（交通運輸規(guī)劃與管理專業(yè)論文）城市公共交通線網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)研究——以揚州市為例.pdf

論文摘要 城市公按交通規(guī)劃是城市公共交通建設的基礎和依據(jù)，公交線路系統(tǒng)的布設 不僅要符合巍前城市釋流發(fā)生葶鞋分布的客觀規(guī)律，而且反映朱來發(fā)展的交通變 純。霞梵，大力發(fā)展道路乖j 用率綴高的城市公交，提離公交出紓沈例，適強減少道 路使用率低的自行車出行及非公交機動車，使城市公按交通布設更趨合理、科學， 是今螽一段辯麓內(nèi)緩懿交遵供求矛詹靜禳本密路。寂艨稀學方法瑟城審公交線黯 進行系統(tǒng)規(guī)劃，使在客流調(diào)查基礎上布設的公交線路系統(tǒng)最能有效地滿熙城市居 爨瓣窶孬要袋，勢使爨褥囂闋聶綴，囂辯能袋各轉(zhuǎn)交遙騫瓿袋運，達娶整令系統(tǒng)熬 高效率、低成本的最健效果，意義十分重大。 本文逶避硬究城蠢公交網(wǎng)終戇優(yōu)純鼓零，對城零公共交遴題絡優(yōu)佬模型磋 究。以公交乘客分布壁( o - d 矩陴) 為依攢，以方便廂民出行為目的，并兼顧公 交公司的利靛，對公交線網(wǎng)進行優(yōu)化，研炎城市公共交通嬲絡優(yōu)化系統(tǒng)灝關(guān)聯(lián)鮑 主要指標，建立城市公變線網(wǎng)優(yōu)化的數(shù)學模型，同時結(jié)合該模墅以揚閘市為實例， 對現(xiàn)有公交線網(wǎng)進行分析，并戍用建立的模型進行優(yōu)化，進而對結(jié)果進聾亍評價。 a b s t 從c t a st h eb a s i so ft h eu r b a nt r a n s p o r t a t i o n p l a n n i n g ，t h ep u b l i ct r a n s p o r t a t i o n n e t w o r k p l a n n i n gi sn o to n l yg i v ee x p r e s s i o nt ot h er e g u l a t i o no ft h eu r b a n p a s s e n g e r p r o d u c t i o na n dd i s t r i b u t i o n , b u ta l s or e f l e c tt h et r a n s p o r t a t i o nc h a n g et e n d e n c yi n f u t u r e d e v e l o p i n gt h eu r b a nt r a n s p o r t a t i o n , r a i s i n gt h er a t eo ft h eb u s , r e d u c i n gt h e r a t eo f b i k e , m a k i n gt h et r a n s p o r t a t i o nn e t w o r km o r er e a s o n a b l ea n ds c i e n c e , i sv e r y i m p o r t a n t b e i n gp l a n n e ds c i e n t i f i c a l l y , u r b a nt r a n s p o r t a t i o nn e t w o r ks y s t e mw h i c hi s b a s e do nt h ep a s s e n g e r i n v e s t i g a t i o n , c a ns a t i s f yt h ep a s s e n g e re f f e c t i v e l ya n ds h o r t e n t h et r a v e lt i m e ，s ot h ew h o l et r a n s i ts y s t e mc a nu n i t ef l u e n t l y , r u ni nh i g h e s te f f i c i e n t a n dl o w e s tc o s t b yr e s e a r c h i n gt h eo p t i m i z a t i o nt e c h n i q u eo fp u b l i ct r a n s p o r t a t i o nn e t w o 叱 n e t w o r k o p t i m i z a t i o nm o d e l i sp u tf o r t hr e g a r d i n gt h el e a s tt r a v e lt i m e b yb u sa n dt h e l o w e s tc o s t 觴o b j e c t i o nf u n c t i o n ，f u r t h e r m o r e , t h er e l a t e di n d i c a t o rs y s t e mi sa l s o a n a l y z e d a sae x a m p l e ，t h ei m p r o v e dm o d e li s p u tf o r w a r df o ry a n g z h o uc i t y sp u b l i c t r a n s p o r t a t i o n n e t w o r k p l a n n i n g , a n du s i n gm a n y i n d i c a t o rt oe s t i m a t et h er e s u l t 緒論 第一節(jié)研究的意義 近年來，隨著改革開放的深入和社會主義市場經(jīng)濟體制逐步確立，我國城市 的經(jīng)濟建設迅猛發(fā)展，基本建設規(guī)模不斷擴大，這給城市建設帶來了無限生機。 經(jīng)濟的迅速增長與發(fā)展，城市交通量急劇增長，同時也給我國城市帶來了一系列 的交通問題，諸如：交通擁擠阻塞、交通噪聲和廢氣污染嚴重等等。 我國的大部分城市經(jīng)濟發(fā)展迅速，而城市公共交通發(fā)展的速度卻未能趕上城 市發(fā)展的水平，所以目前城市交通擁擠，市民“乘車難”的現(xiàn)象，仍然是一個非 常突出的問題。以揚州為例，揚州市的日客運量目前已達到1 7 4 萬人次日，預 計2 0 0 5 年日客運量將達到2 0 4 萬人次日，但目前揚州市整體公交線路網(wǎng)密度水 平僅為1 8 7 k m k m 2 ，遠遠低于2 5k i n k i n 2 的城市公共交通平均密度，在規(guī)劃區(qū)存 在不少公交服務薄弱地區(qū)；每天上下班途中時間過長，不僅使人身體疲勞，而且 會引起勞動生產(chǎn)率下降，由于乘車難造成的損失是驚人的，所以，研究解決城市 公共交通問題是一項十分有意義的工作。 解決城市乘車難狀況的措施和方法是多方面的，首先必須對各城市目前的交 通狀況進行全面的調(diào)查、分析和研究，尋找出關(guān)鍵的問題，充分利用現(xiàn)有公共交 通設施來提高現(xiàn)有車輛的營運效率。大量資料表明，公交線網(wǎng)布局不合理是目前 我國城市公交的主要問題之一，因此，研究城市公交線路網(wǎng)布局具有普遍的現(xiàn)實 意義。它的主要意義歸納如下： ( 1 ) 城市公共交通營運線網(wǎng)的合理規(guī)劃，具有提高公交營運效果和改善服 務質(zhì)量的雙重意義，尤其是公交緊張狀況普遍存在，現(xiàn)階段優(yōu)化線網(wǎng)是緩解公交 緊張的主要措旌之一。 ( 2 ) 公交線路網(wǎng)優(yōu)化與靜、動態(tài)公共汽車運行調(diào)度優(yōu)化一起構(gòu)成公交系統(tǒng) 化的基礎，它可以對公交系統(tǒng)的有效性、經(jīng)濟性、安全性和可靠性起到重要的作 用。 ( 3 ) 線路網(wǎng)方案和調(diào)度方案確定后，就可直接確定公共汽車的性能和數(shù)量， 也就是說，可以基本上確定公交公司的規(guī)模。所以，未來線路網(wǎng)規(guī)劃是其他方面 規(guī)劃的基礎和前提，它可以為其他規(guī)劃提供科學的基礎依據(jù)。 ( 4 ) 建設良好的城市交通環(huán)境，推動土地開發(fā)和城市發(fā)展。城市土地利用 決定了城市不同社會經(jīng)濟活動在不同區(qū)域的集聚程度和分布特性，也決定了城市 客運交通發(fā)身、吸引源的分布特性，對城市客運交通新要求、客運交通網(wǎng)絡布局 具有決定性的影響。合理的用地結(jié)構(gòu)有利于客運交通系統(tǒng)的發(fā)展，而客運交通系 統(tǒng)的發(fā)展將促進用地結(jié)構(gòu)的調(diào)接。 ( 5 ) 在認真調(diào)查的基礎上，用科學的方法進行預測，并應用系統(tǒng)工程、網(wǎng) 絡圖論優(yōu)化技術(shù)等學科知識，借助計算機這個現(xiàn)代化的計算工具進行優(yōu)化計算， 更具有科學性和合理性。 第二節(jié)國內(nèi)外研究概況 公交線路網(wǎng)的優(yōu)化方法的發(fā)展，可以認為分為三個階段：第一階段，戰(zhàn)后至 6 0 年代初，這階段主要是采取經(jīng)驗定線法，這種方法有兩種形式：一、自然沿 變法，主要是隨著城市的擴大而使公交線路逐漸增加，增加的主要依據(jù)是市民的 反映和公交公司的觀察和經(jīng)驗的總結(jié)；二、權(quán)威定線法：主要是依靠某些權(quán)威機 構(gòu)或個人依據(jù)個人的經(jīng)驗或知識確定線路網(wǎng)方案。這種確定線路的主要優(yōu)點是l 、 速度快，程序簡單；2 、費用低；3 、較為符合某局部居民的出行習慣，缺點是l 、 缺乏整體性；2 、隨著城市規(guī)模的擴大難免帶有一定的盲目性。 第二階段，6 0 年代至8 0 年代初，這階段隨著系統(tǒng)工程這門學科的發(fā)展應用， 線路網(wǎng)確定方法也隨著進一步的改進，這階段的主要方法是系統(tǒng)分析法，所謂系 統(tǒng)分析法是指利用系統(tǒng)分析的方法把城市公共交通系統(tǒng)分解成幾個子系統(tǒng)，并進 一步分解成影響各種子系統(tǒng)的元素，然后利用往年的統(tǒng)計資料，對各個元素進行 定量計算分折，然后根據(jù)計算結(jié)果逆行布線，并用一定的指標進行評價，之后確 定優(yōu)化方案，這個階段的優(yōu)點是：l 、布線成本低；2 、如果統(tǒng)計資料準確具有一 定的優(yōu)化效果，特別是小城市，基本上能夠說明問題，缺點是：l 、需要的統(tǒng)計 資料多；2 、過于粗線條和理想化：3 、城市規(guī)模太大時人工計算量太大，并且難 以保證準確度。 第三階段，是上個世紀8 0 年代至今，這階段是世界研究城市公共交通的高 潮，到現(xiàn)在，大概有十幾種方法出現(xiàn)。 l 、國內(nèi)分為兩大類型：一類是單純的定量模型，由上個世紀8 0 年代中楊兆 升、吳稼豪、熊桂林等設計的多種公交線網(wǎng)優(yōu)化模型，這些模型基本上是圍繞總 的出行時間，或者總的出行距離，或者總的直達客流量最大等為目標，運用數(shù)學 規(guī)劃理論和方法建立的模型，其目標函數(shù)較為單一。9 0 年代，由于解決復雜模 型的求解算法不斷被提出或完善，如模擬退火法、高級神經(jīng)網(wǎng)絡法、遺傳算法。 現(xiàn)在，人們設計的公交網(wǎng)絡優(yōu)化模型也相對復雜一些，考慮問題全面一些，如運用 o l 規(guī)劃問題模型設計的公交線網(wǎng)的非線性o - 1 規(guī)劃模型，相應的還有運用雙層 規(guī)劃方法建立的模型等。 另一類是以定性為主的模型在實際中運用最多。這類模型有“逐條布設，優(yōu) 化成網(wǎng)”，該方法在定線過程中，選取與客流走向一致的線路方向，通過采取線 路長度限制、線路運載能力限制、復線數(shù)量約束等措旖，基本上滿足乘客量最大 化、線路均勻分布、客流分布均勻等優(yōu)化目標，比較使用。城市公交線網(wǎng)調(diào)整p s o 算法，也是一種逐條、預選與搜索、優(yōu)化成網(wǎng)方法。 2 、國外研究公交網(wǎng)絡的配流問題，國外有大量的文獻和研究成果。其中最為 典型的是8 0 年代提出的出行策略理論。基于出行策略理論的典型分配模型是 s p i e s s 和f l o r i a n ( 1 9 8 4 、1 9 8 9 ) 提出的適用于非擁擠公交網(wǎng)絡的客流分配模型。 針對傳統(tǒng)網(wǎng)絡表示方法的不足，n g u y e n 和p a l l o t t i n o 在1 9 8 8 年引入了超級路徑 的概念。在線路選定方面，比較具有代表性的有：n e w e l l ( 1 9 7 9 ) 和c e d e r ( 1 9 8 6 ) 等， 這些研究只是局限于單一線路的設計和重新設計，沒有考慮整個公交網(wǎng)絡的設計 或重新設計，也沒有考慮公交用戶的線路選擇行為。 第三節(jié)研究內(nèi)容 本文將對城市公交線路網(wǎng)優(yōu)化進行研究，研究內(nèi)容主要有： l 、公交線路網(wǎng)優(yōu)化的基礎研究： ( 1 ) 路網(wǎng)的分析，對于常規(guī)公交線網(wǎng)來說，道路網(wǎng)是公共交通網(wǎng)絡的基礎， 但并非所有的道路都適合公交車輛行駛。要考慮道路集合線形、路面條件弄口容量 限制等因素，并將所有適合公交車輛行駛的道路定為“基礎道路網(wǎng)”； 1 2 ) 根據(jù)居民出行的o _ d 調(diào)查分析以及城市土地利用狀況等其他有關(guān)數(shù)據(jù) 的調(diào)查分析基礎上用“四階段法”預測交通需求分布量( o - d 矩陣) ，遵循理論 與實踐相結(jié)合的原則、系統(tǒng)化的原則、宏觀與微雙扭結(jié)合的原則、定量與定性相 結(jié)合的原則、發(fā)展與控制相結(jié)合的原則，從全方式居民出行生成預測著手，至居 民出行分布預測，再至居民的交通方式劃分，從而得到規(guī)劃年的公共交通出行分 布o - d 矩陣。 公共交通需求預測的內(nèi)容包括社會經(jīng)濟預測和公共交通需求預測兩大部分。 其中公共交通需求預測包括城市居民公共交通出行預測、城市流動人口公共交通 出行預測和城市對外公共交通出行預測。 2 、城市公共交通網(wǎng)絡優(yōu)化模型研究。以公交乘客分布量( o - d 矩陣) 為依 據(jù)，以方便居民出行為目的，并兼顧公交公司的利益，對公交線網(wǎng)進行優(yōu)化，遵 循：1 ) 為更多的乘客提供服務；2 ) 使全體乘客的總出行時間，減少換乘次數(shù)； 3 ) 線網(wǎng)的效率最大；4 ) 保證適當?shù)墓痪€網(wǎng)密度，即良好的可達性；5 ) 保證 線網(wǎng)的服務面積率，減少公交盲區(qū)。確定本論文對公交線網(wǎng)優(yōu)化的主要目標集中 在1 ) 乘客直達率盡可能高；2 ) 公交線營運收入盡可能高；3 ) 線路的斷面流量 盡可能均勻。并研究路線的約束條件，如停車場容量、道路寬度、公交車保有量 等能力約束。 3 、對城市公共交通網(wǎng)絡優(yōu)化內(nèi)容進行評價。依據(jù)國家規(guī)范標準，對現(xiàn)有公交 發(fā)展水平以及公交線網(wǎng)優(yōu)化的一些總體性指標進行評價，選擇公交線路總長度、 線路總長度、線路重復系數(shù)、線路網(wǎng)密度等指標進行評價。 4 第二章 城市公共交通網(wǎng)絡對道路網(wǎng)的基本要求 第一節(jié)城市道路網(wǎng)絡概述 一、城市道路網(wǎng)絡概述 1 9 6 3 年柯林布卡在專著城市汽車交通中明確提出道路網(wǎng)分級組成的 方法，并被英、美等國的道路規(guī)劃手冊采用，然而世界各國道路等級多以“快 速路”，“主干路”、“次干路”等加以稱呼，但其內(nèi)涵卻各不相同。 l 、美國方法 美國是汽車交通十分發(fā)達的國家，城市道路分類方法極具代表性。表2 一l 是 美國城市道路詳細分類及功能要求。從表中可以看出美國城市道路依據(jù)道路交通 流特性、道路兩側(cè)用地、道路間距、交叉口間距、交通流分擔比例、車速限制及 停車限制等特征和條件分為高速路( f r e e w a ya n de x p r e s s w a y ) 、主干路( p r i m a r y a r t e r i a l ) 、次干路( s e c o n d a r ya r t e r i a l ) 、( c o l l e c t o r ) 與地方道路( l o c a l ) 五個等級。具體地，見表2 - 1 美國城市道路分類一覽表表2 - 1 蝴連續(xù)間距承擔最d 呶車速 等級停車各注 的比唰性( 英里)比例口i 葡眶限制 對干道系統(tǒng)通 高速路 5 1 0連續(xù)4l 英里4 5 5 5 禁止 行能力的補充 0 5 主干路5 一1 0連續(xù)l 一24 0 6 53 5 4 5禁止 英里 0 2 5一般道路系統(tǒng) 次干路 1 0 2 0連續(xù)0 5 12 5 4 03 0 - 3 5 英里禁止的骨架 集散可連 3 0 0 不鼓勵 5 一l o( 0 55 一1 02 5 - 3 0 限制 道路續(xù)英尺通過性交通 地方不連 3 0 0不鼓勵 6 0 - 8 0 不限制 1 0 3 02 5允許 道路續(xù)英尺通過性交通 2 、我國城市道路分類 國標城市道路交通規(guī)劃設計規(guī)范將城市道路分為快速路、主干路、次 干路、支路四大類。國標指出城市道路分類依據(jù)包括道路在道路網(wǎng)中的地位、交 通功能以及對沿線建筑物的服務功能等諸多因素。此外，國標還對各類道路的設 計標準、道路兩側(cè)用地、交通管理等提出具體要求。國標城市道路交通規(guī)劃設 計規(guī)范提出的各類道路規(guī)劃要求： ( 1 ) 快速路 快速路應與其他干路構(gòu)成系統(tǒng)，與城市對外公路有便捷的聯(lián)系：快速路上的 機動車道兩側(cè)不應設置非機動車道，機動車道應設置中央隔離帶：與快速路交匯 的道路數(shù)量應嚴格控制：快速路兩側(cè)不應設置公共建筑出入口。 ( 2 ) 主干路 主干路上的機動車與非機動車應分遵行駛：交叉口之問分隔機動車與非機動 車的分割帶宣連續(xù)：主干路兩側(cè)不宜設置公共建筑物出入口。 ( 3 ) 次干路 次干路兩側(cè)可設置公共建筑物，并可設置機動車和非機動車的停車場、公共 交通站點和出租汽車服務站等。 ( 4 ) 支路 支路應與次干路和居住區(qū)、工業(yè)區(qū)、市中心區(qū)、市政公用設旅用地、交通設 施用地等內(nèi)部道路相連接；支路可與平行快速路的道路相接，但不得與快速路直 接相接；在快速路兩側(cè)的支路需要連接時，應采用分離式立體交叉跨過或穿過快 速路；支路應滿足公共交通線路行駛的要求。 二、城市道路網(wǎng)絡的作用及形式擔1 l 、城市道路網(wǎng)絡的作用 城市道路網(wǎng)絡是城市交通的主要組成部分，它負擔著各種機動車、非機動車、 行人以及地面有軌交通的運行。城市道路既是交通規(guī)劃的主脈，又是城市規(guī)劃的 骨架，其網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)布局是否合理，關(guān)系到城市規(guī)劃和城市交通的大局，因而占有 重要的地位，起著舉足輕重的作用： ( 1 ) 滿足客貨車流、人流的安全暢通，提高經(jīng)濟和社會效益 城市居民去上班、上學、購物、旅游觀光、探親訪友以及參加各種經(jīng)濟、社 會、問題活動，都需要城市路網(wǎng)的服務。在社會主義市場經(jīng)濟條件下，“時問就 是金錢，效益就是生命”，人們對交通的快速、安全、舒適的要求也越來越高。 快速便捷的交通客運給居民節(jié)約出更多的休息和學習時間，產(chǎn)生社會效益；物質(zhì) 生產(chǎn)是城市最基本的經(jīng)濟活動，生產(chǎn)所需要的原材料、機器設備、能源等要靠城 市道路運到生產(chǎn)廠家；廠家的產(chǎn)品又要靠道路運送到各銷售點去銷售，并且城市 的生產(chǎn)活動是由多部門、多層次共同來完成的，需要道路網(wǎng)絡從中聯(lián)絡。因此， 城市的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、布局越合理，則城市的生產(chǎn)效益越高，產(chǎn)品和資金的周轉(zhuǎn)期越 短，從而可獲得較好的經(jīng)濟效益。 ( 2 ) 促進城市土地的開發(fā)以及城市的發(fā)展與合理布局 城市道路路網(wǎng)布局形式和城市空間發(fā)展形態(tài)是相輔相成的關(guān)系。城市空間形 態(tài)的變化起源于城市她域空問結(jié)構(gòu)的演化和波動，城市地域空聞結(jié)構(gòu)的演變是城 市地域功能結(jié)構(gòu)變化的直接反映和最終結(jié)果。城市地域功能結(jié)構(gòu)變化的主要影響 因素是地域的土地價格和利用方式，某一地區(qū)的土地價格和利用方式很大程度上 取決于該地區(qū)的空間可達性。城市道路網(wǎng)和城市空間可達性是相互依存、彼此依 賴的。在某一特定時間，交通網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)和能力影響城區(qū)內(nèi)部交通的便易程度， 即交通系統(tǒng)的特性決定遍及市區(qū)的空間可達性。某一城市空間可達性的變化對該 地區(qū)的土地利用具有直接影響，反映土地價格的地租曲線是一個所以距離變化的 減函數(shù)，隨空間可達性變化的增函數(shù)，某一特定區(qū)位的土地潛在使用功能隨空間 可達性的變化而變化。所以，一方面城市道路網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)和布局必須以城市現(xiàn)狀 土地利用為基本立足點：另一方面，城市道路網(wǎng)規(guī)劃應有意識地與未來城市規(guī)劃 土地布局相結(jié)合，充分發(fā)揮交通的先導作用，誘導城市結(jié)構(gòu)功能和土地利用的發(fā) 展。 ( 3 ) 引導城市居民出行方式的改變 在我國許多城市，特別是中小城市，由于居住的高密度與土地利用的集約化， 使得步行和自行仍然成為人民出行的重要方式。這與城市道路網(wǎng)絡系統(tǒng)不完善同 擁擠引起的公共交通服務質(zhì)量低有很大關(guān)系。1 9 9 4 年國家確定發(fā)展私人小汽車 作為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)政策，但城市交通調(diào)查表明，自行車與公共交通仍然是 居民的重要出行方式。如2 0 0 1 年揚州市進行的居民出行調(diào)查中，居民出行選擇 步行和自行車的占6 0 ，選擇公共汽車的僅占2 0 口優(yōu)化城市公交線網(wǎng)，統(tǒng)一 制定運營圖，擴大公共汽車的覆蓋率、直達率，提高公交的交替系數(shù)，形成快速 客運交通走廊，從而誘導非機動車出行向公交轉(zhuǎn)化是十分必要的。 7 ( 4 ) 改善城市環(huán)境 由于人口增長、工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展以及交通運輸工具的影響，現(xiàn)代城市居民面臨 著環(huán)境污染的蔓延和生態(tài)環(huán)境的惡化。早在第二次全國環(huán)境保護會議上，明確制 訂了經(jīng)濟建設、城鄉(xiāng)建設、環(huán)境建設同步規(guī)劃，同步實旖、同步發(fā)展，實現(xiàn)經(jīng)濟 效益、社會效益和環(huán)境效益同時發(fā)展的環(huán)境保護戰(zhàn)略方針。進行城市交通規(guī)劃， 也要考慮到提高城市居民生活質(zhì)量和生活環(huán)境的要求。完善的城市道路網(wǎng)絡將對 改善居民生活環(huán)境有以下幾方面的作用： 完善的道路網(wǎng)絡提高了公交車的運彳亍速度，減少了私人機動車的出行，減 少起污染物的排放； 層次分明，功能清晰的道路網(wǎng)絡中各等級道路銜接良好，車流運行暢通， 減少了由于車輛停止與發(fā)動而產(chǎn)生的比其他正常行進時多數(shù)倍的污染物； 完善的道路網(wǎng)絡減少了交通對居民生活環(huán)境的直接干擾，在很大程度上減 少交通產(chǎn)生的噪音、震動及污染，為城市居民創(chuàng)造良好的生活環(huán)境。 2 、城市道路網(wǎng)絡的形式 城市道路網(wǎng)絡形式是多種多樣的，歸納和分析世界上現(xiàn)有城市道路網(wǎng)絡形式 大致分為八種： ( 1 ) 線性或帶形道路網(wǎng) 線性道路網(wǎng)是以一條干道為主軸，沿線兩側(cè)布置工業(yè)與民用建筑，從干道分 出一些支路聯(lián)系每側(cè)的建筑群。線形道路網(wǎng)布局又可以分為兩種方式，一種方式 是千道一側(cè)為居住區(qū)，另一側(cè)是工業(yè)企業(yè)區(qū)，千道的中部中心區(qū)，兩側(cè)各有一個 副中心。另一個方式為沿干道為五個或多個建設區(qū)，中間為居住及行政商業(yè)服務 業(yè)中心，兩側(cè)各為一個工業(yè)企業(yè)區(qū)，最外側(cè)各有居住區(qū)及商業(yè)服務業(yè)副中心和工 業(yè)區(qū)分開布局。 還有一種和線形道路網(wǎng)布局相似的帶形城市道路網(wǎng)，這種布局往往以中間的 干道為主軸，兩側(cè)各有條和主軸平行的道路為輔助干道，這樣以三條道路為主 要脈絡和一些相垂直的支路，組成類似方格形的道路網(wǎng)。我國的蘭州、深圳就有 這樣的道路網(wǎng)絡。 ( 2 ) 環(huán)行放射式道路網(wǎng) 這種道路網(wǎng)布局形式，從城市中心起向四周有若干條放射線和以城市中心為 圓心的幾條環(huán)行線所組成，城市中心即為中心區(qū)四周分布幾個副中心，比較理想 的布局方式是中心向四周一定范圍內(nèi)為居住區(qū)，包括工作、生活、商業(yè)服務業(yè)、 娛樂等，市區(qū)外圍為工業(yè)區(qū)。城市用地由組團式組成，由城市干道和綠化地帶分 隔。 ( 3 ) 方格形道路網(wǎng) 由東西向和南北向的平行線和垂直線所組成。我國城市道路網(wǎng)傳統(tǒng)的形式多 為方格形，或稱棋盤式的，北京、西安老城區(qū)道路網(wǎng)是典型代表。成都、桂林、 太原中心區(qū)( 老城) 也是方格式的，很多縣城的道路網(wǎng)也是如此。 ( 4 ) 交通走廊式道路網(wǎng) 城市中心區(qū)道路網(wǎng)成一定割據(jù)后，城市沿著放射千道發(fā)展成交通走廊式道路 網(wǎng)。 ( 5 ) 方格環(huán)形放射式道路網(wǎng) 這種道路網(wǎng)中心區(qū)為方格形，向四周呈環(huán)形放射式發(fā)展，4 0 年來我國城市 道路網(wǎng)多采用這種布局形式。隨著城市的發(fā)展以及和外地來往的增加，編制總體 規(guī)劃中的道路網(wǎng)絡，自然需要利用改造原有的放射線和發(fā)展新的放射線，同時一 方面為了便利各條放射線之間的聯(lián)系，另一方面為了環(huán)節(jié)疏散中心區(qū)的交通問 題，于是環(huán)路應運而生，大城市一般需要幾個環(huán)路，至于放射線的數(shù)量，隨著城 市大小、地理位置以及相鄰城市的關(guān)系而有所不同，大體上內(nèi)地城市放射線較多， 沿海城市放射線較少，其放射線數(shù)量，可以從四五條到八九條。 ( 6 ) 手指式( 巴掌式) 道路網(wǎng) 這種道路網(wǎng)以五條放射呈手指式發(fā)展，市區(qū)以外沿著手指狀的道路規(guī)劃一些 重點建設區(qū)，每個重點建設區(qū)規(guī)劃一個行政辦公及商業(yè)服務業(yè)為主的副中心，手 指式放射線用幾條環(huán)路聯(lián)系起來。 ( 7 ) 星狀放射式道路網(wǎng) 星狀放射式道路網(wǎng)是和子母城市的布局( 即城市由市區(qū)和衛(wèi)星城組成) 相配 套的，道路網(wǎng)從城市中心起呈放射狀聯(lián)系四個或更多個衛(wèi)星城市，而城市由三個 或幾個層次的同心圓所組成。 第二節(jié)城市公共交通對道路網(wǎng)絡布局的基本要求 城市中各個組成部分，如市中心區(qū)、工業(yè)區(qū)、居住區(qū)和交通樞紐，借助于城 f 薷墨石嗣 項目i j快速路 i 主干路 | 次千路1 支路 l與人口( 萬人)l ii b 一l 。一 二i 一i 一 i 加曲主 大l 2 0 0 l 8 0 1 6 0 | 4 0 !i 3 0 l 豢i 萼| - 了卜6 0 一8 0 卜4 0 6 0 | - 了h 3 0 | 設計速度；市| 2 0 0 | 4 0 ： i ( 1 皿h ) ；5 1； ； 筒( k i n k i n 撇：) 懌_ _ 一f f _ f ； 市 2 0 0 j 6 1 8 l 6 噌 4 _ 6 l 3 1 淫誓：竺! 引一。 2 0 0 i 4 0 1 4 j | 4 5 1 5 j l 4 0 1 5 0 | 1 5 3 0 c m ，；簍 。 ，。 ，。j1 5，20354 0 ，5 0 3 0 1 甫j 2 0 0 j 1 4 0 2f 1 b ( 1 ) 要求街道位置合理、主次分明、功能明確，使城市各區(qū)能有流暢、安 全、迅速和符合運輸經(jīng)濟要求的交通系統(tǒng)。同時，合理確定街道性質(zhì)和路幅布置、 適當放大交叉口間距、妥善組織平交叉口的車流、布置必要的立體交叉、力求快 慢車分流、人車分隔，以實施車流、行人“各從其類、各行其道”。 ( 2 ) 城市各區(qū)之間的道路數(shù)量和寬度要滿足迅速疏散高峰車流薰和客流量 的需要。如果市內(nèi)某些吸引人流地區(qū)的干道數(shù)量不夠，就會影響全市道路網(wǎng)絡的 合理布局。 在研究公交線網(wǎng)中，首先就是調(diào)查道路的寬度等因素，如果道路太窄，公共 汽車的運行速度將大大降低或者不能通行，在這種情況下開設線路是不經(jīng)濟不實 際的，因此，除了在一些比較特殊的地區(qū)，我們通常只在快速路、主干路和次干 路上布設公交線路，而盡量避免在路寬不到7 米的支路上布線。當寬度小于理想 值( 3 7 5 m ) 時，有可能使通行能力降低，一般是當?shù)缆穼挾刃∮? 5 時，就應考慮 采用車輛通行能力折減系數(shù)，見表2 - 3 車道寬度對通行能力影響的折減系數(shù)表2 3 l車道寬度( m ) 3 5 03 2 53 0 02 7 5 2 5 0 l 通行能力q 的折減系數(shù) 1 0 00 9 4 30 8 5 2 0 7 7 40 7 5 0 通行汽車交通的需要。作為城市總平面規(guī)劃骨架的干道數(shù)量及分布，既要滿足交 通發(fā)展的需要，也要結(jié)合城市規(guī)模、現(xiàn)狀和地形，盡能有利于建筑布置和環(huán)境保 護等方面的要求。干道系統(tǒng)密度越大，交通聯(lián)系也就越方便；但密度過大，則交 叉口增多，影響行車速度和通行能力，同時也造成城市用地不經(jīng)濟，增加道路建 設投資和舊城改造拆遷工作量，并給居民生活環(huán)境帶來很大干擾。 2 、各類路網(wǎng)承擔的機動車交通流比例應恰當。如果道路網(wǎng)各類道路( 快速 路、主干道、次干道、支路) 承擔的機動車交通流比例為： d 1 ：幺：0 3 ：q 4 = a 1 ：a ：q ：4 ，則道路網(wǎng)等級結(jié)構(gòu)( 各級道路長度比例) 應為： 3 式中：a ，= 兀r f ( = 1 2 34 ) l 糟糟糟 卜 為城市各級道路有效長度系數(shù) 對于我國中等城市，合理的城市道路網(wǎng)比例應趨于快速路：主 干路：次干路：支路= l ：2 ：3 ：6 ，即呈三角形分布。 3 、路網(wǎng)連接度指數(shù)也從總體上反映了一個網(wǎng)絡的成熟度。路網(wǎng)連接度指數(shù) 定義為： n j = 羅m ；n 百 式中：j 路網(wǎng)連接度指數(shù)； n 路網(wǎng)總的節(jié)點數(shù)； m 。第i 個節(jié)點所鄰接的邊數(shù)； 路網(wǎng)的j 值越高，表明路網(wǎng)斷頭路越少，成環(huán)成閼的程度越好，反之則越差。 根據(jù)研究，一般大中城市中路網(wǎng)連接度指數(shù)應在3 6 3 9 之間。 4 、機動車高峰小時道路網(wǎng)流量應小于理論路網(wǎng)容量。 理論路網(wǎng)容量：c a p = t r s t r d v = t r s x q l p ，當城市道路單位服務時間為小時 時，容量量綱為p c u h ：當單位服務時間為天時，容量量綱為p c u d 。本文所指容量 為機動車高峰小時道路網(wǎng)容量。 5 、盡量使大量的客貨流能沿著最短的路線通行，達到運輸工作量最小，交 通運輸費用最省，采用非直線系數(shù)來衡量。非直線系數(shù)為街道起、終點間實際交 通距離與兩點間直線距離之比值。一般應使主要干道的非直線系數(shù)盡量接近于l ， 而次干道的非直線系數(shù)也不能超過1 4 ，即不出現(xiàn)迂回的路線。 6 、充分結(jié)合城市自然特性，合理規(guī)劃千道系統(tǒng)走向 自然地形對城市道路系統(tǒng)有很大影響，按交通運輸?shù)囊?，城市干道線形宜 平而直。在地形起伏較大的地區(qū)或山區(qū)城市，就不宜達到平直的線形，這時，干 道的線形應結(jié)合地形，地貌與地質(zhì)水文條件，適當調(diào)整干道的走向和位置。 道路的最大縱坡度在海拔2 0 0 0 m 以上或嚴寒冰凍地區(qū)的山嶺、重丘四級公路 最大縱坡不應大于8 。當平面睦線地段具有坡度時，尤其是坡度大，曲線半徑又 小的情況下，為了保證安全行車，提高通行能力，對縱坡度要進行折減，其折減值 分別為：海拔高度在3 0 0 0 m 4 0 0 0 m ，1 ：大于4 0 0 0 m 5 0 0 0 m ，2 ：5 0 0 0 m 以上，3 ，折 減后之最大坡度如小于4 ，仍采用4 。 第三章交通需求預測 交通需求預測“1 ，就是根據(jù)交通系統(tǒng)及其外部系統(tǒng)的過去和現(xiàn)狀交通信息預 測未來的交通信息，根據(jù)歷史經(jīng)驗、客觀資料和邏輯判斷，尋求交通系統(tǒng)的發(fā)展 規(guī)律和未來趨勢的過程。 一、交通分布的影響因素 公共交通和其他客運的o d 分布量預測是城市客運交通預測的重要部分，也 是公共交通線網(wǎng)規(guī)劃的基礎。城市客流的發(fā)展趨勢和時空分布規(guī)律，與以下幾點 主要的影響因素有關(guān)： l 、城市土地利用 隨著城市化進程的加速，城市人口進一步積聚和城市用地的擴大，城市客流 量會隨之增加，其時空分布規(guī)律也會隨之發(fā)生某些大的變化。人們出行時問和出 行距離隨著用地的擴大而增加。 2 、城市社會經(jīng)濟的發(fā)展 由于社會經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的提高，人均日出行次數(shù)的增加，對城 市交通提出了更高的要求。城市交通要為人民提供準時、安全、舒適等諸方面優(yōu) 質(zhì)的服務。 3 、城市家庭特征的變化 由于我國提倡一對夫婦只生一個孩子的政策，今后家庭人口結(jié)構(gòu)及出行特征 將會發(fā)生變化，由此引起城市客流的變化。 4 、外向型經(jīng)濟的發(fā)展 隨著改革開放政策的進一步貫徹執(zhí)行，各城市外向型經(jīng)濟的發(fā)展，城市流動 人口將會有較大的增長，城市客流也會隨之增長。目前一般大城市流動人口占城 市人口的2 0 一3 0 ，個別沿海城市高達5 0 ，深圳流動人口為城市人口的l 5 倍。 5 、城市道路基礎設施的建設 目前我國大城市道路基礎設施建設，按規(guī)劃的不到5 0 。有的城市不到2 0 。 隨著城市路網(wǎng)的進一步的完善，規(guī)劃概念的進一步貫入，會使城市客流分布更趨 于均勻和合理。 6 、城露大型久淡褰數(shù)點戇分套襄建設 為有嗣于疏散城市交通，合理組織城市客流，城市大中型人流集散點的分布 鬟采用大分數(shù)小集中的原則。褥現(xiàn)狀情況是，大城市| 置棗中心( b ) 圭| 疊區(qū)，是 建筑、人1 2 1 、工作崗位高密集地區(qū)，同時又是城市交通高密集地區(qū)，隨著城市綜 合開發(fā)，1 日市中心區(qū)人口、建筑、工作崗位更進一步積聚。j b 京、天津、上海、 大連等城帶是典型代寢。這種繼續(xù)強純滔市中心靜戰(zhàn)略，必將導致城市交通工作 解次的困境，尤其是客運交通。 緘審客流羹魏秘程璦獲城幫客運交遴分櫥熬墓獺上，技劐含乎我鬻實際渣況 的客運交通需求預測方法，對濺確科學的城市客運規(guī)劃有著濺關(guān)重要的作用。 二、客運交逶霉?jié)忸i溺方法 目前，網(wǎng)內(nèi)外交邋需求方法多種多樣，各具特餓，也存教問題。非聚類模型 就是其中之一。它是以個人毒亍必為基礎攢述交逶行淹。# 聚類模型賽菸考慮多秘 因素并能充分利用數(shù)掭資料，從而具有較好的可操作性，適用于探討短期性的交 邋政策，此外還有通過觀測實際道路上的交通量來頰測交通量的方法；除上 遴方法外，最近，正立足予交邋行為酶本旗開發(fā)模塑。其中主要方法有；著眼予 家庭及工作場所等活動據(jù)點，分析交通行為；日常擻活中一日的行為鏈及分析多 拜孛癱懿動態(tài)交通季亍兔。毽是，這些薪靜棱篷在實舔斑瘸中還j 箏在著綴多翡溺題， 肖待于進一步的研究和發(fā)展。 囂囂除段羲測法“是經(jīng)過了多年熬浚莛纛發(fā)震，瑰在爨愁普遍羆鬻翡方法。 雖然它存在禱工作量大、預測結(jié)果的可靠度不一定報高等缺點，但可通過開發(fā)簡 便瞧預澳模爨、改進數(shù)據(jù)方法，農(nóng)預測過程串不叛愛鑲售患等來提離耩發(fā)。所以， 本文在選擇城市交通浠求預測方法時，述是考慮了“四階段法”。從全方式居民 出行產(chǎn)生著手，至居民出行分稚預測，秀瓤居民的交通方式劃分，從面褥出規(guī)戈 華的出犖亍分布o d 矩簿。 圖3 - 1 給出了用則階段法預測城市客運交通需求的框架。 1 4 圖3 - 1城市客運交通需求預測“四階段法”框架 三、客運交通需求預測基本步驟1 基本步驟大致可分為： 1 、交通小區(qū)劃分 以城市用地為特征的交通小區(qū)劃分：是研究城市客運交通的基本單元，交通 小區(qū)的劃分，( 1 ) 要考慮和現(xiàn)有行政晃限相結(jié)合；( 2 ) 考慮自然河流山脈的分割 及鐵路等屏障；( 3 ) 考慮與路網(wǎng)布局相一致。一般同一用地類型的土地應盡量劃 分成一個或若個交通小區(qū)，人口規(guī)模不致于相差太大，一般為2 4 萬人口一一個 交通小區(qū)。 2 、交通調(diào)查 城市公共交通交通調(diào)查的內(nèi)容包括城市社會經(jīng)濟及土地利用基礎資料調(diào)查、 城市居民出行o _ d 調(diào)查、城市流動人口出行o _ d 調(diào)查、機動車出行o - d 調(diào)查、城 市公共交通現(xiàn)狀調(diào)查、城市道路流量調(diào)查、城市道路設旌調(diào)查等方面。流量預測 時可充分應用交通調(diào)查所用的參數(shù)，建立起各類預測模型。沒有交通調(diào)查資料的 城市，可采用時間序列趨勢外推的預測方法。一般應采用十年以上的統(tǒng)計資料， 應用此方法預測近期客流量是可行的。但用于預測遠期客流量時，采用趨勢外推， 其預測精度就難以保證。 3 、城市居民出行生成預測 ( 1 ) 城市居民出行發(fā)生預測 城市居民出行發(fā)生預測按出行目的，如上班、上學、彈性、回程等分類進行， 預測的模型有家庭類別生成模型法、回歸模型法、增長率法、發(fā)生率法、時間序 一分一一劃一 一式r產(chǎn) 降 室 薰 列法等。 j 、客運吸引量預測 與居民出行發(fā)生預測類似，城市居民出行吸引預測也是按照上班、上學、彈 性、回程等類型分別建模，也有如回歸法、吸引率法、時問序列法等。 但一般來說，對于一個城市，吸引總量與發(fā)生總量是平衡的，也就是說對于 一個城市產(chǎn)生與吸引在總量上是相等的。因此，客運吸引量通常根據(jù)交通區(qū)的商 業(yè)、文體、醫(yī)療、旅游等用地面積，采用土地利用類別吸引率法確定。 6 、居民出行分布預測 出彳亍分布是“四階段法”的一個重要組成部分，居民出行分布是將預測的各 小區(qū)客運產(chǎn)生量、吸引量轉(zhuǎn)化為未來各交通小區(qū)之間的出行交換量的過程，即要 得出由出行生成模型所預測的各出行端交通量與區(qū)間出行交換量的關(guān)系問題。預 測的方法有很多，大體上分為三類：( 1 ) 增長率法，是早期開發(fā)的交通分布預測 模型，它在考慮各小區(qū)發(fā)生量、吸引量的增長率的基礎上，用現(xiàn)狀0 - d 表來直接 推算未來的o _ d 表，在發(fā)展和演變的過程中產(chǎn)生了均勻增長率模型、平均增長率 模型、d e t r o i t 模型、f r a t a r 模型、f u r n e s s 模型等；( 2 ) 重力模型法，是國內(nèi) 交通規(guī)劃中使用最廣泛的模型，是一種借鑒萬有引力定律的空間互動關(guān)系模擬分 析的方法。它綜合考慮了影響出行分布的區(qū)域社會經(jīng)濟增長因素和出行空間、時 間阻礙因素，該模型結(jié)構(gòu)簡單，適用范圍較廣，即使沒有完整的現(xiàn)狀o d 表也熊 進行推算預。根據(jù)約束情況的不同，有無約束、單約束和雙約束重力模型等三種； ( 3 ) 概率模型法，它將小區(qū)的發(fā)生量以一定的概率分布到吸引小區(qū)的方法，但模 型結(jié)構(gòu)復雜，需要的樣本量較大，難于求解和標定，實際預測中很少應用。 對于我國中等城市，應用最廣泛、精度最好的是雙約束重力模型，對單約束 的重力加上約束條件，保證出行分布后的o _ d 矩陣中，滿足以下條件： 巧= q 3 = 1 巧= 4 f = l 雙約束重力模型的基本形式為： 乃= k ，k ，只a ji f ( t f ) 式中：k ，= z k ，a j f ( t 口) 】_ i ，k ，= z k 。，( 0 ) 】_ l 1 6 其中：五從交通小區(qū)j 到j 的出行量i 只交通小區(qū)j 的出行發(fā)生總量； 4 ，交通小區(qū)瑚出行吸引總量； a ，交通小區(qū)瑚出行吸引總量； 足，、k ，平衡系數(shù)； f ( t 。) 阻抗函數(shù) 目前，眺行程時間函數(shù)為交通阻抗最為常見。以行程時間函數(shù)為交通阻抗的 形式有多種，常用阻抗函數(shù)有如下三種形式： ( 1 ) 冪函數(shù)： f ( t 。) = f ； ( 2 ) 指數(shù)函數(shù)： f ( t o ) = e x p ( p t o ) ( 3 ) g a m a 函數(shù)：f ( t # ) = f ；e x p ( 肛g ) 7 、居民出行方式分擔預測 城市交通系統(tǒng)中，居民在交通小區(qū)之間的出行是通過采用不同的交通方式實 現(xiàn)的。交通方式分擔預測即指在進行了出行分布預測得到全方式o d 矩陣之后， 確定不同交通方式在小區(qū)間o _ d 量中所承擔的比例。 交通方式劃分預測現(xiàn)行的常用方法有轉(zhuǎn)移曲線法、回歸模型法和概率模型法 等幾種。 從目前國內(nèi)城市交通預測的實踐看，在進行居行方式劃分預測時，一個普遍 的趨勢是定性與定量相結(jié)合，在宏觀上依據(jù)未來國家經(jīng)濟政策、交通政策及相關(guān) 城市的比較來對未來城市結(jié)構(gòu)作出估計，然后在此基礎上進行微觀觀測。因為影 響居民出行防止結(jié)構(gòu)的影響因素比較多，社會、經(jīng)濟、政策( 尤其是城市交通發(fā) 展政策) 、城市布局、交通基礎設施水平、地理環(huán)境及經(jīng)常民出行行為心理、生 活水平等均從不同側(cè)面影響居民出行方式結(jié)構(gòu)，其演變規(guī)律很難用單一的數(shù)學模 型或表達式來描述。尤其是在我國經(jīng)濟水平，居民的物質(zhì)生活水平還相對落后， 居民出行以非彈性出行絕大部分，居民出行方式可選擇余地不大的情況下，傳統(tǒng) 的轉(zhuǎn)移曲線法或概率選擇法等難以使用。所以在居民出行方式劃分的預測中，一 般采用這樣的思路：宏觀與微觀相結(jié)合，宏觀指導微觀。 首先在宏觀上考慮該城市現(xiàn)狀居民出行方式結(jié)構(gòu)其內(nèi)在原因，定性分析城市 1 7 未來布局、規(guī)模變化趨勢，交通系統(tǒng)建設發(fā)展趨勢，解民出行方式選擇決策趨勢， 并與可比的竅關(guān)城市進行比較，結(jié)合城市交通發(fā)展政策的掣定，初步估計娥劃年 城市交通結(jié)構(gòu)可能的取值。 其次在鏃溪上，援據(jù)城棗屢晁蟲行諼婁瓷糙綾囂詩算窶不冠距離下冬羚方式 分掇率，然后，考慮各交通方式特點、優(yōu)點、缺點、最佳服務距離，不同交通方 式之闋翦競爭轉(zhuǎn)移豹胃麓搜戮及屠鬣塞行邃擇露為，淪瑾等戮素，藤現(xiàn)狀分攆率連 行修雁，以瓣干次試算，使城市總體交通結(jié)構(gòu)分布假落在第一步所估計的可能取 篷范滏之肉。該方法以轉(zhuǎn)移穗線為蘩磕，鍵在應用上徽了修改。 實用的計算公式如下； ；巧鼻似) 式中，甄蠻遴，l 、區(qū)i 粥j 筻k 耱窶霉方式翡滋簿囊； 瓦交通小區(qū)i 到j 的全方式出行量； 置( 吒) 在出行距離( 或出行時間) 為墻時，屠民采用第k 種出行方式 懿爨行魄爨( 從距離鰉線上褥到) 。 第四章城市公共交通網(wǎng)絡優(yōu)化模型 第一節(jié)城市公共交通線網(wǎng)優(yōu)化模型綜述 改善公交營運系統(tǒng)，提高運輸效率十分重要。如何改進公交線網(wǎng)，優(yōu)化整個 交通網(wǎng)絡，在這以前很多人對此都進行過有益的探討。至今為止，對公交網(wǎng)絡優(yōu) 化的研究分成兩大類型：一類是單純的理論研究，既試圖以單純的定量模型解決 公交網(wǎng)絡優(yōu)化問題；另一類是以定性為主兼顧定量，在網(wǎng)絡優(yōu)化過程中一部分由 定景模型解決。 單純的定量模型有8 0 年代中楊兆升“1 、吳稼豪“1 、熊桂林“1 等設計的多種公 交線網(wǎng)優(yōu)化模型，這些模型基本上是圍繞總的出行時間，或者總的出行距離，或者 總的直達客流量最大等為耳標，運用數(shù)學規(guī)劃理論和方法建立的模型，其目標函 數(shù)較為單一，這對于復雜的公交線網(wǎng)系統(tǒng)過于簡單，且未考慮線路的發(fā)車頻率問 題、路段的共線問題。9 0 年代，由于解決復雜模型的求解算法不斷被提出或完善， 如模擬退火法、高級神經(jīng)網(wǎng)絡法、遺傳算法。但這些模型設計出的公交線網(wǎng)與實 際有很大的出入。 實際中以定性為主的模型在運用最多。這類模型有“逐步設計、優(yōu)化成網(wǎng)” 方法h ，該方法在定線過程中，選取與客流走向一致的線路方向，通過采取線路長 度限制、線路運載能力限制、復線數(shù)量約束等措旖，基本上滿足乘客量最大化、 線路均勻分布、客流均勻分布等優(yōu)化目標，比較實用。城市公交線網(wǎng)調(diào)整優(yōu)化p s0 算法“1 ，也是一種逐條預選與搜索、優(yōu)化成網(wǎng)方法，該方法通過人工選取線路 選取的線路滿足客流量的均勻分配、乘客的換乘次數(shù)、公交線路的長度等約束， 考慮了平均乘距最短、直達率最高、線網(wǎng)日均滿載率最高的目標。但由于是人工 預選，無法確定是否達到或者局部達到目標。這二種方法均未考慮公交線路的共 線、線路的發(fā)車頻率等問題?！霸谠u價基礎上的線網(wǎng)優(yōu)化調(diào)整”，是一種典型的運 用專家經(jīng)驗法調(diào)整線網(wǎng)的方法，通過設立評價指標對現(xiàn)行公交網(wǎng)絡的評價，在征 求專家建議的基礎上調(diào)整公交網(wǎng)絡，改善網(wǎng)絡性能，達到優(yōu)化目的，這種方法雖然 提出優(yōu)化的目標，但由于是人工調(diào)整，無法進行整體優(yōu)化，也無法考慮資金的最佳 利用。 1 9 第二節(jié)公交線網(wǎng)優(yōu)化的原則、目標及約束 一、公交線網(wǎng)優(yōu)化的原則“ 由于城市公交網(wǎng)絡對城市居民生活有很大影響，所以城市公交網(wǎng)絡的優(yōu)化方 案必須以方便城市居民出行為目的，同時還要考慮公交線網(wǎng)的布局對整個城市交 通系統(tǒng)的影響及公交企業(yè)的效益。因此，在優(yōu)化過程中應遵循以下原則： ( 1 ) 線路的走向必須與主要客流流向一致，以滿足居民出行的需要； ( 2 ) 盡可能組織直達運輸，使全服務區(qū)乘客總換乘次數(shù)最少； ( 3 ) 盡可能按最短距離布設線路，使全服務區(qū)乘客總出行時間最??； ( 4 ) 使規(guī)劃區(qū)的線路分布均勻，盡量消除公交空白區(qū)； ( 5 ) 使線路上的客流分布均勻，以充分發(fā)揮運載工具的運能。 二、公交線網(wǎng)優(yōu)化的目標 公交線網(wǎng)優(yōu)化模型是一個典型的非線性。一l 規(guī)劃問題，其目標和約束函數(shù)都 很復雜，考慮城市公交線網(wǎng)優(yōu)化是一個多目標規(guī)劃問題，結(jié)合中小城市的公交現(xiàn) 狀，確定公共交通線網(wǎng)優(yōu)化的目標為： ( 1 ) 為更多的乘客提供服務； ( 2 ) 使全體乘客的總出行時間更小，這要求盡可能地縮短出行距離，減少 換乘次數(shù)等； ( 3 ) 路線、線網(wǎng)的效率最大： ( 4 ) 保證適當?shù)墓痪€網(wǎng)密度，即良好的可達性； ( 5 ) 保證線網(wǎng)的服務面積率，減少公交盲區(qū)。 三、公交優(yōu)化的約束條件 公交線網(wǎng)的影響因素和約束條件較多，由影響因素( 1 ) 城市客運交通需求 ( 2 ) 道路條件( 3 ) 場站條件( 4 ) 車輛條件( 5 ) 效率因素( 6 ) 政策因素的限 制，約束條件分為單條路線的約束條件和線網(wǎng)整體的約束條件。單條路線的約束 條件在布線的每一條路線時考慮，線網(wǎng)整體的約束條件在線網(wǎng)整體形成后考慮。 單條路線的約束條件和線網(wǎng)整體的約束條件分述如下： l 、單條路線的約