基于驻站策略的公交在途停车次数优化文献综述

 2022-07-17 05:07

文献综述

基于驻站策略的公交在途停车次数优化文献综述

  1. 研究背景

随着我国经济的快速发展,城市化进程的加快以及人民生活水平的提高,道路使用者的数量也越来越多。城市交通网络好比是城市赖以生存的血管,对现代城市的运行和发展起到了不可或缺的作用。但是随着各个地方小汽车保有量的激增,交通拥堵问题日益严重,道路服务水平也逐年降低。其中公共交通更是作为城市经济和民众生活的最为重要的基础性设施,而“公交车”又是公共交通中最为常见,最有代表性的一种。公交车优点总体呈现在三个方面:数量多,普及面积广,几乎随处可见;价格便宜并且还能乘往较远的地方,方便居民上下班出行;目前社会正在采用电动公交车大大节省了空气污染以及能源消耗。如果大多数人们选择公交车出行,可大大减缓城市道路的交通压力。而公交车服务的优劣也就直影响着人们出行是否选择公共交通工具。

影响公交车的服务水平有很多原因,主要表现为公交车速度慢、乘车换乘不方便、路线不合理、乘坐公交车耗时太长、舒适性差、安全事故多、公交工作人员服务质量差,因而需要使用特定的公交通行保障手段来予以改善。为了有效解决串车问题以提高公共交通的缓堵能力,交通研究者在公交控制策略方面投入了大量的工作,常用的策略有驻站、跳站和公交信号优先等.现有研究组合多种策略,扬长避短,以期得到更为有效、适用且负面影响较小的公交调度方案。然而,我们这次选择在基于驻站策略的公交在途停车次数优化上来提高公交车运行的连续性、乘客的舒适度和整体服务水平。

  1. 国外研究概况

Zolfaghari S, Azizi N, Jaber M Y[1]建立了保持控制策略的数学模型。特别是,该模型使用了指定路线上公共汽车位置的实时信息。所开发模型的目标是将该路线上所有站点的乘客等待时间最小化。所发展的模型特点是灵活地采用公共汽车占用率可能很高的情况,或者低。开发了一种启发式方法来规避所描述问题的解决方案的复杂性。给出并讨论了数值算例和计算结果。用于城市公交运营。所开发的模型能够灵活地适应两种不同的总线负载条件(满负载和小于满负载)给定的公共汽车沿着给定的路线离开一个车站。成本所开发的模型的功能可以测量乘客的总等待时间。这个成本函数是在车站和那些车站等待新到达的时间满载公共汽车留下的乘客。在开发了模型,提出了停留时间的概念计算停车延误时间的函数上下客人数公共汽车的前门和后门。

客车运行的实时数学规划模型提出了一种考虑车辆通行能力约束的公交走廊。该模型的目标是使系统中所有乘客从到达时起所经历的总时间最小化。Delgado F, Muntilde;oz J, Giesen R, et al[2]考虑两种控制策略:(a)车辆保持,适用于任何站点,以及(b)限制进入车辆的乘客数量的登机限制,即使车辆的载客量小于实际载客量,以提高运行速度。从案例研究中得到的结果表明,相对于无控制策略,目标函数的减少是超过22%,而唯一持有策略的下降与没有对照组相比,超过10%。

Ibarra-Rojas O J, Delgado F, Giesen R, et al[3] 综述了客车规划、运行和控制的优化方法。研究的问题类型根据规划范围分为战略、战术和操作级别。提出了决策支持技术,这些技术在提高效率方面发挥着重要作用。这些新的类型的线可以补充更多的标准提高城市的流动性和可达性。另一个需要处理的重要方面是公交系统面临的自然不确定性,如乘客需求和旅行时间。通过AVL、APC和GPS生成的数据量越来越大,我们可以考虑这些不确定性,从而制定更稳健的运输规划和运营。在这种情况下,研究机会要考虑到不确定性是针对车辆/驾驶员调度问题的鲁棒、随机和动态方法的发展。

  1. 国内研究概况

杨震[4]通过在传统的延误三角形分析方法中引入启动波传输线,讨论了公交车在交通信号处的延误、停车次数、行程时间指标计算方法,作为干线公交协调控制效果的评价依据。综合考虑干线多路公交分布格局、线路站点设置状况以及多路公交行程时间、频率(间隔)、载运能力,详细阐述了干线公交协调控制过程,并提出了基于遗传算法的公交协调控制相位差优化方法。将公交协调控制方法应用于南京市中山北路干线,对其公共周期时长、相位有效绿灯时间、相位差等关键参数进行了优化,结果表明该方法能显著提升干线上公交车的运行效率。在一般信号协调控制的基础上,研究干线公交协调控制方法,作为一种正常通行状态下的干线公交保障技术,以期减少公交车在干线交通信号处的延误、停车次数以及行程时间。

王旭,陈旭梅,寇伟彬, 等[5]在分析国内外研究的基础上,通过实地调研北京市多条公交线路数据,并结合北京市公交车特点,对影响公交车停靠时间的各因素进行了量化分析;继而综合考虑多个因素,建立了公交站点停靠时间预测模型。首先分析了各因素对停靠时间的影响程度,选择上下车人数、车门数及车内拥挤度三因素为模型变量;对3门车下车客流进行了 比 例 分 配;利 用 SPSS软 件 比 较 多 种函数回归模型,并选取拟合优度最高的函数作为乘客上下车时间预测模型,最终得到停靠站时间预测模型。最后得出结论:上下车人数是影响公交车在站点停靠 时间的主要因素,在建立公交站点停靠时间模型时还需综合考虑车门数、车内拥挤度等因素;通过研究发现,公交车台阶数对公交车在站点的停靠时间影响不大,在公交车站点停靠时间研究中可忽略这一因素。

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