基于多目标规划的一站式公交的运能优化.doc

基于多目标规划的一站式公交的运能优化 周荣慧马茹 摘要：在经济高速发展带来交通运输蓬勃发展的同时也带来了相应的环境问题，公共交通的发展面临着严峻的挑战。近年来一站式公交率先在上海、厦门、哈尔滨等城市开通，一站式公交以其方便快捷的优势快速发展有效缓解交通压力的同时，也面临着一些发展阻碍。本文基于多目标规划的基础上对一站式公交的运能进行评价，着重提高一站式公交的运行效率以及发展水平。 关键词：交通运输规划一站式公交运营 在经济高速发展带来交通运输蓬勃发展的同时也带来了相应的环境问题，公共交通的发展面临着严峻的挑战。近年来一站式公交率先在上海、厦门、哈尔滨等城市开通，一站式公交以其方便快捷的优势快速发展有效缓解交通压力的同时，也面临着一些发展阻碍。本文基于多目标规划的基础上对一站式公交的运能进行评价，着重提高一站式公交的运行效率以及发展水平。 目前基于公共交通在经济社会发展中的重要作用，目前已经建立了一系列的公共交通评价模型与算法，这些模型与算法相当复杂，其主要困难在于： （1）即使简单的问题也需要大量的约束条件和变量。 （2）约束条件和变量多使问题的难度呈指数增长。 本文运用定性分析的方法，分别从公交公司、乘客、社会环境三方面阐述其对一站式公交运营的要求并构建指标评价体系，建立多目标规划模型定量的确定一站式公交的最佳运行方案。并对利益相关者对多目标规划求解结果与公交现状进行模糊综合评价，改进运行机制。模糊综合评价方法是一种适合于公共交通发展水平评价的方法。它是一种定性与定量相结合的方法，有良好的理论基础。特别是将多目标规划与模糊综合评判结合，其通过研究各因素之间的关系，可以得到合理的一站式公交的运行方案。 1、模型应用理论分析 1.1排队论 本文假设乘客数量是无限的而且满足先到先乘车的原则运用排队论对乘客到达规律进行预测。通过对发车间隔的单位时间内的乘客到达规律进行估计，可以平均载客人数以及总体客流量，通过计算乘客到达规律与发车班次之比可以估计乘客的等待时间。即 单位时间内乘客到达数目 单位时间内乘客到达的平均数 2、确定指标体系与权重 2.1一站式公交评价指标的建立 构建指标评价体系是评价一站式公交的运能的基础，因此在选择评价指标时应充分考虑指标体系的科学性、合理性、完整性以及可操作性等。本文根据一站式公交的发展特点，从公交公司、乘客、社会环境三方面进行综合考虑构建定性与定量相结合的评价指标体系。为了合理全面的完成一站式公交的运能评价共性，本文建立分层指标体系。第一层为目标层，对不同运行方案的运能进行评价；第二层为准则层，作为衡量同一运行方案对公司、乘客、社会环境三方面的贡献大小；第三层为指标层，作为准则层测量的标准数据。通过向交通运输方面的专家以及公交负责人员的咨询，建立一站式公交系统综合评价体系。如表1所示。 5、结论与展望 对于城市公交的运营优化主要考虑两方面问题，在线路确定的情况下主要考虑公交停靠站台与发车时间周期的安排。本文从社会环境、乘客利益与公交公司三方面的利益出发对于这两方面的问题进行优化，设计多目标规划建立双层多目标BRT公交系统运营优化模型并给出合理的求解的方法。 但是公交运营规划是一个复杂的过程，城市公交在不同城市的发展进程不同因此对于各目标的重视程度不同。 对于本文模型的使用还应该考虑一些实际问题： （1）公交公司作为社会服务型企业会受到当地政府的扶持，因此在改进公交公司服务设施推行便捷市民出行的BRT公交在当地政府会得到相应的基金扶持，因此在考虑公交公司收益时候不能单纯考虑公交公司的收益与费用支出。 （2）公共交通行业具有强烈的周期季节性，客流量会在每个周期时间发生变化，因此在实际模型应用中应充分考虑当地每天出行高峰。此外也要考虑因为当地人文风俗文化造成的季节性客流量高峰。比如旅游旺季、学生寒暑假离校与返校高峰期等因素。 （3）随着国家对公共交通发展的重视层度不断提高，公共交通得到快速发展。智能公交也在一些城市得到迅速的发展，可以考虑智能公交与BRT的结合发展。 参考文献： 1滕靖.APTS下快速公交实时控制_调度方法研究J.系统工程理论与实践，xx，2：138-143. 2林培群，徐建闽.BRT车站组停靠线路组合优化问题的建模求解与仿真J.系统工程理论与实践，xx，11：2570-2576. 3孙传姣.快速公交调度优化研究D.长安大学，xx，9. 4陈元朵，徐建闽.基于排队论的线路停靠方案优化研究J.交通信息与安全，xx，5：75-80. 5胡红，杨孝宽.基于成本效益BRT优化的规划方案评价研究J.北京工业大学学报，xx，4：393-397. 6李艳红，袁振洲.基于多目标决策的综合运输通道组合运能优化J.吉林大学学报(工学版)，xx，11：1480-1485. 7胡启洲，常玉林.城市公交线网多目标优化的建模及其求解J.江苏大学学报(自然科学版)，xx，11：88-90. 8冯元.公交系统车辆最优配置问题研究J.内蒙古大学学报（自然科学版），xx，7：389-392. 9吕智林，范炳全.城市快速路网匝道与污染控制双层多目标规划模型J.控制与决策，xx，1：64-67. 10丰伟，李雪芹.基于粒子群算法