基于Flexsim的城市公交系統(tǒng)仿真.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟和城市化的快速發(fā)展，機動車擁有量不斷增長使交通需求急劇增加，由此帶來的交通擁堵等問題日益嚴重。公交系統(tǒng)作為市民最主要的出行方式，由于受到自身及交通條件的制約，其優(yōu)勢沒有得到充分發(fā)揮。因此，優(yōu)化公交系統(tǒng)性能成為城市發(fā)展和市民生活質量提高的必然要求。傳統(tǒng)的數(shù)學方法將交通流近似為流體來研究，然而實際情況中交通流經(jīng)常出現(xiàn)的間斷性與流體的連續(xù)性存在差異。用數(shù)學模型來描述公交系統(tǒng)微觀層次的細節(jié)存在局限性，離散虛擬現(xiàn)實的仿真技術作為一種重

2、要的研究手段可以有效避免這一缺陷。
　　在這樣的背景下，本文采用仿真技術研究公交系統(tǒng)，期望通過靜態(tài)規(guī)劃和動態(tài)調(diào)度的方法，有效提高公交系統(tǒng)的運營效率。主要內(nèi)容包括:
　　第一，本文基于Flexsim面向對象的離散虛擬現(xiàn)實仿真技術，建立一個單線對開公交線路仿真系統(tǒng)和一個考慮換乘的多線路公交仿真系統(tǒng)。這兩個仿真系統(tǒng)可以設置公交參數(shù)、統(tǒng)計公交數(shù)據(jù)、模擬公交系統(tǒng)異常情況、驗證公交調(diào)度策略、動態(tài)演示公交系統(tǒng)的運營過程。在正確實現(xiàn)了公交車

3、輛定時發(fā)車、沿線行駛、到站?？?、接送乘客等主要運營過程的基礎上，仿真系統(tǒng)通過圖形用戶界面實現(xiàn)了使用者與仿真模型的信息交互，這使得擾動異常的模擬和調(diào)度策略的實施都可以通過人為控制作用于仿真系統(tǒng)。仿真系統(tǒng)通過設置漫游路徑，借助于Flexsim真實的3D顯示效果，可以在飛行模式中從不同的角度觀察臨時實體的變化、系統(tǒng)狀態(tài)和運營情況。
　　第二，本文在考慮乘客候車可能離開選擇其他出行方式的情況下，建立了公交發(fā)車間隔的規(guī)劃模型，并通過枚舉方法

4、求解。模型將公交發(fā)車間隔作為決策變量，以車輛滿載率為約束，在保障乘客的候車時間不會過長的前提下，最大化公交公司每天運營的收益。
　　第三，在建立的公交仿真系統(tǒng)的基礎上，本文針對公交系統(tǒng)靜態(tài)規(guī)劃和動態(tài)調(diào)度兩種不同的方式分別設計實驗，討論了發(fā)車間隔對乘客候車時間以及乘客選擇的出行方式的影響、發(fā)車間隔的大小與波動對車頭時距穩(wěn)定性的影響、車輛駐站時間對乘客候車時間的影響。在不同參數(shù)配置的場景下，評估這些可控參數(shù)對公交系統(tǒng)服務性能以及經(jīng)濟效