单一公交线路的调度优化开题报告

1. 研究目的与意义

随着我国经济建设的快速发展和城市化进程的加深，城市交通供需矛盾问题日益突出，交通堵塞、交通事故等问题变得越来越严重。解决城市交通问题的主要方法是大力发展城市公共交通，而城市公交调度问题是研究城市公共交通问题的核心。本文将从线路走向、站点设置、调度管理等几个方面重点把握，建立单一公交线路优化模型，为所研究的线路提供最佳的调度方案，给出公交线路规划中不同调度方式协调的具体方法和建议，以及给出不同调度方式的选取依据。进一步提高线路运行效率，改善公交服务水平，从而为市民提供更便捷、更舒适、更安全的公交出行服务，进一步缓解城市化带来的种种问题。

2. 国内外研究现状分析

1、国外研究概况

国外交通工作者长期以来对公交线路优化问题的关注度较高，发达国家对于公交线网调度优化的研究相对较早，研究理论也较为成熟，大量的研究成果得到运用，并取得了良好的效果。具有代表性的有dubois团队，通过运用启发式搜索方法建立了发车频率模型；furth和wilson等人将等车时间和车辆运行时间之和建立单一线路发车频率模型；wilson和ceder等人在公交网络设计中率先运用三阶段法；在公交线路走向优化方面，mahmaassani等在20世纪90年代率先运用了运筹学系统分析方法和启发式算法，chakroborty等人将遗传算法和人工神经网络开始应用到线路优化上来。

在公交线网优化方面，国外对于公交线路的优化主要分为三个阶段：第一阶段在60年代初，由于受到科技水平和投资能力的限制，线路优化均采用专家定线的方式，也就是在线路布局的过程中，听从权威机构或专家的意见，在只定义了公交线网应遵循的原则基础上，确定线网的布局结构。此法很少使用量化的分析，多为公交线网布局特性的叙述。第二阶段是从60年代到80年代初，伴随着系统工程和运筹学的迅速发展，公交线网布局的确定多是运用系统工程和运筹学的有关原理和方法，在既定的目标函数下进行线网的布局优化。例如lampkin团队将乘客的出行时间和舒适度作为公交线路服务指标，并建立网络设计模型；hirsch团队将公交线网优化模型设计为一个固定需求模型，但这些需求模型注重于评价模型的建立，缺少较清晰的设计方法与步骤。与此同时，数字寻优法开始逐渐被运用，通过将公交线网布局结构抽象为简单的几何形状，通过分析出行供需关系，建立数学模型来确定最优的公交线路。这种方法一般适应于简单的路网。第三阶段为80年代至今，sullivan等人运用gis系统，在对生成等时线地图的可行性进行分析的基础上，提出了一种公交最佳路径选择的分析方法；fermandez等采用了组合数学方法，模拟决策者的决策过程建立了大容量公交站点布局和设计专家系统。

3. 研究的基本内容与计划

通过了解国内外相关研究现状，根据国内公交行业现状指出其中的问题，并且认真分析所发现的问题，找出其中的主要方面，从而确定本文的研究内容和方向。首先从线路布局、站层设置、线路走向方面开展对单一公交线路的优化研究。其次从线路运行管理、运力配置、营运组织调度等方面对单一公交线路进行分析。运力配置方面，通过结合实际情况，根据影响因素分析设立约束条件，建立运力优化配车数和优化车辆类型的运力配置优化模型。营运组织调度方面，主要是通过对发车时刻表、发车频率进行优化研究以及司乘人员的调度进行对营运组织调度方面的优化。实例分析方面，运用本文提出的部分优化方法及思路对南京140路线进行优化。

计划：

（1）第1周，阅读论文任务书，收集相关资料并进行整理归纳；

4. 研究创新点

首次建立了以乘客等车费用、乘车费用和公交公司成本费用最小为目标的区间车和大站快车的组合调度模型。根据客流数据预先确定区间车的发车区间和大站快车的停靠站点，对车辆的发车间隔和发车类型进行优化，最后进行实例验证。