【城市公交線網(wǎng)優(yōu)化探究開題報告4000字】

開題報告學生姓名專業(yè)班級學號題目城市公交線網(wǎng)優(yōu)化研究閱讀文獻情況國內(nèi)文獻11篇開題日期2021.3.4國外文獻1篇開題地點一、文獻綜述與調(diào)研報告：（闡述課題研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，課題研究意義、參考文獻）研究背景城市經(jīng)濟水平和城市化水平的不斷提高，使得城市的土地利用逐漸趨于高密度、集中化開發(fā)，城市布局集中緊湊，城市規(guī)模不斷擴大；同時，居民生活水平提高，個體機動化發(fā)展迅速，交通需求猛增，許多大城市由以慢行交通為主的傳統(tǒng)交通模式向機動化交通模式轉(zhuǎn)變，交通與城市用地的矛盾日益突出，交通擁堵問題日益嚴重，亟待解決。帶形城市，主要指受到自然條件如濱河、環(huán)山因素等影響，城市布局呈現(xiàn)為帶狀分布，周邊和核心市區(qū)團之間連續(xù)縱向擴張的城市。帶形城市功能結(jié)構(gòu)均衡性良好，核心完整，布局連續(xù)，是比較理想的城市布局形態(tài)。然而，隨著城市的不斷擴張，軸線過長會引起走廊帶干道交通壓力過大，整體效率下降，影響各區(qū)域之間交流溝通。由于地形、交通等因素，我國不同規(guī)模帶形城市占有一定比例，特大城市如深圳，省會城市如蘭州、濟南，二、三線城市如銀川、寶雞、吉林等，中等城市如平?jīng)?、咸陽、天水、張家口等，僅在西北地區(qū)東部（包括陜西、寧夏、甘肅），帶形城市就有11個，占西北地區(qū)東部城市總數(shù)的39%，而全國范圍內(nèi)帶形城市有43個。因此，研究帶形城市交通問題有重要意義。帶形城市的橫向?qū)挾容^窄，不同核心之間主要通過干道進行交通轉(zhuǎn)換，交通要道承擔了較多交通運輸功能，主干道交通供需不足造成交通系統(tǒng)整體功能發(fā)揮不良，繼而成為制約發(fā)展的瓶頸，特別是在特大、大帶形城市中，問題比較凸顯。研究目的“公交優(yōu)先”政策的提出，對于降低城市交通基礎設施供需矛盾、緩解城市交通擁堵等城市交通問題具有重要意義。許多城市開始重視城市公共交通的科學合理可持續(xù)發(fā)展，諸多學者在城市公共交通規(guī)劃理論做出了深入的探索和巨大的貢獻。雖然在城市公交線網(wǎng)規(guī)劃方面，學者們研究出較為成熟的理論和方法，然而在城市形態(tài)方面，學者研究仍然停留在城市形態(tài)與城市交通互動機制的研究，對某一形態(tài)影響下的，尤其是帶狀城市，常規(guī)公交線網(wǎng)規(guī)劃模式及方法研究較少。由于帶狀城市的發(fā)展較大程度的受到其特殊自然條件的限制，大多由丘陵、山地、河流間發(fā)展，城市用地呈狹長帶狀結(jié)構(gòu)。這種特殊的形態(tài)導致城市用地緊張、城市規(guī)模發(fā)展具有很大的被動性，而且其財政不足以支撐高投入的城市軌道交通情況下，尋找適當合理的城市常規(guī)公交規(guī)劃模式及方法顯得尤為重要。本文在借鑒學者對城市形態(tài)與城市交通相互關系方面研究的成果，針對帶狀城市的土地結(jié)構(gòu)和道路交通特征等特性進行研究，并以較為成熟的常規(guī)公交線網(wǎng)規(guī)劃體系為主線，對帶狀城市居民出行特征、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)特征、交通流特性等進行研究，旨在尋找適合帶狀城市交通特性的城市常規(guī)公交線網(wǎng)模式及布設方法。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀（1）國外研究現(xiàn)狀國外對公交線網(wǎng)規(guī)劃的研究起步較早，20世紀六七十年代起，眾多專家和學者結(jié)合了運籌學、計算機仿真等學科規(guī)劃城市公交線網(wǎng)。隨著軌道交通的發(fā)展，國外的研究重點轉(zhuǎn)向了軌道交通、BRT等快速公共交通線網(wǎng)的研究，并越來越重視常規(guī)交通與軌道交通有機結(jié)合的城市公共交通體系的研究。隨著系統(tǒng)工程學的發(fā)展，城市公交線網(wǎng)確定方法由之前的經(jīng)驗定線法轉(zhuǎn)變成系統(tǒng)分析法。Sahoo（2015）加入了乘客舒適度與出行時間等因素，運用TRANSEPT對公交線網(wǎng)因素進行建模。Kumar（2015）以公交線網(wǎng)的固定費用為切入點建立了優(yōu)化模型，并且利用分解算法、啟發(fā)式算法等求出最優(yōu)線網(wǎng)。Department（2017）建立了可以模擬規(guī)劃者決策過程的專家系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用組合數(shù)學的方法，分析大容量公交站點布局和設計。Karakitsiou（2017）結(jié)合了運籌學及電子智能技術，提出了運用車輛路徑搜索的啟發(fā)式算法和運籌學中的公交系統(tǒng)分析相結(jié)合的方式。El-Hallaq（2019）設計了一套公交線網(wǎng)設計專家系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以模擬公交線網(wǎng)方案，并提供交互式圖形支持，有效地提高了公交線網(wǎng)規(guī)劃的效率。（2）國內(nèi)研究現(xiàn)狀國內(nèi)對于公交線網(wǎng)布設的研究起步較晚，許多城市尚未進行過公交規(guī)劃，其公交線網(wǎng)的布設仍然是從供給角度的經(jīng)驗布線法。楊振東（2019）以線路長度等約束因素建立層次分析模型，實現(xiàn)了交通需求直達率最大化的線網(wǎng)優(yōu)化方法。丁大朋（2017）提出了“逐條預選，搜索優(yōu)化”方法。該方法將公交乘客乘車直達率和距離等因素作為線網(wǎng)優(yōu)化的最優(yōu)目標。楊昌運（2018）利用城市居民出行調(diào)查，分析交通流分布，并結(jié)合圖論思想，對城市公共交通線網(wǎng)進行優(yōu)化。陳立椿（2018）提出了“逐條布設，優(yōu)化成網(wǎng)”的優(yōu)化線網(wǎng)思想，這個思想成為迄今最為有效和應用最廣的公交線網(wǎng)規(guī)劃方法。該方法的原則是：將公交最大乘客量作為主要目標，結(jié)合客流分布，分析備選線路的起終站位置，最終確定線路走向，并將各線路結(jié)合成網(wǎng)。徐向東（2020）等建立了非線性0-1規(guī)劃模型，將居民出行時間和公交網(wǎng)絡成本為目標函數(shù)，在目標函數(shù)最小的假設下求解公交的最佳線路。李愛增（2016）等根據(jù)鄭州市的公交現(xiàn)狀，剖析其發(fā)展存在的問題。并建立了實現(xiàn)客流直達最大化為目標的FLAPT模型。陳艷艷（2016）運用蟻群算法求解公交線網(wǎng)優(yōu)化模型，實現(xiàn)了公交客流量的最大。王強（2020）提出了在調(diào)查資料比較缺乏的情況下，利用馬爾可夫鏈法及其改善方法，預測未來公交發(fā)展狀況。劉濤（2017）在對大連市公交線網(wǎng)規(guī)劃中研究中，提出了“因地制宜、分層布設、先主后次、先粗后細”的設計方法。劉超平（2018）分析了城市交通與土地利用之間的互動關系，并利用雙約束重力模型及Logit隨機模型進行交通量分布與公交出行方式分擔，預測公共交通需求，最終確定城市公交的線網(wǎng)布局。詹家鳳（2016）對中小城市居民出行特性進行了研究，并與大城市的出行特征進行對比，并結(jié)合“逐條布設，優(yōu)化成網(wǎng)”的方法，對中小城市公交線網(wǎng)布設進行研究。此外，許多專家和學者也通過改進模型算法或引入新算法等方法研究城市常規(guī)公交線網(wǎng)規(guī)劃的合理性和精確性，為完善城市常規(guī)公交線網(wǎng)規(guī)劃方法研究和實踐指導作出了突出的貢獻，同時也形成了較為成熟的體系。然而，學者的研究重點都過于專注于尋求模型和算法上進行創(chuàng)新或者實證研究，而對城市形態(tài)對公交需求的影響因素研究很少涉及，不能更合理的規(guī)劃出適合城市形態(tài)和城市發(fā)展方向的線網(wǎng)結(jié)構(gòu)。本文以前人對常規(guī)公交線網(wǎng)規(guī)劃體系的研究結(jié)果為主線，并加入對帶狀城市的形態(tài)特性進行分析。參考文獻[1]SahooAB,KuS,Jha,etal.OptimizationofCircularPatchAntennaat5GHzUsingFireflyAlgorithm[C]//InternationalConferenceonCommunicationSystems&NetworkTechnologies.IEEE,2015.[2]KumarM,SahooAB,SaoR,etal.OptimizationofRectangularPatchAntennaat5GHzusingBatSearchAlgorithm[C]//FifthInternationalConferenceonCommunicationSystems&NetworkTechnologies.IEEE,2015.[3]Department,of,Computer,etal.AHybridApproachBasedonGeneticAlgorithmandParticleSwarmOptimizationtoImproveNeuralNetworkClassification[J].JournalofInformationTechnologyResearch,2017.[4]KarakitsiouA,MigdalasA,RassiaST,etal.[SpringerOptimizationandItsApplications]CityNetworksVolume128||PowerDistributionNetworksPlanningOptimizationinSmartCities[J].2017.[5]El-HallaqMA,MosabehR.OptimizationofMunicipalSolidWasteManagementofBinsUsingGIS.ACaseStudy:NuseiratCity[J].JournalofGeographicInformationSystem,2019,11(1):32-43.[6]楊振東,鞏麗媛,郝亮亮,等.帶狀組團城市公交線網(wǎng)優(yōu)化實踐——以煙臺市為例[J].人民公交,2019.[7]丁大朋.河谷帶狀城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃研究[J].鐵道運輸與經(jīng)濟,2017,v.39(S2):116-122.[8]楊昌運.帶狀城市公共交通需求預測及公交線網(wǎng)規(guī)劃方法研究[D].哈爾濱工業(yè)大學,2018.[9]陳立椿.改善帶狀組團城市交通問題——以福清市中心城區(qū)為例[J].福建工程學院學報,2018,16(06):87-92.[10]徐向東,王彬,李志斌.基于帶狀路網(wǎng)的交通擁堵治理方法研究[J].價值工程,2020,039(009):24-27.[11]李愛增,吳冰花.城市常規(guī)公交線路調(diào)整優(yōu)化方法簡[J].河南城建學院學報,2016.[12]陳艷艷,郝世洋,王振報,等.小城市近期公交線網(wǎng)優(yōu)化調(diào)整技術[J].交通科技與經(jīng)濟,2016(6).[13]王強、宮曉剛、朱琛.小城市公交線網(wǎng)優(yōu)化研究——以山東濰坊高密市為例[J].城市公共交通,2020,No.269(11):66-70.[14]劉濤.錦州市公交線網(wǎng)優(yōu)化研究[D].大連海事大學,2017.[15]劉超平.城市新區(qū)公交線網(wǎng)優(yōu)化策略淺析[J].名城繪,2018,000(010):1-1.[16]詹家鳳.中小城市公交線網(wǎng)優(yōu)化方法研究[D].重慶交通大學,2016.本課題的基本內(nèi)容，研究目標與預計解決的難題1、研究基本內(nèi)容：（1）首先概述了城市形態(tài)以及與城市交通的影響關系，指出帶狀城市的形態(tài)特征。（2）其次研究帶狀城市的交通特性，分析帶狀城市居民出行特征。（3）分析帶狀城市路網(wǎng)特征及交通特征，為后續(xù)公共交通需求預測提供支撐，并為常規(guī)公交線網(wǎng)模式及布設方法提供依據(jù)。（4）根據(jù)城市居民出行特征，運用函數(shù)模型預測公共交通需求，并以此為依據(jù)對城市公交線網(wǎng)模式及布設方法進行優(yōu)化研究。研究目標：本文首先概述了城市形態(tài)以及其與城市交通的影響關系，指出帶狀城市的形態(tài)特征。其次研究帶狀城市的交通特性，分析帶狀城市居民出行特征；同時分析帶狀城市路網(wǎng)特征及交通特征，為后續(xù)公共交通需求預測提供支撐，并為常規(guī)公交線網(wǎng)模式及布設方法提供依據(jù)。然后根據(jù)城市居民出行特征，運用函數(shù)模型預測公共交通需求，并以此為依據(jù)對城市公交線網(wǎng)模式及布設方法進行研究。3、預計解決的關鍵問題：對帶狀城市公共交通需求進行預測三、課題的研究方法、技術路線：研究方法：課題研究從比較分析法、資料分析、數(shù)據(jù)處理方法、數(shù)學模型方法等角度進行研究分析。具體如下：閱讀國內(nèi)外相關文獻；深入調(diào)研，收集相關數(shù)據(jù)；研究帶狀城市居民出行特征；對帶狀城市公共交通出行需求進行預測；實例分析；撰寫論文技術路線：四、研究工作條件和基礎：掌握常見的數(shù)據(jù)處理方法并熟練掌握office等辦公軟件；掌握常見的決策概念、基本原理以及主要步驟；熟練掌握帶狀城市公共交通出行需求預測模型；五、進度計劃起訖日期工作內(nèi)容2015.11.25指導教師下達任務書2015.11.26—2016.3.2根據(jù)任務書的要求，閱讀國內(nèi)外文獻，準備開題報告，完成開題答辯2015.11.26—2016.3.2根據(jù)任務書的目標，嚴格按計劃，開展畢業(yè)設計（論文）工作，完成中英文翻譯3.3—4.20中期檢查，包括：設計圖紙或軟硬件等4.21—5.15根據(jù)任務書的內(nèi)容，繼續(xù)開展畢業(yè)設計（論文）工作5.16—5.20根據(jù)任務書的成果形式，檢查學生完成工作任務的情況，組織畢業(yè)設計（論文）的成果驗收5.21—5.31提交畢業(yè)設計（論文），指導教師、評閱教師評閱畢業(yè)設計（論文），查重，完成答辯資格審查6.1—6.16進行畢業(yè)設計（論文）答辯、評優(yōu)工作，對畢業(yè)設計（論文）材料審核、匯總、裝訂，完成畢業(yè)設計（論文）工作總結(jié)