城市公交线网优化的非线性模型_姚本伦

《交通标准化》２００６年第１０期

ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳＳＴＡＮＤＡＲＤＩＺＡＴＩＯＮ．Ｎｏ．１０，２００６

报告认为该段路堑处于古滑坡前缘，最大开挖坡高为１３ｍ左右。根据勘探地质资料，路堑开挖后可能诱发古滑坡复活，故在滑体中部设１４根抗滑桩。由于对该路段土性的误判，即将残坡积层下伏厚层河流阶地沉积物判为上部滑坡堆积物，滑动面为基岩面，人为增加了滑体厚度及滑坡规模。当施工第一根抗滑桩挖到设计标高处时，设计人员到现场验槽，发现下部挖桩废渣为卵石土，主要成分为砂岩、花岗岩、

石英岩等，成分杂乱，砂质充填，不是残坡积成因堆积物；但二级坡开挖面仍为残坡积物，为谨慎起见，施工方暂停抗滑桩施工，局部开挖一级坡断面，开挖后发现下部卵石层为河流堆积物，卵石排列韵律明显，且无变形迹象。根据揭露地层情况，滑坡残坡积堆积物厚度薄，上部山体基岩出露，后缘残留物较少，重新分析路堑开挖后稳定性，认为不可能复活，因而取消原抗滑桩措施及有关附属工程措施，只

进行一般边坡防护，为工程建设挽回直接经济损失２００多万元。

４结语

４．１公路工程设计是一系统性

工程，边坡工程是公路工程中重要的组成部分，同时受建设区域自然地质环境、路线设计、施工等多因素的影响，不确定因素较多，需认真分析研究。

４．２山区公路工程病害的发生，

主要受坡体地质条件（时代成因、物力力学性质等）控制，而人工切坡、降水等外在条件为诱发因

城市公交线网优化的

非线性模型

姚本伦１，张卫华２

（１．合肥城市规划设计研究院，安徽合肥２３０００１；２．合肥工业大学交通研究所，安徽合肥２３０００９）

摘要：通过对城市公交线网优化的整体研究，给出其优化的主要内容、优化原则以及线网优化的主要因素，提出公交线

网优化的约束条件和三大优化目标，并给出相应的数学表达式使约束条件和优化目标定量化，同时建立公交线网整体优化的模式，并对其进行讨论和评价，有助于提高城市公交线网的优化效率，同时可使约束条件和优化目标定量化。

关键词：公共交通；线网优化；整体模式；中图分类号：Ｕ２２

文献标识码：Ａ

文章编号：１００２－４７８６（２００６）１０－００９４－０４

ＡＮｏｎ－ｌｉｎｅＯｐｔｉｍｕｍＭｏｄｅｌｏｆＵｒｂａｎＰｕｂｌｉｃＴｒａｆｆｉｃＮｅｔｗｏｒｋ

ＹＡＯＢｅｎ－ｌｕｎ１，ＺＨＡＮＧＷｅｉ－ｈｕａ２

（１．ＨｅｆｅｉＵｒｂａｎＰｌａｎｎｉｎｇ＆ＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈｅｆｅｉ２３００１，Ｃｈｉｎａ；２．ＴｒａｆｆｉｃＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，

Ｈｅｆｅｉ２３０００９，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｕｒｂａｎｔｒａｆｆｉｃｌｉｎｅｎｅｔｗｏｒｋｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎｔｈｅ

ｃｏｎｔｅｎｔ，ｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓｆｏｒｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｗｉｔｈｒｅｌａｔｉｖｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓｆｏｒｄｉｓｔｉｎｃｔｏｐｔｉ－ｍｕｍｏｂｊｅｃｔｓｆｕｎｃｔｉｏｎｆｏｒｍａｎｄｒｅｓｔｒｉｃｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ａｖａｒｉｅｄｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓａｎｄｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｍｏｄｅｌｏｆｐｕｂｌｉｃｔｒａｆｆｉｃｌｉｎｅｎｅｔｗｏｒｋｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｃａｎｂｅｂｕｉｌｔ．Ｉｔｉｓｈｅｌｐｆｕｌｆｏｒｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｕｒｂａｎｔｒａｆｆｉｃｌｉｎｅｎｅｔｗｏｒｋ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｕｂｌｉｃｔｒａｆｆｉｃ；ｌｉｎｅｎｅｔｗｏｒｋｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ；ｉｎｔｅｇｅｒｍｏｄｅｌ"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""

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总１５８期

素，施工时要注意避开不利季节，合理安排工期。４．３由于受对边坡地质条件掌

握程度及岩土理论发展水平的限制，为有效减少边坡失稳对工程建设的影响，提倡３ＳＤ设计理念，抓住勘察设计重点，做好工点设计。在施工阶段做好动态设计服务工作是必要的。

４．４３ＳＤ设计理念是一更高层次

的工作指导方法，要具体贯彻落实在设计工作的各阶段中。具体

涉及设计、施工、工程管理等各方面，而目前各方仍处于探索阶段，需进一步研究总结。参考文献

［１］ＪＴＧＤ３０－２００４，路路基设计规范［Ｓ］．

［２］ＧＢ５０３３０－２００２，建筑边坡

工程技术规范［Ｓ］．

［３］林在贯，等．岩土工程手册［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版

社，１９９４．

［４］徐邦栋．滑坡分析与防治［Ｍ］．

北京：中国铁道出版社，２００１．［５］张倬元，等．工程地质分析原

理［Ｍ］．北京：地质出版社，１９９４．作者简介：秦卫（１９６８－），男，安徽人，高级工程师，现任安徽省公路勘测设计院副总工程师、总工办副主任，１９８９年毕业于南京大学工程地质专业，长期从事公路勘察设计的岩土工程工作；赵华宏（１９７５－），男，陕西人，工程师，硕士研究生，主要从事道路与岩土工程方面的设计工作。收稿日期：２００６－０３－２０

１前言

城市交通是城市的命脉，其作用是保障城市各

项基本功能的正常运转和社会经济的快速发展。然而，我国道路建设长期落后于交通需求增长，出现诸如交通堵塞、车多路少、出行困难、交通事故频发等一系列交通问题和矛盾，特别是随着我国城市化水平的提高、人民生活的改善，我国城市道路交通将面临更加严峻的挑战，并且这种局面在相当长的时间内是难以改变的，目前最大限度地提高现有交通资源的利用效率是缓解我国交通供求矛盾的根本出路。由于公共交通对交通资源的高效利用，使得通过大力发展公共交通、实行公交线网的优化成为缓解城市道路交通紧张状况的必然之路，另外，公交线网优化也是一项投资少、见效快、易于实施的有效措施，因此运用现代化的交通规划理论及计算机技术，在现有城市道路系统和公共交通运力的基础上，通过对城市公交线网进行合理布局，对现有公交运力进行优化组合，以及最大程度地发挥系统的最佳效益的研究，已成为国内外有关学者的重要研究课题。迄今为止，公交线网优化的研究可分成两大类型：一类是单纯的理论研究，即试图以单纯的定量模型解决公交线网优化问题；另一类是以定性为主兼顾定量的研究，在线网优化过程中一部分由定量模型决定。本文将在借鉴以上研究成果的基础上，兼顾乘客和公交企业二者利益的同时，运用系统科学的思想，提出一种新的线网优化模型。

２城市公交线网优化的主要内容、优化原则、优化目标及约束条件

城市公交线网优化的目的在于为城市居民提供

安全、高效、经济、方便和舒适的服务，提高公交运营效率，促进公共交通的发展，建立良好的城市交通环境，推动土地开发和城市发展。城市公交线网的优化必须以公交乘客分量（矩阵）为依据，以方便城市居民出行为原则，同时还要考虑公交企业的利益以及公交线网布局对整个城市交通的影响。

２．１城市线网优化的主要内容

城市线网的优化主要包括以下内容：

ａ）交通需求分布预测：根据居民出行调查和城

市土地利用状况进行预测，获得交通需求分布量矩阵；

ｂ）线网优化布设：按

“逐条布线，优化成网”法，在单条路线优化的基础上，考虑线网的整体优化；

ｃ）线网客流预测：将前面预测的城市公共交通

需求分布量（矩阵）分配到拟采用的公交网线上，确定公共交通线网中每一条公共交通线路的断面客流量及站点上下客流量，并通过公交线网的客流分配，获得不同线网布局方案下的线路客流量和站点流量，且以此作为指导线网优化的重要依据。

２．２城市公交线网的优化原则

ａ）为给更多的顾客提供服务，线路的走向必须

与主要客流流向一致；

ｂ）尽可能地组织直达运输，使全服务区乘客总

换乘次数最少，直达性最好；

ｃ）尽可能按最短距离布设线路，使全服务区乘

客总出行时间最少；

ｄ）尽可能使规划区的线路分布均匀，减少工作

盲区，提高线网的服务面积率；

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ｅ）尽可能使线路上的客流分布均匀，以充分发

挥运载工具的运力。

２．３城市线网优化的影响因素

影响城市线网优化的因素主要有以下几个：

ａ）需求分布：由于乘客的数量、分布和出行路

径的选择是影响公交线网优化的首要因素，所以公交线网布局应该满足大多数交通需求的要求，具有服务范围广、非直线系数小、出行时间短、直达率高等特点，并在一定的服务水平要求下，客运需求量大的区域，要求布置的公交线网客运能力较大；

ｂ）道路条件：对公交线网而言，道路网是公共

交通网络的基础，但并非所有的道路都适合公交车辆行驶，所以要考虑道路几何线形、路面条件和容量限制等因素；

ｃ）场站条件：由于公交车的起、终点站选址也

是公交线网规划的约束条件，所以在公交线网规划中，应根据路线配置的车辆、最优站距和车站长度等确定起（终）点站及规模；

ｄ）基础设施：各个城市的地理形态千变万化，

都是通过道路网络等基础设施才反映到公交选线上，不同的运输方式对基础设施的分布和走向的贴近程度是不同的，所以公交线路的组合具有灵活性和不确定性；

ｅ）车辆条件：由于车辆条件包括车辆物理特

性、操作性能、载客指标和车辆数等对线网规划的影响，所以在线网优化中路线总数可由车辆总数、车辆的载客能力和路线的配车数决定；

ｆ）效率因素：效率因素指公共交通线网单位投

入（如每公里，每班次等）所获得的服务效益，它不仅反映路线的运营状况，还反映路线经过区域的客运需求量和路线的服务吸引力，因而在线网优化中应该特别考虑线网效益因素。

２．４城市公交线网优化的约束条件

２．４．１线路长度的限制

线路的最佳长度与平均运距有关。平均运距指平均每一乘客出行的乘车距离。为了减少平均换乘次数，线路平均长度应大于平均运距。线路过短，则效益不佳，换乘次数增加；线路过长，则车辆班次安排和调度有困难，工作人员容易疲劳。一般情况下：

ｌｍｉｎ≤ｌＩ≤ｌｍａｘ

其中Ｉ∈Ｒ，ｌｍｉｎ、ｌｍａｘ分别为线路长度的上、下

极限值（单位为ｋｍ），且按运行要求，ｌｍｉｎ约为５ｋｍ，

ｌｍａｘ约为１５ｋｍ。２．４．２

线路非直线系数的限制

线路拐弯过多，行驶不便，也易引起道路阻

塞。

一般情况下：

ｌｄ

≤１．４式中：ｌ———线路的长度，单位为ｋｍ；

ｄ———线路起、终点站间的空间直线距离，单位为ｋｍ。

２．４．３线路的路段（客流量）不均匀系数的限制路段不均匀系数是指统计时间内营运线路某段

客流量与平均路段客流量的比值。路段不均匀系数大于１的路段称为客流高峰路段，必要时考虑在规定时间内开辟区间车。一般情况下：

ＯＩｑＩ

≤１．５

式中：ＯＩ———线路中最大断面客流量；

ｑＩ———

平均断面客流量。２．４．４乘客平均转换次数的限制

居民出行途中常要从一条公交线路换乘到另一

条线路，有的还要多次换乘。平均转换次数指全部乘客的换乘次数总和除以全部乘客人数的商。一般情况下，城市居民单程出行换乘次数不超两次。

２．４．５线路重迭系数的限制

重迭系数指同一道路路段上通行的公交线路

数。线路多了，车站设置有困难，如果多条线路的车站设在一起，各线路的车辆同时停靠容易造成该路段的交通紊乱。一般情况下：ｅ≤３，其中ｅ为重迭系数。

３城市公交线网优化的非线性模型３．１

城市公交线网优化目标的函数表达式３．１．１

乘客总出行时间最小的函数表达式

ｔ＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４＋Ｔ５

（１）

式中：ｔ———乘客总出行时间；

Ｔ１———

每位乘客从出行点到相应车站的步行时间，且Ｔ１＝Ｌ０／Ｖ，其中Ｌ０为乘客从出行点到相应车站的最短距离，Ｖ为乘客步行的平均速度；

Ｔ２———

从出行点到相应车站后的候车时间，且Ｔ２＝（１２

＋ρ）δ，其中δ

为平均发车间隔时间，ρ

为平均留站率（ρ，δ

可取经验常数）；９６

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候选线路生成模型

约束条件参数

出行ＯＤ矩阵

初始线路生成模型

优化线网

多目标函数

路

网

图１优化流程图

Ｔ３———

中转换乘时间，且Ｔ３＝（１２＋ρ）＋Ｔ０，其中Ｔ０为从下车站到上车站的中转时间；

Ｔ４———

车辆行使时间，且Ｔ４＝ＬｉｊＶＬ

，其中ＶＬ为车辆平均旅行速度，Ｌｉｊ为第ｉ区心形节点到第ｊ区心形节点公交线路的长度；

Ｔ５———

下车后乘客步行到达目的地的时间，且Ｔ５＝ＬｄμＶ，其中Ｌｄ为乘客从车站下车后步行到目的

地的最短距离。

３．１．２公交企业经济效益（每日产出的总人公里和

每日投入的总车公里的比值）最佳的函数表达式

ｙ＝Ｌｓ－ｔ∈ＬＧ

#Ｌｓ－ｔ?ｑｓ－ｔ／Ｌｓ－ｔ∈ＬＧ

#Ｌｓ－ｔ?Ｋｓ－ｔ

（２）

式中：ｑｓ－ｔ———公交节点ｓ至节点ｔ的客流量；

Ｋｓ－ｔ———

公交节点ｓ至节点ｔ的车流量。３．１．３线网效率（线网的系统效益除以线网的系统

费用）最大的函数表达式

γ＝ｉ，ｊ∈Ｒ

#ｑＩｉｊ?δＩ

ｉｊ／Ｉ∈Ｒ

#ｌＩ

（３）

式中：γ———最大线网效率；

ｑＩｉｊ

———

线路Ｉ从站点ｉ至站点ｊ的客流量；δＩ

ｉｊ———

经过节点ｉ至节点ｊ的客运需求量在路线Ｉ上的分配比例；

ｌＩ———

线路Ｉ的长度。３．２城市公交线网优化数学模型

将上述三个目标函数及其相应的约束条件进

行归并，即可得公交线网优化的非线性数学模型：

ｍｉｎｔｍａｘｙｍａｘ$

’

γ（４）

ｓ．ｔＬｓ－ｔ∈ＬＧＬｓ′－ｔ′

∈ＬＧＬｓ－ｔ∈$&

’

Ｌ４

数学模型的求解及模型评价

公交线网优化调整的目标之一是考虑乘客的利益，方便乘客，快捷出行。从这个角度来说，乘客总出行的时间函数ｔ越小、线网密度越大就越能满足乘客利益的要求；公交线网优化调整的另一目标就是考虑公交企业利益，使企业取得最佳的经济效益。从这个角度来说，函数ｙ＝Ｌｓ－ｔ∈ＬＧ

#Ｌｓ－ｔ?ｑｓ－ｔ／

Ｌｓ－ｔ∈ＬＧ

#Ｌｓ－ｔ

?Ｋ

ｓ－ｔ

的值越大，企业的经济效益就越好，所

以要精确求解多目标规划问题极为困难，只能得到满意解。其求解的基本思想是：优化线网是由满足基本约束条件的线路组成，因此应该先求出满足基本约束条件的所有线路，从中找出候选线路，然后逐步筛选，形成满足全部约束条件的初始线网，再以线网优化多目标函数为目标，在初始线网中选出最好的线路来形成优化线网，见图１。

５结语

５．１在公交线网整体优化中，由于考虑了乘客的

总出行时间和公交企业的经济效益，所以乘客和公交公司的利益在整体模式中得到了很好的体现。同时由于考虑了线网的效率问题，不但提高了现有交通资源的利用效益而且缓解了交通出现的供求矛盾。与常规的线网规划方法相比较，该模式方法简单、实用性强。

５．２本文给出了公交线网的整体优化模式，该模

式不但兼顾了乘客和公交企业的利益，而且也考虑了整个城市的交通系统，具有一定的代表性和使用价值。但在实际生活中，由于公交系统的复杂性，有些方面还需要进一步研究和探讨。

５．３与常规的线网规划方法相比较，该模型一方

面节省了设计费用，提高了计算工作效率；另一方面由于将交通小区客流量分配到了相关节点和路段上而且还有较充分的约束条件设计，所以提高了算法的可靠性和计算精度，同时该方法相对简单，适用于国内外所有城市。参考文献

［１］王炜，等．城市公共交通系统规划方法与管理技

术［Ｍ］．北京：科学出版社，２００２．

［２］王志栋．公交线网优化模型的建立［Ｊ］．大连铁道

学院学报，１９９７，１２（４）：３１－３４．

［３］韩印，等．城市公交线网调整代化ＰＳＯ算法［Ｊ］．

９７

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１物流信息资源整合的概念与本质

１．１

物流信息资源整合的概念物流信息资源整合是指对各种物流信息资源通过收集、筛选、分类、对比、判断、联想、推理、整理合成以价值增值为目的的有效信息的一种活动，这种活动会影响到有关的利益相关者

的行为。

１．２物流信息资源整合的本质根据上面对物流信息资源整

合概念的描述，物流信息资源整合的本质是以价值创造为核心的信息管理活动。物流信息资源整合的目的是向相关的信息使用者提供增值性的有效信息。

１．３物流信息资源的界定本文讨论的物流信息资源主要是指软件中所有与物流活动有关的信息，包括运作资源的信息、客户资源的信息等等。

２物流信息资源整合的意义与目的

２．１

物流信息资源整合的意义２．１．１

有利于满足物流信息使用

者多元化的信息需求

物流信息资源整合模式

探讨

崔志军，王利军

（石家庄市运输管理处，河北石家庄０５００８１）

摘要：针对物流系统的信息资源，提出通过企业信息平台和公共信息平台的构建这两大模式来实现物流信息资源的有效整合，而在这两大模式的运作中，双方有效的衔接及信息的共享是决定运作是否成功的关键所在。

关键词：物流信息；资源整合；整合模式中图分类号：Ｆ４９

文献标识码：Ａ

文章编号：１００２－４７８６（２００６）１０－００９８－０２

ＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎＬｏｇｉｓｔｉｃｓＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＲｅｓｏｕｒｃｅｓＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎＭｏｄｅ

ＣＵＩＺｈｉ－ｊｕｎ，ＷＡＮＧＬｉ－ｊｕｎ

（ＳｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｖｅＯｆｆｉｃｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５００８１，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｒｅｓｏｕｒｃｅｓｏｆｔｈｅｌｏｇｉｓｔｉｃｓｓｙｓｔｅｍ，ｐｕｔｔｉｎｇｆｏｒｗａｒｄａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｔｈａｔｔｈｒｏｕｇｈｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｍａｎｄｐｕｂｌｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｍｃａｎｒｅａｌｉｚｅｌｏｇｉｓｔｉｃｓｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｒｅｓｏｕｒｃｅｓｖａｌｉｄｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ．Ｉｎｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｋｅｙｏｆｓｕｃｃｅｓｓｉｓａｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｌｉｎｋｕｐａｎｄｉｎ－

ｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｈａｒｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｔｗｏｍｏｄｅｌｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｏｇｉｓｔｉｃｓｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ｒｅｓｏｕｒｃｅｓｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ；ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｍｏｄｅ中国公路学报，１９９７，１２（３）：１００－１０５．

［４］成镑文，等．城市公共交通线网优化设计模型和方法［Ｊ］．系统工程理论和实践，１９９０，（７）：７２－７７．［５］赵志峰．城市公共交通线路网规划方法［Ｊ］．上海

交通大学学报，１９８８，２２（６）：６３－７７．

［６］钱大琳，等．离散非平衡公交网络优化模型及其求解算法［Ｊ］．北方交通大学学报，２００１，２５（２）：

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［７］胡启洲．城市公交线网多目标优化的建模及求解［Ｊ］．江苏大学（自然科学版），２００３，２４（６）：８８－９０．［８］刘伟华，等．公路主枢纽站场布局评价指标定量

化研究［Ｊ］．中国公路学报，２００３，１６（２）：８６－８９．

收稿日期：２００６－０３－１５

９８

1、公交线网优化

1、公交线网优化公交优先项目提出了成都市中心城区公交线网优化方案、骨干线网优化方案，同时对天府新区公交线网进行优化和规划。成都市常规公交目前已初步形成“环形+放射状”的“快、干、支、微”四级线网体系。城市公交骨架线路是在公交网络体系中起支架作用的线路，它衔接区域内公交客流需求较大的枢纽点，主要满足直达客流的需要，以实现乘客快速、便捷的转移。公交骨架线路效率的高低直接影响整个网络运行效率。成都市公交线网概念骨架图按照城市任何两个公交服务区之间均应提供快速公交服务的理念，构筑抽象的理想快线网络。通过网络拟合，筛选可行网络，考虑对策略发展区快线支持，补充得到近期快线实施网络。以实施网络为基础，对现有线网进行改造，得到近期快线方案，如下图。

成都市近期公交快线网络规划图线网优化实例图随着2014年四川天府新区正式成立，天府新区成都直管区与中心城区形成双核发展；成都市第十三次党代会报告提出：“推动天府新区产城融合，突出国际化服务和创新型引领，突出天府国际空港新城的国际门户功能和龙泉山现代化

产业基地的集聚优势，把天府新区打造成为新兴增长极核。”因此，将天府新区成都直管区与中心城区的快捷连通作为公交快线布设的重要因素，同时兼顾天府新区内部各核心组团（天府新城、成都科学城、南部特色优势产业功能区）的连通性，规划布局多条公交干线。天府新区新增/调整快线布局

天府新区公交干线布局 2、交通集成模型数据库交通模型数据库项目的开展形成了多个预测模型和各项交通指标数据库，使得成都在机动化快速发展中的交通模式向智慧出行、绿色出行和可持续发展方向转变。数据库建设一览表

公交站优化设计意义

公交站优化设计意义 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

公交站优化设计意义公交停靠站点相对于城市道路及用地来说,虽然仅仅只是一个点,但由于其在公交系统中必不可缺的重要性,使其广泛的分布在城市各处,公交停靠站的布局、设置和设计不仅关系到公共交通运输的质量和效率,而且影响道路交通的运行质量和城市环境,牵扯到方方面面的问题。论文通过较为全面的交通调查和深入的理论分析,在总结公交运行、停靠特征规律的基础上,研究探讨了路段和交叉口不同类型公交停靠站点与其他交通流之间的相互作用和影响机理,建立了路段及交叉口不同类型公交站点车辆停靠延误模型及公交停靠对其他交通流延误和道路通行能力的影响模型,在比较分析、综合优化的基础上,研究发展了一套比较系统的公交停靠站布局、设置和设计的优化技术和方法。论文首先对公交停靠的最基本特征指标-公交车辆到达分布、加减速时间分布、公交停靠时间分布特征进行了分析,并给出了分布拟合函数,找出了各种特征分布所遵循的规律。在公交停靠站点对路段交通流的影响研究方面,论文选取了最常见的三幅路和四幅路沿机非分隔带和沿人行道设置的五种类型的公交站点。通过制定详细的调查方案,分别对各种类型公交站点对路段交通流的影响因素进行了全面细致的调查,然后根据调查数据,分析了各种影响因素对交通流运行的影响程度和态势,选取主要影响因素,构建了不同类型公交站点车辆停靠对道路交通流影响的理论模型,进而根据调查数据对所建模型进行回归拟合,确定了各类影响模型的回归参数和拟合效果。在公交停靠站点对信号交叉口交通流的影响研究方面,根据公交车辆停靠对不同类

MATLAB基于NCD优化的非线性优化PID控制

控制系统仿真课程设计题目：基于NCD优化的非线性优化 PID控制学生姓名：学号：专业：班级：指导教师：

目录基于NCD优化的非线性优化PID控制 (4) 摘要 (4) 第一章绪论 (6) 1.1 课程设计的目的 (6) 1.2 课程设计的题目要求 (6) 第二章MA TLAB概述 (7) 2.1 MA TLAB简介 (7) 2.2 MA TLAB工作环境 (7) 2.3 MA TLAB操作界面简介 (8) 2.4 MA TLAB 语言 (8) 2.5 SIMULINK仿真集成环境简介 (8) 2.5.1 SIMILINK模块库介绍 (9) 第三章非线性控制系统及优化原理 (13) 第四章非线性控制系统的优化 (14) 4.1 非线性控制系统的设计 (14) 4.1.1 MATLAB/SIMULINK模型的建立 (14) 4.1.2 系统参数设定 (14) 4.2 非线性系统参数优化 (16) 4.2.1 Signal Constraint阶跃响应特性参数设定 (16) 4.2.2 设置优化参数 (17) 4.2.3 设置不确定参数范围 (18) 4.2.4 控制参数优化计算 (18)

第五章课程设计总结 (20)

基于NCD优化的非线性优化PID控制摘要 PID控制是工业过程控制中应用最广的策略之一。因此PID控制器参数的优化设计成为人们关注的问题,它直接影响控制效果的好坏。目前PID参数的优化方法很多,如间接寻优法、专家整定法、单纯形法等。虽然,这些方法都具有良好的寻优特性,但却存在着一些弊端。（1）中仅仅将单纯形法应用于系统,仍然存在局部最小问题,容易陷入局部最优化解,造成寻优失败。（2）而且当系统的非线性较强时,传统的基于线性化模型的线性系统设计方法难以获得好的控制效果。为了设计与分析非线性控制系统，提出了利用MATLAB优化控制工具箱与优化函数相结合对非线性系统PID控制器进行优化设计的方法,同时建立了基于MA TLAB/SIMULINK的非线性系统仿真图。通过MATLAB/SIMULINK非线性模块Signal Constraint进行仿真试验,验证了该参数优化设计方法不仅方便快捷,而且使系统具有较好的控制精度和稳定性,可使系统的性能有所提高。关键词：非线性控制系统MATLAB/SIMULINK Signal Constraint模块PID 非线性模块

城市公交线网优化的非线性模型_姚本伦

《交通标准化》２００６年第１０期ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳＳＴＡＮＤＡＲＤＩＺＡＴＩＯＮ．Ｎｏ．１０，２００６报告认为该段路堑处于古滑坡前缘，最大开挖坡高为１３ｍ左右。根据勘探地质资料，路堑开挖后可能诱发古滑坡复活，故在滑体中部设１４根抗滑桩。由于对该路段土性的误判，即将残坡积层下伏厚层河流阶地沉积物判为上部滑坡堆积物，滑动面为基岩面，人为增加了滑体厚度及滑坡规模。当施工第一根抗滑桩挖到设计标高处时，设计人员到现场验槽，发现下部挖桩废渣为卵石土，主要成分为砂岩、花岗岩、石英岩等，成分杂乱，砂质充填，不是残坡积成因堆积物；但二级坡开挖面仍为残坡积物，为谨慎起见，施工方暂停抗滑桩施工，局部开挖一级坡断面，开挖后发现下部卵石层为河流堆积物，卵石排列韵律明显，且无变形迹象。根据揭露地层情况，滑坡残坡积堆积物厚度薄，上部山体基岩出露，后缘残留物较少，重新分析路堑开挖后稳定性，认为不可能复活，因而取消原抗滑桩措施及有关附属工程措施，只进行一般边坡防护，为工程建设挽回直接经济损失２００多万元。４结语４．１公路工程设计是一系统性工程，边坡工程是公路工程中重要的组成部分，同时受建设区域自然地质环境、路线设计、施工等多因素的影响，不确定因素较多，需认真分析研究。４．２山区公路工程病害的发生，主要受坡体地质条件（时代成因、物力力学性质等）控制，而人工切坡、降水等外在条件为诱发因城市公交线网优化的非线性模型姚本伦１，张卫华２（１．合肥城市规划设计研究院，安徽合肥２３０００１；２．合肥工业大学交通研究所，安徽合肥２３０００９）摘要：通过对城市公交线网优化的整体研究，给出其优化的主要内容、优化原则以及线网优化的主要因素，提出公交线网优化的约束条件和三大优化目标，并给出相应的数学表达式使约束条件和优化目标定量化，同时建立公交线网整体优化的模式，并对其进行讨论和评价，有助于提高城市公交线网的优化效率，同时可使约束条件和优化目标定量化。关键词：公共交通；线网优化；整体模式；中图分类号：Ｕ２２文献标识码：Ａ文章编号：１００２－４７８６（２００６）１０－００９４－０４ＡＮｏｎ－ｌｉｎｅＯｐｔｉｍｕｍＭｏｄｅｌｏｆＵｒｂａｎＰｕｂｌｉｃＴｒａｆｆｉｃＮｅｔｗｏｒｋＹＡＯＢｅｎ－ｌｕｎ１，ＺＨＡＮＧＷｅｉ－ｈｕａ２（１．ＨｅｆｅｉＵｒｂａｎＰｌａｎｎｉｎｇ＆ＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈｅｆｅｉ２３００１，Ｃｈｉｎａ；２．ＴｒａｆｆｉｃＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｆｅｉ２３０００９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｕｒｂａｎｔｒａｆｆｉｃｌｉｎｅｎｅｔｗｏｒｋｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔ，ｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓｆｏｒｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｗｉｔｈｒｅｌａｔｉｖｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓｆｏｒｄｉｓｔｉｎｃｔｏｐｔｉ－ｍｕｍｏｂｊｅｃｔｓｆｕｎｃｔｉｏｎｆｏｒｍａｎｄｒｅｓｔｒｉｃｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ａｖａｒｉｅｄｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓａｎｄｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｍｏｄｅｌｏｆｐｕｂｌｉｃｔｒａｆｆｉｃｌｉｎｅｎｅｔｗｏｒｋｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｃａｎｂｅｂｕｉｌｔ．Ｉｔｉｓｈｅｌｐｆｕｌｆｏｒｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｕｒｂａｎｔｒａｆｆｉｃｌｉｎｅｎｅｔｗｏｒｋ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｕｂｌｉｃｔｒａｆｆｉｃ；ｌｉｎｅｎｅｔｗｏｒｋｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ；ｉｎｔｅｇｅｒｍｏｄｅｌ""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" ９４

非线性规划-优化模型

基于M/M/S排队论的病床安排模型（获２００９年大学生数学建模赛全国二等奖）数学与计算科学学院雷蕾信息科学与计算学院黄缨宁信息科学与计算学院丁炜杰指导老师：王其如教授摘要就医排队是一种我们非常熟悉的现象。在眼科医院的病床安排中，主要从医院高效工作和患者满意度两方面来考虑安排方法。本文通过确定两方面的权重，确立评价标准。针对问题二，本文确定了从医院和患者两方面综合考虑的目标函数，医院各种诊疗规则的限制下进行线性规划，使得目标函数值（背离度）最小，得到问题二的解决方案。用问题一的标准评价，确实优于医院的FCFS模型。问题三中对每一类病人术后恢复时间做统计，由计算机按照概率给出术后恢复的时间，运用第二问模型的选择方式，对近一段时间内的出入院人数作出合理预测，并根据M的排序确定患者入院的时间区间。对于问题四，先确立白内障双眼手术的方案（调查支持可以任意不同两天手术），按照问题二的算法，先算出周二四做白内障手术的最小M值及入院前等待时间和术前等待时间。用计算机模拟出在手术时间可调整情况下M可能的最小值，得到周三五为最佳手术时间。尤其术前人均等待时间的优化减少使医院病床的有效使用率增加。模型改进率达到18.11%。问题五要求确定病床固定分配使人均等待时间最短。病床的分配使整个排队系统变成了五个M/M/N模型，N为各类病床的数量。根据排队论中M/M/1模型的条件演化得到服务强度小于1及病床数固定不变。采取整数规划，在此限制条件下使得平均等待时间最小。从而算出各类病床的分配比例。关键词：M/M/S模型泊松（Poisson）分布非线性规划优化模型病人满意度病床有效利用率

公交线路选择的优化模型

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/4b16734912.html, 公交线路选择的优化模型作者：张俊丽来源：《价值工程》2015年第28期摘要：本文针对城市公交线路选择问题建立了相应的数学模型。将公共自行车看作独立于公汽、地铁的第三种交通方式。利用网络图，主要从换乘次数、出行花费和出行总时间三个方面来确定最佳线路，分别考虑了各单目标，增加不同的上限约束，建立了任意两站点的最佳线路相应的网络流模型。 Abstract： In this paper， the corresponding mathematical model is established for the problem of urban public transportation route selection. The public bicycle as independent of the bus， the subway third modes of transport. Using the network diagram， three main factors are considered to find the best route， the number of trips， travel expenses and travel time.The network flow model of the best optimal line between any two sites， which considers the single objective and the different upper bound constraints. 关键词：公交系统；最佳线路；最小费用流；优先因子 Key words： bus system；best line；minimum cost flow；priority factor 中图分类号：U491.1+7 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）28-0206-02 0 引言城市公共交通网络是城市交通网络的重要组成部分，提高城市交通系统的利用率被公认为是改善交通拥堵的有效途径之一。而如何优化城市现有公交网络以提高城市公交系统的利用率，是当今倍受关注的一个重要课题。公交汽车和城市轨道交通在城市公共交通体系中发挥着大动脉的作用，但是由于线路和站点布局的限制，是无法覆盖城市每一个角落的。即在公共交通体系的末端，缺少一套针对每个乘客特定的短途出行需求的公共交通微循环系统。为了解决这一问题，一种能够实现城市公共交通微循环的公共自行车租赁系统被引入我国。西安市区也常规地在轨道交通站点、公交站点、社区门口设置租赁点，通过“公共自行车管理系统”来管理这些租赁点的自行车。对租赁站点的发展规模预测、追加投资额的分配问题进行探讨，对政府建设城市公共自行车租赁系统具有一定的指导意义。但是在如何将公共交通中地铁、公共汽车、公共自行车租赁有效结合一直是个空白。本文给出了城市中任意两站点最佳线路方案。本文认为所谓最佳线路，应该从乘车费用、公共自行车骑行时间、换乘次数、出行时间四个方面来理解。对于任意两站点的最佳线路，建立了网络流模型。 1 模型准备：构造容量费用网络图N=（V，E，C，B）

公共交通网络运营优化系统的设计与实现

公共交通网络运营优化系统的设计与实现3 王建明,靳文舟,郝小妮 (华南理工大学土木与交通学院,广东广州　510640) 摘　要:阐述了公共交通网络运营优化系统的功能结构,分析了系统的运行思路;针对公交预测子系统,提出了基于IC卡的基础公交数据的获取及分层配流思想;针对网络运营评价子系统, 提出了以政府、企业和乘客三方主体为目标的评价方法;针对网络运营优化子系统,提出了逐层实现公交线网优化的“分层配流优化”思想;基于组件ArcEngine等软件,设计了公共交通网络运营优化系统,实现对优化结果的图形化显示,为规划部门及企业提供决策信息。关键词:公共交通;系统开发;网络运营优化;网络运营评价中图分类号:U491.1 文献标志码:A 文章编号:1671-2668(2010)02-0033-03 3基金项目:国家863计划项目(2007AA11Z201);国家自然科学基金项目(50878089) 随着中国城市道路建设步伐的不断加快,城市土地利用日益紧张,道路供给远远低于需求,交通拥堵问题愈演愈烈,于是,优先发展运量大、占地少的城市公共交通成为各大城市解决交通问题的共识。但公共交通的发展速度远远跟不上城市发展的步伐,主要有以下原因:1)政府、企业在运营模式上缺乏对构建一体化公交体系的深入思考;2)公共交通便捷、经济的优势没有体现出来;3)公共交通网络运营优化技术理论还未形成可操作、成熟、完备的体系;4)国际上流行的软件和模型很难适应中国的实际交通状况。而公共交通网络运营优化系统的实现是解决线网优化和运营优化的重要手段。因此, 通过深入研究公共交通的网络运营优化技术,运用综合交通网规划思想,建立一套公共交通网络运营优化系统尤为重要。 1　系统架构公共交通网络运营优化系统的功能结构如图1 所示,主要由基础数据、公交预测、网络运营优化和网络运营评价等子系统组成。公共交通网络运营优化系统的运行思路:针对铁路与公路客运站、轨道交通和常规公交的基础数据及社会经济情况、城市规划布局和人口分布情况等建立数据库,通过数据分析和建模计算公交需求预测数据,把得到的预测数据分配到公交线网上,对公交网络运营效果进行评价;在评价的基础上建立优化目标与模型,对公交网络运营进行优化调整;再在调整后的公交线网上进行公交需求预测,通过预测结果进行线网的再次评价。这样通过根据实际网络营运状况不断进行优化调整,形成客流数据与公交网络的动态调整平衡,最终使公共交通网络运营总体趋向最优化。图1　公共交通网络运营优化系统功能结构 2　系统设计建立公共交通网络运营优化系统的目的是调整网络运营配置、整合各种公交方式以发挥网络运营的最佳总体效率,为动态公交网络调整和运营策略的制定提供科学的决策支持。其设计目标:1)为公交企业及管理部门提供管理和决策的辅助手段;2) 提供便捷的属性和空间数据库建立、维护、分析方法 33 公　路　与　汽　运　总第137期 H i g hw ays&A utomoti ve A p plications

浅析港湾式公交停靠站..

城市道路与交通工程公交停靠站课程设计专业土木工程班级1009053班学号101006231 姓名王岩

公交停靠站课程设计【摘要】现在的市政道路中，车流量大，尤其是上下班时间经常会出现堵车情况，在这种状况下，研究和发展一种既能有效缓解城市交通拥挤又经济合理，且能与环境保护、节约能源相协调的可持续的城市交通运输方式成为人们关注的重点。而公交车作为公共交通，有效的缓解了市政交通压力。公交站点虽然只占城市道路中很短的一段，却是公交和道路包括交叉口通行能力的重要的影响因素。【关键字】公交停靠站现状公交停靠站设置不足公交站点选型设计公交站点站间距布局设计城市交通拥挤和由此带来的环境与能源问题已严重制约城市经济的发展，影响到我国城市居民的生活。在这种状况下，研究和发展一种既能有效缓解城市交通拥挤又经济合理，且能与环境保护、节约能源相协调的可持续的城市交通运输方式成为人们关注的重点。公交站点虽然只占城市道路中很短的一段，却是公交和道路包括交叉口通行能力的重要的影响因素。目前我国城市公交站点的建设并没有得到充分重视，站点建设还存在许多问题，如公交站点间距过长或过短，交叉口附近公交停靠站位置选择不合理，路段公交停靠站类型选择不合理等，导致公交车辆和其它非公交车辆相互干扰严重，道路通行能力下降，使得公交停靠站停靠延误增大。造成这些现象的原因除了经济、管理等方面的因素之外，站点优化设计不足是十分重要却未引起足够重视的方面。由于公交站点的建设与设计涉及到道路以外的用地、道路条件、站点与站点之间以及其它交通方式站点之间的关系、站点内的布局形式等多方面的因素，仅仅有宏观规划层面的站点数、站场选址、用地规模技术标准等是不够的，还需要在微观层次上提高公交站点的设计水平，为交通管理的高效实施创造条件。公交站点作为公共交通系统的子系统，承担着客流集散的功能，对于公共交通服务的方便度与舒适度都有着巨大的影响。公交站点选址、站点形式的选择、站点的容量设计和站点设施的完善等不仅影响到公共交通本身的运营效

城市公交线路选择优化模型

城市公交线路选择优化模型摘要本文针对城市公交线路选择问题建立了两个模型,一个是基于集合寻线算法模型，另一个是图论模型。基于集合寻线算法模型中,首先固定换乘次数n,通过集合论的相关知识把确定换乘点的具体位置, 转化成确定一些集合间的交集，从而建立集合寻线算法，再根据集合相关公式,得到所有可行线路；进一步考虑时间和费用等因素,对可行线路进行处理比较，得出最佳线路。图论模型中,通过图论的知识将整个北京市交通线路构建出一个有向图,每个站点与有向图的顶点一一对应，同一线路上的相邻站点对应为有向边，通过不同目标(时间、费用）给有向图进行不同的赋权,分别将不同目标转化为赋权有向图寻找最短有向路,根据最短路径算法，得到最佳线路。最后综合评价了两个模型的优缺点。关键词:集合寻线算法；最短路算法;换乘点;赋权有向图

1 问题提出北京将于200８年举行奥运会,届时会有从四面八方而来观看奥运比赛观众，其中大部分人将会乘坐公共交通工具（简称公交,包括公汽、地铁等)出行。随着现代化的步伐加快,城市的公交系统有了很大发展,北京市的公交线路已达800条以上,使得公众的出行更加通畅、便利，但同时也面临多条线路的选择问题。在现实生活中,公交线路以及其相应经过的站点非常多且密，乘客往往难以知道如何选择公交线路,所以针对市场需求以及公交线路选择上的问题,某公司准备研制开发一个解决公交线路选择问题的自主查询计算机系统。该系统的核心在于线路选择的模型与算法，应该从实际情况出发,满足查询者的各种不同需求。根据附录１、附录2，解决如下问题: １.仅考虑公汽线路，给出任意两公汽站点之间线路选择问题的一般数学模型与算法。并根据附录数据，利用建立的模型与算法,求出以下6对起始站→终到站之间的最佳线路。 (1) S3359→Ｓ182８（２) Ｓ155７→S０481（3）S0９71→Ｓ048５ (4) S00０8→Ｓ０073 (５）S0１48→S04８5 (６）S0０8７→Ｓ 36７６２.同时考虑公汽与地铁线路，解决以上问题。 3.假设知道所有站点之间步行时间,给出任意两站点之间线路选择的数学模型。 2 问题分析为了研制开发一个解决公交线路最佳选择(即乘客在多条公交线路中根据自己的需求获得最适合自己的线路)问题的自主查询计算机系统,只要乘客给出起点站A和终点站B两个站点,系统就给出最佳交通线路，使得公众出行更加通畅、便利。而问题核心是如何在多条线路选择中获得最佳线路。乘客往往不能只乘一辆公交便直达终点，而是要通过换乘一辆或多辆公交才能到达终点站,但若多次换乘公交，可能导致乘客所花时间及其费用的增加,更会给乘客造成不便。在奥运将在北京举行的背景下,我们知道乘客前往观看奥运比赛时,主要注重的是能否及时到达,所以在为乘客选择线路时,力求乘坐花费的时间尽可能少以及路程尽可能短的线路，同时考虑换乘车辆以及乘车费用尽量少的最佳线路，而现实是很难同时满足上面三个目标的。为了使问题简单化，我们分别以乘车时间、乘车费用以及换乘次数为目标函数，得到各自的较优线路,再通过对比，有效地处理这些线路，最终得出查询系统给出的结果。 3 模型准备 3.1 模型假设 1.假设同一地铁站对应的任意两个公汽站之间可以通过地铁站换乘（无需支付地铁费)； 2.假设所有交通线路都不出现停运或者线路变动； 3.假设公汽的环行行驶线路是单向的。 3.2符号约定 c:相邻公汽站平均行驶时间(包括停站时间)，min c； = 3 d； = d：相邻地铁站平均行驶时间（包括停站时间），min 5.2 e:公汽换乘公汽平均耗时,min e(其中步行时间2min）; 5 = f(其中步行时间2min); = 4 f：地铁换乘地铁平均耗时,min

公交线网优化设计理论及实现方法研究

公交线网优化设计理论及实现方法研究优先发展城市公共交通系统是解决大、中城市交通问题的最佳途径。在国家大力发展公共交通和提倡公交优先的背景下,本文以国家“十五”科技攻关项目“公交专用道信号优先控制策略与技术研究”和国家自然科学基金重点项目“城市交通网络优化与管理”为依托,围绕城市公共汽车交通网络设计的关键理论与实现技术展开研究,以学术意义和实用价值并重为原则,在公交网络设计方法研究、公交线网优化设计模型与算法研究,公交线路规模与资源配置优化研究,公交线网优化设计辅助决策研究等方面取得了一系列成果。首先,论文从方法构筑层面,提出了理想条件下的公交网络及枢纽布局模式,并依据不同时期与条件的网络设计需求特点,将公交线网优化设计分为方案改进型和方案生成型两类,并详细分析了每种设计方法的输入和处理流程;其次,论文从网络优化层面,以用户出行时间和未满足出行需求量(无有效公交出行路径出行量)两者费用最小为目标构筑了公交线网优化设计模型,基于候选线路集生成方法的研究,结合公交出行路径搜索与客流分配方法,提出了一种基于路线优选的公交线网优化设计方法,并引入模拟退火拉伸思想,改进了遗传算法的遗传选择操作,实现了一种基于改进遗传算法对公交线网优化模型的求解方法;再次,论文从线路优化层面分别提出了公交线路规模优化与资源配置优化问题,并研究了线路布设、站点布局、车辆配置、运营组织等四个方面的优化问题,重点研究了基于乘客出行距离分布规律,乘客平均出行时间最小化的公交站距优化模型及算法。随后,论文从实现层面研究了公交线网优化设计辅助决策系统的功能需求、总体设计以及开发方法,并基于组件式GIS实现了原型系统的开发。最后,论文对全文进行了总结,指出了论文的创新点,并对有待于进一步研究的问题进行了展望。本论文的研究成果在理论层面有助于公交线网优化设计、公交线路站点布局优化方案的实施;应用层面为开发公交线网优化设计辅助决策系统提供了方法指导,为进一步开发线网优化决策支持系统奠定了基础,是未来公交网络设计领域研究的重要方向。

公交站优化设计意义

上海市公交线网优化导则

天津市公共汽车线网优化技术导则（征求意见稿）天津市道路运输管理局 2019年9月

目录 1 总则 (1) 2 术语 (2) 3 基本规定 (4) 4 公交新辟线路 (6) 5 公交线路调整 (8) 6 公交线路撤销 (10) 7 线网优化调整管理程序 (11) 8 附则 (14)

1 总则 1.0.1 为落实公交优先发展战略，优化本市公共汽车线网（以下简称公交线网），提高公交服务水平和运营效率，特制订《天津市公共汽车线网优化技术导则》（以下简称《导则》）。 1.0.2 公交线网优化应结合本市城市空间结构布局与交通出行特征，构建快、干、普、支四级线网结构，形成功能明确、层次清晰、相互协调、分担均衡的公交线网体系，实现安全、便捷、经济的公交服务。 1.0.3 本《导则》适用于本市公共汽车线路（以下简称“公交线路”）的新辟、调整和撤销。

2 术语 2.0.1 公交线路指在本市行政区域内，按照规定的线路、站点、时间、票价运营，为公众提供基本出行服务的公共汽车线路。 2.0.2 公交快线主要为城市组团间和跨组团客流提供快速运输服务，具有线路长、站点少、速度快、直达性强的特点。 2.0.3 公交干线主要为城市相邻组团或组团内主要客流走廊提供稳定、可靠的中速运输服务，具有客流量大、直达性强等特点。 2.0.4 公交普线主要服务于区内出行或相邻区域短程连接服务，辅助承担跨区出行，具有站点间距均匀、站点覆盖广的特点。 2.0.5 公交支线服务于居住社区、商务区等局部区域，通过与轨道交通站点、交通枢纽以及周边的学校、社区服务中心、医院、商场等公共活动区域相连接，填补公交线网空白或服务不便区域，满足居住社区、商务区乘客换乘或生活、通勤出行需求，主要承担短距离出行。

公交车调度优化模型

第19卷　建模专辑2002年02月工　程　数　学　学　报 J OU RNAL OF EN GIN EERIN G MA THEMA TICS Vol.19Supp. Feb.2002 文章编号:100523085(2002)0520095206 公交车调度优化模型李成功,　脱小伟,　郭尚彬指导教师:　祁忠斌 (兰州工业高等专科学校,兰州730050) 编者按:本文根据时间和空间客流不均衡变化的情况研究车辆调度的规律,在保证一定收益和使顾客满意的情况下给出了调度时刻表。本文分析问题比较精细,叙述通顺简练。本文的不足之处是对原题中50%与120%的不同提法考虑不够。摘　要:本文主要研究了一条公交线路在其每时段内各个车站点的客流统计数据为已知情况下的车辆运行计划时刻表的制定问题。一般情况下,公交公司在调查研究取得一定数据的基础上都是按“接连开出”的方法安排工作日的车辆行车调度表,使得在运行期内,一组车辆“鱼贯而出,再鱼贯而入”,而我们主要研究了随着时间和空间上客流不均衡性的变化,车辆应如何调度的规律,建立了目标规划模型。实现了“有早出,有晚出”,车辆有多有少的调度计划。在保证一定效益和顾客满意的情况下,使在岗车辆的总运行时间最短。所有的计算都在计算机上实现,得出了调度时刻表,且最少的车辆数为42,顾客与公交公司的满意程度比为:0.68:0.46. 关键词:公交车调度;客流量;目标规划分类号:A MS(2000)90C08 中图分类号:TB114.1 文献标识码:A 1　已知数据及问题的提出我们要考虑的是某城市的一条公交线路上的车辆调度问题。现已知该线路上行的车站总数N1(=14),下行的车站总数N2(=13)。且在问题中给出了某一个工作日(分为m个时间段,第i时间段的时间跨度为t i=1小时)中第i时间段第j站点上行方向上、下车的乘客数量为Q′u(ij),Q″u(ij),第i时间段第j站点下行方向上、下车的乘客数量为Q′d(ij), Q″d(ij);上、下行站点间的距离分别为L j,L′j。公交公司供给该线路同一型号的大客车,每辆标准载客量为q0=100人,由统计知,该线路上客车运行的平均速度为v=20公里/小时。运营调度要求,乘客候车时间不要超过T1=10分钟,早高峰一般不要超过T2=5分钟,车辆满载率不应超过r-=120%,一般也不要底于r - =50%。现要我们根据以上资料和要求,为该线路设计一个便于操作的全天(工作日)的公交车调度方案,包括两个起点的发车时间表;一共需要多少辆车;并给出刻划乘客和公交公司双方利益、满意程度的指标,进行评估等。 2　问题的初步分析及基本假设制定公交车调度方案需要考虑的因素非常多,且很多因素都是随机的。为了抓住重点,简化模型建立及求解,必须作一定的简化假设和设定。

公交线路选择优化模型

公交线路选择优化模型李昆程鹏曹梦涛摘要本题是一个公交线路查询的优化问题。根据查询者对换乘次数少、出行时间短以及出行费用低的不同需求，找出适合查询者的最优公交出行线路。首先，本文提出了单次出行最大换乘次数为2的模型假设，并分析了Dijkstra算法在公交路径查询中的不适用性，试图提出有效的查询算法。在问题一中，本文从公交系统线路图出发，在模型一中提出了基于“点”单源广度优先搜索模型。为了克服这种单向搜索效率低下的缺点，在模型二中，我们建立了基于“线”的双向广度优先搜索模型，极大的提高了搜索效率，分别得到了题目中六对起讫站点之间直达、一次换乘和二次换乘的所有可行线路。为了找到符合需求的最优线路，我们抓住换乘次数、出行时间和出行费用这三个影响线路选择的主要因素，针对三个影响因素重要程度相差较大的情况，建立了基于影响因素优先级的线路选择模型，即模型三。相反地，针对三个影响因素的重要程度相差不大的情况，我们在模型四中制定了因 W 素的重要性尺度和综合评价指标，通过量化的方法建立了基于综合评价的线路选择模 i 型。通过C++程序求解，分别得到了模型三与模型四的最优线路。问题二仅仅在问题一的基础上加入了针对地铁的考虑。因此，两个问题在模型和算法上具有很大的相似性。我们首先找出了地铁线与公汽线之间的站点联系，针对搜索效率极高的模型二进行相应的改进，找到了换乘次数不超过两次的所有可行线路。和处理问题一中最优线路的确定方法类似，依据模型三和模型四，分别找出了基于优先级的最优线路和基于综合评价的最优线路。针对问题三，本文定义了乘客的“步行容忍时间”，从而确定了某站点的“步行邻点集”。在“步行容忍时间”的约束下，试图找出换乘次数更少，出行时间更短、出行费用更低的出行方案。在论文的最后，我们首先对“最大换乘次数为两次”的模型假设进行讨论，通过分析肯定了假设的合理性。其次，通过对模型三与模型四这两种最优线路选择方案进行比较，分析了各自的优劣。最后，我们通过查找文献，并联系客观实际，提出了“换乘次数是乘客的主要考虑因素”，并在此基础上结合模型三与模型四的优点，进一步提出了基于换乘次数最少的综合评价模型。关键词公交线路选择单源广度优先搜索双向广度优先搜索需求优先级综合评价

上海公交线网优化导则

上海市公共汽（电）车客运线路优化导则上海市交通委员会22016年月目录

1 总则 (1) 2 术语与定义 (2) 3 基本规定 (4) 4 公交线路新辟 (7) 5 公交线路调整 (9) 6 公交线路终止.................................................................................... 12 7 公交线网评价.................................................................................... 13 8 线网优化调整管理机制.................................................................... 15 9 编制依据............................................................................................ 17 10 本导则用词说明.............................................................................. 18 I

1 总则 1.0.1 为服务上海“十三五”末基本建成“四个中心”、全球城市和世界级城市群核心城市的发展定位，为上海市创建国家公交都市和打造世界先进水平的现代化国际大都市一体化交通体系提供有力支撑和保障，需要进一步落实公共交通优先发展战略，统筹平衡公共交通资源配置、提高公共交通系统运行效率、提升公共交通整体服务水平和服务品质。 1.0.2 随着本市轨道交通大力发展、城市空间布局不断调整，居民出行结构发生明显变化，轨道交通占公共交通客运量的比例已经超过地面公交。由于地面公交线路优化尤其是调整与终止的难度较大，公交线网与其功能定位仍存在不适应之处，线网功能层次不清晰，市中心部分路段重复严重，市区边缘线网稀疏，换乘衔接不便等。 1.0.3 结合本市城市空间结构布局与交通出行特征，公交线路应构建骨干线、区域线、驳运线三级线网结构，形成功能明确、层次清晰、相互协调、分担均衡的公交线网体系，实现便捷、可靠的公交服务。 1.0.4 为落实公交优先发展战略，优化本市公共汽（电）车(以下简称“公交”)线网，提高公交服务水平和运营效率，建设世界一流的公共交通服务体系，特制订《上海市公共汽（电）车客运线路优化导则》（以下简称《导则》）。 1.0.5 本《导则》适用于本市公共汽（电）车客运线路（以下简称“公交线路”）的新辟、调整和终止。 1

公交车调度优化模型(3)

文章编号:1009-2269(2002)02-0006-05公交车调度优化模型 Ξ祁忠斌,李成功,脱小伟,郭尚彬 (兰州工业高等专科学校基础学科部,甘肃兰州　730050) 摘要:研究了随着时间和空间上客流不均衡性的变化,车辆应如何调度的问题, 建立了多目标规划的模型。实现了“有早出,有晚出”,车辆有多有少的调度计划。在保证一定效益和顾客满意的情况下,使在岗车辆的总运行时间最短。所有的计算都在计算机上实现,得出了调度时刻表,最少的车辆数为42,顾客与公交公司的满意程度比为:0.68∶0.46. 关　键　词:公交车调度;客流量;目标规划中图分类号:O141.4;U491 文献标识码:A 1　已知数据及问题的提出我们要考虑的是某城市的一条公交线路上的车辆调度问题。现已知该线路上行的车站总数N 1(=14),下行的车站总数N 2(=13)。且在问题中给出了某一个工作日(分为m 个时间段,第i 时间段的时间跨度为t i =1h )中第i 时间段第j 站点上行方向上、下车的乘客数量为Q ′u (ij ),Q ″u (ij ),第i 时间段第j 站点下行方向上、下车的乘客数量为Q ′d (ij ),Q ″d (ij ),上、下行站点间的距离分别为L j ,L ′j 。公交公司供给该线路同一型号的大客车,每辆标准载客量为q 0=100人。由统计知,该线路上客车运行的平均速度为v =20km/h 。运营调度要求,乘客候车时间不要超过T 1=10min ,早高峰一般不要超过T 2=5min ,车辆满载率不应超过r =120%,一般也不要底于r =50%。现要我们根据以上资料和要求,为该线路设计一个便于操作的全天(工作日)的公交车调度方案,包括两个起点的发车时间表;一共需要多少辆车;并给出刻划乘客和公交公司双方利益、满意程度的指标,进行评估等。 2　问题的初步分析及基本假设制定公交车调度方案需要考虑的因素非常多,且很多因素都是随机的。为了抓住重点,简化模型建立及求解,必须作一定的简化假设和设定。 ①汽车从起点站发车后,都能在额定的时间里到达终点站; 第9卷第2期兰州工业高等专科学校学报 Vol.9,No.22002年6月 Journal of Lanzhou Polytechnic College J un.,2002Ξ　收稿日期:2002-02-25 　获奖项目:2001年全国大学生数学建模竞赛大专组国家一等奖1 　作者简介:祁忠斌(1969-),男,甘肃静宁人,讲师,博士研究生1

非线性规划模型-

-- §2.7 非线性规划模型在现实问题中，大量的问题是非线性的。因此，除线性规划外，应用更多的是非线性规划。本节简单介绍非线性规划的有关概念。一. 引例例1．如图2-68，预建一猪舍，围墙与隔墙的总长不能超过40米，问长、宽各多少时，面积最大？设长、宽分别是1x 米、2x 米时，问题即为下述优化问题：求 ???≥≤+0,4052max 2 1212 1x x x x st x x 易知，本问题的最优解是.4,1021 ==x x 例2．某企业生产一种产品，其生产要素（可以是某种原材料，也可以是劳力、资本等）编号为n ,,2,1 . 已知该产品的生产函数为),,,(21n x x x g (第i 种生产要素的投入量为i x 时的产品产出量)一般为非线性函数,设给定产品的总产量为a ,第 i 种生产要素的单位生产费用为i c ,问如何安排生产成本最低? 数学模型为: ???≥=∑0),,,(min 21i n i i x a x x x g st x c 例3．最优国民经济计划模型国民经济由n 个部门所组成, 编号为n ,,2,1 ,各部门间直接消耗的系数矩阵为 ()n j i ij a A 1,==,ij a 为第i 个部门生产价值一个单位的产品直接消耗j 部门产品的价值 11 x 2x ?? ? ????图2-68

-- 单位, j 部门的生产函数),(i i i i K L f x =其中i x 为第i 部门总产品的价值.i K 为投入 i 部门的资金数i L 为投入i 部门的劳力数.问在总劳动力L ,资金K 给定的前提下,如何安排各部门的资金数及劳力投入,可使国民收入最大? 设i y 表示第i 部门最终产品的总价值,则数学模型为 ???? ???≥=≤≤+=∑∑∑∑0,,,),(max i i i i i i i i i i i j ij i i K L y x L K f x K K L L y x a x st y 例4．确定经验公式－非线性回归分析设(i t , i y ) (n i ,,2,1 =)为实际问题中的一组数据,且i y 与i t 有关系 ct be a y -+=,现求系数c b a ,,使得ct be a y -+=与数据组“最接近”。化为数学问题, 即求 ,,)(min 2 1 >+--=∑c b a be a y i ct k i i 一般地，称 min ),,(1n x x f s.t. m i x x g n i ， ,1,0),,(1=≥ l j x x h n j ,,1,0),,(1 == 为规划问题(或称为条件极值问题)。特别1. 当j i h g ,为线性函数，f 为二次函数，称上述问题为二次规划； 2. 当f h g j i ,,均为线性函数，称上述问题为线性规划。

公交线网目标优化各目标系数的确定方法研究

公交线网目标优化各目标系数的确定方法研究文娟娟摘　要:指出在公交线网优化时不同的城市面临着不同的公交问题,优化设计时对各个目标的侧重也是不一样的,针对公交优化的线性模型的特点,对模型中相关的修正系数提出应用EM 主观赋权法来确定,解决了目标优化时不同等级目标权重的确定问题。关键词:线网优化,权重,EM 主观赋权法中图分类号:U412.3文献标识码:A 0　引言随着城市交通问题的日渐突显,缓解城市交通这个世界性难题的出路就是优先发展公交,它的一个重要内容就是优化公交线网以提升公交竞争力。公交线网布局是决定公交营运效率和服务水平的重要因素之一,线网的布设与调整对营运者的收益、市民的出行以及城市交通问题的改善均有很大的影响,因此线网的优化调整必须科学而慎重。 1　公交线网优化的方法分析公交线网优化通常的研究大体上可分为三种方法:1)全网最优的规划方法,该法将线网优化从理论研究出发,把线网优化归结为一个求最优解的问题;2)采用单条线路的优化方法,即“逐条布设,优化成网”方法;3)结合现状的公交线网的启发式逐步优化法,该法首先考虑基本保留现状公交线路中的合理部分,并进行客流的预分配,然后再对剩余OD 量按逐条布设方法布线,最后通过客流网络分配及一系列检验来局部调整线路,达到公交线网的优化。上述方法在具体的情况下都能够体现出各自的优缺点,但是由于公交线网规划的多目标,所以在建立优化模型的基础上,解法是比较复杂的。常玉林等提出了公交线网优化的线性模型,该方法解法相对简单,也有较高的可靠性和计算精度。本文针对线性模型的这些优点, 对模型中相关的修正系数提出确定方法。 2　公交线网优化的具体目标公交线网优化一向被认为是多目标优化,考虑的目标具体体现如下:1)乘客的直达率最大;2)线网日均满载率最大;3)乘客总出行时间最小;4)路线网络覆盖率最大;5)路线重复系数最低;6)公交企业的经济效益最大。不同的城市针对其面临的不同交通问题,决策者在做公交线网优化设计时对上述六个主要目标的侧重也是不一样的。在此提出应用EM 主观赋权的方法来确定修正系数,明确在不同的实际情况下各目标对应的权重。以兰州市为例,公交存在的主要问题是线路重复系数过高、线路网络覆盖率偏低的问题。根据实际需要决策者对兰州市的公交线网做出优化设计时考虑的一级目标是线路网络覆盖率最大、线路重复系数最低和乘客的直达率最大;二级目标是公交企业的经济效益最大和线网日均满载率最大;三级目标是考虑乘客总出行时间最小。 3　各目标权重的确定本文采用(-2,2)的EM 主观赋权法来确定各指标的权重。该法采用五标度(-2,-1,0,1,2)数值来判断两个元素之间的重要性关系。利用指标所属的等级来对目标集合给出比较判断矩阵C ,然后将C 变换为判断矩阵B ,再根据需要采用层次分析法的计算方法计算得出λmax 和权重向量ω。具体做法如下:对于目标集合A =[a 1,a 2,…,a 6]中的目标所属的等级进行两两比较得到比较矩阵C : C = c 11c 12…c 16 c 21 c 22 …c 26… … ……c 61 c 62 …c 66 。其中,c ij 取值的意义见表1。表1　c ij 取值意义说明 c ij 意义说明 2第i 个目标比第j 个目标所属等级极端重要1第i 个目标比第j 个目标所属等级稍微重要0第j 个目标和第i 个目标所属等级同等重要-1第j 个目标比第i 个目标所属等级稍微重要-2 第j 个目标比第i 个目标所属等级极端重要计算各目标的重要性权重指数: 先计算a i = ∑6 j =1 c ij (i =1,2,…,6)。求判断矩阵B 的元素: b ij = a i -a j +1a i >a j (a j -a i +1)-1 a i