基于蒙特卡罗的城市公交时空可达性模拟研究-论文.pdf

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1、6交通信息与安全2014年3期第32卷总184期基于蒙特卡罗的城市公交时空可达性模拟研究胡继华黄泽程智锋邓俊(1．中山大学智能交通中心广州510006；2．广东省智能交通系统(ITS)重点实验室广卅I510006)摘要公交时空可达性是衡量人们利用公交系统出行的难易程度，模拟公交时空可达性，并分析其影响因素，对于提高交通资源利用效率具有重要意义。提出1种基于蒙特卡罗的城市公交可达性的模拟方法，并研究道路拥堵状态和公交发车间隔对公交可达性的影响。利用等时线模型提出公交可达性的度量方法。将公交出行时空过程划分为候车、乘车、靠站、换乘4个阶段，构

2、建每个阶段的时间模型，从而建立公交可达性的蒙特卡罗模拟模型。模型的参数值均由实际的公交GPS数据标定。建立理想的棋盘状公交路网，并进行不同道路状态下和不同公交发车间隔下的模拟，数值模拟结果表明，在弱作用力下时，可达性增长速度提高了近5倍。关键词城市交通；公交可达性；蒙特卡罗模拟；出行过程；道路状态；发车间隔中图分类号：U491．1+7文献标志码：Adoi：i0．3963／j．issnl674—4861．2014．03．002然而浮动车GPS数据是离散型数据，直接采用浮0引言动车GPS数据计算可达性存在着GPS数据不连可达性用以度量人们出行

3、的难易程度，是人们续、不能输入变化参量等缺陷。建立模拟模型则可对城市交通系统资源的占有，以及对活动空间和交解决此问题，蒙特卡罗是常用的模拟模型之一。往机会的利用L1]。一般说来，可达性越好，交通资DickEttema等3]采用蒙特卡罗数值模拟的方法对源越丰富，可出行机会越大。可达性已经广泛应用不同场景下的个体可达性进行了研究。针对特定的交通系统的可达性研究，程昌秀在城市规划、土地开发、房地产投资、交通管理等领等采用空间句法对北京市各地铁线路、各起始域[。]。随着以公共交通为导向(transit_oriented站和换乘站的可达性做了量化评

4、价，胡继华等口development，TOE))的城市模式发展，公交可达性提出了在地铁出行模式下的城市时空可达性表达越来越受到规划者重视。公交可达性是衡量人们模型，用以反映不同OD间可达程度的差异。笔利用公交系统出行难易程度的指标，是衡量土地利者研究公交系统的可达性。首先基于等值线模型用和公交建设的综合性指标，然而鲜有文献对公交的思想，以单位公交等时线覆盖面积作为某出发可达性进行模拟及其影响因素分析。地的公交可达性的度量值。出行时空过程是公交可达性是时间地理学的研究重点之一，传统的等时线计算的关键，笔者将此过程划分为候车、乘可达性评价模型

5、包括空间阻隔模型[4]、等值线模车、靠站、换乘4个阶段。设定影响因素为道路交型¨5]、重力模型、竞争模型[6]、时空约束模型_7]、效通状态和公交发车间隔，并建立每个阶段相应的用模型I8和网络模型l9等。传统的可达性模型由时间模型，从而建立公交可达性的蒙特卡罗模拟于数据获取等原因，均建立在交通系统呈稳态的前模型。采集广州市公交的实际GPS数据进行模提下。而实际上城市路网是1个时变的系统，不同型的参数标定，建立理想的棋盘状公交路网，在理的交通状态对可达性具有直接的影响。且交通状想路网下进行多次模拟。态的变化具有随机性，随机的时空条件对个体意

6、愿1可达性模拟模型选择、出行可达性均具有影响l1。有些研究借助城市路网中的浮动车GPS数据，考察了路网中不1．1公交时空可达性度量同的路段速度对自驾车出行可达性的影响]。公交时空可达性是时空约束内，人们利用公收稿日期：2013-12—05修回日期：2014-01—21国家自然科学基金项目(批准号：41271181)、2O13年广东省安全生产专项基金项目(批准号：2013—102)资助第一作者简介：胡继华(1971一)，博士，讲师．研究方向：地图学与地理信息系统、时态、GIS．E—mail：hujihua@mail．sysu．edu．cn基

7、于蒙特卡罗的城市公交时空可达性模拟研究——胡继华黄泽程智锋邓俊7交出行难易程度的度量，是衡量公交系统服务水积函数。平的重要指标。公交站点布局越合理和公交行程在时间地理学理论中，只有考虑了时间约束的时间越短，人们利用公交能到达的范围越广，公交可达性才具有现实意义。从网络拓扑角度上讲，公可达程度越高。因此，在相同时间约束下，从某个交网络覆盖的地域内任意2点都是连通可达的，但地方出发，利用公交可达的面积可以作为该地点其在时空约束的条件下并非可达。因此，基于等时公交可达性的度量值，其数学表达如下。线的可达性是时空意义上的度量值。等时线本质fA(I

8、z，)一Area(Tbud)(1)上是时空棱锥的二维表现，公交等时线是公交出行式中：．为时空可达性的度量值；(z，)为位置坐方式下时空棱锥在二维平面的投影，即潜在路径范标；T为时间预算，或者时