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基于公平性的公交线网优化研究

作　者: 杨小龙
导　师: 蒲云
学　校: 西南交通大学
专　业: 交通运输规划与管理
关键词: 公平性公交线网客流密度蚁群算法
分类号: U491.17
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 56次
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内容摘要

实现社会公平是构建和谐社会的根本要求,也是维持社会稳定和经济发展的关键环节。以人为本的“公平性”思想,在公交领域就是既要考虑人人公平享有公交资源的权利,又要考虑不同群体、不同地区的差异,两者兼顾来实现公交资源的合理分配和优化。公交线路网的优化是公交资源分配的重要手段之一。然而,目前的公交线路网优化方法通常以系统最优作为目标,没有考虑公平性问题。这种情况下,可能会有公交系统目标得到了优化、而某些地区或某些乘客没有获益甚至受损的现象出现。因此,如何在公交线路网优化中保障乘客出行利益的公平,防止优化后出现“优者更优、差者更差”的两级分化现象,是公交线路网优化面临的新问题。正是基于此目的,本文将公平的理念引入到公交领域。公交公平的内涵是社会成员通过公交出行获得均等的参加社会活动的机会,其本质是乘客平等的享用公交资源及其带来的出行便捷。将公交公平分为横向公平与纵向公平两类：横向公交公平就是指自己与其他人所享有的公交资源或利益进行比较,如同一公交网络中不同个体或群体的公交资源占有量比较；纵向公交公平就是对自己不同时间下所享有的公交资源或利益进行比较,如公交线网优化前后同一个体或群体出行利益的比较。针对公交线网优化的对象,将其公平性的研究主要集中后一种情况,即,在公交线网的优化与调整时,应尽量不得牺牲个别OD点对的利益,使其公交出行状况比优化之前变得更差；如果为了实现系统目标不得不损害某些OD点对的利益,那么也应该将不公平程度控制在一定的范围之内。根据公交线网优化中的公平性分析,构建了以出行时间、出行费用、出行可达性以及线路长度为主要内容的公平性指标体系。利用该指标衡量网络优化后公交乘客的受益或受损程度,并以此建立了含公平性约束和其它常规约束的公交线网优化模型,用蚁群算法对模型求解。文章的模型以直达客流密度最大为优化目标,求解算法以首先考虑布设客流密度最大的路段作为候选线路,而公平性约束条件则把对OD点对的利益损害控制在一定的范围内,体现了对拥挤路段“重点优先考虑、相对公平优化”的思想。最后以一个算例对本文提出的优化方法进行验证。算例的结果分析表明,在实现公交线网总体效益的同时,公平性约束条件可以将公交乘客的出行受损控制在一定的范围内,因此也证明了本方法的可行性。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-12
第1章绪论  12-18
  1.1 研究背景  12-13
  1.2 研究意义  13-14
  1.3 国内外研究现状  14-16
    1.3.1 公交线网优化  14-15
    1.3.2 交通公平  15-16
  1.4 主要内容及技术路线  16-18
    1.4.1 主要内容  16-17
    1.4.2 技术路线  17-18
第2章公交线网优化的理论基础  18-29
  2.1 公交线网优化的内容及影响因素  18-23
    2.1.1 公交线网的组成  18-21
    2.1.2 公交线网优化的内容  21
    2.1.3 公交线网优化的影响因素  21-23
  2.2 公交线网优化的原则及目标  23-28
    2.2.1 公交线网优化的原则  23-24
    2.2.2 公交线网优化的目标  24-28
  2.3 本章小结  28-29
第3章公交线网优化的公平性分析及其指标建立  29-44
  3.1 公交公平的内涵  29-34
    3.1.1 公平性概述  29-31
    3.1.2 公交公平的内涵  31-33
    3.1.3 公交公平的历史性与相对性  33-34
  3.2 公交公平的分类  34-36
    3.2.1 公交资源配置的公平性  34-35
    3.2.2 公交线网优化的公平性  35-36
  3.3 公交线网优化的公平性指标分析  36-43
    3.3.1 公交出行时间的公平性指标  36-38
    3.3.2 公交出行费用的公平性指标  38-40
    3.3.3 公交出行可达性的公平性指标  40-41
    3.3.4 公交线路长度的公平性指标  41-43
  3.4 本章小结  43-44
第4章基于公平性的公交线网优化方法  44-58
  4.1 基于公平性的公交线网优化模型  44-48
    4.1.1 基于公平性的公交线网优化模型  44-46
    4.1.2 约束条件分析  46-48
  4.2 基于蚁群算法的公交线网优化  48-57
    4.2.1 蚁群算法概述  48-50
    4.2.2 蚁群算法的工作原理  50-52
    4.2.3 应用蚁群算法优化公交线网  52-57
  4.3 本章小结  57-58
第5章算例  58-68
  5.1 算例概况  58-61
  5.2 基于线路长度公平的公交线网优化  61-63
  5.3 不含公平约束的公交线网优化  63-64
  5.4 "逐条布设、优化成网"优化方法  64-65
  5.5 结果分析  65-67
  5.6 本章小结  67-68
结论  68-69
致谢  69-70
参考文献  70-74
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果  74

基于公平性的公交线网优化研究

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