公交主导型大城市综合交通枢纽客流疏解优化

As key nodes connecting the inter- and outer- metropolises transportation and supporting the space structure of urban agglomeration, comprehensive transportation hubs of metropolises have vitally important guiding and interlinking functions. To efficiently transfer the large amount of passenger flow between different traffic modes is the fundamental goal of the hubs. Based on the dynamic and fluctuant characteristics of the passenger demand caused by delay and the passengers’ dynamic travel behaviors in the hub, this project will study the optimal strategies of rapidly evacuating the passengers mainly via railway and bus transit, utilizing the multi-phase stochastic programming methods under different scenarios. Firstly, the dynamic and fluctuant characteristics of the passenger demand will be analyzed, and then pedestrian models and passengers’ dynamic travel choice models will be established. Secondly, we will explore interaction mechanism between the evacuating process through different modes and the operating strategies of the traffic modes. Multi-phase stochastic programming models will be proposed to optimize the operating strategies and the service reliability level. Efficient solving algorithms will also be designed. Finally, the optimizing models of the evacuating strategies will be applied in the operating management of comprehensive transportation hubs. The research of this project can accelerate the development of evacuating and operating theories of metropolis hubs, and provide a good theoretical basis for the urban traffic management in China.

大城市综合交通枢纽作为连接大城市内外交通和支撑城市群空间结构的关键节点，其引导和衔接作用至关重要，而实现大客流在各种交通方式之间高效转换则是枢纽的首要目标和任务。本项目将根据大城市综合交通枢纽大面积延误引起的客流需求的动态波动特点，以及乘客在枢纽内的动态出行选择行为特征，利用多种场景下的多阶段随机规划建模方法，研究以轨道交通和地面公交为主导的多交通方式分级协调的实时快速疏解优化策略。首先，分析枢纽客流需求在延误下高强度且急剧变化的波动特性，建立枢纽行人流和动态出行选择模型；然后，探索客流的疏散过程与各方式运营策略之间的互动机理，建立多阶段随机规划模型确定各交通方式的最优运营策略和服务可靠性水平，并设计有效的求解算法；最后，探讨提出的疏解策略优化模型在综合交通枢纽运营管理中的应用。本项目的研究有助于推动大城市枢纽客流疏解和运营管理理论的发展，为提高我国城市交通管理水平奠定良好的理论基础。

大城市综合交通枢纽作为连接大城市内外交通和支撑城市群空间结构的关键节点，其引导和衔接作用至关重要，而实现大客流在各种交通方式之间高效转换则是枢纽的首要目标和任务。本项目对轨道交通客流需求的多种预测方法进行了深入的探讨，尤其对机场选择不同接驳方式乘客需求的影响因素进行了详细的分析，对城市综合交通枢纽的到站客流特征和枢纽处多方式接驳特性有了一定的认识；研究了乘客在公共交通系统中的出行选择影响因素和选择行为特征，建立了能够快速高效进行客流分配的模型与算法；针对综合交通枢纽高强度多波动的客流需求特性，进行接驳多方式出行选择行为分析，研究了以轨道交通为主其它公交方式为辅的多种疏解优化策略，包括轨道交通编组多样化、列车实时控制、客流协同控制、限流措施优化、公交票价多样化、公交激励补贴等；研究了求解交通分配问题的列生成算法，保持收敛精度并大幅减少计算时间；提出一种具有较快收敛速度的牛顿算法。本项目的研究有助于推动大城市枢纽客流疏解和运营管理理论的发展，为提高我国城市交通管理水平奠定良好的理论基础。在SCI 或EI 检索的期刊上发表学术论文12 篇，其它英文期刊论文1篇，出版专著1本, 指导研究生毕业论文9篇。