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支持信号优先的快速公交行车时刻表优化算法(

2015-09-09 01:08 摘 要 行车时刻表是公交运营调度的基础，对公交的服务水平、运营收入和车辆的周转效率起着重要的作用。本文根据快速公交的特点，建立了支持信号优先的快速公交行车时刻表优化模型，旨在降低车辆在交叉口的等待时间，提高周转效率。在此基础上提出了快速公交行车时刻表优化算法，并且针对北京市某快速公交线路的行车时刻表进行了优化实验。实验结果表明，算法可以有效地降低车辆在交叉口的等待时间。 关键词 信号优先；快速公交；公交调度；行车时刻表；优化算法1 引言 运营调度是公交企业的核心工作，一般分为行车时刻表编制、现场调度和统计分析三个阶段。其中，行车时刻表也叫行车计划，是组织和指导公交企业运营生产全过程的生产作业性计划，是公交运营调度的基础。对于行车时刻表优化，国内外许多学者做过相关研究。Scheele[1]提出了基于最小乘客出行时间的公交线路发车频率优化模型，Koutsopoulos等[2]提出了一个以乘客等待费用、运营成本和拥挤费用最小为目标的非线性规划模型。孙芙灵[3]探讨了不同客流状态下确定时段配车数和发车频率的方法，杨兆升[4]提出了一个最大化社会效益的发车频率优化模型。 研究表明，交叉口延误占公交整个行程时间的10%～20%，占整个延误时间的50%[5]。因此，只有降低了交叉口延误，才能显著降低公交车辆的行程延误，真正实现快速公交的快速。因此，本文提出了一种旨在降低公交车辆在交叉路口等待时间的快速公交行车时刻表优化模型，并在模型的基础上建立了行车时刻表优化算法。2 快速公交运行描述 快速公交车辆有序地运行在一系列的站台与路口之间，在每个站台停车上下乘客，在需要的路口停车等待绿灯。考虑一条典型的快速公交线路（如图1所示），与传统公交线路相比，快速公交线路具有如下特征： 1) 公交专用道 公交专用道将其他交通与快速公交相隔离，给与了快速公交道路优先权，从而避免了其他交通流对快速公交运营速度的影响。 2) 交叉口公交信号优先 快速公交的交叉口一般设置公交专用信号灯，并对快速公交给与信号优先，从而提高快速公交的运营速度。图1 快速公交线路示意图 对线路上的所有站台和交叉路口分别进行编号，在AB方向，站台顺序为