城乡公交一体化线网优化布局研究

论文摘要

城市化与机动化已成为当前城乡发展的两大主题。随着城乡一体化的纵深发展,农村向城镇的迁移人口也在不断扩大,城镇人口迅速增长。城乡一体化的发展打破了城乡二元经济结构,促进了城乡之间的物质联系和空间运输,增加了居民出行需求。当前城乡竞争已经不是单一城市之间的竞争,更多地表现为区域竞争、城乡一体化发展的竞争。传统的城市公交、乡村班线的城乡客运方式竞争激烈,管理分散,实载率低,准点性差,服务质量不高等问题,影响了城乡一体化的健康发展。如何科学规划,合理配置线路资源,形成干支结合的城乡公交运输网络,更好的促进城乡一体化社会经济又快又好发展,是目前我国城乡一体化客运要解决的重要问题。本文主要研究城乡一体化要求下的公交线网布局优化问题,主要包括特殊条件下的线网层次结构特性、客流需求特征、运营的特殊性要求与适用的线网优化方法等。分析了城乡公交发展环境和城乡公交线网层次结构及功能作用,合理、科学地提出了按照主干线、次干线和支线分层优化的城乡公交网络结构,使得城乡公交线网优化更有目的性、针对性,更切合发展实际;论文结合城乡用地布局、客流走廊、路网结构,研究了城乡一体化客流需求特征;着重分析了城乡公交一体化发展与运营的影响因素,以线路和班次为决策变量,以社会效益和经济效益最大化为目标,以线路长度、线路非直线系数、复线系数、线路断面不均衡性、线网密度、乘客换乘系数、公交线路站点覆盖率、居民出行时耗等为约束条件,建立适合城乡一体化发展的分层优化模型;结合这些特点,借鉴国内外城乡公交一体化发展的成功经验,在改进一些方法的基础上,提出了利用公交走廊进行“先主后次,先粗后细,分层调整,逐层优化”的城乡公交线网优化方法。为保证优化结果的合理性,论文根据城乡公交结构体系和功能目标,选择公交可达性、公交技术水平、公交服务水平和公交运营水平等典型指标,建立了城乡公交线网优化评价体系;论文对广州市番禺区公交线网优化进行了实证分析。目前国内城乡公交一体发展还刚刚起步,成功的方法比较少,本论文对已有的相关研究成果进行有效的整合利用并应用于实践,不仅丰富了城乡公交一体发展的理论基础,而且对指导城乡公交一体化的建设和运营管理也有现实的意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究概况
• 1.2.2 国内研究概况
• 1.3 国内外研究方法综述
• 1.3.1 国内研究方法
• 1.3.2 国外研究方法
• 1.3.3 对本研究的启示
• 1.4 研究目的与意义
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 研究意义
• 1.5 本论文主要工作及技术路线
• 1.5.1 研究范围
• 1.5.2 主要工作及技术路线
• 第二章 城乡公交一体化线网层次及公交需求特征
• 2.1 城乡一体化发展进程
• 2.1.1 城乡一体化的演变
• 2.1.2 城乡一体化的内涵
• 2.1.3 城乡一体化规划内容
• 2.2 城乡公交一体化发展环境
• 2.3 城乡公交一体化线网系统
• 2.4 城乡公交一体化线网层次
• 2.4.1 城乡道路网络结构
• 2.4.2 城乡公交网络层次
• 2.5 城乡一体化客流需求特征
• 2.5.1 公交客流概念及分类
• 2.5.2 公交客流的时空分布
• 2.5.3 人均出行次数
• 2.5.4 出行方式特征
• 2.5.5 出行时耗特征
• 2.5.6 出行集散特征
• 2.6 本章小结
• 第三章 城乡公交一体化线网优化原则及思路
• 3.1 城乡公交一体化线网优化原则
• 3.2 城乡公交一体化线网优化特征
• 3.3 城乡公交一体化线网优化影响因素
• 3.4 城乡公交一体化线网优化思路
• 3.5 本章小结
• 第四章 城乡公交一体化线网优化目标及模型
• 4.1 城乡公交一体化线网优化决策变量
• 4.2 城乡公交一体化线网优化目标函数
• 4.2.1 总出行时间最小
• 4.2.2 客流直达率最高
• 4.2.3 线网覆盖率最大
• 4.2.4 经济效益最大
• 4.2.5 线网效率最高
• 4.2.6 社会效益最好
• 4.3 城乡公交一体化线网优化约束条件
• 4.4 城乡公交一体化线网优化模型建立
• 4.4.1 公交主干线
• 4.4.2 公交次干线
• 4.4.3 公交支线
• 4.5 模型求解算法
• 4.5.1 求解优化问题的搜索方法
• 4.5.2 模型算法设计
• 4.6 本章小结
• 第五章 城乡公交一体化线网优化方法研究
• 5.1 城乡公交一体化线网优化布局
• 5.1.1 可布线的道路网选取
• 5.1.2 公交网络节点的选取
• 5.1.3 初始线网的生成
• 5.1.4 公交走廊的选择
• 5.1.5 线路布设及优化
• 5.2 城乡公交一体化线网优化调整
• 5.2.1 线路调整类型
• 5.2.2 线路调整方法
• 5.2.3 各层次公交线路调整
• 5.3 本章小结
• 第六章 城乡公交一体化线网优化评价
• 6.1 公交系统评价指标体系结构
• 6.1.1 一元结构
• 6.1.2 线性结构
• 6.1.3 塔式结构
• 6.2 公交线网性能指标的选取
• 6.2.1 几种典型的评价指标体系
• 6.2.2 公交可达性评价指标
• 6.3 公交线网性能综合评价指标体系
• 6.3.1 评价指标体系的内容
• 6.3.2 评价指标体系的建立
• 6.3.3 指标内容选取及量化
• 6.4 基于TRANCAD 软件的指标计算方法改进
• 6.4.1 分区域的公交线网布局水平指标的计算
• 6.4.2 分线路的公交线路客运水平指标的计算
• 6.5 本章小结
• 第七章 番禺区公共交通线网优化实证研究
• 7.1 番禺区发展现状及研究范围界定
• 7.1.1 番禺区发展现状
• 7.1.2 研究范围
• 7.2 番禺区公交发展现状分析
• 7.2.1 公交发展概况
• 7.2.2 公交线网特征
• 7.2.3 存在的主要问题
• 7.3 番禺区公交出行需求预测
• 7.3.1 交通小区划分
• 7.3.2 人口发展预测
• 7.3.3 社会预测
• 7.3.4 公交需求预测
• 7.4 番禺区公交线网优化设计
• 7.4.1 公交线网结构
• 7.4.2 重要节点分析
• 7.4.3 优化方案生成
• 7.5 番禺区公交线网优化评价
• 7.5.1 近期优化方案评价
• 7.5.2 中期优化方案评价
• 7.5.3 公交网络结构分析
• 7.5.4 公交网络层次分析
• 7.5.5 公交线网总体评价
• 7.6 本章小结
• 结论与展望
• 1. 结论及研究成果
• 2. 主要创新点
• 3. 有待进一步研究的问题
• 参考文献
• 致谢
• 附录A
• 附表B1
• 附表B2
• 附表B3
• 附表B4
• 附表B5