基于两阶段中立型交叉效率和Shannon熵的公交服务效益评价:利益相关者视角

为了获得高区分度、更准确的公交服务效益评价结果,提出了一种基于两阶段中立型交叉效率和Shannon熵集结模型的组合评价方法。基于网络数据包络分析模型得到两阶段中立型交叉效率模型中的自评结果,在此基础上测算出互评结果,利用Shannon熵集结模型将自评与互评结果集结得出最终交叉效率值。从公交企业、公众和政府三方利益相关者的角度构建了公交服务效益评价指标体系,对2011~2016年间“长三角”地区案例进行研究。结果表明:大多数公交企业的运营状况均不佳,但综合效益总体上在缓慢提升;服务过程评价结果显著优于生产过程评价结果;小型规模公交企业综合效益最高,其次是中型规模企业,而大型规模企业最低;政府大量的补贴和公交企业过量的资源投入会对效益产生负面影响。

基于层间关联性的复合公共交通网络布局优化策略

针对地铁与公交网络耦合问题,基于北京市公共交通线网数据开展实证分析,解析地铁网络与公交网络耦合形成的地铁-公交复合网络结构性能,探究复合公共交通网络布局优化策略.首先,构建地铁拓扑网络和公交拓扑网络,根据换乘走行距离设置耦合规则,构建地铁-公交复合网络.其次,围绕单层网络、双层网络分别测算拓扑指标(平均最短路径长度、平均聚类系数、全局效率和局部效率等)与韧性指标(最大双连通子图规模和割点数目等),分析双层复合公共交通网络结构性能.再次,提出基于Kendall秩相关系数的复合网络层间关联性指标,量化复合网络的耦合强度.最后,提出4种层间关联性提升策略,并开展“公交线路生成实验”,验证各策略对于网络拓扑和韧性性能的影响.研究结果表明:北京市复合公共交通网络层间关联性呈现正相关关系,“薄弱环节优先”的层间关联性提升策略表现最佳,预期能够实现全局效率提高3.89%、局部效率提高25.62%、网络割点减少33.84%的目标,为进一步优化城市公共交通网络规划布局提供决策依据.

城乡公交一体化发展策略研究——以桂林市为例

推进城乡公交一体化,提升公共服务水平是加快城乡统筹协调、缩小区域发展差距、实现精准扶贫脱贫的重要抓手。以桂林市为例,通过分析城乡公交发展现状与问题,提出城乡公交一体化发展目标与策略,打造层次合理、功能完善的城乡公交运营线网,加强城乡公交线网衔接融合,实现城乡公交一体化高质量发展。

计及可靠性的城市配电网中公交枢纽多层优化规划方法

对公交枢纽(public transport hub, PTH)进行最优并网规划是提升城市客运服务效率及配电网运行效率的重要途径。为此,在深入分析智能公交枢纽与配电网交互机理的基础上,分别考虑正常和故障情况下PTH需求响应对系统的影响,提出了一种面向促进配网可靠性和经济性提升的PTH三层规划优化模型。该模型上层以配网投资运行总成本最小为目标,优化PTH布设位置以及电动公交/充电桩布置数量。中层在满足公交服务需求的前提下以正常运行PTH从配网购电最小为目标,优化发车间隔和公交车充电计划。下层以配网故障情况下系统停电损失最小为目标,优化故障时发车间隔、负荷削减量以及电动公交的发车状态和充放电功率。设计多层求解算法实现上述模型的高效求解。最后,基于IEEE33节点系统的仿真结果验证了所提规划方法能够充分挖掘PTH资源的灵活性潜力,兼顾配网运行经济性和可靠性。

公共交通对健康城市医疗服务公平性影响研究

选用城市每万人口拥有公共卫生人员数作为健康城市公共医疗资源水平的代理指标,从面向健康城市公共交通服务供给和面向公共交通服务需求2个角度来设计选取公共交通系统的解释变量指标,设计城市公共服务的加权基尼系数来衡量一座城市的财富或收入分配与完全平等的分配差距,分析梳理各种多元回归模型。在此基础上,以南京市为例,通过普通线性回归分析可得所选取公共交通指标具有较高线性相关性,进一步比较岭回归分析、LASSO回归分析和弹性网回归分析,根据EBIC准则选择弹性网回归模型,构建南京城市医疗公共服务水平加权基尼系数与公共交通回归方程,定量分析公共交通相关指标与城市医疗公共服务公平性之间的相关性和数量变化规律。结果表明,将衡量城市收入公平性的量化指标基尼系数引入城市公共交通评价是合适的;弹性网回归模型能够较好地描述公共交通分担率指标对城市公共服务公平性的影响关系;影响南京城市医疗公共服务公平性的正向指标为公交车公里分担率、机动化出行公交分担率和城市道路里程。研究成果有助于为健康城市社会公平性建设目标的实现提供理论基础和政策依据。

顾及公共交通转换自由度的城市行人路网连通性分析——以成都市中心城区为例

现有行人路网连通性研究主要从机动车路网角度出发,忽略了包含人行道、人行横道以及公共交通站点布设对行人路网连通性的影响。该文提出一种顾及公共交通转换自由度的行人路网连通性评价模型,并以成都市中心城区为例,对区域内行人路网连通性进行了评价和分析。研究结果表明:①成都市中心城区行人路网连通性呈现圈层式变化格局,公共交通明显降低了路网连通性的两极分化,显著提升了三环内及沿线区域行人步行便利性;②武侯区和金牛区的行人路网连通性高于成华区、锦江区和青羊区,行人路网整体呈现出“西南高、东北低”的空间分布格局;③在考虑公共交通转换因素后,不同街区行人路网连通性差异缩小,需要进一步优化边缘地区行人路网与公共交通的空间布局。

城市常规公交车行程时间预测方法

为有效解决城市常规公交车行程时间预测精度不足而导致的公交吸引力下降问题,本文构建了基于PSO优化BP神经网络的城市常规公交车行程时间预测模型。首先,通过文献综述及实测数据分析城市常规公交车辆的运行特征,筛选站点距离、路段所在区域、站点停靠时间、行驶车速、站点间信号灯数量、站点间红灯停留时间作为预测模型的输入变量;其次,在构建基于BP神经网络的城市常规公交车行程时间预测模型的基础上,借助PSO算法的全局搜索能力对BP神经网络预测模型的初始权值和阈值进行优化,并据此设计了基于PSO算法优化BP神经网络的城市常规公交车行程时间预测步骤;最后,以成都市147路常规公交车行程时间为例进行验证。案例研究表明:基于PSO-BP神经网络和基于BP神经网络预测模型均可实现较为理想的预测效果,且基于PSO-BP神经网络预测模型的均方误差和平均绝对百分比误差比BP神经网络预测模型降低了13.2和4.4%,具有更好的预测精度。

基于复杂网络的城市公共交通网络连通可靠性分析

随着西部地区城镇化进程的加快,现有常规公共交通网络已经无法满足居民日常出行需求,所造成的交通拥堵日益严重。基于复杂网络基本理论,建立兰州市城关区常规公共交通站点复杂网络模型,对相关特征参量进行分析,确定网络中的重要节点,并结合城关区已规划在建的轨道交通网络,分析蓄意攻击对网络参数变化的影响,以及轨道交通建设对常规公共交通网络和对兰州市城镇化发展带来的积极作用。

基于复杂网络的城市公交网络研究综述

近年来,基于复杂网络理论的城市公交网络研究得到了人们的广泛关注,相关的研究成果有助于深入理解城市公交网络的运行机理,并为这类网络的设计、优化与控制提供帮助.首先介绍了城市公交网络的研究背景、城市公交系统的网络描述和相关的网络概念.然后从网络的静态特性分析、演化生成建模、行为研究和应用研究等方面对国内外的研究现状进行了总结和分析.最后,总结并讨论了当前基于复杂网络的城市公交网络的研究状况与发展机遇.

330个中国城市P空间下公交复杂网络实证研究

目前针对中国城市公交复杂网络的实证研究仍然仅限于数个大城市,而对不同规模城市的公交网络在拓扑结构上是否存在不依赖于人口、社会、经济等外部因素的共性特征,以及城市公交系统演化机制的研究尚不多见.本文实证研究了330个中国城市P空间下公交复杂网络结构特征,发现度分布普遍呈指数分布,表示公交网络演化机制为随机连接而非择优连接;普遍具有较大的簇系数和较小的平均最短路径,呈现典型的小世界特征;网络同配性在N=1 000处发生相变,N>1 000的网络普遍正相关,反之负相关.C<K>与K呈幂律下降关系,表明各城市公交网络具有等级模块性.本文研究结果可为理解城市公交系统演化规律、交通网络建模研究提供指导和参考.

城市公交线网优化的灰色关联度决策模型

为了优化城市公交线路网络系统,在考虑城市公交系统多因素的基础上,用定量分析法把公交线网中的主要优化目标及约束条件用函数关系表示,在定义最佳方案点的基础上,以目标函数为因素指标集,以备选方案为论域集,利用灰色系统的关联度知识,建立了城市公交线网优化的定量决策模型.优化结果表明,优化后公交线网利用率增大,可达性良好,而且该法也为多指标决策问题提供了一种合理可行的方法.

我国大城市公交网络结构的实证研究

对城市公共交通网络结构的深入了解有助于更好的规划、设计与评价公交系统.运用复杂网络的研究方法对我国5个大城市的公交网络结构进行实证分析,统计了路长、群聚系数、度分布等物理量.结果表明网络结构近似于随机网络,不同于国外城市的无标度网络结构.通过分析各个统计量在城市交通中的实际意义,分析了可能造成这种差异的原因.

地铁对城市公交网可达性的改善研究

随着城市规模的不断扩大,地铁的出现在一定程度上缓解了城市交通拥堵问题.国内多个城市都已经开通或新规划了多条地铁线路.如何评价地铁对于城市公交网可达性的改善作用,从而为地铁站点规划和线路分布的决策提供理论支持,是迫切需要关注的问题.本文采用复杂网络分析法,把公交站点作为节点,站点间的连线作为边,建立了包含地铁线的南京市公交网的拓扑模型.以站点间的最少站点数和最少转车次数作为衡量交通可达性的指标,分析了Space L和Space P模型中地铁对于城市公交网可达性的影响.结果表明,地铁的开通提高了城市公交网的整体可达性.南京地铁沿线站点到其他站点的可达性、地铁沿线站点到商业中心的可达性的提高更为明显.

基于云模型的语言随机多准则决策方法

为解决不完全信息的语言随机多准则决策问题,设计了一种将一维正态云与相对满意度相结合的求解方法。该方法首先根据正态分布规律与黄金分割率法,将各方案在各准则下的不确定语言评价标度转化为近似的一维正态云;接着采用数字特征差异法,度量在各准则下各方案与正、负理想方案之间云的距离;然后利用区间数的运算法则,求取各方案与正、负理想方案之间的加权距离;最后计算各方案的相对满意度,进而确定排序。以城市公交线网优化为例,验证了该方法的有效性和可行性。

基于AVL和IC卡数据的公交通勤特性研究

选取成都市104路公交作为研究线路,并通过阈值法提取通勤人群样本,结果从11843名公交乘客中筛选了1384名公交通勤乘客。其次,利用基于AVL数据的到离站推导算法和公交车辆上车站点识别算法,得到乘客上车站点信息。然后使用乘车频次统计法和空间聚类法得到1384个通勤OD。最后,利用上述方法推导成都市工作日早高峰所有公交通勤乘客的OD矩阵,并对通勤出行需求进行仿真,然后以104路为例分析其刷卡次数分布特征和通勤OD频次分布特征。相比较于传统的基于AVL数据的OD推导,结合IC卡数据更加准确地推导通勤OD并可视化模拟了通勤出行需求的时空特征,研究结果可为成都市的公交线网规划提供一定的参考价值。

河谷型城市公交网络脆弱性研究——以兰州市为例

应用复杂网络理论,以兰州市为例研究河谷型城市公交网络的脆弱性.首先,根据L空间模型构建城市公交站点网络,分析该网络静态拓扑特性.然后,基于随意攻击和蓄意攻击两种攻击模式,建立城市公交网络脆弱性测度指标,并对两种攻击模式下公交网络的脆弱性进行分析.研究结果表明,由于兰州市特殊的河谷型地形特征,在蓄意攻击下的脆弱性远远强于其在随意攻击下的脆弱性.最后,结合公交网络脆弱性特征研究公交网络核心站点选取策略.结果表明,基于度的核心站点选择更适合兰州市公交网络,这为兰州市交通规划和交通网络优化决策提供理论依据.

城市中心体系与公共交通模式耦合发展——《大伦敦规划》的经验与启示

城市中心体系是制定并落实空间发展战略的核心内容,是优化空间结构的关键策略。城市中心体系与公共交通模式紧密耦合,是大伦敦空间发展战略的核心和标志性理念。首先,梳理大伦敦城镇中心网络的政策发展过程,明确特点与分级方法。其次,围绕城市空间、交通空间、要素空间,从宏中微观视角分析政策传递的耦合、叠合、联合特征。再次,针对国家指引优化、地方指南引导、体检指标传递,从国家-市区层面解读政策实施评估。最后,指出亟须建立健全城市中心规划评估体系,明确识别评估方法,完善监测体检机制;认为指引指南、创新机制、体检评估有助于传递深化战略政策要求;强调亟须提升政策移植适应能力,有必要在城市发展战略层面将城市中心体系与公共交通模式紧密耦合。

基于最短道路的城市公交智能咨询系统的研究与实现

研究基于最短道路的城市公交智能查询系统,首先针对城市公交线路网络图建立数学模型;然后研究基于上述数学模型的数据库建立方法和相应的算法设计,和以Dijkstra算法为基础的、基于道路最短的公交线路查询算法,并通过简单模拟数据验证算法的有效性;最后简要介绍按此思想设计实现的城市公交智能查询系统。

城区内涝条件下城市公交-地铁双层交通网络的脆弱性分析

为提高城市公共交通应对内涝的能力,利用复杂网络理论的Space-L方法构建了武汉市中心城区的地铁、公交无向加权网络,并在此基础上运用ArcGIS软件构建了不同耦合半径的公交-地铁双层交通网络,确定了连边的权重和节点的重要度,计算了静态下地铁网络、公交网络和不同耦合半径的公交-地铁双层交通网络的介数、平均路径长度和聚类系数等复杂网络特性指标;针对内涝导致的单一站点失效和多站点失效情况,以最大联通子图比例、网络连通率和网络效率为指标进行了故障模拟,分析了节点故障与连边故障对城市公交-地铁双层交通网络脆弱性的影响。结果表明:城市公交-地铁双层交通网络的最大联通子图比例、网络连通率和网络效率3项指标在攻击下的下降程度和下降速率都低于单一地铁网络和公交网络,城市公交-地铁双层交通网络的抗毁性能高于单一交通网络;对比节点故障与连边故障发现,节点故障下网络的脆弱性更大。

城市公交服务网络能力计算研究

构建了公交服务网络,定义了公交服务网络总体能力、总体有效能力、潜在能力和无效能力的概念,分析了公交服务网络能力的影响因素;考虑各影响因素对公交服务网络能力的影响,建立了公交服务网络总体有效能力模型,同时给出基于遗传算法的求解算法;针对大规模混合整数规划采用遗传算法进行求解可以提高求解效率,通过相关案例对模型和算法的可行性和有效性进行了检验.实例计算表明,该算法在处理混合整数规划具有一定的实用性,为进一步深入研究公交服务网络能力奠定基础.