PDF《郭孜政点-域匹配的公交主干线网规划方法_郭孜政》

解析式规划 , 即将线网规划问题抽象为一包 含目标函数与约束条件的优化问题, 通过采用遗 传算法[ 3-4] 与蚁群算法[ 5-7] 等智能算法 、最优化理 论[ 8] 以及图论[ 9-10] 对这一问题进行求解, 该类方法 目前尚处于理论探索阶段 , 与实际应用仍有一定 距离 ;

定性与定量相结合的规划方法 , 其代表性成 果为王炜等提出的逐条布线、优化成网的规划方 法[11] 以及韩印等在此基础上提出的 PSO 线网规 划方法[ 12] , 该类方法实现了定性分析与定量求解 的有效结合 , 简化了求解过程 , 使其更具实用性 . 上述规划理论与方法从不同层面完善了公交线网 规划理论 ,但仍存在一定的不足 : 上述方法的求解 均未提前考虑约束条件对线路走行区域的界定 , 造成了线路搜索过程中的全域搜索, 使得面对大 型网络时该类问题无法求解;

上述方法在线路搜 索过程中均需以客流分配为依据 , 但由于聚集模 型需将小区内所有居民出行汇集为一点 , 再沿设 定的虚拟路径分配出去 , 从而扭曲了人们的出行 过程 , 造成线路寻优过程的偏差 ;

公共交通作为城 市的基础性设施具有个体出行者 、公交企业与政 府三方利益博弈特性, 现有方法仅从其中一方或 两方的角度出发构建模型 , 而未能实现三方利益 的综合考虑, 导致优化结果的利益片面性 . 鉴于以上不足, 本文提出了一种基于点-域匹配 思想的公交主干线网规划方法 , 并对这一方法的模 型构建及求解过程进行了分析 .

1 点-域匹配公交线网规划的模型 、 方 法与求解 点-域匹配方法的核心思想为: 以起点 、中间关 键点及终点为控制点在城市平面上锚固线路的大致 走向 ;

基于上述

3 点以最大非直线走行距离为约束 界定线路的搜索范围 ,在此基础上穷举连接起点、中 间关键点及终点的所有线路;

以线路特征与客流约 束为筛选条件对穷举出的线路进行筛选, 构成线路 备选集,分别以个人、企业、政府三方利益为目标函 数,计算备选线路集中各条线路的3 项目标函数值 , 采用多目标决策的方法实现线路的择优确定;

最后 在不同匹配控制点间重复进行上述过程实现逐条布 线,优化成网.

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1 线路控制点的选取与匹配

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1 线路起终点匹配集合的确定 ( 1) 线路起终点对数的确定 起终点对数与线路条数相等, 则起终点对数 N 可由规划年宏观主干公交线网规模与平均主干公交 线路长度比予以确定, 即N=G′ α FL - ( 1) 式中: G′ 为规划年主干公交出行量( 人次 ・d -1 ) , 其 值由客流预测中方式划分得到;

α 为公交平均换乘 次数,其取值可参照《城市道路交通规划设计规范》;

F 为主干公交平均客流强度[ 人次 ・( d ・km) -1 ] , 其取值可类比同类城市得到;

L - 为主干公交平均线 路长度( km) ,其取值可类比同类城市. ( 2) 线路起终点匹配集的确定 起终点匹配过程为 : 对原始公交 OD 表中各元 素( 不考虑对角线元素) ,按OD 值大小进行排序 ;

基 于上述 OD 值排序形成一个小区匹配序列 ;

从第

1 个小区匹配对( i1 , j1 ) 起 ,检验每一匹配对中两小区 形心间距离是否满足公交线路最小与最大长度约 束 ,以及起终点场站用地约束,如满足则将该小区匹 配对内适于做公交起终点场站区域作为起终点加入 备选集 ,否则舍弃 ,直至入选起终点对个数为 N ,形 成线路起终点匹配集为 s′={ ( s1 ,e1 ) ,( s2 , e2) , …,( sN , eN ) }