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运行可靠性是体现公交车服务水平的重要指标,在一定程度上甚至会影响出行者是否选择乘坐公交出行。所谓可靠性指的是公交能否按照既定时刻准时到达并且保持较为稳定的间隔时间,即车头时距的稳定性(Regul撕M及其与计划车头时距的吻合程度(Adllerence)。影响公交运行可靠性的主要因素有公交的区间运行速度、站点载客人数等。公交的运行速度主要随当时的道路交通状态的变化而变化,站点载客人数也在不同时段呈现出不同的特征,这些不确定性导致了公交的运行不可靠。
本文根据实时公交运行数据,重点研究基于可靠性分析的速度控制策略以及区间车发车策略问题,两种策略分别对应解决区间运行速度以及站点载客人数的变化导致的不可靠性。
首先,提出实时的公交速度控制方法,以车头时距平均绝对误差最小为目标进行求解。设计了三种公交运行场景,基于实时道路交通状态以及乘客到达率,求解期望速度。并通过数值仿真对公交车头时距的稳定性、公交运行时间的可靠性、乘客等待平均时间以及运行速度进行评价。结果显示,三种场景下,不考虑道路交通流影响的速度控制方法效果最佳,可以提高公交车头时距的稳定性(77.63%)以及公交运行的可靠性(93.5%)。如进一步考虑道路交通流影响,乘客的平均等车时间会略有增加(6.12%)。因此速度控制方法更适用于受道路交通流影响较小或线路长度较短的常规公交线路。此外,本研究还发现,在达成公交运行可靠性的目标下,公交站间运行速度并不是越快越好。
其次,根据公交的运行状态模型分析发现,上下车乘客数量及其变化均会对公交的运行可靠性产生影响。采用变点理论中的累计和误差(CUSUM)法来判断交通系统的拥堵出现时刻以及乘客需求激增时刻,并将该时刻设定为区间车发车时刻。通过数值仿真方法,利用北京市973路公交车实时刷卡数据,研究了区间车发车策略对于全程车的运行可靠性以及乘客平均等待时间的影响。仿真实验结果表明:(1)通过变点理论确定的变点时刻作为区间车发车时刻,不仅会提高公交运行可靠性,也会较大程度减少乘客的平均等待时间;(2)增加区间车,但区间车发车时刻设置不当,尽管能在一定程度上减少乘客平均等待时间,但对其他全程车的运行可靠性会产生消极影响;(3)中途站乘客数量越多、到达率变化越明显,区间车的发车计划对全程车的运行可靠性影响程度越大。
本研究的结果可为公交司机提供辅助驾驶提示以及为公交运营公司制定合理的区间车发车计划提供参考。
本文根据实时公交运行数据,重点研究基于可靠性分析的速度控制策略以及区间车发车策略问题,两种策略分别对应解决区间运行速度以及站点载客人数的变化导致的不可靠性。
首先,提出实时的公交速度控制方法,以车头时距平均绝对误差最小为目标进行求解。设计了三种公交运行场景,基于实时道路交通状态以及乘客到达率,求解期望速度。并通过数值仿真对公交车头时距的稳定性、公交运行时间的可靠性、乘客等待平均时间以及运行速度进行评价。结果显示,三种场景下,不考虑道路交通流影响的速度控制方法效果最佳,可以提高公交车头时距的稳定性(77.63%)以及公交运行的可靠性(93.5%)。如进一步考虑道路交通流影响,乘客的平均等车时间会略有增加(6.12%)。因此速度控制方法更适用于受道路交通流影响较小或线路长度较短的常规公交线路。此外,本研究还发现,在达成公交运行可靠性的目标下,公交站间运行速度并不是越快越好。
其次,根据公交的运行状态模型分析发现,上下车乘客数量及其变化均会对公交的运行可靠性产生影响。采用变点理论中的累计和误差(CUSUM)法来判断交通系统的拥堵出现时刻以及乘客需求激增时刻,并将该时刻设定为区间车发车时刻。通过数值仿真方法,利用北京市973路公交车实时刷卡数据,研究了区间车发车策略对于全程车的运行可靠性以及乘客平均等待时间的影响。仿真实验结果表明:(1)通过变点理论确定的变点时刻作为区间车发车时刻,不仅会提高公交运行可靠性,也会较大程度减少乘客的平均等待时间;(2)增加区间车,但区间车发车时刻设置不当,尽管能在一定程度上减少乘客平均等待时间,但对其他全程车的运行可靠性会产生消极影响;(3)中途站乘客数量越多、到达率变化越明显,区间车的发车计划对全程车的运行可靠性影响程度越大。
本研究的结果可为公交司机提供辅助驾驶提示以及为公交运营公司制定合理的区间车发车计划提供参考。