城市轨道交通客流分配模型与算法的研究

论文摘要

随着城市轨道交通基础建设的不断发展,城市轨道交通已经成为特大、大型城市分担城市地面公共交通的重要组成部分。由于轨道交通网络规模的扩展,乘客到达目的地会存在多条路径,研究多路径情况下的乘客出行路径选择行为以及在此基础上的客流分配,具有重要的理论价值和现实意义。围绕轨道交通网络客流分配问题,本文主要进行了如下的研究工作：1、对北京市轨道交通乘客出行意愿调查数据进行整理、统计和分析,得到了不同类型的乘客在不同出行条件下对于路径选择的一般性规律和影响乘客路径选择的主要因素,并为模型的相关参数估计提供了数据依据。2、综合考虑影响乘客路径选择的定量因素,包括出行时间、换乘时间以及换乘次数,构造了路径广义费用模型。提出基于Logit关系的乘客路径选择概率模型。考虑北京市轨道交通网络拓扑的特点,采用改进Dijkstra算法和基于深度优先的图的遍历算法应用于有效路径搜索。通过对实例分析,验证本文所提出的模型及算法的有效性。3、考虑到乘客出行的舒适度问题,提出更加符合现实的路径广义费用模型。将Fisk随机用户均衡配流模型应用在城市轨道交通网络的配流问题中,利用MSA和MSWA(相继加权平均算法)两种算法进行求解。通过算例分析,比较了两种算法的收敛效果。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 概述
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 论文结构
• 2 轨道交通乘客出行意愿分析
• 2.1 调查数据统计
• 2.2 乘客出行影响因素分析
• 2.3 轨道交通乘客路径选择分析
• 2.4 小结
• 3 基础理论及方法
• 3.1 效用函数
• 3.1.1 路径选择概率
• 3.1.2 多项式概率选择模型
• 3.1.3 多项式 Logit 模型
• 3.2 SUE模型与算法
• 3.3 有效路径搜索算法
• 3.3.1 k条渐短路搜索算法
• 3.3.2 Dial算法
• 3.3.3 基于图的遍历算法
• 3.4 最短路算法
• 3.4.1 Dijkstra算法
• 3.4.2 Floyd算法
• 3.5 小结
• 4 考虑换乘的城市轨道交通网络客流分配模型
• 4.1 考虑换乘的路径费用
• 4.1.1 费用影响因素
• 4.1.2 广义费用模型
• 4.2 路径选择概率模型
• 4.3 求解算法
• 4.3.1 有效路径的搜索
• 4.3.2 改进的Dijkstra算法
• 4.4 实例分析
• 4.5 小结
• 5 考虑拥挤度的城市轨道交通客流分配模型
• 5.1 考虑车内拥挤度的路径费用
• 5.1.1 费用影响因素
• 5.1.2 改进的广义费用模型
• 5.2 基于SUE的轨道交通客流分配模型
• 5.3 求解算法
• 5.3.1 MSA算法
• 5.3.2 MSWA 算法
• 5.4 算例分析
• 5.4.1 算法比较和拥挤费用函数分析
• 5.4.2 不同O-D量对路径选择的影响
• 5.4.3 多个O-D对配流结果的影响
• 5.5 小结
• 6 总结与展望
• 6.1 主要研究结果
• 6.2 未来的工作
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集