1、材料之二硕士研究生学位论文选题报告及论文工作方案 课 题名 称 城市公共交通网络设计理论 学 号 0220230227 研 究 生 芦 群 专业、年级 交通运输规划与管理02级 所在 院系 交通运输学院 导 师 刘 灿 齐 副 导 师 选 题 时间 2023年12月28日 同济大学研究生院2023 年 1 月 1 日一、立论依据课题来源、选题依据和背景情况、课题研究目的、理论意义和实际应用价值改革开方以来，我国经济迅速开展，城市化进程逐步加快，城市人口急剧增长，城市规模不断扩大，城市交通问题日趋紧张。大力开展公共交通是解决我国城市交通问题的关键所在。公共交通能够体现社会公平性，体现社会的经济合
2、理性，具有节省能源，充分利用交通资源，减少环境污染等优点。而对于公共交通网络的设计问题，由于公共交通系统和道路交通系统在目标函数、交通单元、走行时间函数等方面的差异，不能照搬、套用道路交通系统的设计方法。本研究旨在对城市公共交通网络的客流均衡分配和连续网络优化设计问题进行探讨；在借鉴前人研究成果的根底上，为城市公共交通网络设计提供系统的、科学的理论支持；并进行公共交通网络设计方法的量化方面的研究，编制程序，提高城市公共交通网络设计方法的科学性和实用性。本研究的意义主要表现在以下几个方面：（1） 优先开展城市公共交通的战略需要；（2） 城市公共交通自身完善和开展的客观需要；（3） 优化城市交通结
3、构的需要。二、文献综述国内外研究现状、开展动态；所阅文献的查阅范围及手段所谓交通网络设计问题NDPNetwork Design Problem就是为应对日益增加的出行需求而做出交通网络扩展的优化决策问题。分为：将现有线路升级和添加新线路。前者称为“连续网络设计问题CNDPContinuous NDP，后者称作“离散网络设计问题DNDPDiscrete NDP。城市公共交通网络设计既包含连续网络设计问题，也包含离散网络设计问题。关于该问题的数学描述及其求解方法的研究已有人做了探讨。但总的看来，关于这个问题的研究还没有理想的、公认的数学模型。对于公交客流分配方法一般是采用非均衡的分配方法，如按换乘
4、次数划分路径搜索的优先级后，采用修正的logit模型1进行分配。由于Logit模型自身存在的缺陷2，采用该模型进行公交网络流量分配并不准确；而且没有考虑乘客途中的舒适度对出行阻抗的影响；对于公共交通网络的节点换乘延误往往没有在最短路径的求解中计算，而是在分配的过程中考虑之。对于城市公共交通客流的均衡分配方法研究缺乏。本论文将对城市公共交通网络的客流均衡分配做进一步研究，并在此根底上对公交网络的连续网络设计问题作初步探讨。【参考文献】1 王炜、徐吉歉等，城市交通规划理论及其应用，东南大学出版社，19982 刘灿齐：现代交通规划学，人民交通出版社20233 施光燕、董加礼，最优化方法，高等教育出版
5、社，19994 LIU Canqi: Discrete Network Problem Without Budget Constraint, TRAFFIC AND TRANSPORTATION STUDIESICCTS 2023，367-372三、研究内容1、学术设想与思路、主要研究内容及关键技术1学术构思交通规划主要包括四个环节：交通调查交通预测方案设计方案评价，本研究主要针对方案设计阶段，首先建立公共交通出行时间公式，然后构造相应的均衡分配模型和优化模型并求解，最后对模型的实际应用进行探讨。就一条常规公交线路而言，有两类决策变量：线路和发车频率。其中线路变量又包含：两个端点、线路长度、路
6、径途经街道、中途站点几个分变量。而道路网络的设计问题只有一组决策变量：投资变量01变量或通行能力扩容变量，可见普通公交网络设计所面临的问题要比道路网络设计所面临的问题复杂。本论文着重解决的问题是公共交通网络最短路径求解，以及公共交通网络均衡分配模型和算法的研究。模型和算法既要真实而准确的描述公共交通网络的结构和运行特点，又要控制节点数量、数据输入工作量等实用环节，以保证其实用性。2） 研究内容本文研究的主要内容是城市公共交通网络设计理论，包括： 公共交通网络的数学描述方法； 建立公共交通网络阻抗路段的和节点的公式； 公共交通网络最短路径算法； 公共交通网络简单均衡分配模型和算法； 公交网络的连
7、续网络设计模型和算法。3关键技术公交客流量分配是建立在公交网络最短路径求解根底之上的。因此，对公交网络的最短路径的求解，以及对公交网络的数学描述特别是公交网络中节点的描述是公交交通网络客流分配的关键所在。当然，在此根底之上，建立公共交通网络的均衡分配模型也是本研究的重要内容。2、拟采取的研究方法、技术路线、实施方案及可行性分析1研究方法参考前人在城市道路交通网络方面的研究方法，以交通流理论和交通控制理论为根底，采用系统最优化技术，建立城市公共交通网络的最优化模型。2技术路线 公共交通网络的数学表达； 对于公共交通而言，线路变量包含两个端点、线路长度、路径途经道路、中途站点几个分变量，简化公共交
8、通网络的描述方法是关键。 走行时间公式；公共交通是以乘客为交通单元的，因此，其走行时间和道路网络的走行时间不同。考虑乘客在途中的舒适情况，公共交通走行时间步行时间等车时间公交运行时间票价及不舒适度转化的时间价值。探讨乘客人选择公共交通的时间消耗规律，建立公共交通网络阻抗路段的和节点的公式。 公共交通网络简单均衡分配模型和算法；基于以上走行时间公式，研究适合公共交通网络的最短路径算法，建立公共交通网络简单均衡分配模型和算法。 在公交客流量分配的根底之上，进行公交网络的连续网络设计模型和算法的研究。 实例验算。3实施方案及可行性通过室外实地观测公共交通的运行参数，以此为根底，建立公共交通的走行时间
9、公式，然后运用最优化技术建模并探求其算法。由于城市公共交通非常普遍，并且本人将向公共交通运营的管理部门进行咨询，寻求合作，确保公共交通运行参数的观测的可行性和准确性。 四、研究根底1、所需实验手段、研究条件和实验条件本论文的室外实验主要是对公共交通运行参数确实定。方案主要采用实地观测、问卷调查、到有关部门进行咨询等方式开展室外实验工作，拟由本人以及同学协助完成。室内工作主要依靠查阅大量国内外相关文献，并进行整理和分析；上海图书馆、同济大学图书馆及交通运输学院图书室有比拟全面的公共交通方面的科技书刊可供本课题参考；在互联网上查阅文献资料也是很好的获得相关资料的途径之一；此外还有前人丰富的研究成果
10、供借鉴。室内研究设备主要是新型微型计算机，大量相关应用软件及对软件的熟练应用可以保证数据处理和程序编制工作的顺利完成。上述研究条件是本课题顺利完成的根本保证。2、所需经费，包含经费来源、开支预算工程设备、材料须填写名称、规格、数量来源：国家自然科学基金项目城市交通的网络设计理论预算：总额为 13500元 项目费用元文献查阅、调研2023交通调查和室外实验2500计算用微型计算机6000硕士论文的印刷、审阅、辩论等费用3000五、工作方案序号阶 段 及 内 容工作量估计时数起迄日期阶段成果形式1234567阅读文献、收集资料交通调查、数据处理建模实例验算编写论文论文修订与排版打印论文辩论3001
11、504002001001002023/2/12023/3/302023/4/12023/4/302023/5/12023/7/152023/7/152023/8/302023/9/12023/9/302023/10/12023/10/312023年2月中旬文献阅读报告交通调查及数据处理结果分析报告发表一篇文章，公共交通网络的均衡分配模型与算法公共交通连续网络设计模型论文初稿论文终稿获得学位合计1250同济大学硕士研究生学位论文选题报告评分表评审项目权重评 分 标 准得分百分制一、选题依据A30%80100分选题有较强的理论意义、实用价值，深刻的学术研究内涵。6080分选题有一定的理论意义、实用
12、价值，有一定的学术研究内涵。60分以下选题缺乏理论意义和实用价值。二、理论根底和专门知识(B)20%80100分较好的掌握坚实宽广的理论根底和系统专业知识6080分根本的掌握坚实宽广的理论根底和系统专业知识60分以下未能掌握坚实宽广的理论根底和系统专业知识三、选题难度及先进性(C)30%80100分研究课题属于本学科开展的方向并居前沿位置,具有自己独特的思考、研究课题具有较强的先进性6080分研究课题属于本学科开展的方向,并具有先进性60分以下研究课题与本学科的开展方向先进性不明显,难度欠佳. 四、文字表达D10%80100分条理清晰，分析严谨，文笔流畅6080分条理较好，层次清楚，文笔较流畅60分以下写作能力较差五、口头报告(E)10%80100分论文严密、逻辑性强、表达清楚。6080分根本概念清晰、层次清楚。表达较清楚。60分以下表达较差总分总分=0.3A+0.2B+0.3C+0.1D+0.1E备注：评审专家只对五项指标每一项的最后一栏内打分百分制，不必计算总分。评审小组组成：组成姓名职称单位签字导师成员注：此评分表作
