学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

公交线网优化设计理论及实现方法研究

作　者: 刘好德
导　师: 杨晓光
学　校: 同济大学
专　业: 交通信息工程及控制
关键词: 公共汽车交通网络网络设计优化辅助决策系统
分类号: U491.17
类　型: 博士论文
年　份: 2008年
下　载: 2113次
引　用: 17次
阅　读: 论文下载

内容摘要

优先发展城市公共交通系统是解决大、中城市交通问题的最佳途径。在国家大力发展公共交通和提倡公交优先的背景下,本文以国家“十五”科技攻关项目“公交专用道信号优先控制策略与技术研究”和国家自然科学基金重点项目“城市交通网络优化与管理”为依托,围绕城市公共汽车交通网络设计的关键理论与实现技术展开研究,以学术意义和实用价值并重为原则,在公交网络设计方法研究、公交线网优化设计模型与算法研究,公交线路规模与资源配置优化研究,公交线网优化设计辅助决策研究等方面取得了一系列成果。首先,论文从方法构筑层面,提出了理想条件下的公交网络及枢纽布局模式,并依据不同时期与条件的网络设计需求特点,将公交线网优化设计分为方案改进型和方案生成型两类,并详细分析了每种设计方法的输入和处理流程;其次,论文从网络优化层面,以用户出行时间和未满足出行需求量(无有效公交出行路径出行量)两者费用最小为目标构筑了公交线网优化设计模型,基于候选线路集生成方法的研究,结合公交出行路径搜索与客流分配方法,提出了一种基于路线优选的公交线网优化设计方法,并引入模拟退火拉伸思想,改进了遗传算法的遗传选择操作,实现了一种基于改进遗传算法对公交线网优化模型的求解方法;再次,论文从线路优化层面分别提出了公交线路规模优化与资源配置优化问题,并研究了线路布设、站点布局、车辆配置、运营组织等四个方面的优化问题,重点研究了基于乘客出行距离分布规律,乘客平均出行时间最小化的公交站距优化模型及算法。随后,论文从实现层面研究了公交线网优化设计辅助决策系统的功能需求、总体设计以及开发方法,并基于组件式GIS实现了原型系统的开发。最后,论文对全文进行了总结,指出了论文的创新点,并对有待于进一步研究的问题进行了展望。本论文的研究成果在理论层面有助于公交线网优化设计、公交线路站点布局优化方案的实施;应用层面为开发公交线网优化设计辅助决策系统提供了方法指导,为进一步开发线网优化决策支持系统奠定了基础,是未来公交网络设计领域研究的重要方向。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
目录  9-14
第1章绪论  14-28
  1.1 课题来源  14
  1.2 研究背景  14-19
    1.2.1 城市公共交通发展  14-17
    1.2.2 公交研究现状及存在问题  17-19
  1.3 研究目的与意义  19-20
    1.3.1 研究目的  19
    1.3.2 理论意义和实用价值  19-20
  1.4 研究定位与对象界定  20-22
    1.4.1 研究定位  20-21
    1.4.2 对象界定  21-22
  1.5 研究内容与方法  22-24
    1.5.1 主要研究内容  22
    1.5.2 技术路线  22-24
  1.6 论文结构  24-26
  本章参考文献  26-28
第2章文献(研究)综述  28-48
  2.1 公交线网设计问题  28-29
    2.1.1 网络设计问题  28
    2.1.2 公交线网优化设计问题  28-29
  2.2 公交线网优化机理及方法研究  29-34
    2.2.1 公交线网优化设计方法综述  29-31
    2.2.2 公交线网优化设计辅助系统研究  31-34
  2.3 公交线网优化模型与算法研究  34-40
    2.3.1 公交线网优化设计模型与算法  34-37
    2.3.2 公交线路设置优化  37-39
    2.3.3 公交站点布局优化  39-40
  2.4 以往研究评述及论文研究方向  40-42
    2.4.1 以往研究评述  40-42
    2.4.2 论文研究方向  42
  2.5 本章小结  42-43
  本章参考文献  43-48
第3章公交线网优化设计基础问题  48-70
  3.1 公交线路及枢纽网络布局模式  48-53
    3.1.1 公交线路及枢纽网络的形成与演变  48-50
    3.1.2 公交线路及枢纽网络规划流程  50-51
    3.1.3 公交线路及枢纽网络的理想布局模式  51-53
  3.2 公交线网优化设计基本方法  53-57
    3.2.1 公交线网优化的影响因素  53-54
    3.2.2 公交线网优化设计目标与原则  54-56
    3.2.3 公交线网优化设计基本方法  56-57
  3.3 公交线网优化模型方法  57-63
    3.3.1 公交线网优化设计模型目标  58-60
    3.3.2 公交客流分配方法  60-63
  3.4 公交线网优化设计模式  63-67
    3.4.1 方案改进型公交线网优化设计  63-65
    3.4.2 方案生成型公交线网优化设计  65-67
  3.5 本章小结  67
  本章参考文献  67-70
第4章基于路线优选的公交线网优化设计  70-100
  4.1 公交线网优化设计流程  70-71
  4.2 公交线网优化设计模型  71-73
    4.2.1 基本假设  71-72
    4.2.2 目标函数模型  72-73
  4.3 候选线路集生成算法 CRGA  73-80
    4.3.1 起讫点选择  73-75
    4.3.2 公交线路生成  75-79
    4.3.3 最大直达客流量候选线路  79
    4.3.4 测试算例路网  79-80
  4.4 公交客流分配方法  80-88
    4.4.1 公交客流分配前提与假设  80-81
    4.4.2 公交客流分配过程  81-82
    4.4.3 公交出行路径搜索与客流分配  82-88
  4.5 基于改进遗传算法的公交线网优化设计  88-95
    4.5.1 遗传算法简介  90
    4.5.2 改进遗传算法设计  90-92
    4.5.3 基于IGA的公交线网优化设计  92-94
    4.5.4 算例分析  94-95
  4.6 公交线网优化设计求解算法扩展  95-96
  4.7 本章小结  96-97
  本章参考文献  97-100
第5章公交线路规模优化及资源配置优化  100-126
  5.1 公交线路规模与资源配置界定  100-102
    5.1.1 公交线路规模与影响因素  100-101
    5.1.2 公交线路资源配置  101-102
  5.2 公交线路布设优化  102-107
    5.2.1 公交线路功能层次分析  102-103
    5.2.2 公交线路布设优化方法  103-107
  5.3 公交站点布局优化  107-118
    5.3.1 站点布设原则  107-108
    5.3.2 公交出行过程解析  108-110
    5.3.3 公交出行距离概率分布规律  110-113
    5.3.4 公交站距优化  113-118
  5.4 公交车辆配置优化  118-120
    5.4.1 公交网络车辆配置  118-119
    5.4.2 公交线路车辆配置  119-120
  5.5 公交运营组织优化  120-123
    5.5.1 公交运营管理优化设计  120-121
    5.5.2 公交运营调度组织形式  121-122
    5.5.3 公交智能化调度与管理  122-123
  5.6 本章小结  123
  本章参考文献  123-126
第6章公交线网优化辅助决策系统设计及实现方法  126-148
  6.1 决策支持系统  126-128
    6.1.1 辅助决策方式  126-127
    6.1.2 决策支持系统结构  127-128
  6.2 系统需求分析  128-132
    6.2.1 基本业务需求  128-130
    6.2.2 基本数据需求  130-132
  6.3 系统总体设计  132-138
    6.3.1 系统流程设计  132-133
    6.3.2 系统功能设计  133-135
    6.3.3 数据库系统总体设计  135-137
    6.3.4 模型库系统设计方法  137-138
  6.4 系统实现方法  138-142
    6.4.1 公交线网优化辅助决策系统开发方法  138-140
    6.4.2 基于组件式GIS的公交线网优化辅助决策系统实现  140-142
  6.5 TRNDSS原型系统简介  142-145
    6.5.1 系统功能特点  142-143
    6.5.2 部分功能展示  143-145
  6.6 本章小结  145
  本章参考文献  145-148
第7章结论与展望  148-152
  7.1 主要结论与创新点  148-149
    7.1.1 主要结论  148-149
    7.1.2 主要创新点  149
  7.2 研究展望  149-152
致谢  152-154
附录 A DIJKSTRA'S最短路算法实现源码  154-156
附录 B YEN'S K-最短路算法实现源码  156-162
附录 C 线网设计测试路网OD需求矩阵  162-164
个人简历在读期间发表的学术论文与研究成果  164-165

公交线网优化设计理论及实现方法研究

内容摘要

全文目录

相似论文