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1、对公共交通线网优化与换乘枢纽规划的研究 摘 要：本文从公交网络和交通供需关系入手，分析了城市公交网络的设计准则，从而对城市公交网络优化模型进行了探讨；通过对公交换乘枢纽的探讨，分析了公交换乘枢纽换乘影响因素，提出了城市公交换乘枢纽布局优化方法。 关键词：城市公交；网络布局；换乘枢纽 中图分类号：F287.3文献标识码：A 1 公交线网优化 公共线网优化设计在城市公交规划中是最为重要的规划步骤。现在公共交通网络设计的优化方法也有许多。Steenbrink于11014年提出的传统数学规划方法；在20世纪90年头，人工神经网络和遗传算法等生物进化算法被引入到优化问题的求解中；Dusan等人11014
2、年将模糊逻辑引入到航线备选路径的确定中，并用模糊线性规划确定了航班间隔。11015年Chakroborty 等人采纳遗传算法求解调度问题，11015年Baaj和Mahmassani提出的人工智能和运筹学混合算法，该方法将人工智能中车辆路径搜寻启发式算法和运筹学中的公交系统分析的方法结合起来。 1.1 公交线网的设线准则 沿主要客流方向开线；优先大流量的直达客流； 线路平均客流不低于最低开线标准；平均满载率尽可能高；线路的长度在所规定的范围内；线路的客流量应当尽可能的均衡。 1.2 公交网络优化模型 依据上述准则，建立公交线网规划数学模型： 式中：f为直达客流量；Xij为决策变量， Xij=1表
3、示在规划公交路途上，Xij=0表示不在规划公交路途上；SPij为网络内从节点i到节点j的直达客流量。Dij为公交线路上从节点i到节点j的长度；qx为非直线系数；Qk为线路的断面客流量；Qkmax为线路的最大断面客流量；bn为线路断面客流的不匀称系数；ATT为平均换乘次数。 目标函数是使公交网络所运输的直达客流量达到最大。第一个约束条件是线路长度约束。大城市的线路长度范围为5km到15km；其次个约束条件是非直线系数约束。线路的非直线系数是指公交线路的实际长度与空间直线距离之比，其值越小越好，一般取1.15-1.20。第三个约束条件是单线载客容量限制。 2 换乘枢纽布局优化方法 依据公交换乘枢纽
4、在城市交通中所处的地位、作用、需求和集散功能等因素，根据功能与规模将客运交通枢纽分为大型枢纽、中型枢纽、小型枢纽和一般枢纽四个等级。公交换乘枢纽是城市中各公交线路之间，公共交通与其它交通方式之间客流相对集中，对城市客流起着换乘和集散作用的场所。 2.1 公交换乘枢纽布局优化目标 提高公共交通便捷性和服务水平，提高城市公交方式的客流承载率； 保证不同交通方式连接换乘的协调性； 改善城市公共交通服务水平，保证市民便利出行； 诱导城市客流分布，改善城市交通状况。 2.2 城市公交换乘枢纽布局优化原则 诱导+疏导原则：通过对枢纽站点的设置，从肯定程度上诱导城市客流，增加公交吸引实力，缓减城市交通压力。
5、对换乘乘客实行疏导原则，以能更快、便捷得疏散客流，削减换乘人员的时间及体力消耗，提高换乘服务水平。 枢纽设计要遵循系统最优原则：以全部乘客平均换乘时间最省，换乘次数最少，换乘线路最短为目标函数，得到系统最优。 换乘平安、畅通原则：公交枢纽设计要保证换乘枢纽与周边各种交通方式之间连接通畅，平安。避开车辆行人混乱造成枢纽内部担心全与拥挤状况的发生。 2.3 城市公交换乘枢纽布局优化方法 依据城市总体规划因素等影响，通过一些定性分析方法初步确定公共交通枢纽站点服务范围和服务区域。这一阶段主要用到的方法有阅历法、专家询问法、模糊评判法等。 依据第一阶段确定的服务影响范围对服务区域内城市公共交通客流分布
6、进行具体分析，选择公共交通枢纽布局备选点集合。原则上选取客流量较大，换乘频率较高的客流交汇地点作为公共交通枢纽备选地点。 依据已知客流量，利用优化方法在被选枢纽选址中确定枢纽最终选址，其优化目标函数为：Z=maxEa/Ei式中：Z为规划公交枢纽的备选集合；Ea，Ei为备选枢纽客流集散强度指标a=1，2，3，m；i=，n。 3 公交枢纽换乘优化设计 3.1 换乘枢纽空间设计原则 在换乘枢纽的交通设计中，最重要的是须要在科学的设计理念指导下提出设计原则，遵循这些原则去开展交通设计。一般须遵循以下原则： 以车站内部、内外和换乘设施之间的人行交通组织和系统设计为纲领进行交通流组织设计。进站人流与出站人
7、流分别，大人流带与大车流带分别；枢纽地区必需进行地区性交通与环境规划，这个地区的大型交通设施建设与规划项目必需进行评估，大型交通设施建设不能造成阻碍枢纽交通进出，并吸引大量过境交通的状况。 3.2 换乘枢纽设计的主要内容 换乘枢纽交通设计往往可以分为空间资源整合设计和时间效益优化设计。 空间资源整合设计：通过设计整合换乘枢纽的场站设施、道路设施、人行设施、各种建筑设施以及其他物理设施，尽可能增加枢纽场站内单位面积的利用率，缩短乘客的步行距离，削减交通流间的相互干扰，使得人流、车流在换乘枢纽有序、平安、畅通地流淌，各种交通方式之间连接紧密。交通换乘空间整合设计由里及外可以分为三个部分：轨道车站、
8、换乘枢纽设施以及道路疏解系统。 时间效益优化设计：通过对枢纽内各种交通方式的换乘关系和相关方式的运益优化设计：通过对枢纽内各种交通方式的换乘关系和相关方式的运输特性和占用的时间资源进行优化设计，并利用信息技术进行系统设计和信息服务设计，集成各种交通的运营调度系统，优化城市公共交通方式的行车安排表、行车间隔以及对外交通的到发时刻表，使不同交通方式根据协调的秩序、合理的分布到达枢纽，最大限度地缩短乘客在换乘枢纽内等待滞留的时间，提高枢纽时空运用效率。 3.3 换乘设计的详细流程 充分相识上层规划的要求和交通设计的要求。确定枢纽交通设计的范围、枢纽规模等级、枢纽集散客流量和换乘客流量、连接的交通方式
9、种类以及枢纽所在区域的土地性质；明确本次交通设计目标和设计原则；进行枢纽空间资源整合设计。空间资源主要包括三个方面：轨道交通车站、换乘枢纽设施和枢纽地区疏解道路系统；进行枢纽时间效益优化设计，包括运营优化设计和信息优化设计。 结语 城市公共交通线网和换乘枢纽规划对于城市公共交通系统的正常运行有着不行忽视的作用，我们进行规划时应当遵循科学的原则，采纳正确的方法，同时，我们还需在实践中不断地总结阅历，对规划的实施效果进行刚好的分析，实时地进行优化调整，只有这样，城市公共交通网络和交通枢纽才能最大程度地发挥它的作用。 参考文献 1文国玮.城市交通与道路系统规划M.清华高校出版社.2022. 2郝蕾.城市公共交通枢纽规划应用探讨.黑龙江交通科技.2022.7. 3龙专方等.城市公共交通规划方法探讨J.科技广场.2022.9. 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页