城市公交线网优化分析

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1、缺乏公交线网布设的道路条件，线网密度低，重复率高。在人多的路段，公交车发车间隔时间太长或该路段分配的车辆太少，导致乘客等待时间太长，负载率太高；在人少的路段，公交车发车间隔时间太短或该路段分配的车辆太多，导致车辆空载率过高。3、线路设置不符合居民出行需求如果能确保直接到达目的地或换乘次数尽可能少，居民会选择公交出行，但在规划公交网络过程中，为了减少花费，尽可能让每一条公交线路覆盖过多的区域，这样车辆的运行线路长度就增大了，本来可直达的站点，莫名的就增加了乘客的在车时间，不能保证直达性和快捷性。4、城市交通

2、结构老化，缺乏及时更新随着城市规模的不断扩大，小区的数量不断增多，这也给交通规划带来了一大难题。公交线网的覆盖区域应根据城市规模的变化及时更新，以达到更大的覆盖范围。另外，我国城市公交线网规划不合理—市中心区域重复设置多条线路而在远离市中心地区甚至没有设置一条公交线路，而我国大部分人是居住在远离市中心的偏远地区，这样就给居民出行带来极大不便。5、站点设置不合理在公交线网规划过程中，把该点的道路交通是否方便作为设置站点的依据，这无疑存在交通盲区，导致这些区域的居民不能有效的乘坐车辆。综上所述，这无疑对居民的

3、出行造成了严重的影响，而解决这些问题的关键就是建立完善的公共交通体系，对公交线网进行合理优化。因此，研究公交线路优化的方法是特别重要的。1.2研究目的与研究意义本论文的研究目的与研究意义包括以下几点：1、公交信息网络化，通过互联网乘客可以很方便的查询公交线路，选择就近乘坐公交，如有信息变动，就需要确保信息的及时更新。2、在规划公交线网时要考虑到乘客的出行需求和公交系统的运行效益，尽可能保证所有乘客能够方便、快捷的到达目的地，尽可能降低公交系统的运营成本。2万方数据3、尽可能提高线网覆盖率，减少公交盲区，满

4、足大多数乘客的乘车需求，提高可达性。4、使道路利用率达到最大。5、合理分配公交车辆，确保配置的公交车数量以及发车间隔能够缓解交通流量大的路段。为了达到以上目的，本文在现有理论和技术水平的支持下，研究符合我国国情的公交线网优化方法。1.3国内外研究状况1.3.1国外相关研究状况五十年代，国外学者就提出了公共交通网络优化问题，经过多年的研究，并结合城市发展过程中所带来的道路交通问题，国外学者提出的多种公共交通线网优化方法，Chua经过分析把总结出来的方法归纳为五种类型[2]。1954年，Mitchell等人指

5、出，随着城市的快速发展，交通问题将会越来越严重，交通规划不能被动的进行，而要对城市的交通需求进行主动引导，提前做好预测，并合理规划，适应未来的需求[3]。六十年代，国外研究者Lampkin和Saalmans从乘客的角度出发，将是否最大限度的为乘客提供方便以及乘客总出行时间最短作为优化公交线网的目标，建立线网优化模型[4]并利用启发式算法对公交线网进行优化；Hirsch按照一个固定的思维对线网优化进行研究[5]，并利用模型的启发式算法找出最优解，其结果虽然不是很准确，却具备一定的参考意义。七十年代初，国外研

6、究者根据各个城市的道路交通状况，把城市交通规划分成四个阶段[6]，指导并建立合理的规划系统，保证城市公交网络的有序有效；1979年Dubois等人利用智能搜索方法建立了公交线路生成模型和车辆发车时间间隔模型[7]。八十年代，研究者在前人的基础上进一步提出公交网络模型并寻找更为高效的优化方法。基于Fernandez的组合优化方法，通过对决策过程中模拟人们的行为建立了广泛的公交车站布局[8]；Ceder和Wilson在公交网络设计中，引入三阶3万方数据段法[9]来对公交网络进行合理设计。九十年代，Baaj和M

7、ahmassani将优化算法与运筹学相结合，提出了一种新的混合算法，并运用到公交线网优化模型中[10]。2001年，随着Chien第一次利用遗传算法对公交线网优化模型进行求解，证明了遗传算法的优越性，揭开了国外研究者将遗传算法大量应用到求解线网优化模型的序幕。Pattnaik等首次提出了以乘客出行费用和公交运营效益最小为目标的组合优化模型，并通过遗传算法进行优化[11]。Sullivan等基于GIS系统，分析了线路图生成的可行性，提出了一种最优的公交线路选择方法[12]。上述研究表明，公交线网优化大部分是

8、用服务水平和经济利益来衡量。1.3.2国内相关研究状况八十年代，国内最早进行公交线网研究的吴稼豪、李硕、夏伟民等对城市公交线网优化模型以及优化方法进行了比较系统的介绍[13]。杨兆升、张启人等在考虑对公交线网不同的影响因素情况下，分别提出了各自的公交网络优化模型[14][15]。林伯梁等人提出以公交系统的运营成本和乘客的出行时间为目标的组合优化模型，并考虑多个条件的限制[16]。杨超等人利用图论方法，根据城市居民出行量分布情况