàn)公共交通流由混合交通流中的分離，在對(duì)現(xiàn)有應(yīng)急疏散交通組織策略深入分析的基礎(chǔ)上，從路段、交叉口、城市內(nèi)外部結(jié)合處三個(gè)方面設(shè)計(jì)了公交導(dǎo)向交通組織策略:公交專(zhuān)用可逆車(chē)道策略、交叉口公交導(dǎo)向渠化策略、公交分步疏散策略。在此基礎(chǔ)上，考慮不同交通組織策略間的多維適配關(guān)系與內(nèi)部銜接方式，對(duì)策略間的組合設(shè)計(jì)問(wèn)題展開(kāi)研究，設(shè)計(jì)了公交導(dǎo)向交通組織策略選擇方法。
　　公共交通疏

5、散網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型實(shí)現(xiàn)了多模式疏散網(wǎng)絡(luò)的第一次重構(gòu)。為提高公共交通疏散效率、實(shí)現(xiàn)公交導(dǎo)向交通組織策略的實(shí)際應(yīng)用，建立了公共交通疏散網(wǎng)絡(luò)的交通組織與路徑規(guī)劃集成優(yōu)化模型。模型從疏散管理者角度出發(fā)，將公交導(dǎo)向交通組織策略轉(zhuǎn)化為模型約束，通過(guò)合理優(yōu)化疏散網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和公交疏散線(xiàn)路，實(shí)現(xiàn)了以公共交通疏散總里程最小為目標(biāo)的系統(tǒng)最優(yōu)布局。最后，根據(jù)離散型的模型結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了基于遺傳算法的近似最優(yōu)求解算法。
　　私人交通疏散網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型實(shí)現(xiàn)了多模式疏

6、散網(wǎng)絡(luò)的第二次重構(gòu)。為解決私人交通疏散需求過(guò)飽和特性帶來(lái)的時(shí)間維度上的需求誤差，提出了疏散網(wǎng)絡(luò)的過(guò)飽和控制方法，構(gòu)建了私人交通疏散網(wǎng)絡(luò)雙層規(guī)劃模型和基于拉格朗日松弛法與禁忌搜索法的求解算法。在雙層規(guī)劃模型中，上層模型運(yùn)用可逆車(chē)道與沖突消除聯(lián)合優(yōu)化策略最小化疏散網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)過(guò)飽和度，下層模型則采用用戶(hù)平衡模型模擬疏散者的疏散行為。
　　疏散方案評(píng)測(cè)是多模式疏散網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問(wèn)題的方案檢驗(yàn)機(jī)制。為實(shí)現(xiàn)不同類(lèi)型方案間疏散效率對(duì)比分析，基于COR

7、SIM仿真軟件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了多模式疏散方案的疏散仿真評(píng)測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多模式疏散中疏散交通特性與疏散交通組織策略的仿真模擬。隨后，建立了疏散方案的有效性量度指標(biāo)集，從網(wǎng)絡(luò)清空時(shí)間、單位時(shí)間疏散人數(shù)、交通組織策略效果等多方面檢驗(yàn)疏散方案的有效性，并基于仿真輸出結(jié)果設(shè)計(jì)了有效性量度指標(biāo)計(jì)算方法。
　　為檢驗(yàn)所設(shè)計(jì)公共交通導(dǎo)向多模式疏散網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法及各部分研究成果的有效性與實(shí)用性，針對(duì)寧波市北侖區(qū)展開(kāi)臺(tái)風(fēng)疏散案例分析。案例分析貫穿于整個(gè)研究