基于ACP方法的快速公交系统（BRT）协同优化研究

快速公交系统（BRT）是解决大城市交通拥堵问题的有效手段，但其规划和运营中对不同时间和空间的人、车、路协同优化问题还缺乏有效的解决手段。本项目提出采用ACP方法（人工系统A、计算实验C和平行执行P）来研究和寻找其解决办法。首先，研究数据建模、BRT常规机理建模和专家经验建模有机结合的多模态建模方法，并在现有人工交通系统、广州BRT系统及相关数据基础上，构建人工BRT系统并进行"等价性"验证和改进；综合考虑运营效率、服务水平、乘客满意度、应急能力等方面，建立BRT评估指标体系；在人工BRT系统基础上，以评估指标为标准，以正交、随机或均匀等计算实验为手段，研究BRT运营中的人车路协同演化规律；利用其演化规律，找到客流和车流的协同优化方法，车流和路口的协同优化方法，政策、法规以及应急预案优化方法。预期成果可帮助BRT企业实现主动管理，提高运营效率、应急管理和服务水平，也可提高BRT规划设计水平。

快速公交系统（BRT）是解决大城市交通拥堵问题的有效手段，但因为难以建立精确实用的运营调度模型，难以应对各种复杂多变的情形，现有的大多数调度和管理功能依然靠调度员凭借经验和人力执行，不能够自动实现，其规划和运营中对不同时间和空间的人、车、路协同优化问题还缺乏有效的解决手段，这严重制约了BRT运营管理效率和效益的进一步提高。如何更好地发挥BRT运营效果，保证BRT系统对普通公交、地铁、以及轻轨等大容量交通方式的竞争力，研究出合理的创新方法和技术，研究BRT规划决策和评估、管理和调度优化等，实现BRT人车路协同优化，提高BRT计划、调度和监控水平，是BRT健康发展的急迫要求。本项目提出采用ACP方法（人工系统A、计算实验C和平行执行P）来研究和寻找其解决办法。首先，研究了数据建模、BRT常规机理建模和专家经验建模有机结合的多模态建模方法，并在现有人工交通系统、广州BRT系统及相关数据基础上，构建了人工BRT系统并进行了“等价性”验证和改进，解决了实际复杂BRT系统难以进行传统建模、难以实现协同优化的难题，也可为其他相似复杂交通系统的建模和优化研究提供一条新的思路；综合考虑运营效率、服务水平、乘客满意度、应急能力等方面，建立了BRT评估指标体系；在人工BRT系统基础上，以评估指标为标准，以正交、随机或均匀等计算实验为手段，对BRT系统的各种不同状况进行计算实验，揭示了BRT人车路协同演化的规律，进而通过平行执行对具体的BRT管理和调度方案进行全面、准确、及时的评估和修正，从而实现了协同优化；利用计算实验研究BRT自身的演化规律，研究了BRT客流和车流的协同优化方法，车流和路口的协同优化方法，政策、法规以及应急预案优化方法，等等。本项目实现了BRT运营中人车路协同管理和调度的自适应优化，提高了BRT营运效率、整体服务水平等，提高了BRT运营管理的科学化和智能化水平，帮助BRT企业实现主动管理，也提高了BRT规划设计水平产生更好的经济效益和社会效益；本项目还可指导BRT建设规划，对非BRT公交线路和地铁、轻轨的调度、运营优化及应急管理都有借鉴意义。执行期内，项目组共发表专著章节2章，论文64篇，其中SCI收录10篇，EI收录59篇，其他期刊论文5篇；授权专利7项，申请专利40余项。