城乡客运一体化枢纽层级选址研究

1、城乡客运一体化枢纽层级选址研究随着城镇化的加快、城乡统筹战略的实施 , 以及乡村振兴战略的提出 , 城乡之 间、乡村之间的联系日益密切 , 人们的出行规模和范围不断扩大 , 需求显著增多。 然而, 由于我国城乡二元体制的存在 ,带来城市客运和农村客运发展不平衡、 城乡 客运网络不协调、衔接不顺畅等问题 ,因此, 城市客运和农村客运如何发展已成为 道路运输业关注的焦点。城乡客运一体化的提出是解决城市和农村客运发展的新思路。 为实现城乡客 运一体化 , 城乡基础设施一体化是首要环节 , 而枢纽场站是城市和乡镇间客流转 换的关键节点 , 是城乡客运一体化基础设施的重要构成 ,其选址和布局是否合理 关

2、系到城乡居民出行的方便程度和城乡之间经济往来的密切程度。我国的城乡客运场站在建设的过程中仍存在一些问题 , 如布局不尽合理、公 共服务水平不高、不能整体考虑城市与乡镇村的衔接等。所以 , 统筹城乡客运场 站和道路网的建设 ,合理布局城乡客运枢纽的位置 , 形成完善的城乡客运站体系 , 是一个具有现实意义且亟待解决的课题。基于城乡客运一体化枢纽场站的层级划分理论 , 结合城乡客运一体化不同发 展时期的特点 , 构建城乡客运一体化层级轴辐网络。将网络中两类枢纽分层级考 虑,从管理者和使用者角度出发 , 以总成本最小为目标构建枢纽层级选址模型 ,设 计混合优化算法 ,与优化软件精确求解结果比较 ,

3、验证模型和算法的有效性。并将所建模型应用于山东省某地区的实际例子 , 进行网络的构建和两层级枢 纽的选址。论文的主要研究工作如下 :(1) 分析了城乡客运一体化枢纽选址的层级 理论。基于国内外城乡客运一体化枢纽选址的研究现状 , 界定了城乡客运一体化的 研究区域。明确城乡客运需求特征及客运场站的功能特点基础上 , 分析了枢纽场 站间的联系和层次特征 , 划分城乡客运一体化枢纽场站的层级。同时,深入剖析轴辐网络的结构特点 , 剖析轴辐网络应用于城乡客运的可行 性,探讨城乡客运一体化轴辐网络结构的变化 , 提出了城乡客运一体化轴辐网络 枢纽层级选址的总体流程。 (2) 考虑了不完全网络的城乡客运一

4、体化枢纽层级选 址问题。鉴于客流从乡镇村到城市在各层级网络间的流向 , 考虑城乡客运一体化在建 设之初客流特点、网络分布 , 构建多层级树形城乡客运一体化轴辐网络结构。打 破以往对城乡客运各层级场站分别选址的方式 , 将城市公交枢纽和重点中心镇枢 纽分层级考虑 ,考虑成本因素、枢纽容量限制 ,建立有容量约束的城乡客运一体化 多层级枢纽选址模型。设计遗传禁忌混合优化算法 ,采用随机生成算例和实际算例 , 进行模型求解 和参数敏感性分析 ,与优化软件精确求解结果比较 , 验证了模型和算法的有效性。 结果表明 ,所建层级选址模型在保证总成本最小的情况下 , 有效地确定了两层级 枢纽的位置。(3) 考

5、虑了完全网络的城乡客运一体化枢纽层级选址问题。鉴于各层级枢纽 间联系日益密切 ,考虑城市公交枢纽间、 重点中心镇枢纽间的完全连接 ,将城乡客 运两类枢纽分层级考虑 , 从枢纽建设者和使用者的利益出发 ,建立有容量约束的 多层级枢纽选址模型。分别用遗传禁忌混合优化算法和优化软件精确求解 ,设计两组随机算例 , 对 比两种方法的求解结果和效率 , 验证了混合优化算法和模型的有效性。并以山东 省某地区为例 , 求解完全网络下的两层级枢纽选址模型 ,比较完全网络与不完全网络两种情况的枢纽布局方案结果表明, 所构建网络结构不同 ,各层级枢纽的布局不同 ;而且,完全网络在 成本上更有优势 ,但从资源利用角

6、度来看优势并不明显。 (4) 考虑了路径的城乡客 运一体化枢纽层级选址问题。基于完全网络与不完全网络的比较分析 , 综合各方面因素 , 确定以完全网络 为主干子网络 , 从资源节约角度 , 考虑车辆的利用率 , 将分配给各层级枢纽的需求 点分别连接成直线 ,形成直线路径 , 由此构成城乡客运一体化“完全网络 -星形- 路径”网络结构 , 并将网络中两类枢纽分层级考虑 , 建立城乡客运一体化多层级枢 纽选址模型。利用优化软件精确求解 ,进行主要参数的敏感性分析 , 验证模型的有 效性。将所建模型应用在山东省某地区的城乡客运一体化枢纽选址中 , 对比是否考 虑路径的选址模型的求解结果。结果表明 , 考虑路径的多层级枢纽选址模型线路 利用率高 , 更符合城乡客运一体化的实际特征。论文的主要创新之处在于 : 提出了将轴辐网络应用于城乡客运一体化研究中 的新思想 ;将城乡客运一体化网络中两类枢纽分层级考虑 , 建立了枢纽层级选址 模型, 并考虑了管理者和使用者的利益、不同轴辐网络结构、线路流量、路径等 因素; 对比了完全网络与不完全网络两种结构下的枢纽选址方案、成本和流量 , 找到更适合城乡客运一体化发展的网络结构 ; 设计了遗传禁忌混合优化算法 ,用 生成算例和实际例子验证了算法的优越性和有效性。构建城乡客运一体化网络 , 合理布局城乡客运一体化枢纽体系 , 有利于实现城乡客运无