吉林大学学报(工学版) ›› 2013, Vol. 43 ›› Issue (05): 1196-1203.doi: 10.7964/jdxbgxb201305008

• 论文 • 上一篇    下一篇

单线公交车辆组合调度与购车计划的双层规划模型

巫威眺, 靳文舟, 任然   

  1. 华南理工大学 土木与交通学院, 广州 510640
  • 收稿日期:2012-06-21 出版日期:2013-09-01 发布日期:2013-09-01
  • 作者简介:巫威眺(1987- ),男,博士研究生.研究方向:交通运输规划与管理.E-mail:wuweitiao@mail.scut.edu.cn
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(61174188);中央高校基本科研业务费专项基金项目(2012ZM0092).

Bi-level programming model for transit mixed scheduling and procurement scheme

WU Wei-tiao, JIN Wen-zhou, REN Ran   

  1. School of Civil and Transportation, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China
  • Received:2012-06-21 Online:2013-09-01 Published:2013-09-01

摘要:

以单条公交线路为研究对象,针对线路双向及单向客流分布的不均衡性,建立了一种配合区间车的公交车辆组合调度与购车计划的双层规划模型,从系统的角度探讨了公交车辆组合调度与购车计划的有机联系。上层以车辆购置费用和企业运营成本最少为目标,满足规定服务水平的约束,下层在给定运力配置下对区间车和双向全程车的发车频率及区间车折返位置同时进行优化,追求乘客出行时间成本最少。为便于比较,同时建立了常规运营的单一调度与购车计划模型。给出了算例及客流需求灵敏度分析,验证了模型的有效性和优越性,与单一调度对比的结果表明:在客流分布不均衡和服务水平的强约束情况下,组合调度可以节省运力和减少乘客出行时间及其成本,而且在相同的购车计划下,不均衡差异越大,组合调度的优越性越明显。

关键词: 交通运输系统工程, 组合调度, 公交购车计划, 双层规划, 灵敏度

Abstract:

This study focuses on a single line transit scheduling problem, considering the characteristics of the unbalanced two-way and one-way distribution of passenger demand, a bi-level programming model of transit mixed scheduling and procurement is proposed. The relationship between the mixed scheduling and its procurement scheme was analyzed from the viewpoint of system theory. The upper-level model takes the minimal bus purchase expense and operation cost as the targets, and the required standard of service as the constraint. The lower-level model simultaneously optimizes the frequencies of inter-zone buses and two-way whole-line buses as well as the turning location of inter-zone buses in order to minimize the passenger travel time costs. For comparison, the model for single scheduling and procurement was also studied. Furthermore, numerical example and demand sensitivity analysis were given to verify the effectiveness and advantage of the proposed model. In addition, data comparison and analysis show that the mixed scheduling can save the transport capacity, passenger travel time and the operation cost under unbalanced demand situations. The more severe the unbalanced demand, the more superior the proposed model with the same bus procurement scheme.

Key words: engineering of communications and transportation system, mixed scheduling, bus procurement scheme, bi-level programming, sensitivity

中图分类号: 

  • U491.1

[1] Furth P G. Short turnings in transit routes[J]. Transportation Research Record, 1988,1108:45-52.

[2] Li J Q, Head K L. Sustainability provisions in the bus-scheduling problem[J]. Transportation Research Part D, 2009, 14:50-60.

[3] Ceder A. Public Transit Planning and Operation Theory, Modelling and Practice[M].Burliagton,MA: Elsevier, 2007.

[4] Vijayaraghavan T A S. Vehicle scheduling in urban transportation with quick and cut trip insertations for fleet reduction[J]. Transportation Planning and Technology, 1988,12(2):105-120.

[5] Vijayaraghavan T A S, Anantharamaiah K M. Fleet assignment strategies in urban transportation using express and partial services[J]. Transportation Research Part A, 1995,29(2):157-171.

[6] Ceder A. Designing transit short-turn trips with the elimination of imbalanced load[C]//Proceeding of the Fourth International Workshop on Computer-Aided Scheduling of Public Transport,Hamburg,Germany,1987.

[7] Eberlein X J. Real-time control strategies in transit operations: models and analysis[D]. MIT, USA: Civil Engineering, 1995.

[8] 芦方强,陈学武,陈素平. 基于成本分析的快速公交发车频率优化方法[J]. 东南大学学报,2009,39(4):849-853. Lu Fang-qiang, Chen Xue-wu, Chen Su-ping. Frequency optimization of bus rapid transit based on cost analysis[J]. Journal of Southeast University, 2009, 39(4):849-853.

[9] 杨兆升. 城市智能公共交通系统理论与方法[M]. 北京:中国铁道出版社,2004.

[10] 徐大伟,裴玉龙. 公共交通大站快车调度模型[J]. 哈尔滨工业大学学报,2008,40(4):580-584. Xu Da-wei, Pei Yu-long. Express bus scheduling model and application[J]. Journal of Harbin Institute of Technology, 2008,40(4):580-584.

[11] 陈明明. 城市公交车辆组合调度问题的研究[D]. 兰州:兰州交通大学,2007. Chen Ming-ming. Research on transit mixed scheduling.Lanzhou:Lanzhou Jiaotong University,2007.

[12] 孙传娇,周伟,王元庆. 快速公交车辆调度组合及发车间隔优化研究[J]. 交通运输系统工程与信息,2008,8(5):61-67. Sun Chuan-jiao, Zhou Wei, Wang Yuan-qing. Scheduling combination and headway optimization of bus rapid transit[J]. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology, 2008,8(5):61-67.

[13] Oldfield R H, Bly P H. An analytic investigation of optimal bus size[J]. Transportation Research Part B,1988,22(5):319-337.

[14] Lin G, Liang P, Schonfeld P Larson. Adaptive control of transit operations[R]. Washington D C: United States Federal Transit Administration, 1995.

[1] 陈永恒,刘芳宏,曹宁博. 信控交叉口行人与提前右转机动车冲突影响因素[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1669-1676.
[2] 常山,宋瑞,何世伟,黎浩东,殷玮川. 共享单车故障车辆回收模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1677-1684.
[3] 曲大义,杨晶茹,邴其春,王五林,周警春. 基于干线车流排队特性的相位差优化模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1685-1693.
[4] 宗芳, 齐厚成, 唐明, 吕建宇, 于萍. 基于GPS数据的日出行模式-出行目的识别[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1374-1379.
[5] 刘翔宇, 杨庆芳, 隗海林. 基于随机游走算法的交通诱导小区划分方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1380-1386.
[6] 钟伟, 隽志才, 孙宝凤. 不完全网络的城乡公交一体化枢纽层级选址模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1387-1397.
[7] 刘兆惠, 王超, 吕文红, 管欣. 基于非线性动力学分析的车辆运行状态参数数据特征辨识[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1405-1410.
[8] 宗芳, 路峰瑞, 唐明, 吕建宇, 吴挺. 习惯和路况对小汽车出行路径选择的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1023-1028.
[9] 栾鑫, 邓卫, 程琳, 陈新元. 特大城市居民出行方式选择行为的混合Logit模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1029-1036.
[10] 陈永恒, 刘鑫山, 熊帅, 汪昆维, 谌垚, 杨少辉. 冰雪条件下快速路汇流区可变限速控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 677-687.
[11] 王占中, 卢月, 刘晓峰, 赵利英. 基于改进和声搜索算法的越库车辆排序[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 688-693.
[12] 李志慧, 胡永利, 赵永华, 马佳磊, 李海涛, 钟涛, 杨少辉. 基于车载的运动行人区域估计方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 694-703.
[13] 陈松, 李显生, 任园园. 公交车钩形转弯交叉口自适应信号控制方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 423-429.
[14] 苏书杰, 何露. 步行交通规划交叉路口行人瞬时动态拥塞疏散模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 440-447.
[15] 孟品超, 李学源, 贾洪飞, 李延忠. 基于滑动平均法的轨道交通短时客流实时预测[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 448-453.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 刘松山, 王庆年, 王伟华, 林鑫. 惯性质量对馈能悬架阻尼特性和幅频特性的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 557 -563 .
[2] 初亮, 王彦波, 祁富伟, 张永生. 用于制动压力精确控制的进液阀控制方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 564 -570 .
[3] 李静, 王子涵, 余春贤, 韩佐悦, 孙博华. 硬件在环试验台整车状态跟随控制系统设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 577 -583 .
[4] 胡兴军, 李腾飞, 王靖宇, 杨博, 郭鹏, 廖磊. 尾板对重型载货汽车尾部流场的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 595 -601 .
[5] 王同建, 陈晋市, 赵锋, 赵庆波, 刘昕晖, 袁华山. 全液压转向系统机液联合仿真及试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 607 -612 .
[6] 张春勤, 姜桂艳, 吴正言. 机动车出行者出发时间选择的影响因素[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 626 -632 .
[7] 马万经, 谢涵洲. 双停车线进口道主、预信号配时协调控制模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 633 -639 .
[8] 于德新, 仝倩, 杨兆升, 高鹏. 重大灾害条件下应急交通疏散时间预测模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 654 -658 .
[9] 肖赟, 雷俊卿, 张坤, 李忠三. 多级变幅疲劳荷载下预应力混凝土梁刚度退化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 665 -670 .
[10] 肖锐, 邓宗才, 兰明章, 申臣良. 不掺硅粉的活性粉末混凝土配合比试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 671 -676 .