CN104573067A - 一种有轨电车与brt线网综合布设方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有轨电车与BRT线网综合布设方法。发明方法针对既定的公交客流OD，建立城市区域交叉口、道路集合，形成城市道路网络，通过最短路算法将公交客流OD分配到城市道路网络上，形成公交出行期望经路图，逐条布设有轨电车和BRT线路。发明方法主要用于城市区域有轨电车与BRT线路的综合布设，提高有轨电车与BRT线路布设的合理性，避免有轨电车与BRT之间的相互冲突，提高公交吸引力和运行效率。

Description

一种有轨电车与BRT线网综合布设方法
技术领域
本发明属于城市交通系统规划和管理技术，涉及一种在既定的城市公交出行OD的情况下进行有轨电车与BRT综合布设方法。
背景技术
随着我国城市化和机动化进程的快速发展，城市机动车保有量迅猛增长，许多大中城市面临交通拥堵、道路堵塞、事故频发等诸多问题。自2004年以来，我国确定了优先发展公共交通的基本目标。我国许多特大型城市都在不断完善大容量快速公交系统，同时大中型城市也尝试发展大容量的快速公交系统，纷纷上马地铁、轻轨、BRT，希望通过增加大容量快速公交设施来提高城市公共交通的出行优势和分担率。
目前布设有轨电车和BRT往往依靠经验和主观判断，缺乏系统的、客观的、定量的规划方法，而有轨电车与BRT均属于大运量公交，往往会造成有轨电车与BRT相互重叠过高，制约了有轨电车与BRT的运输效率。公交总体分担率过低，运行效率过低。
本发明方法针对有轨电车与BRT综合线网，提出了以公交出行期望经路图为基础，按照最短路算法，综合布设有轨电车与BRT线网。加强有轨电车与BRT的相互联系，避免相互冲突，提高公交出行吸引力和运行效率。
发明内容
本发明的目的是提出在既定的城市公交出行客流OD的基础上，进行城市有轨电车与BRT线网的综合布设，提高公交出行的吸引力和运行效率。
为解决上述技术问题，本发明的有轨电车与BRT线网综合布设方法，包括如下步骤：
步骤1：建立城市交叉口、道路集合，形成道路网络，交叉口数量Na，编号为ni，i＝1，2，…，Na，道路路段以交叉口编号表示，如交叉口i至j的路段表示为i-j；
步骤2：将已有的公交客流OD转换成公交车OD矩阵；
步骤3：按照最短路算法将公交车客流分配到基础路网上，形成公交出行期望经路图；
步骤4：将道路公交车客流转换成公交客流数据，若有道路断面客流量符合有轨电车线路布设条件，则转至步骤5；否则，转入步骤6；
步骤5：布设有轨电车线路，布设完成后转至步骤4；
步骤6：若有道路断面客流量符合BRT线路布设条件，则转至步骤7；否则，转至步骤8；
步骤7：布设BRT线路，布设完成后转至步骤6；
步骤8：根据有轨电车线路、BRT线路，确定各自的起终点，线网布设完成。
本发明中，步骤2中将已有的公交客流OD转换成公交车OD矩阵的方法是指通过调查得到高峰小时单辆公交车乘客数c，公交客流OD矩阵A，公交车OD矩阵A’＝A/c。
本发明中，步骤3中的最短路算法是指单条线路的总费用最低，这里的费用是广义费用，可以包括时间、成本等内容。
本发明中，步骤4中将道路公交车客流转换成公交客流数据，判断道路断面客流量是否符合有轨电车线路的条件，包括如下步骤：
步骤41：交叉口i至j路段单向公交车客流为Uij，该路段单向公交客流量Vij＝c*Uij；
步骤42：有轨电车布设条件为路段单向公交客流量超过C有轨电车，即若Vij≥C有轨电车，则路段i-j符合有轨电车布设条件。
本发明中，步骤5中布设有轨电车线路的方法包括如下步骤：
步骤51：将路段单向客流量Vij≥C有轨电车的路段选出来，并将Vij由大到小进行排序；
步骤52：选取上述选取的Vij中的最大值，在该路段布设有轨电车线路；
步骤53：有轨电车线路的长度限制最小值Lmin，路段i-j的长度为dij，若dij的长度满足dij≥Lmin，则该条有轨电车线路布设完毕；
步骤54：若dij的长度满足dij≤Lmin，设i-j前一路段为i’-i，后一路段为j-j’，若Vi’i≥Vjj’，选取i’-i布设有轨电车线路，否则选取j-j’布设有轨电车线路，直至该条有轨电车线路长度满足要求，即布设完成。
本发明中，步骤6中判断道路断面客流量是否满足BRT线路布设要求，包括如下步骤：
步骤61：若交叉口i至j路段已布设有轨电车线路，k为该路段有轨电车线路条数，则路段公交客流量Vij＝Vij-C有轨电车*k；
步骤62：BRT布设条件为路段单向公交客流量超过CBRT，即若Vij≥CBRT，则路段i-j符合BRT布设条件。
本发明中，步骤7中布设BRT线路的方法包括如下步骤：
步骤71：将路段单向客流量Vij≥CBRT的路段选出来，并将Vij由大到小进行排序；
步骤72：选取上述选取的Vij中的最大值，在该路段布设BRT线路；
步骤73：BRT线路的长度限制最小值lmin，若dij的长度满足dij≥lmin，则该条BRT线路布设完毕；
步骤74：若dij的长度满足dij≤lmin，设i-j前一路段为i’-i，后一路段为j-j’，若Vi’i≥Vjj’，选取i’-i布设BRT线路，否则选取j-j’布设BRT线路，直至该条BRT线路长度满足要求，即布设完成。
本发明中，步骤8中确定有轨电车、BRT线路起终点站的位置，根据每条有轨电车和BRT线路起终节点，在这些节点所在小区内部设置有轨电车和BRT线路的起终点站。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
本发明综合考虑了有轨电车和BRT，避免了有轨电车与BRT的相互冲突，提高大运量公交的吸引力。
本发明以大多数出行者能够按照最短路出行为目标，与出行者实际出行选择相贴近，能够较好的反应出行者对路径的选择。
本发明没有复杂的数学函数，求解方便，适合于实际工程应用。
附图说明
图1为本发明的流程图
图2为交通小区划分示意图
图3为公交车OD在道路网络上分配
图4为路段公交客流量OD路网分布
图5为有轨电车线路布设后路段公交客流量剩余
图6为有轨电车、BRT线路布设结果
具体实施方式
结合附图和实施例，对本发明技术方案详细说明如下：
示例：本发明的实施流程如图1所示。选取某市区域内，共计24个交叉口，编号1～24，15条路段，分,12个交通小区，A～L，如图2所示。
交通小区见公交客流OD如表1所示。
表1交通小区公交客流OD
将其换算成公交车辆OD，设定高峰小时每辆公交车载客c＝50人，如表2所示。
表2交通小区公交车OD
将公交车辆OD分配到备选道路网络上，得到图3所示结果。将路段公交车流量换算成公交客流，如图4所示，形成公交出行期望经路图。
本示例中选取C有轨电车＝12000人次/小时，CBRT＝8000人次/小时，Lmin＝5km，lmin＝5km。
根据公交出行期望经路图可以看出，18-24路段交通量最大，达到19700人次/小时，满足有轨电车布设要求，将该路段作为有轨电车线路第一段，然后选择相邻路段中单向流量最大的，为12-18路段，其次为6-12路段，此时线路共长6km，符合长度要求，第一条有轨电车布设完成，为6-12-18-24。进行路段断面客流量更新后，路网中路段流量均不满足有轨电车线路布设条件，有轨电车线路布设结束。
有轨电车布设完成后，路段断面公交客流量剩余如图5所示。
进行BRT线路布设，路段流量最大为1-2路段，与有轨电车布设方法一样，完成BRT线路布设，为1-2-3-9，长度为5km。此时，有轨电车和BRT线路均已布设完成，如图6所示。
根据有轨电车线路，确定其起终点站布设在D、L两个小区，根据BRT线路确定其起终点站布设在A、F两个小区。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种有轨电车与BRT线网综合布设方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤1：建立城市交叉口、道路集合，形成道路网络，交叉口数量Na，编号为ni，i＝1，2，…，Na，道路路段以交叉口编号表示，如交叉口i至j的路段表示为i-j；
步骤2：将已有的公交客流OD转换成公交车OD矩阵；
步骤3：按照最短路算法将公交车客流分配到基础路网上，形成公交出行期望经路图；
步骤4：将道路公交车客流转换成公交客流数据，若有道路断面客流量符合有轨电车线路布设条件，则转至步骤5；否则，转入步骤6；
步骤5：布设有轨电车线路，布设完成后转至步骤4；
步骤6：若有道路断面客流量符合BRT线路布设条件，则转至步骤7；否则，转至步骤8；
步骤7：布设BRT线路，布设完成后转至步骤6；
步骤8：根据有轨电车线路、BRT线路，确定各自的起终点，线网布设完成。
2.根据权利要求1所述的一种有轨电车与BRT线网综合布设方法，其特征在于，所述步骤2中将已有的公交客流OD转换成公交车OD矩阵的方法是指通过调查得到高峰小时单辆公交车乘客数c，公交客流OD矩阵A，公交车OD矩阵A’＝A/c。
3.根据权利要求1所述的一种有轨电车与BRT线网综合布设方法，其特征在于，所述步骤3中的最短路算法是指单条线路的总费用最低，这里的费用是广义费用，可以包括时间、成本等内容。
4.根据权利要求1所述的一种有轨电车与BRT线网综合布设方法，其特征在于，所述步骤4中将道路公交车客流转换成公交客流数据，判断道路断面客流量是否符合有轨电车线路的条件，包括如下步骤：
步骤41：交叉口i至j路段单向公交车客流为Uij，该路段单向公交客流量Vij＝c*Uij；
步骤42：有轨电车布设条件为路段单向公交客流量超过C有轨电车，即若Vij≥C有轨电车，则路段i-j符合有轨电车布设条件。
5.根据权利要求1所述的一种有轨电车与BRT线网综合布设方法，其特征在于，所述步骤5中布设有轨电车线路的方法包括如下步骤：
步骤51：将路段单向客流量Vij≥C有轨电车的路段选出来，并将Vij由大到小进行排序；
步骤52：选取上述选取的Vij中的最大值，在该路段布设有轨电车线路；
步骤53：有轨电车线路的长度限制最小值Lmin，路段i-j的长度为dij，若dij的长度满足dij≥Lmin，则该条有轨电车线路布设完毕；
步骤54：若dij的长度满足dij≤Lmin，设i-j前一路段为i’-i，后一路段为j-j’，若Vi’i≥Vjj’，选取i’-i布设有轨电车线路，否则选取j-j’布设有轨电车线路，直至该条有轨电车线路长度满足要求，即布设完成。
6.根据权利要求1所述的一种有轨电车与BRT线网综合布设方法，其特征在于，所述步骤6中判断道路断面客流量是否满足BRT线路布设要求，包括如下步骤：
步骤61：若交叉口i至j路段已布设有轨电车线路，k为该路段有轨电车线路条数，则路段公交客流量Vij＝Vij-C有轨电车*k；
步骤62：BRT布设条件为路段单向公交客流量超过CBRT，即若Vij≥CBRT，则路段i-j符合BRT布设条件。
7.根据权利要求1所述的一种有轨电车与BRT线网综合布设方法，其特征在于，所述步骤7中布设BRT线路的方法包括如下步骤：
步骤71：将路段单向客流量Vij≥CBRT的路段选出来，并将Vij由大到小进行排序；
步骤72：选取上述选取的Vij中的最大值，在该路段布设BRT线路；
步骤73：BRT线路的长度限制最小值lmin，若dij的长度满足dij≥lmin，则该条BRT线路布设完毕；
步骤74：若dij的长度满足dij≤lmin，设i-j前一路段为i’-i，后一路段为j-j’，若Vi’i≥Vjj’，选取i’-i布设BRT线路，否则选取j-j’布设BRT线路，直至该条BRT线路长度满足要求，即布设完成。
8.根据权利要求1所述的一种有轨电车与BRT线网综合布设方法，其特征在于，所述步骤8中确定有轨电车、BRT线路起终点站的位置，根据每条有轨电车和BRT线路起终节点，在这些节点所在小区内部设置有轨电车和BRT线路的起终点站。3 -->
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