成网条件下城市轨道交通乘客出行路径选择问题研究
|
摘要
摘要：随着我国大城市加快城市轨道交通网络的建设速度,运营管理逐步由单线向网络化发展。客流是成网条件下运营管理的基础,是票款清分、应急指挥和运营计划合理制定等的重要依据。在网络化运营条件下,由于“一票制”的实施,虽然可以通过AFC得到精确的网络OD数据,但是无法对乘客出行路径进行记录。为了解决这一问题,本文对成网条件下乘客出行路径选择进行研究。
论文首先分析了影响乘客出行路径的各种因素,在拥挤、换乘等影响因素的基础上加入了对于进出站额外时间,以及长途乘客对于座位的需求等因素的分析；其次,提出对乘客进行分类,将乘客分为熟悉型和陌生型两类,分析其路径选择依据和特点,并分别给出了综合出行阻抗的计算方法；之后对可行路径的两种搜索算法,即删除算法和双向搜索算法进行了详细的介绍；然后,选用阻抗分层的多路径客流分布模型进行客流分配计算,并改进了客流分配比例修正方法,加入座位需求系数；最后,通过调查问卷得到相应参数后,结合现有客流数据,以北京城市轨道交通网为基础,进行了乘客出行路径选择问题的相关计算,得到了OD间不同路径的客流分配比例,以对以上研究过程以及相应的改进方法进行验证。
With the accelerated progress of Urban Mass Transit system construction in some major cities, the operation management mode brings about a big change from dependent operation by line to network operation. As the foundation of network operation management, passenger flow is a key basis to ticket fare clearing, emergency command and operation scheme making. Due to the application of the AFC system in the One-Ticket transfer network, the OD data can be easily collected accurately, but the travel route of passengers can't be recorded clearly. So precisely in order to solve this problem, this paper studies on passenger travel routes choice in the network operation conditions.
First of all, the paper analyses different kinds of factors influencing passengers' choice. Based on the crowds and the queuing time whiling transferring to another rail, the paper add other two factors, additional time of into or out stations and seat demand of long-distance passengers. Second, the paper for the first time put forward to classify passengers into two categories, familiar type and strange type. The paper analysis travel routes choice, and get a formula of comprehensive travel impedance. Third the paper introduces two algorithms, Deletion Algorithm and Bi-directional Search Algorithm. Then ratio correction method of multi-route distribution model is improved. Finally the paper uses passenger flow data and parameter which is from questionnaires to calculate passenger travel routes choice and get final calculation result, which verifies the above studies.
论文首先分析了影响乘客出行路径的各种因素,在拥挤、换乘等影响因素的基础上加入了对于进出站额外时间,以及长途乘客对于座位的需求等因素的分析；其次,提出对乘客进行分类,将乘客分为熟悉型和陌生型两类,分析其路径选择依据和特点,并分别给出了综合出行阻抗的计算方法；之后对可行路径的两种搜索算法,即删除算法和双向搜索算法进行了详细的介绍；然后,选用阻抗分层的多路径客流分布模型进行客流分配计算,并改进了客流分配比例修正方法,加入座位需求系数；最后,通过调查问卷得到相应参数后,结合现有客流数据,以北京城市轨道交通网为基础,进行了乘客出行路径选择问题的相关计算,得到了OD间不同路径的客流分配比例,以对以上研究过程以及相应的改进方法进行验证。
With the accelerated progress of Urban Mass Transit system construction in some major cities, the operation management mode brings about a big change from dependent operation by line to network operation. As the foundation of network operation management, passenger flow is a key basis to ticket fare clearing, emergency command and operation scheme making. Due to the application of the AFC system in the One-Ticket transfer network, the OD data can be easily collected accurately, but the travel route of passengers can't be recorded clearly. So precisely in order to solve this problem, this paper studies on passenger travel routes choice in the network operation conditions.
First of all, the paper analyses different kinds of factors influencing passengers' choice. Based on the crowds and the queuing time whiling transferring to another rail, the paper add other two factors, additional time of into or out stations and seat demand of long-distance passengers. Second, the paper for the first time put forward to classify passengers into two categories, familiar type and strange type. The paper analysis travel routes choice, and get a formula of comprehensive travel impedance. Third the paper introduces two algorithms, Deletion Algorithm and Bi-directional Search Algorithm. Then ratio correction method of multi-route distribution model is improved. Finally the paper uses passenger flow data and parameter which is from questionnaires to calculate passenger travel routes choice and get final calculation result, which verifies the above studies.
引文
[1]中国城市轨道交通年度报告[M].北京：中国铁道出版社,2010
[2]2010年中国城市轨道交通运营里程统计[J].城市轨道交通信息.2011(1)
[3]同济大学.《北京市轨道交通自动售检票系统清分管理中心(ACC)清分方法研究》[R].上海,2007
[4]刘剑锋,孙福亮,柏赞等.城市轨道交通乘客路径选择模型算法[J].交通运输系统工程与信息.2009(2)
[5]毛保华,四兵锋,刘智丽.城市轨道交通网络管理及收入分配理论与方法[M].北京：科学出版社,2007
[6]罗钦.基于网络运营的城市轨道交通客流分布理论及仿真[D]：学位论文.上海：同济大学.2009
[7]E W Dijkstra. A note on Two problem in connexion with graphs [J]. Numeric Mathematics,1959,1
[8]牛新奇,潘荫荣.轨道交通系统中清分算法的研究[J].计算机时代.2009(2)
[9]苏娟.城市轨道交通客流分配研究[D]：学位论文.北京：北京交通大学.2009
[10]高松,陆峰.K则最短路径算法效率与精度评估[J].中国图像图形学报.2009,8
[11]Wardrop J.G., Some theoretical of road traffic research. Proceedings of the Institute of Civil Engineers,1952, VI. part2
[12]Sheffi Y. Urban Transportation Networks:Equilibrium Analysis with Mathematical Programming Methods.1985
[13]Dial,R. B., A probabilistic multipath assignment model which obviates path enumeration. Transportation Research,1971,5
[14]Tranhan M., Probabilistic assignment:an algorithm. Transportation Science,1974,8
[15]叶霞飞,顾保南.城市轨道交通规划与设计[M].北京：中国铁道出版社,1999
[16]谷江河.城市轨道交通网络客流分布研究[D]：学位论文.上海：同济大学,2006
[17]路华普.交通规划理论与方法[M].北京：清华大学出版社,2006
[18]周淮,朱效洁,吴强.上海轨道交通网络化运营管理问题研究[J].城市轨道交通研究,2006.6
[19]顾伟华,毕湘利.建设安全可靠高效的城市轨道交通[J].城市轨道交通研究,2006,(5)
[20]城市轨道交通概论[M].中国铁道出版社,2009
[21]周立新,李英,缪和平.城市轨道交通系统的换乘研究[J].城市轨道交通研究,2001,4
[22]赵鹏,张秀媛,孙晚华.管理运筹学教程[M].北京：清华大学出版社：北京交通大学出版社,2008
[23]赖树坤.城市轨道交通票务清分方法研究[D]：学位论文.北京：北京交通大学,2008
[24]高松,陆峰,段滢滢.一种基于双向搜索的K则最优路径算法[J].武汉大学学报.2008,4
[25]罗钦,徐瑞华,江志彬等.基于运行图的轨道交通网络动态可达性研究[J].同济大学学报.2010,1
[26]王娟.平衡与非平衡交通分配模型的算法研究[D]：学位论文.武汉：武汉大学,2005.
[27]汪波,陈德爱,杨杰.北京城市轨道交通网络化运营探讨[J].现代城市轨道交通.2010,4
[28]徐瑞华,罗钦,高鹏.基于多路径的城市轨道交通网络客流分布模型及算法研究[J].铁道学报.2009,4
[29]J. Anez, T. De La, B. Perez. Dual graph representation of transport networks[J]. Transportation Reasearch B 1996,30(3)
[30]Majid M. Aldaihani,Luca Quadrifoglio, Maged M. Dessouky et al. Network design for a grid hybird transit service. Transportation,Reasearch, Part A,Volume 38,2004
[31]赵路敏,郝庆玲,杜世敏.北京市轨道交通线网客流及票款清分方法[J].都市快轨交通.2009,6
[32]张玉春,韩秀华,臧雪柏.基于双向搜索的公交路径选择算法及优化模型[J].吉林大学学报.2009,6
[33]高国飞.基于MNL的轨道交通乘客路径选择问题研究[D]：学位论文.北京：北京交通大学,2009
[34]郑丽娟.基于城市轨道交通网络运营的客流分布预测研究[D]：学位论文.上海：同济大学,2008
[35]郭寒英.基于出行者生理心理的城市客运交通出行行为研究[D]：学位论文.成都：西南交通大学.2007
[36]J. L.Horowitz. The stability of Stochastic Equilibrium in a 2-Link Transportation Network. Transportation Research Part B-Methodological,1984,18(1)
[37]Roger B, Chen, Mahmassani, Hani S. (2004).TRAVEL TIMEPE RCEPITION AND LEARNING MECHANISMS IN TRAFFIC NETWORKS. paper presented ai the 83rd Annual Meeting of the Transportation Research Board (Washington, D. C., Transportation Research Record).
[38]周立新,李英,缪和平.城市轨道交通系统的换乘研究[J].城市轨道交通研究.2001,4
[39]四兵锋,毛保华,刘智丽.无缝换乘条件下城市轨道交通网络客流分配模型及算法[J].铁道学报.2007,29(6)
[40]陆春江.城市轨道交通网络“一票通”换乘的票款分配比例模型[J].现代城市轨道交通.2004,5
[2]2010年中国城市轨道交通运营里程统计[J].城市轨道交通信息.2011(1)
[3]同济大学.《北京市轨道交通自动售检票系统清分管理中心(ACC)清分方法研究》[R].上海,2007
[4]刘剑锋,孙福亮,柏赞等.城市轨道交通乘客路径选择模型算法[J].交通运输系统工程与信息.2009(2)
[5]毛保华,四兵锋,刘智丽.城市轨道交通网络管理及收入分配理论与方法[M].北京：科学出版社,2007
[6]罗钦.基于网络运营的城市轨道交通客流分布理论及仿真[D]：学位论文.上海：同济大学.2009
[7]E W Dijkstra. A note on Two problem in connexion with graphs [J]. Numeric Mathematics,1959,1
[8]牛新奇,潘荫荣.轨道交通系统中清分算法的研究[J].计算机时代.2009(2)
[9]苏娟.城市轨道交通客流分配研究[D]：学位论文.北京：北京交通大学.2009
[10]高松,陆峰.K则最短路径算法效率与精度评估[J].中国图像图形学报.2009,8
[11]Wardrop J.G., Some theoretical of road traffic research. Proceedings of the Institute of Civil Engineers,1952, VI. part2
[12]Sheffi Y. Urban Transportation Networks:Equilibrium Analysis with Mathematical Programming Methods.1985
[13]Dial,R. B., A probabilistic multipath assignment model which obviates path enumeration. Transportation Research,1971,5
[14]Tranhan M., Probabilistic assignment:an algorithm. Transportation Science,1974,8
[15]叶霞飞,顾保南.城市轨道交通规划与设计[M].北京：中国铁道出版社,1999
[16]谷江河.城市轨道交通网络客流分布研究[D]：学位论文.上海：同济大学,2006
[17]路华普.交通规划理论与方法[M].北京：清华大学出版社,2006
[18]周淮,朱效洁,吴强.上海轨道交通网络化运营管理问题研究[J].城市轨道交通研究,2006.6
[19]顾伟华,毕湘利.建设安全可靠高效的城市轨道交通[J].城市轨道交通研究,2006,(5)
[20]城市轨道交通概论[M].中国铁道出版社,2009
[21]周立新,李英,缪和平.城市轨道交通系统的换乘研究[J].城市轨道交通研究,2001,4
[22]赵鹏,张秀媛,孙晚华.管理运筹学教程[M].北京：清华大学出版社：北京交通大学出版社,2008
[23]赖树坤.城市轨道交通票务清分方法研究[D]：学位论文.北京：北京交通大学,2008
[24]高松,陆峰,段滢滢.一种基于双向搜索的K则最优路径算法[J].武汉大学学报.2008,4
[25]罗钦,徐瑞华,江志彬等.基于运行图的轨道交通网络动态可达性研究[J].同济大学学报.2010,1
[26]王娟.平衡与非平衡交通分配模型的算法研究[D]：学位论文.武汉：武汉大学,2005.
[27]汪波,陈德爱,杨杰.北京城市轨道交通网络化运营探讨[J].现代城市轨道交通.2010,4
[28]徐瑞华,罗钦,高鹏.基于多路径的城市轨道交通网络客流分布模型及算法研究[J].铁道学报.2009,4
[29]J. Anez, T. De La, B. Perez. Dual graph representation of transport networks[J]. Transportation Reasearch B 1996,30(3)
[30]Majid M. Aldaihani,Luca Quadrifoglio, Maged M. Dessouky et al. Network design for a grid hybird transit service. Transportation,Reasearch, Part A,Volume 38,2004
[31]赵路敏,郝庆玲,杜世敏.北京市轨道交通线网客流及票款清分方法[J].都市快轨交通.2009,6
[32]张玉春,韩秀华,臧雪柏.基于双向搜索的公交路径选择算法及优化模型[J].吉林大学学报.2009,6
[33]高国飞.基于MNL的轨道交通乘客路径选择问题研究[D]：学位论文.北京：北京交通大学,2009
[34]郑丽娟.基于城市轨道交通网络运营的客流分布预测研究[D]：学位论文.上海：同济大学,2008
[35]郭寒英.基于出行者生理心理的城市客运交通出行行为研究[D]：学位论文.成都：西南交通大学.2007
[36]J. L.Horowitz. The stability of Stochastic Equilibrium in a 2-Link Transportation Network. Transportation Research Part B-Methodological,1984,18(1)
[37]Roger B, Chen, Mahmassani, Hani S. (2004).TRAVEL TIMEPE RCEPITION AND LEARNING MECHANISMS IN TRAFFIC NETWORKS. paper presented ai the 83rd Annual Meeting of the Transportation Research Board (Washington, D. C., Transportation Research Record).
[38]周立新,李英,缪和平.城市轨道交通系统的换乘研究[J].城市轨道交通研究.2001,4
[39]四兵锋,毛保华,刘智丽.无缝换乘条件下城市轨道交通网络客流分配模型及算法[J].铁道学报.2007,29(6)
[40]陆春江.城市轨道交通网络“一票通”换乘的票款分配比例模型[J].现代城市轨道交通.2004,5