品质生活及公交网络效率评价

1、 品质生活活及公交交网络效效率评价价主要考虑虑以下几几方面：如何构建建品质生生活小区区(考虑虑影响因数数)；如何使公公交线路路趋于合合理性与与效益性性进行了了综合评评价；对城市公公交线路路体系以以及杭州州市的三三个生活活小区进进行了实实例分析析，并根根据最新新数据及及实地调调查，利利用平均均换乘次次数模型型、供需均均衡模型型对杭州州市公交交线路做做出评价，城市公公交线路路优化模模型、城城市公交交车调度度问题等等模型对杭州市市公交线线路提出出了优化化意见。(不一一定考虑虑全部模模型)利用灰色色模糊理理论或层层次分析析法模型型对小区区品质生生活进行行了评价价，比较较二个以以上的小小区品质质生活指指

2、数；模型对于于数据的的稳定性性分析。杭州市公公交线路路进行合合理性评评价(不不一定考考虑全部部)1、可以以使用平均均换乘次次数模型型得到公公交线路路的有向向图模型型，并转转换成为为矩阵语语言结合合客流量量数据算算出平均均换乘次次数，得得到结构构性能；2、用供供需均衡衡模型抽抽象实际际公交线线路状况况，通过过临界点点和均衡衡点分析析，得出出需求关关系；3、用城城市公交交线路优优化模型型结合乘乘客满意意度及公公交公司司效益，通过求求解规划划模型，得到模模型各要要素解答答；4、用城城市公交交车调度度问题模模型，分分析出上上行线路路与下行行线路的的情况，得到调调度时刻刻表。以以上四个个模型得得出的结结

3、论很好好地综合合了各个个因素，描述了了公交线线路的合合理性及及优化措措施。杭州市拱拱北小区区品质生生活进行行比较评评价1、用灰灰色模糊糊理论，从五大大类200个指标标评价了了各小区区的Z值值系数；2、用层层次分析析法模型型将品质质生活评评价分为为三个评评价层，得到了了所评价价小区的的品质生生活权重重。上述述得出的的Z值系系数以及及品质生生活权重重精确地地分析出出各个小小区的品品质生活活等级以以及它们们的排序序。 以拱北小小区为例例，可计计算得到到ATTT=1.3(左左右，根根据不同同的线路路选择，可能有有所变化化，但波波动不大大)，说明明拱北小小区的公公交网的的结构性性能是中中等的。可进一不不

4、考虑如如下：乘客满意意度和公公交公司司效益同同时达到到最大的的基本要要求：乘乘客平均均转换次次数 xx=2；线路重重叠系数数 SKIPIF 1 0 =33；线路路非直线线系数 SKIPIF 1 0 =1.4；公公交企业业经济效效益 II=1.5。上行线车车： 6：000 77：0005分钟/次 7：000 99：0002分钟/次 9：000 133：0004分钟/次13：000 166：0003分钟/次16：000 188：00015分钟钟/次拱北小区区的Z值值为2.83,三塘小小区的ZZ值为33.622，东新新园小区区的Z值值为4.53，各自的的品质生生活权重重为0.27447299、0.3

5、03351、0.44217772。选择不不同的小小区，得得到的结结果可根根据实际际的数据据而定。下面是是一片可可以参考考的论文文(格式式没作调调整，只只参考模模型及方方法)。一、问题题重述(略)二、模型型的假设设及符号号的约定定2.1 公交车车调度模模型2.1.1 模模型假设设：1、假设设表上所所给数据据能反映映该段线线路上的的日常客客流量；2、车辆辆上行或或下行到到达终点点站时，所有的的乘客必必须全部部下车；3、乘客客无论是是上行还还是下行行，无论论经过几几个站，车票价价为定值值；4、各公公交车为为同一个个型号，公交车车会按调调度表准准时到站站和出站站；5、在同同一个时时间段内内，相邻邻两辆

6、车车发车时时间间隔隔相等；6、车上上标准载载客人数数为1000人，超过此此数将会会造成乘乘客抱怨怨；7、早高高峰时乘乘客等待待时间不不超过55分钟，正常时时不超过过10分分钟，否否则乘客客将会抱抱怨；8、早上上5：000上下下行起点点站必须须同时发发车；9、不计计乘客上上下车所所花费的的时间，公交车车在行驶驶过程中中速度保保持不变变；10、假假设每辆辆车经过过各个车车站时不不会留有有乘客2.1.2 符符号的约约定： SKIPIF 1 0 ： 第jj时段内内发车次次数（规规定 SKIPIF 1 0 =00）； SKIPIF 1 0 ： 第jj时段的的起始时时间； SKIPIF 1 0 ： 第jj

7、时段内内第i辆辆车的发发车时间间； SKIPIF 1 0 ：第j时时段内相相邻两车车的发车车时间间间隔； SKIPIF 1 0 ： 第jj时段内内第i辆辆车从首首站到达达第k站站点所用用的时间间；Z： 汽汽车的平平均满载载率； SKIPIF 1 0 ：第j时时段内第第i辆车车经过kk站点后后车上的的人数； SKIPIF 1 0 ： 第jj时段内内所有车车载客的的总和； SKIPIF 1 0 ：第j时时段单位位时间内内下车的的人数； SKIPIF 1 0 ： 车车辆从发发车点到到达第kk站点所所花费的的时间； SKIPIF 1 0 ： 所所有在车车上的人人数之和和； SKIPIF 1 0 ： 第

8、jj时段单单位时间间内第kk站点新新增加等等待上车车的人数数； SKIPIF 1 0 ： 第第j时段段内第kk站点单单位时间间内车上上增加的的人数； SKIPIF 1 0 ： 第第j时段段内第ii辆车到到第k站站点时，在第kk站等候候时间超超过忍耐耐时间的的人数；W: 由由于等待待时间过过长而不不满意的的人数在在总人数数中的比比例； SKIPIF 1 0 ： 第第j时段段第i辆辆车离开开第k站站点时车车上的超超载人数数；C： 由由于超载载而不满满意的人人数在总总人数中中的比例例； SKIPIF 1 0 ：t时刻刻所处的的上行时时段数（规定当当 SKIPIF 1 0 时， SKIPIF 1 0

9、=11）； SKIPIF 1 0 ：t时刻刻不在AA车场（上行起起始站）的车辆辆总数； SKIPIF 1 0 ：t时刻刻B车场场（下行行起始站站）上的的等待发发车的车车辆数。三、问题题分析本问题是是一个关关于评价价品质生生活中的的公交线线路合理理性，以以及在生生活品质质的评价价中，房房产开发发商以及及政府方方如何进进行生活活品质的的预测，如何构构建高生生活品质质的小区区，如何何提高目目前小区区生活品品质，从从而可以以保证居居住居民民的满意意同时构构建以人人为本，人文社社会，集集束性社社会的问问题。在公交网网络系统统中，具体体结合杭杭州拱北北小区实实际情况况，综合合考虑居居民的衣衣食住行行，对现

10、现行公交交网络效效率进行行评价，分析目目前公交交线路站站点的合合理性以以及结合合小区实实际情况况给公交交部门提提出需要要修改的的意见或或建议，通过使使用计算算公交nn次换乘乘矩阵的的方法和和平均换换乘次数数模型以以及最保保守情况况下的西西方经济济学角度度对城市市公交网网络进行行估计和和评价的的问题。在评价品品质生活活中，综综合考虑虑了杭州州市内的的三个小小区的各各项指标标进行了了生活品品质的评评估，这这是个多多层次灰灰色模糊糊综合评评价模型型求解的的问题。从开发发商的经经济效益益角度考考虑看，在保证证房屋质质量的情情况下，希望周周围基础础设施和和商铺尽尽可能多多，小区区楼房尽尽可能多多，房价价

11、尽可能能高，居居住买房房的居民民尽可能能多，尽尽可能达达到政府府规定小小区最小小绿化面面积。但但是从其其社会效效应来看看，则要要尽可能能地考虑虑让所有有居住市市民的满满意度最最大，让让该小区区最大化化地成为为一个生生活品质质小区。具体的的三个小区区中某些些设施可可能会在在近期内内搬迁或或倒闭我我们无从从得知，但由于于所给数数据具有有一定的的固定性性，无论论市哪个个小区中中的哪个个设施在在近期关关闭或搬搬迁，对对目标的的影响并并不会很很大。四、模型型的建立立及求解解4.1 基于平平均换乘乘次数模模型的城城市公交交网络评评价指标标体系14.1.1 平平均换乘乘次数模模型 平平均换乘乘次数就就是任何

12、何一个人人从公交交路网的的任何一一个停车车点到另另外任何何一个停停车点，所需要要换乘公公交车的的平均次次数，我我们采用用通过依依次计算算公交nn次换乘乘矩阵的的方法来来计算网网络的平平均换乘乘次数（ATTT）。4.1.2 公交交线网的的构成城市的公公交线网网由公交交线路和和站点构构成，这这些站点点可以看看作网络络图的结结点，结结点由相相应的公公交路线线相连、结点之之间的边边就是公公交线，有的结结点之间间是连通通的（即即有一条条或若干干公交线线路将两两结点连连在一起起），有有的结点点之间是是不连通通的（即即找不到到公交线线路将此此两结点点连在一一起）。因此，为分析析方便，本文给给出实际际的公交交

13、线网的的示意图图：其中：SS1-SS2-SS3-SS8是KK2766路，SS1-SS4-SS9是KK33路路，S44-S55-S66-S77-S88是K1151路路，S11-S22-S66-S110是KK2511路。SS1,SS4,SS8,SS9,SS10是是起终点点站；S3,S5,S7是是一般中中间站站站；S22,S44,S66是换乘乘站。公交线网网是一个个有向图图，各站站点（对对应有向向图中的的结点）间的连连接路段段（对应应有向图图中有向向边）都都是双向向的。设设站点集集合用NN表示，连接路路段用LL表示，则该公公交路网网课表示示为G（N，LL），其其中,NN= SKIPIF 1 0 。建

14、立邻接接矩阵表表示该公公交路网网，它用用来描述述图中各各结点的的两两对对应关系系。邻接接矩阵AA的元素素 SKIPIF 1 0 可以定定义为 SKIPIF 1 0 如下我们们给出一一个公交交线网的的邻接矩矩阵A SKIPIF 1 0 在邻接矩矩阵A中中，对应应每一站站点的行行或列中中，其元元素值为为“1”的数量量，就是是与站点点相邻站站点的数数目。元元素“11”所对对应的站站点就是是与该站站点相邻邻的站点点。由于于词公交交网络中中不存在在单向路路段，所所以只要要网络中中有从站站点 SKIPIF 1 0 到达达站点 SKIPIF 1 0 的的路径，就必然然有从站站点 SKIPIF 1 0 到达达

15、站点 SKIPIF 1 0 的的路径。因此，这里的的邻接矩矩阵A是是一个对对称矩阵阵，然而而，对于于单向运运行的环环形线路路，或将将公交线线路设置置在单行行线路段段上，这这时的邻邻接矩阵阵就不再再是对称称矩阵了了。邻接矩阵阵描述了了公交网网络中各各站点两两两之间间的直接接关系，若在矩矩阵A中中第i行行第j列列的元素素 SKIPIF 1 0 =1，则表明明站点 SKIPIF 1 0 到到站点 SKIPIF 1 0 有有一条长长度为“1”的的通路，站点 SKIPIF 1 0 可可以直达达站点 SKIPIF 1 0 。所以说说，邻接接矩阵描描述了经经过长度度为“11”的通通路后各各站点两两两之间间的

16、可达达程度。4.1.3 平平均换乘乘次数模模型计算算4.1.3.11 可达达矩阵的的引入在计算平平均换乘乘次数之之前需要要引入可可达矩阵阵的概念念，可达达矩阵（以下简简称R）描述了了各个公公交站点点之间经经过一定定长度的的通路可可以到达达的程度度。R有有一个重重要特性性，即推推移律特特性。当当站点 SKIPIF 1 0 经经过长度度为1的的通路直直达站点点 SKIPIF 1 0 ，而站站点 SKIPIF 1 0 经过过长度为为1的通通路直达达站点 SKIPIF 1 0 ，则站点点 SKIPIF 1 0 经过长长度为22的通路路直达站站点 SKIPIF 1 0 。所所以，可可以利用用邻接矩矩阵，

17、通通过推移移律特性性求出可可达矩阵阵。令 SKIPIF 1 0 ，r为单单位矩阵阵，则 SKIPIF 1 0 矩阵 SKIPIF 1 0 描述述了各站站点之间间经过长长度不大大于1的的通路后后的可达达程度。 SKIPIF 1 0 ，即 SKIPIF 1 0 的平平方，并并用布尔尔代数运运算规则则（ SKIPIF 1 0 ）进进行运算算,可以以得到如如下矩阵阵 SKIPIF 1 0 矩阵 SKIPIF 1 0 描述述了各站站点间经经过长度度不大于于2的通通路后的的可达程程度。可可以经过过继续计计算，得得到如下下矩阵 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 我们可以以注意到到，矩阵阵 SKIP

18、IF 1 0 的所以以元素均均为1，同理可可以知道道， SKIPIF 1 0 ，根根据可达达矩阵的的定义可可知， SKIPIF 1 0 即即为可达达矩阵，说明了了此公交交网络中中，经过过长度为为4的通通路，各各站点间间均可以以互达。 推推广到一一般情况况，通过过依次运运算后可可以得到到 SKIPIF 1 0 如果存存在 SKIPIF 1 0 ，则则我们定定义 SKIPIF 1 0 =RR为可达达矩阵，该式子子表明了了各公交交站点间间经过长长度不大大于 SKIPIF 1 0 的通通路后可可以到达达的程度度。对于于含有 SKIPIF 1 0 个个公交站站点的公公交线网网，最长长的通路路其长度度也不

19、超超过 SKIPIF 1 0 。4.1.3.22 变量量及其表表示方法法 SKIPIF 1 0 为站点编编号； SKIPIF 1 0 为为线路编编号； SKIPIF 1 0 ， SKIPIF 1 0 分别为为网络中中的站点点个数和和线路数数； SKIPIF 1 0 为（r-11）次换换乘矩阵阵； SKIPIF 1 0 为换换乘矩阵阵中的元元素； SKIPIF 1 0 为为临时矩矩阵；AA为邻接接矩阵； SKIPIF 1 0 为 SKIPIF 1 0 的元素素。4.1.3.33 方法法的主要要思想 首先基基于同一一公交线线路上各各站点可可以直达达的基本本原理，将0次次换乘矩矩阵 SKIPIF 1

20、 0 ，也也就是直直达矩阵阵，相应应位置置置为“11”，表表示可以以直达。然后，计算 SKIPIF 1 0 ，找出 SKIPIF 1 0 为为“0”，而 SKIPIF 1 0 中中相同位位置为“1”的的元素，将 SKIPIF 1 0 修改改为“11”，这这样就得得到了完完整的直直达矩阵阵了。如如果该直直达矩阵阵所以元元素都为为“1”，则说说明网络络中各站站点之间间均可以以直达，不需要要换乘。如果不不全为“1”，则说明明某些站站点间需需要换乘乘，用布布尔代数数规则计计算 SKIPIF 1 0 ，并并求出临临时矩阵阵= SKIPIF 1 0 ， SKIPIF 1 0 =1说说明站点点 SKIPIF

21、 1 0 和站点点 SKIPIF 1 0 之间若若经过rr-1次次换乘可可以到达达，将rr-1次次换乘矩矩阵 SKIPIF 1 0 相应应位置置置为“11”。4.1.3.44 计算算平均换换乘次数数 SKIPIF 1 0 （4-1）式中： SKIPIF 1 0 站点ii和站点点j之间间的客流流量根据以上上方法，以上面面的路网网为例说说明改方方法的有有效性。设各站站点间在在早高峰峰期间的的客流量量如下表表所示：站点Sjj站点Sii123456789101045903020601570804021503030254025404030320300153550204520104302035030906

22、04090205203515400657050403562040406030070802590710101535504007015108403050603070450152096025205035502040010104035102040703530300求出完整整的直达达矩阵如如下： SKIPIF 1 0 因为 SKIPIF 1 0 中不不全为零零，说明明需要换换乘，计计算 SKIPIF 1 0 ，TTMP，进而而求得11次和22次换乘乘矩阵 SKIPIF 1 0 和和 SKIPIF 1 0 如下： SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 因为 SKIPIF 1 2路网性能能优良中差极差

23、上面所举举的例子子中的AATT=1.2235，说明该该例子的的公交网网的结构构性能是是中等的的。4.2 基于供供需均衡衡模型的的城市公公交网络络评价指指标体系系2 3从微观经经济学的的角度出出发，以以公交线线路的建建设与运运营管理理者为生生产者，乘客为为消费者者，公交交线路的的建设与与运营过过程分别别对应经经济学中中的生产产和消费费两个阶阶段，可可以利用用供需均均衡模型型对公交交网络进进行评价价。4.2.1 城城市公交交线路供供给曲线线供给曲线线反应了了公交线线路的建建设与运运营管理理的总成成本与乘乘坐需求求的关系系。从公公交线路路建设与与运营管管理者的的角度出出发，总总成本可可以包括括建设成

24、成本和运运营管理理成本两两个部分分，如下下式所示示： SKIPIF 1 0 （4-22）式中：PP总成成本； SKIPIF 1 0 建建设成本本； SKIPIF 1 0 运营管管理成本本上式中的的建设成成本 SKIPIF 1 0 属于于固定成成本，在在公交线线路开始始使用之之前就已已经存在在，这也也说明了了在进行行公交线线路建设设可行性性研究时时，应该该充分研研究实际际情况，既要保保证为乘乘客提供供高品质质的服务务，又要要避免通通车不久久就产生生各种运运营效率率低的问问题。所所以建设设成本的的计算方方法可以以用下式式表示： SKIPIF 1 0 （4-33）式中：MM建设设成本； SKIPIF

25、 1 0 单位时时间的最最大客流流量（4-22）式中中的运营营管理成成本 SKIPIF 1 0 属于于可变成成本，是是由交通通流量直直接引起起的，可可以表达达成以交交通流量量Q为自自变量的的函数 SKIPIF 1 0 式中： Q单单位时间间的客流流量： SKIPIF 1 0 曲线曲曲率大小小的参数数； SKIPIF 1 0 曲线凹凹凸程度度的参数数。运营管理理成本与与客流量量关系密密切。当当客流量量较低时时，线路路流呈现现自由流流的状态态，搭乘乘公交的的每一名名乘客增增加的成成本即为为其对于于公交线线路的破破坏成本本，这与与乘客的的搭乘目目的地有有关，可可以按照照目的地地等因素素折算为为标准乘

26、乘客的破破坏成本本，这时时运营管管理成本本的增长长率恒定定。但是是，随着着线路流流的饱和和程度上上升，线线路流由由自由流流转为拥拥挤流，此时乘乘客搭乘乘公交的的成本应应该包括括两个部部分：第第一部分分是原来来每一名名乘客对对于公交交线路的的破坏成成本，第第二部分分是乘客客进入公公交车之之后对其其他乘客客成本的的增加，且该成成本与拥拥挤程度度成正比比，那么么运营管管理成本本增长率率将随着着拥挤的的加剧由由恒定变变位逐渐渐增大，那么我我们假设设自由流流转向拥拥挤流的的临界点点为 SKIPIF 1 0 ，则则供给曲曲线的线线形为：当客流流量 SKIPIF 1 0 时，为直线线；当客客流量 SKIPI

27、F 1 0 时时，为曲曲率逐渐渐增大的的曲线，那么我我们可以以得到下下式 SKIPIF 1 0 式中： SKIPIF 1 0 ；当 SKIPIF 1 0 时， SKIPIF 1 0 为一个个动态参参数，随随着Q增增大而增增大，可可取平均均曲率进进行计算算。4.2.2 城城市公交交线路乘乘客的需需求曲线线需求曲线线反应了了乘客对对于公交交线路的的评价，函数关关系式如如下 SKIPIF 1 0 （4-4）式中： SKIPIF 1 0 公交线线路客流流量为00的总成成本 SKIPIF 1 0 曲线凹凹凸程度度的参数数由于乘客客个人偏偏好、搭搭乘信息息和时间间价值的的个体差差异性， SKIPIF 1

28、0 实际上上并不存存在，属属于理论论意义上上的数值值，当总总成本降降低时，公交线线路的客客流量就就随之上上升，当当总成本本 SKIPIF 1 0 时，客客流量将将会达到到最大客客流量 SKIPIF 1 0 。（注：在在经济分分析中，常将PP定义为为自变量量，Q定定义为因因变量，下同） (注：SS、D并并不一定定是直线线)临界点LL在均衡衡点E左左方，说说明预测测客流量量低于实实际客流流量，当当供需均均衡时，公交线线路线路路流处于于拥挤流流状态；临界点LL在均衡衡点E右右方，说说明预测测客流量量高于实实际客流流量，当当供需均均衡时，公交线线路线路路流处于于自由流流状态；临界点与与均衡点点E重合合

29、，说明明预测客客流量与与实际客客流量一一致，当当供需均均衡时，公交线线路线路路流处于于自由流流向拥挤挤流转变变的临界界状态。4.2.3 供供需均衡衡分析由上述推推导得到到公交线线路的供供给曲线线和需求求曲线的的函数关关系式，进行供供需均衡衡分析。假设横横轴为客客流量QQ，纵轴轴为总成成本P。 SKIPIF 1 0 点为供供给曲线线S与需需求曲线线D的交交点，在在E点，供需达达到平衡衡，并且且客流量量为 SKIPIF 1 0 ，总总成本为为 SKIPIF 1 0 ，但是是实际客客流量与与预测客客流量往往往不一一致，按按照预测测客流量量规划的的公交线线路的供供需之间间的适应应程度存存在差别别。4.

30、3 城市公公交线路路优化模模型4 94.3.1城市市线路优优化的影影响因素素影响城市市线路优化化的因素素主要有有以下几几个：需求分析析：由于于乘客的的数量，分布和和出行路路径的选选择是影影响公交交线路优化化的首要要因素，所以公公交线路路布局应应该满足足大多数数交通需需求的要要求，具具有服务务范围广广，非直直线系数数小，出出行时间间短，直直达率高高等特点点，并在在一定的的服务水水平要求求下，客客运需求求量大的的区域，要求布布置的公公交线路路客运能能力较大大；道路条件件:对公公交线路路而言，道路网网是公共共交通网网络的基基础，但但并非所所有的道道路都适适合公交交车辆行行驶，所所以要考考虑到率率集合

31、线线形，路路面条件件和容量量限制等等因素；场站条件件：由于于公交成成的起，终点站站选址也也是公交交线路规划划的约束束条件，所以在在公交线线路规划划中，应应根据线线路配置置的车辆辆，最优优站距和和车站长长度等确确定起(终)点点站及规规模；基础设施施：各个个城市的的地理形形态千变变万化，都是通通过道路路网络等等基础设设施才反反映到公公交选线线上，不不同的运运输方式式对基础础设施的的分布和和走向的的贴近程程度是不不同的，所以公公交线路路的组合合具有灵灵活性和和不确定定性；车辆条件件：由于于车辆条条件包括括车辆理理特性，操作性性能，载载客指标标和车辆辆数等对对线网规规划的影影响，所所以在线线网优化化中

32、路线线总数可可由车辆辆总数，车辆的的载客能能力和路路线的配配车数决决定；效率因素素：效率率因素指指公共交交通线网网单位投投入（如如每公里里，每班班次等）所获得得的服务务效益，它不仅仅反映路路线的运运营状况况，还反反映路线线经过区区域的客客运需求求量和路路线的服服务吸引引力，因因而在线线网优化化中应该该特别考考虑线网网效益因因素。4.3.2城市市公交线线路优化化约束条条件4.3.2.11线路长长度的限限制线路的最最佳长度度与平均均运距有有关。平平均运距距指平均均每一乘乘客出行行的乘车车距离。为了减减少平均均换乘次次数，线线路平均均长度应应大于平平均运距距。线路路过短，则效果果不佳，换乘次次数增加

33、加；线路路过长，则车辆辆班次安安排和调调度有困困难，工工作人员员容易疲疲劳。一一般情况况下： SKIPIF 1 0 （4-55）其中 SKIPIF 1 0 ， SKIPIF 1 0 ， SKIPIF 1 0 分别为为线路长长度的上上，下极极限值（单位 km），且按按运行要要求， SKIPIF 1 0 约约为5kkm， SKIPIF 1 0 约约为155km。4.3.2.22线路非非直线系系数的限限制线路拐弯弯过多，行驶不不便，也也易引起起道路阻阻塞。一一般情况况下： SKIPIF 1 0 （4-6）式中：ll线路路的长度度，单位位 kmm； dd线路路起、终终点站间间的空间间直线距距离，单单位

34、为 km。4.3.2.33线路的的路段（客流量量）不均均匀系数数的限制制路段不均均匀系数数是指统统计时间间内营运运线路某某段客流流量与平平均路段段客流量量的比值值。路段段不均匀匀系数大大于1的的路段称称为客流流高峰路路段，必必要时考考虑在规规定时间间内开辟辟区间车车。一般般情况下下： SKIPIF 1 0 （4-77）式中: SKIPIF 1 0 线路中中最大断断面客流流量； SKIPIF 1 0 平均断断面客流流量。4.3.2.44乘客平平均转换换次数的的限制居民出行行途中常常要从一一条公交交线路换换乘到另另一条线线路，有有的还要要多次换换乘。平平均转换换次数指指全部乘乘客的换换乘次数数总和

35、除除以全部部乘客人人数的商商。一般般情况下下： SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 （4-88）式中: SKIPIF 1 0 线路起起、终点点（i、j）之之间乘车车出行人人数； SKIPIF 1 0 系数； SKIPIF 1 0 起、终终点（ii、j）之间的的换乘人人数。4.3.2.55线路重重叠系数数的限制制重叠系数数指同一一道路路路段上通通行的公公交线路路数。线线路多了了，车站站设置有有困难，如果多多条线路路的车站站设在一一起，各各线路的的车辆同同时停靠靠容易造造成该路路段的交交通紊乱乱。一般般情况下下： SKIPIF 1 0 式中： SKIPIF 1 0 同一路路线中公公交两相相

36、邻点aa至b的的距离； SKIPIF 1 0 同一路路线中公公交两相相邻点 SKIPIF 1 0 至至 SKIPIF 1 0 的距离离； SKIPIF 1 0 可通路路网中相相邻点aa至b的的距离；g优化化方案中中站点及及路线构构成的有有向弧集集。4.3.3优化化模型4.3.3.11 城市公公交线网网优化目目标的函函数表达达式4.3.3.11.1 乘客总总出行时时间最小小的函数数表达式式 SKIPIF 1 0 (44-9)式中：tt 乘客总总出行时时间； SKIPIF 1 0 每位位乘客从从出行点点到相应应车站的的步行时时间，且且 SKIPIF 1 0 ，其中中 SKIPIF 1 0 为乘客客

37、从出行行到相应应车站的的最短距距离， SKIPIF 1 0 为为乘客步步行的平平均速度度； SKIPIF 1 0 从出出行点到到相应车车站后的的候车时时间，且且 SKIPIF 1 0 ，其中中 SKIPIF 1 0 为平均均发车间间隔时间间， SKIPIF 1 0 为平平均留站站率（ SKIPIF 1 0 ， SKIPIF 1 0 可取经经验常数数）； SKIPIF 1 0 中转转换乘时时间，且且 SKIPIF 1 0 ，其中中 SKIPIF 1 0 为从下下车站到到上车站站的中转转时间 SKIPIF 1 0 车辆辆行驶时时间，且且 SKIPIF 1 0 ，其中中 SKIPIF 1 0 为车辆

38、辆平均旅旅行速度度， SKIPIF 1 0 为第第i区心心形节点点到第jj区心形形节点公公交线路路的长度度； SKIPIF 1 0 下车车后乘客客步行到到达目的的地的时时间，且且 SKIPIF 1 0 ，其中中 SKIPIF 1 0 为乘客客从车站站下车后后步行到到目的地地的最短短距离。4.3.3.11.2 公交企企业经济济效益（每日产产出的总总人公里里和每日日投入的的总车公公里的比比值）最最佳的函函数表达达式 SKIPIF 1 0 （4-110）式中： SKIPIF 1 0 -公公交节点点s至节节点t的的客流量量； SKIPIF 1 0 公交交节点ss至节点点t的车车流量。4.3.3.11.

39、3线线网效率率（线网网的系统统效益除除以线网网的系统统费用）最大的的函数表表达式 SKIPIF 1 0 （44-111）式中： SKIPIF 1 0 最大线线网效率率； SKIPIF 1 0 -经经过I从从站点ii至站点点j的客客流量； SKIPIF 1 0 -经经过节点点i至节节点j的的客运需需求在路路线I上上的分配配比例； SKIPIF 1 0 -线线路I的的长度。4.3.3.22 城市公公交线网网优化数数学模型型非线性数数学模型型：将上上述三个个目标函函数及其其相应的的约束条条件进行行归并，即可得得到公交交线网优优化的非非线性数数学模型型： SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 多

40、目标线线性规划划模型：将上述述条件转转换成为为多目标标规划问问题进行行求解乘客满意意度最大大为 SKIPIF 1 0 ，公公交公司司效益最最大为 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 分别为相相关修正正系数且且都为正正数4.3.4 模模型求解解从模型来来看只需需乘客总总出行时时间T越越少，线线网密度度（ SKIPIF 1 0 ）越越大就越越能满足足乘客利利益的要要求，另另外公交交公司效益益函数（ SKIPIF 1 0 ）越大大，公交交公司的的效益就就越能达达到最佳佳。但是是，要精精确求解解最优解解很困难难，所以以，我们们只能求求得它的的满意解解。将上述构构成的线线性

41、规划划模型(加上约约束),输入LLINDDO如下下:（xx1xx；x22 SKIPIF 1 0 ；x33t；x44 SKIPIF 1 0 ；xx5 SKIPIF 1 0 ；x6 SKIPIF 1 0 ；x77I）（具体体详见附附录二）max k1xx1+kk2x22-k3xx3+k4xx4+kk5x55+k66x6+k7xx7S.T.x1=2x200 x400 x511.4x600END求解得到到最满意意解如下下：ROW SSLACCK OOR SSURPPLUSS DDUALL PRRICEES 2) 2.00000000 0.00000000 3) 3.00000000 0.0000000

42、0 4) 0.00000000 0.00000000 5) 0.00000000 0.00000000 6) 1.44000000 0.00000000 7) 1.55000000 0.00000000 8) 0.00000000 0.00000000 由由上分析析可以得得到要使使得乘客客满意度度和公交交公司效效益同时时达到最最大的基基本要求求：乘客客平均转转换次数数 x=2；线路重重叠系数数 SKIPIF 1 0 =33；线路路非直线线系数 SKIPIF 1 0 =1.4；公公交企业业经济效效益 II=1.5。4.4 城市公公交车调调度问题题模型5 94.4.1 公公交车调调度模型型分析 考

43、虑一一般问题题时（不不妨只考考虑上行行段），对题目目所给数数据进行行分析，将乘客客一天候候车的时时间按高高峰期，正常期期，低谷谷期分为为几个阶阶段来处处理。据据此可以以建立非非线性规规划模型型。首先将全全天的行行车时间间分为mm段，假假设每一一段内发发车时间间间隔相相同，每每一段的的发车次次数分别别为： SKIPIF 1 0 。假设某某路段站站点数为为b，则则： SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 第j时段段第i辆辆车的发发车时间间 SKIPIF 1 0 ，对于于第j时时段第ii辆车经经过第kk站点多多花费的的时间 SKIPIF 1 0 。此时该该车上的的总人数数为：若若 SKIPIF

44、 1 0 ， SKIPIF 1 0 ；若 SKIPIF 1 0 ， SKIPIF 1 0 。汽车车在该时时段离开开第k站站点时车车上的超超载人数数为： SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 （4-112）假设乘客客在 SKIPIF 1 0 时间间内到站站人数服服从均匀匀分布，则在第第i辆车车到第kk站点前前，在第第k站等等侯时间间超过忍忍耐时间间的人数数为（忍忍耐时间间在早高高峰为55分钟，其余为为10分分钟）：若第jj时段不不处在早早高峰期期， SKIPIF 1 0 ；若若第j时时段处在在早高峰峰期， SKIPIF 1 0 同同样可以以计算出出： SKIPIF 1

45、 0 (4-13) SKIPIF 1 0 (4-14)4.4.2 公公交车调调度问题题模型建建立通过以上上分析，建立如如下三目目标优化化模型： SKIPIF 1 0 ； SKIPIF 1 0 ； SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 ， SKIPIF 1 0 ； SKIPIF 1 0 ； SKIPIF 1 0 引入三个个非负加加权因子子 SKIPIF 1 0 ，将此此三目标标优化模模型转化化为单目目标优化化模型： SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 ， SKIPIF 1 0 ； SKIPIF 1 0 ； SKIPIF 1 0 （4-115）据此进行行求解与与分析，可以求求出每个个

46、时段的的发车数数量 SKIPIF 1 0 ，进进而可求求出其余余各量。下面来求求按最优优方案所所需最小小车辆数数（注：加上标标“ SKIPIF 1 0 ”的的量为下下行段各各对应量量）： SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 其中，aa为下行行线车辆辆运行时时间， SKIPIF 1 0 为为上行线线车辆运运行时间间， SKIPIF 1 0 =55.000. 令 SKIPIF 1 0 ，可可求出 SKIPIF 1 0 ,即为BB车初始始车辆数数，同时时所求最最小车辆辆数为 SKIPIF 1 0 。4.4.3 公公交车调调度问题题模型求求解通过对杭杭州市公公交线路路的分析析和研究究，特别别结

47、合拱拱北小区区的实际际情况，我们取取m=55，也就就是将全全天行车车时间分分为5个个片段， 我们们以公交交线路3329路路为进行行调度分分析的实实例，得得到如下下划分表表：上行线车车：1 6：000 88：0002 8：000 100：000310：000 133：000413：000 166：000516：000 188：000下行线车车：16：000 9：0029：000 111：000311：000 133：000413：000 166：000516：000 188：000对于上行行段，公公式（44-122）、（4-113）、（4-14）分别可可以化为为： SKIPIF 1 0 SKIP

48、IF 1 0 SKIPIF 1 0 我们令多多目标的的权重系系数分别别为： SKIPIF 1 0 =0.22， SKIPIF 1 0 =00.3， SKIPIF 1 0 =0.5 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 ， SKIPIF 1 0 ； SKIPIF 1 0 ； SKIPIF 1 0 那么对于于下行段段我们也也采用与与上行段段同样的的处理方方法，公公式（44-122）、（4-113）、（4-14）分别化化为： SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 此时模型型（4-15）中的bb=133。通过求解解以上多多目标的的规划问问题，我我们可以以得到以以下结果

49、果：所需总公公交车数数为：556辆平均满载载率为：Z=00.8554688乘客平均均抱怨率率：0.011153共发车的的车次为为：5111辆得到如下下的未修修正的公公交车发发车时间间表：上行线车车：6：000 77：0005.1223分钟钟/次7：000 99：0002.2226分钟钟/次9：000 133：0004.4338分钟钟/次13：000 166：0003.2114分钟钟/次16：000 188：00015.2256分分钟/次次下行线车车：6：000 8：0012.333分钟钟/次8：000 111：0002.8774分钟钟/次11：000 133：0005.2553分钟钟/次13：

50、000 166：0003.2772分钟钟/次16：000 188：0007.9226分钟钟/次修正之后后得到如如下修正正后的公公交车发发车时间间表：上行线车车： 6：000 77：0005分钟/次 7：000 99：0002分钟/次 9：000 133：0004分钟/次13：000 166：0003分钟/次16：000 188：00015分钟钟/次下行线车车： 6：000 8：0012分钟钟/次 8：000 111：0002分钟/次11：000 133：0005分钟/次13：000 166：0003分钟/次16：000 188：0007分钟/次从上述结结果可以以发现，对于公公交车发发车时间间表

51、的优优化基本本符合题题设中给给出的调调查统计计结果“拱北小小区的居居民其中中30%-400%在市市区上班班，5%-7%在城东东上班，20%-255%在城城西上班班，300%-335%在在拱北小小区附近近3公里里内上班班”。3329路路公交的的上行线线路终点点站（刘刘文村站站）属于于靠市区区范围内内，大部部分的人人会选择择在这里里进行转转车或者者下车，结果很很好得符符合了上上行车早早高峰发发车频率率高和下下行车晚晚高峰发发车频率率高的基基本特点点，该模模型是可可以进一一步推广广的。4.5 层次分分析法（AHPP法）模模型6 7构造层次次结构图图，根据据层次结结构图确确定每一一层的各各因素的的相对

52、重重要性的的权重，直至计计算出措措施层各各方案的的相对权权数，这这就给出出了各方方案的优优劣次序序，以便便供领导导决策。层次分析析法原理理设有n件件物体 SKIPIF 1 0 它们们的重量量分别为为 SKIPIF 1 0 。若将它它们两两两比较重重量，其其比值可可构成 SKIPIF 1 0 矩矩阵A。 SKIPIF 1 0 A矩阵具具有如下下性质：若用重重量向量量 SKIPIF 1 0 右乘A矩矩阵，得得到 SKIPIF 1 0 即 SKIPIF 1 0 由矩阵理理论可知知，W为为特征向向量，nn为特征征值。若若W为未未知，则则可根据据决策者者对物体体之间两两两相比比的关系系，主观观作出比比值

53、的判判断，或或用Deelphhi法来来确定这这些比值值，使AA矩阵为为已知，故判断断矩阵记记作 SKIPIF 1 0 。根据正矩矩阵的理理论，可可以证明明：若AA矩阵有有以下特特点（设设 SKIPIF 1 0 ）：（1） SKIPIF 1 0 ；（2） SKIPIF 1 0 ， （ SKIPIF 1 0 ）（3） SKIPIF 1 0 （ SKIPIF 1 0 ）则该矩阵阵具有唯唯一非零零的最大大特征值值 SKIPIF 1 0 ，且 SKIPIF 1 0 若给出的的判断矩矩阵 SKIPIF 1 0 具有有上述特特征，则则该矩阵阵具有完完全一致致性。然然而人们们对复杂杂事物的的各因素素，采用用两

54、两比比较时，不可能能做到判判断的完完全一致致性，而而存在估估计误差差，这必必然导致致特征值值及特征征向量也也有偏差差。这是是问题由由AW=nW变变成 SKIPIF 1 0 ，这里里 SKIPIF 1 0 是矩阵阵 SKIPIF 1 0 的最大大特征值值， SKIPIF 1 0 便是是带有偏偏差的相相对权重重向量。这就是是由于判判断不相相容而引引起的误误差。为为了避免免误差太太大，所所以要衡衡量 SKIPIF 1 0 矩阵阵的一致致性，当当A矩阵阵完全一一致时，因 SKIPIF 1 0 ， SKIPIF 1 0 = SKIPIF 1 0 =n存在唯唯一的非非零 SKIPIF 1 0 。而而当 S

55、KIPIF 1 0 矩阵阵存在判判别不一一致时，一般是是 SKIPIF 1 0 。这时时 SKIPIF 1 0 由于是 SKIPIF 1 0 以其平均均值作为为检验判判断矩阵阵一致性性指标（CI） SKIPIF 1 0 当 SKIPIF 1 0 =n，CI=0，为为完全一一致；CCI值越越大，判判断矩阵阵的完全全一致性性越差。一般只只要 SKIPIF 1 0 ，认认为判断断矩阵的的一致性性可以接接受，否否则重新新进行两两两比较较判断。判断矩阵阵的维数数n增大大，判断断的一致致性将越越差，故故应放宽宽对高维维判断矩矩阵一致致性的要要求。于于是引入入修正值值RI，见表一一，并取取更为合合理的CCR

56、为衡衡量判断断矩阵一一致性的的指标。 SKIPIF 1 0 表一 修修正值RRI维数123456789RI0.0000.0000.5880.9001.1221.2441.3221.4111.455 对判断矩矩阵的标标度：为了使各各因素之之间进行行两两比比较得到到量化的的判断矩矩阵，引引入1-9的标标度。根根据心理理学家的的研究提提出：人人们区分分信息等等级的极极限能力力为 SKIPIF 1 0 ，如如表二。因为自己己与自己己比是同同等重要要的，因因此对角角线上元元素不用用作判断断比较，只需要要给出矩矩阵对角角线上三三角形中中的元素素。可见 SKIPIF 1 0 矩阵阵，只需需要给出出 SKIP

57、IF 1 0 个判断断数值。表二 人人们区分分信息等等级的极极限能力力标度 SKIPIF 1 0 定 义 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 计算方法法4.5.2.11 方根法这是一种种近似计计算法，其计算算步骤为为：计算判断断矩阵每每行所以以元素的的几何平平均值： SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 得到 SKIPIF 1 0 。将 SKIPIF 1 0 归一化化，即计计算： SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 得到 SKIPIF 1 0 ，即即为所求求特征向向量的近近似值，这也是是各因素素的相对对权重。计算判断断矩阵的的最大特特征值 SKIPIF 1 0 SKIPI

58、F 1 0 其中 SKIPIF 1 0 为向向量 SKIPIF 1 0 的第i个个元素计算判断断矩阵一一致性指指标，检检验其一一致性当各层次次的诸元元素的相相对权重重都得到到后，进进行措施施层的组组合权重重计算4.5.2.22 组合合权重计计算 设设有目标标层A、准则层层C、方方案层PP构成的的层次模模型,目目标层AA对准则则层C的的相对权权重为： SKIPIF 1 0 准则层的的各准则则 SKIPIF 1 0 ，对方方案层PPn各方方案的相相对权重重为： SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 那么各方方案对目目标而言言，其相相对权重重是通过过权重 SKIPIF 1 0 与与 SKIPI

59、F 1 0 （ SKIPIF 1 0 ）组合合而得到到的，其其计算可可采用表表格式进进行（见见表三）这时得到到的 SKIPIF 1 0 为P层各方方案的相相对权重重。表三 因因素及权权重C层权重P层因素及权权重组合权重重 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 求解选取了杭杭州市的的拱北小小区、三三塘小区区与东新新园小区区进行了了层次分分析法的的比较，可参考考丁元村村的论生生活品质质及其评评价体系系的构筑筑，选取了了如下八八个主要要标准对

60、对品质生生活进行行了品质质生活评评价： SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 两两个比较较的小区区，即 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 我们要解解决的问问题是，根据这这八个标标准分析析三个小小区的品品质生活活，从中中发现存存在的优优劣。4.5.3.11 建立立层次分分析结构构 上上面八个个主要标标准是评评价品质质生活要要考虑的的因素，目的是是用来选选择品质质生活最最高的小小区。据据此，可可以建立立层次分分析结构构模型如如图：