基于多种信息源的城市公交需求估计模型与算法研究

城市公交OD矩阵，是公交网络规划与设计的重要输入量，也是公交网络优化和公交车辆调度的重要依据。本项目主要从线路层次和网络层次对公交OD矩阵进行建模分析和算法设计，包括多种信息源的公交线路OD矩阵估计模型和算法设计，基于乘客换乘信息与公交站点上下乘客信息的公交网络OD估计模型和算法研究，基于决策理论的公交OD矩阵(包括线路层次和网络层次)估计模型研究，以及对公交线路OD矩阵估计的Tsygalnitzky方法与极大熵方法进行深入的理论探讨。此外，本项目还将结合北京市典型公交线路，对公交OD矩阵估计方法开展实证研究。由于公交OD矩阵估计的研究一直是国际上交通优化专家和管理科学家研究的热点和难点之一，因此本项目的研究对公交OD矩阵估计的理论研究和实际应用都具有重要意义。

有关城市交通需求矩阵的研究，一直是国际上交通优化专家和管理科学家研究的热点和难点之一。本项目围绕OD 矩阵问题以及相关关键问题，从不同角度进行了较为深入的研究，提出了相关的估计模型和算法，并结合实际调查数据进行了实证分析。具体包括，基于决策支持理论的OD矩阵估计、公交运营与管理中的发车间隔以及交通出行成本等基础问题研究；基于交通网络均衡理论的分析与政策设计；基于交通网络均衡理论的公交定价，交通拥挤收费等政策分析；以及公交服务效率评价。.在基于决策支持理论的OD矩阵估计、公交运营与管理中的发车间隔以及交通出行成本等基础问题研究方面，提出了基于有序加权平均算子的OD矩阵估计模型。建立了基于载客里程的公交发车频率模型。提出了一类不可加的出行者出行成本模型。.在基于交通网络均衡理论的分析与政策设计方面，考虑到OD矩阵估计中交通配流方法的重要性，运用“最优策略”和“有效频率”的思想，提出了一类公交配流模型。建立了基于供应链网络均衡模型以及等价的基于超级网络的可变需求交通网络均衡模型。建立了带有可交易信用机制和公平性约束的城市交通连续均衡网络模型及其求解算法。针对城市土地利用和交通之间相互影响的研究相对脱节的缺陷，通过仿真模拟方式，分析了城市交通发展与土地利用的相互关系。.在基于交通网络均衡理论的公交定价，交通拥挤收费等政策分析方面，基于相关策略的公交配流方法，研究了公交票价变动对于公交网络中乘客需求量和公交运营商总收入的影响，考虑了在多方式交通条件下票价变化对公交流量、公交需求比例和公交运营收入等的影响，确定了考虑公交公益性的最优票价。提出了决策者在信息不确定的情况下，为拥挤收费方案的确定建立了随机多目标双层规划模型，次优拥挤收费模型，以及出行需求不确定环境下基于均值-超量系统总阻抗的随机拥挤收费模型。.在公交服务效率评价方面，结合我国部分城市公共交通企业的实际运营情况，进行了实证分析。提出了一类非参数回归的两阶段模型。 针对回归结果对揭示公交服务效率与各影响因素之间的相关性未能提供充足证据的问题，进一步做了效率和各影响因素的双变量密度估计，弥补了非参数回归的不足。 并研究了效率与财政补贴、机动车保有量以及人口密度之间的关系。