快速公交系统综合评价方法与运行状况空间分析的研究

论文摘要

为了有效缓解城市交通拥堵,国内外越来越多的城市积极推行公交优先战略并大力推广快速公交系统(Bus Rapid Transit, BRT)。如何提高BRT运营的综合效益,使其在以追求社会效益为主,同时还兼顾公交企业自身的经济利益的前提下,在交通领域中发挥它的最大功效是迫切需要研究和解决的问题。因而本文对BRT进行全面的评价研究。首先,在分析BRT特点和国内外城市公共交通系统评价技术的基础上,从政府、乘客和公交公司等多方面考虑,运用定性与定量相结合的层次分析法和关联规则挖掘方法建立了具有较高可信度的包括社会环境影响与城市战略发展、技术性能、乘客满意度、经济效益等四个方面的BRT综合评价指标体系；其次,结合量子理论中的多宇宙观点和BRT的复杂、动态和随机性等特性,建立了基于量子神经网络的BRT综合评价模型,并通过分析比较BP神经网络、Qubit(?)神经网络和所建的量子神经网络等三种方法的评估结果,验证了量子神经网络综合评价方法的有效性和适用性；然后,以BRT线路为主要研究对象,依照其空间特性,建立BRT行驶信息的空间分析模型,利用GPS车载定位系统采集的车辆行驶信息,以时间、速度、方向和位置等作为特征参数,分析普通公交线、准快速公交线、快速公交一号线和快速公交二号线等四种不同线路车辆的速度、延误和工况等信息,对BRT行驶状况进行了对比分析；最后,利用提出的BRT综合评价和空间分析模型,开发了一种B/S式的BRT综合评价系统,并以杭州BRT为实践对象对其进行了综合评价,验证了评价分析模型的有效性,得出杭州BRT问题的关键症结以及运营水平,并提出针对性的改进建议和措施,为政府和交通主管部门的决策提供科学依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 关键技术与国内外研究现状
• 1.2.1 BRT综合评价技术
• 1.2.2 基于量子神经网络的评价技术
• 1.2.3 BRT道路交通状况评价技术
• 1.3 研究内容与组织结构
• 1.3.1 问题的提出
• 1.3.2 主要研究内容
• 1.3.3 论文组织结构
• 第2章 BRT综合评价指标体系的建立
• 2.1 引言
• 2.2 BRT综合评价指标建立原则和设计筛选常用方法
• 2.2.1 指标建立原则
• 2.2.2 指标设计筛选方法
• 2.3 基于AHP的BRT综合评价指标体系的建立
• 2.3.1 指标体系准则设计
• 2.3.2 指标体系指标建立
• 2.4 BRT综合评价指标体系关联规则分析模型的建立
• 2.4.1 关联规则分析数学描述
• 2.4.2 关联规则分析模型建立
• 2.5 基于AHP的BRT综合评价指标体系的关联规则分析
• 2.5.1 数据预处理
• 2.5.2 频繁项集产生
• 2.5.3 关联规则挖掘
• 2.6 BRT综合评价指标体系评价标准的建立
• 2.7 本章小结
• 第3章 基于QNN的BRT综合评价方法的研究
• 3.1 引言
• 3.2 基于QNN的BRT综合评价模型的建立
• 3.2.1 量子神经元
• 3.2.2 QNN结构模型
• 3.2.3 QNN学习算法
• 3.2.4 QNN训练过程
• 3.3 基于QNN的BRT综合评价方法的分析验证
• 3.3.1 数据预处理
• 3.3.2 网络结构参数确定
• 3.3.3 不同方法评价结果对比
• 3.4 本章小结
• 第4章 BRT行驶信息的空间分析与运行状况的评价
• 4.1 引言
• 4.2 BRT实时行驶信息的采集
• 4.2.1 GPS车载定位系统的总体结构
• 4.2.2 GPS车辆行驶信息采集系统
• 4.3 BRT行驶信息空间分析模型的建立
• 4.3.1 BRT行驶信息数学描述
• 4.3.2 BRT空间分析模型建立
• 4.4 BRT运行状况的空间分析
• 4.4.1 延误分析
• 4.4.2 速度分析
• 4.4.3 工况分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 BRT综合评价系统设计与实现
• 5.1 引言
• 5.2 BRT综合评价系统需求分析
• 5.3 BRT综合评价系统构建
• 5.3.1 框架设计
• 5.3.2 结构设计
• 5.3.3 功能设计
• 5.3.4 数据库设计
• 5.4 BRT综合评价系统实现
• 5.4.1 BRT宏观评价系统
• 5.4.2 BRT微观评价系统
• 5.5 综合评价结果分析总结
• 5.6 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果