城市公共交通樞紐布局選址理論與方法研究.pdf

1、公共交通樞紐作為錨固城市公共交通網(wǎng)絡(luò)體系的基礎(chǔ)以及各種客運交通方式銜接的紐帶，是公共交通系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。公共交通樞紐布局與選址研究是進行公共交通樞紐科學(xué)規(guī)劃和建設(shè)的切入點，功能完善、級配合理、分布有序的公共交通樞紐是城市一體化綜合客運系統(tǒng)得以正常運行的前提與基礎(chǔ)。在我國及許多國家的大城市，公交(本文特指公共汽、電車交通)系統(tǒng)規(guī)模巨大，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，為數(shù)量龐大的出行者提供運輸服務(wù)，在城市客流運輸系統(tǒng)中占據(jù)非常重要的地位。論文主

2、要針對現(xiàn)有理論與方法的空白點和薄弱點，在大量查閱相關(guān)文獻和研究成果的基礎(chǔ)上，綜合利用系統(tǒng)工程理論、交通工程學(xué)、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化理論及計算機軟件工程理論等對城市公共交通樞紐布局選址理論與方法展開系統(tǒng)研究，以期推動和完善城市公共交通樞紐的規(guī)劃設(shè)計理論。首先，論文從機理解析層面，依據(jù)公共交通發(fā)展不同時期(近期與遠期)的特點，分別構(gòu)筑了已知線網(wǎng)與未知線網(wǎng)條件下的公共交通樞紐網(wǎng)絡(luò)布局模式。已知線網(wǎng)條件下公共交通樞紐網(wǎng)絡(luò)布局模式可概括為“樞紐服

3、務(wù)分區(qū)、線路干支分離”；未知線網(wǎng)條件下公共交通樞紐網(wǎng)絡(luò)布局模式可概括為“樞紐分級、線路分類、服務(wù)分區(qū)”。其次，論文從需求分析層面，分別提出了公交線網(wǎng)已知與公交線網(wǎng)未知條件下公共交通客流需求分布的研究思路與客流需求分析方法。在公交線網(wǎng)已知的條件下，本文創(chuàng)新性地嘗試了根據(jù)多組公交站點上下客實際觀測數(shù)據(jù)，運用改進的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對公交線網(wǎng)OD矩陣進行推算，并結(jié)合實際案例驗證了模型與算法的有效性；在公交線網(wǎng)未知的條件下，本文建議沿用

4、國內(nèi)外已普遍使用的較為成熟的“四階段”法。再次，論文從網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化層面分別提出了公交線網(wǎng)已知與公交線網(wǎng)未知條件下的公共交通樞紐布局選址的研究思路、建立了以系統(tǒng)運輸效率最大化為優(yōu)化目標的公共交通樞紐布局選址模型并設(shè)計了模型的求解算法。在公交線網(wǎng)已知的條件下，論文提出了“基于站點上下客人數(shù)”的一階段布局選址優(yōu)化方法，該方法實現(xiàn)了“樞紐服務(wù)分區(qū)、線路干支分離”的數(shù)學(xué)表述；在公交線網(wǎng)未知的條件下，論文提出了“宏觀布局、微觀選址”的二階

5、段布局選址優(yōu)化方法，該方法實現(xiàn)了“公交樞紐分級、公交線路分類、公交服務(wù)分區(qū)”的數(shù)學(xué)表述。此外，論文還結(jié)合了實際案例驗證了上述模型與算法的有效性。隨后，論文從系統(tǒng)評價層面建立了公共交通樞紐布局選址方案綜合評價的指標體系、確定了各評價指標的具體量化方法并將“基于改進層次分析法的模糊綜合評價模型”應(yīng)用到綜合評價分析方法中。此外，論文還結(jié)合實際案例驗證了該評價分析方法的有效性。最后，論文從戰(zhàn)略決策層面開發(fā)了城市公共交通樞紐布局選址

6、輔助決策系統(tǒng)，包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、功能設(shè)計與優(yōu)化流程設(shè)計，并基于對中觀交通仿真系統(tǒng)TranSmart的二次開發(fā)將公共交通樞紐布局選址系統(tǒng)加以實現(xiàn)。論文的創(chuàng)新點包括：從已知線網(wǎng)與未知線網(wǎng)兩個層面設(shè)計了公共交通樞紐網(wǎng)絡(luò)布局模式，深入研究了已知線網(wǎng)條件下基于站點上下客人數(shù)的公交客流OD推算模型、已知線網(wǎng)條件下公交樞紐布局選址模型及未知線網(wǎng)條件下公交樞紐布局選址模型(上述兩類布局選址模型均克服了傳統(tǒng)“流量決定型”模型的缺陷，通過引入