《可達(dá)性角度下S城市常規(guī)公交的線網(wǎng)優(yōu)化案例分析》21000字

可達(dá)性角度下S城市常規(guī)公交的線網(wǎng)優(yōu)化案例分析目錄TOC\o"1-2"\h\u12107摘要 ⑨對(duì)線路進(jìn)行約束條件檢查，對(duì)不滿足約束條件的終點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。若路徑滿足所以約束條件，則輸出所有路線。3、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備結(jié)合上文的研究區(qū)域，對(duì)站點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)之后，我們可以通過高德地圖得到相鄰站點(diǎn)之間的距離表：圖4.5站點(diǎn)編號(hào)圖表4.5相鄰公交站點(diǎn)之間的距離表站點(diǎn)站點(diǎn)站間距（km）站點(diǎn)站點(diǎn)站間距（km）站點(diǎn)站點(diǎn)站間距（km）120.75230.65340.50451.33160.46270.81370.79480.63590.58-6100.487110.368120.479130.5810140.3511160.438120.4314150.5115160.5116120.7912131.3714170.5515180.3816190.5912200.6413210.5417220.2918230.2819240.2720250.3021280.4018190.6022230.5623240.4824250.6925260.2526270.8427280.40在得到相鄰站間距之后，對(duì)所選站點(diǎn)結(jié)合公交線路數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，得到公共交通網(wǎng)絡(luò)的布設(shè)情況，然后通過各小區(qū)的出行負(fù)效用對(duì)地面常規(guī)公交的od客流量進(jìn)行估計(jì)，設(shè)定區(qū)內(nèi)出行不乘坐公交而直接步行，因此區(qū)內(nèi)公交od客流量為0，得到下表：表4.6常規(guī)公交OD客流出行分配表小區(qū)12345678910102581881361661321841441261442284012814017011412614086104322412201701269296741521624176961580184158188206190124518415214215601561361951482226148116861322560120166100162715210896232154146016610215482441221222261661602040110134914496130157133969697011610206123118147206148138152920在得到小區(qū)間的od出行分配表之后，需要對(duì)其中的站點(diǎn)客流進(jìn)行分配，因?yàn)閰^(qū)內(nèi)公交od量為0，因此區(qū)內(nèi)站點(diǎn)間od量為0，得到站點(diǎn)od客流分配表。4、公交站點(diǎn)可達(dá)性測算在做好相關(guān)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備之后，可以參考第三章的可達(dá)性計(jì)算內(nèi)容對(duì)選中的站點(diǎn)進(jìn)行可達(dá)性的測算。因?yàn)楣徽军c(diǎn)的服務(wù)范圍在城市中宜為300到500m，而所選區(qū)域處于市中心，因此我們300m作為步行到站點(diǎn)的距離對(duì)站點(diǎn)吸引性進(jìn)行計(jì)算，正效用參考該站點(diǎn)所在小區(qū)的區(qū)域正效用，并結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行測算，然后根據(jù)模型計(jì)算并分析研究區(qū)域站點(diǎn)的可達(dá)性，以此作為公交網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的評(píng)價(jià)指標(biāo)。表4.7站點(diǎn)可達(dá)性計(jì)算結(jié)果站點(diǎn)編號(hào)正效用負(fù)效用可達(dá)性指標(biāo)1374200.722266310.323163280.284253260.475277240.496294280.437285360.398226410.219193300.3510326220.6711307320.5812288370.5613312240.6014295280.5715229400.2216240260.3617283280.3918193390.1919266300.3520168440.1721154320.2322361190.7423286280.5524308230.6825289310.6026296290.5627203350.2628293310.53由上表可知，站點(diǎn)1、10、13、22、24、25的指標(biāo)值相對(duì)較高；而4、5、6、11、12、14、23、26、28的指標(biāo)值處于中間水平；其余則相對(duì)較低。由現(xiàn)實(shí)情況可知，可達(dá)性指標(biāo)較高的站點(diǎn)所處位置靠近地鐵站等人流較大的地區(qū)，因此可見站點(diǎn)可達(dá)性測算的實(shí)用性。然后需要根據(jù)公交線路數(shù)據(jù)整理出經(jīng)過本區(qū)域的公交線路，選出經(jīng)過路線比較長的線路，記錄其區(qū)域內(nèi)的起終點(diǎn)和站點(diǎn)順序，以及經(jīng)過線路的線路總長度，見下表：表4.8現(xiàn)有線路走向線路名稱起終點(diǎn)經(jīng)過站點(diǎn)順序88路7-227-11-16-19-24-23-22292路13-1413-12-16-15-145路25-725-24-23-18-15-16-11-7161路5-225-4-8-12-16-19-18-23-22193路20-2220-12-16-15-14-17-22120路1-51-2-3-4-55、公交優(yōu)化在整理完現(xiàn)有線路走向之后，可以使用python實(shí)現(xiàn)使用蟻群算法對(duì)模型的求解，算法代碼見附錄，參數(shù)設(shè)置參考上文，數(shù)值設(shè)置如下：表4.9參數(shù)設(shè)置參數(shù)站點(diǎn)數(shù)目螞蟻數(shù)目信息素啟發(fā)因子能見度啟發(fā)因子揮發(fā)強(qiáng)度循環(huán)次數(shù)數(shù)值28600.81.20.9100先使用程序生成線路，然后使用算法進(jìn)行迭代得到多模式公交線網(wǎng)優(yōu)化的方案，具體優(yōu)化方案如下：表4.10公交線網(wǎng)優(yōu)化結(jié)果線路名稱起終點(diǎn)線路走向161路5-225-4-3-2-1-6-10-14-17-22193路20-2220-19-18-23-225路25-725-19-16-11-7292路13-1413-12-16-15-1488路7-222-1-6-10-14-17-225路1-51-2-3-4-5然后對(duì)比該區(qū)域優(yōu)化前后公交線網(wǎng)的相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)，得到下表：表4.11優(yōu)化前后公交評(píng)價(jià)指標(biāo)線網(wǎng)密度非直線系數(shù)重復(fù)系數(shù)公交優(yōu)化前4.121.511.35公交優(yōu)化后3.861.381.20表4.12優(yōu)化前后交通小區(qū)可達(dá)性變化小區(qū)12345678910優(yōu)化前0.470.380.310.230.400.440.500.460.260.29優(yōu)化后0.570.420.330.250.430.500.530.510.270.36綜上所述，雖然優(yōu)化前后線網(wǎng)密度有所下降，但是下降到了一個(gè)比較符合城市公交的數(shù)值，而非直線系數(shù)和重復(fù)系數(shù)有所下降；而在交通小區(qū)可達(dá)性優(yōu)化前后的對(duì)比上，更改的幾條線路使得整體的可達(dá)性有所提升，可見優(yōu)化之后使得公交線網(wǎng)的服務(wù)水平有所提升，也證明了該模型的實(shí)用性。4.3本章小結(jié)本章以公交出行負(fù)效用為基礎(chǔ)，構(gòu)建出了一個(gè)公交線網(wǎng)優(yōu)化模型，并且結(jié)合長春市公共交通現(xiàn)狀，提出了該模型的相關(guān)約束條件。然后在實(shí)例分析中使用蟻群算法對(duì)線網(wǎng)優(yōu)化模型進(jìn)行求解，得到了一個(gè)公交線網(wǎng)優(yōu)化方案，然后對(duì)優(yōu)化前后公交線網(wǎng)的相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果證明了該優(yōu)化方案提高了公交線網(wǎng)的服務(wù)水平和運(yùn)輸效率，也證明了模型的實(shí)用性。第五章結(jié)論與展望5.1結(jié)論本文選取了長春市南關(guān)區(qū)一個(gè)區(qū)域作為研究對(duì)象，針對(duì)長春市公共交通存在的一系列問題，結(jié)合該區(qū)域的公交線路以及站點(diǎn)的數(shù)據(jù)，經(jīng)過一系列的分析和研究，構(gòu)建出了適合當(dāng)?shù)囟嗄Ｊ焦痪W(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化模型，并給出了該區(qū)域城市多模式公交網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化方案。綜合全文，本次研究的主要成果如下：對(duì)長春市公共交通現(xiàn)狀與問題的分析本文通過長春統(tǒng)計(jì)年鑒以及相關(guān)數(shù)據(jù)，分析出長春雖然公交系統(tǒng)客運(yùn)量正在逐年增加，但因?yàn)楣痪€網(wǎng)規(guī)劃不夠合理等問題，導(dǎo)致大部分居民仍然不愿意乘坐公共交通進(jìn)行出行，從而導(dǎo)致長春市的交通問題比較嚴(yán)重。這些現(xiàn)狀與問題的分析也體現(xiàn)出了公交線網(wǎng)優(yōu)化的重要性。多模式公交線網(wǎng)優(yōu)化模型的構(gòu)建本文以可達(dá)性的數(shù)值為公交線網(wǎng)服務(wù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況以及多模式公交的結(jié)構(gòu)、銜接等特性，先利用效用模型構(gòu)建出了一個(gè)公交線網(wǎng)可達(dá)性測算模型；然后再根據(jù)出行負(fù)效用和相關(guān)約束條件，構(gòu)建出了適用于長春市的一個(gè)公交線網(wǎng)優(yōu)化模型。利用蟻群算法對(duì)優(yōu)化模型的求解本文先介紹了蟻群算法的基本知識(shí)，然后根據(jù)相關(guān)研究對(duì)其參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，再根據(jù)研究區(qū)域的公交線網(wǎng)和站點(diǎn)信息生成蟻群算法所需要的路徑圖，統(tǒng)計(jì)需要優(yōu)化線路的起終點(diǎn)對(duì)并計(jì)算每一個(gè)公交站點(diǎn)出行負(fù)效用，最后利用蟻群算法對(duì)該模型進(jìn)行求解，得到一個(gè)適合該研究區(qū)域的公交線網(wǎng)優(yōu)化方案。驗(yàn)證了模型的實(shí)用性本文通過對(duì)比分析了優(yōu)化前后的相關(guān)指標(biāo)，如交通小區(qū)的可達(dá)性、公交線網(wǎng)密度、公交線路非直線系數(shù)、公交線路重復(fù)系數(shù)，結(jié)果證明了該公交線網(wǎng)優(yōu)化模型的實(shí)用性。5.2展望本文雖然給出了一個(gè)公交線網(wǎng)優(yōu)化方案，但由于能力限制，本文在很多地方還存在不足的地方，主要分為幾個(gè)方面：（1）因?yàn)槟芰τ邢?，?duì)于城市多模式公交的定義還不夠完善，本文給出的定義是以軌道交通為主，地面常規(guī)公交為輔的公交系統(tǒng)，對(duì)多模式公交的考慮不夠全面。后續(xù)可以把公共自行車、出租車、BRT等公共交通納入研究的范圍之中，構(gòu)建出更加全面、系統(tǒng)的公交線網(wǎng)優(yōu)化模型。（2）本文在設(shè)定出行效用的特性變量時(shí)，考慮的指標(biāo)不夠全面，缺少對(duì)居民收入、汽車持有量、城市經(jīng)濟(jì)與交通發(fā)展水平、舒適度等因素的考慮。因此后續(xù)研究可以把這些因素都考慮到效用指標(biāo)的計(jì)算中，讓模型更加完善。（3）在公交od客流預(yù)測這方面，因?yàn)殡y以獲取準(zhǔn)確的公交站點(diǎn)od量，因此本文只是利用當(dāng)?shù)厝丝跀?shù)量結(jié)合該交通小區(qū)的出行負(fù)效用對(duì)小區(qū)的公交od量進(jìn)行估算，然后再對(duì)小區(qū)中站點(diǎn)進(jìn)行客流分配得到站點(diǎn)的公交od量。所以后續(xù)研究可以利用可靠的公交站點(diǎn)od量做出更加優(yōu)秀的公交線網(wǎng)優(yōu)化方案，提高優(yōu)化結(jié)果的準(zhǔn)確性。

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