硕士论文-多模式公共交通系统的协调研究.pdf

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1、北京工业大学硕士学位论文多模式公共交通系统的协调研究姓名：武平申请学位级别：硕士专业：交通运输规划与管理指导教师：陈艳艳20090501摘要摘要随着我国城市化进程的发展，城市交通问题日益凸现。为了解决交通问题，越来越多的专家和学者在为城市的交通发展寻找出路，其中获得共识的一项措施就是优先发展公共交通。本文旨在研究多模式公共交通的协调问题。多模式即多种公共交通方式，包括轨道交通、快速公交、常规公交以及支线公交；协调即以轨道交通为骨干的城市客运体系中，常规公交和支线公交配合轨道交通进行合理规划，并通过各种方法、手段，消除公共交通内部不合理的竞争关系，加强公共交通之间有利的合作关系，提高公共交通系统

2、的整体效率，提高公交系统的吸引力和分担率，减少小汽车出行，以达到调整城市交通出行结构的目的。本文研究多模式公共交通协调从两个方面入手：规划协调和运营协调。规划合理是公共交通系统协调的基础和前提，运营协调是公共交通系统协调的方法和手段。规划协调主要从公共交通线网规划方面着手，研究多模式多层次公共交通系统的线网布设以及调整的方法，并通过给出的算例对具体的线网规划进行分析。运营协调主要从公共交通的调度、票制票价以及公交出行信息等方面进行研究。最后，本文建立了多模式公共交通系统协调评价体系，采用数据包络分析法(D E A)对公共交通系统的协调性进行评价。为了便于普通用户操作，本文基于V B，通过调用L

3、 i n 9 0 9 0 模块，开发了多模式公共交通系统协调评价软件，+并延续前面的算例，对多模式公共交通协调评价算例进行分析和研究。关键词多模式；公共交通；规划；运营；协调北京工业大学工学硕士学位论文A bs t r a c tW i t ht h ed e v e l o p m e n to fu r b a n i z a t i o np r o c e s si nC h i n a，t h ep r o b l e mo fu r b a nt r a n s p o r t a t i o nh i g h l i g h t s I no r d e rt os o l v

4、et r a f f i cp r o b l e m s，an u m b e ro fe x p e r t sa n ds c h o l a r sa r ep u r s u i n gt h e i re n e r g y，a n dt h ep u b l i ct r a n s p o r tp r i o r i t yd e v e l o p m e n ti sam e a s u r eo fC O n s e n S U S T h ep a p e rw a sa i m e dt os t u d ym u l t i m o d a lc o o r d

5、i n a t i o no fp u b l i ct r a n s p o r t Av a r i e t yo fm u l t i m o d a lt r a n s p o r t a t i o ni n c l u d e sr a i lt r a n s i t，r a p i dt r a n s i t，c o n v e n t i o n a lb u sa n df e e d e rb u s。c o o r d i n a t i o ni Sm e a nt h a t：r a i lt r a n s i ti st h eb a c k b o n

6、eo ft h eu r b a np a s s e n g e ri nt r a n s p o r ts y s t e m，t h r o u g hav a r i e t yo fm e t h o d s，i n c l u d i n gr a t i o n a lp l a n n i n g，e l i m i n a t i o no fu n f a i rc o m p e t i t i o nb e t w e e nt h ec o n v e n t i o n a lp u b l i ct r a n s p o r ta n dr a i lt r

7、a n s i t，s t r e n g t h e n i n gb e n e f i c i a lC O o p e r a t i o nb e t w e e nc o n v e n t i o n a lp u b l i ct r a n s p o r ta n dr a i lt r a n s i t，w h i c hc o u l di m p r o v et h eo v e r a l le f f i c i e n c ya n de n h a n c et h ea t t r a c t i v e n e s so fp u b l i ct r

8、 a n s p o r t a t i o ns y s t e m s，a n dr e d u c et h ec a rt r a v e la n da d j u s tt h es t r u c t u r eo fu r b a nt r a 硒Ct r a v e lp u r p o s e s I nt h i sp a p e r,t h ec o o r d i n a t i o no fm u l t i-m o d a lp u b l i ct r a n s p o r tf r o mt w oa r e a s：p l a n n i n gC O o

9、 r d i n a t i o na n do p e r a t i o n a lC O o r d i n a t i o n P l a n n i n gi st h ef o u n d a t i o na n dp r e r e q u i s i t ef o rar e a s o n a b l ep u b l i ct r a n s p o r ts y s t e m，o p e r a t i o n a li sa p p r o a c hf o rc o o r d i n a t i o no ft h ep u b l i ct r a n s p

10、 o r ts y s t e m P l a n n i n gC O o r d i n a t i o nf o rp u b l i ct r a n s i tn e t w o r kp r o c e e d st os t u d yt h em u l t i 1 e v e lm u l t i m o d a lp u b l i ct r a n s p o r ts y s t e ma n dt h ew i r el a y o u ta d j u s t m e n tm e t h o d s，t h e nt h e r ew a sa ne x a m

11、p l et ota n a l y z es p e c i f i cn e t w o r kp l a n n i n g O p e r a t i o n a lC O-o r d i n a t i o nf o rp u b l i ct r a n s p o r ti sf r o mt h es c h e d u l i n gs y s t e m，b u sf a r e sa n dt r a v e li n f o r m a t i o nt om a k eas t u d y F i n a l l y，t h ep a p e re s t a b l

12、 i s h e dam u l t i-m o d a lp u b l i ct r a n s p o r ts y s t e mt oe v a l u a t ec o o r d i n a t eo ft h ep u b l i ct r a n s p o r ts y s t e m，w i t hd a t ae n v e l o p m e n ta n a l y s i s(D E A)B a s e do nV Ba n dt h ec a l l i n go fL i n g o9 0m o d u l e s，am u l t i m o d a lp

13、u b l i ct r a n s p o r ts y s t e mc o o r d i n a t i o ne v a l u a t i n gs o f t w a r ew a sd e v e l o p e dt of a c i l i t a t et h ec o m m o nu s e r s T h e ne o n t i n u a t e t h ep r e v i o u se x a m p l e，r e s e a r c ht h ec o o r d i n a t i o no fm u l d m o d a lp u b l i ct

14、 r a n s p o r te v a l u a t i o na n a l y s i s K e yw o r d：M u l t i M o d a l；P u b l i cT r a n s p o r t；P l a n n i n g；O p e r a t i o n；C o o r d i n a t i o n独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志

15、对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。躲绰嗍出I关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅：学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵守此规定)签名：年导师签名：氇羟丝吼第1 章绪论1 1 研究背景第1 章绪论1 1 1 出行结构向小汽车倾斜，公交服务水平不尽人意随着我国城市化进程的加速及机动化浪潮的冲击，小汽车进入家庭的步伐加快，小汽车在日常通勤出行中的使用率远远高于发达国家一些大城市的水平，由此带来的是交通拥挤的加剧、出行

16、延误的增加、能源大量消耗及环境的恶化。这不仅仅给公众出行带来不便，对生活质量带来不良影响，而且也给社会造成了巨大的经济损失。为了解决交通问题，城市对交通基础设施和管理设备投入了大量的资金和人力，可是基础建设的增长速度远远跟不上机动车发展的速度。以北京为例。随着近年来机动车保有量年均增长8，截止到2 0 0 8 年1 2 月，全市小汽车保有量达到3 5 0 万辆，市区全日小汽车出行方式比重由2 0 0 0 年的2 3 2 迅速上升到2 0 0 5 年的2 9 3。由此造成的城市交通拥挤、群众出行不便等问题已经日显突出，严重影响了城市发展和人民群众生活水平的提高。不仅如此，严重的交通拥堵甚至还会导

17、致城市功能的瘫痪。与此同时，公共交通服务水平不尽人意，准点率低，换乘时间较长，车上环境比较恶劣等一系列问题长期得不到解决，严重降低了公共交通在出行方式中的竞争力。1 1 2 轨道交通建设过快，整体系统协调方面考虑不多截至到2 0 0 6 年4 月，国内4 0 多座百万人口以上的特大城市中，已经有3 0 多座城市开展了城市快速轨道的建设或建设前期工作，有l O 多个大城市上报城市轨道交通网规划方案，拟规划建设5 5 条线路，长约1 5 0 0 公里，总投资5 0 0 0 亿元，其中“十一五”期间预计投资2 0 0 0 多亿元，有超过1 5 0 0 公里轨道交通投入运行。2 0 0 5 年1 2

18、月，中国交通运输协会城市轨道交通专业委员会完成的一份报告中指出，目前我国正处于轨道交通建设的繁荣时期，中国已经成为世界上最大的城市轨道交通市场。上海、南京、杭州、苏州等长三角城市将建设1 4 条以上的城市轨道交通线路。其中，杭州将在5 年内建设2 条城市轨道线路，总长度将达8 0 公里以上；苏州市的轨道交通规划业已通过专家组审查，如果不出意外，其轻轨l 号、2 号线有望在2 0 1 0 年通车。此外，无锡和宁波也期望能在2 0 1 0 年之前开始建设自己的城市轨道交通线路。济南、西安、深圳、常州等城市也启动了快速公交系统建设，建设里程近1 0 0 公里。其中，上北京I 业大学I 学硕士学位论文

19、海有4 条城市轨道交通线同时开建。到2 0 1 2 年，上海将新建1 0 条城市快速轨道交通线路总长3 8 9 公里，总运营里程达5 1 0 公里，其中2 0 1 0 年世博会前运营里程达到4 0 0公里。2 0 0 7 年1 1 月国家发展改革委批准了北京市城市快速轨道交通近期建设规划。根据规划，北京市将在2 0 0 7 年2 0 1 5 年间，规划建设轨道交通项目1 9 项，施工线路长度4 4 7 公里，连同2 0 0 7 年以前投入运营的三条线路1 1 4 公里，最终形成1 9 条线路5 6 1公里的轨道交通线网，预计日客流量将达到8 0 0 万人次。图1-12 0 1 5 年北京市轨道

20、交道同线示意图F i g t 此l-IR m l I r a n s i t p l a n n m go f B c 吨m 2 0 1 5轨道交通作为公共交通系统的重要组成部分，在兴建热潮的背后，应该研究如何充分利用轨道交通使得公共交通系统各个组成成分之间协调、有序的发展，从而更有效的解决城市交通问题，已经引起了广泛的关注。1 13 公交优先政策目前，中国公共汽、电车运营车辆达3 5 万余辆，线网总长度近1 6 万公里，年运送乘客总量4 6 7 亿人次。建设部按照国务院部署，推进城市公共交通优先发展，先后制定下发了一系列指导文件，在2 0 0 4 年下发建设部关于优先发展城市公共交通的意见(

21、建城(2 0 0 4)3 8 号谨础上2 0 0 5 年9 月。国务院转发了建设部等6 部门关于优先发展城市公共交通的意见(国办发(2 0 0 5)4 6 号)，2 0 0 6 年1 2 月，建设部会同有关部门出台关于优先发展城市公共交通若干经济政策的意见(建城【2 0 0 6)2 8 8 号)明确城市公拭交通是城市重要的基础设施是社会公益性事业，要求各地进一步提高认识，加大投入，坚持城市公共交通以政府投入为主将城市公共交通发展纳入公共财政体系，建第1 章绪论立健全城市公共交通投入、补贴和补偿机制；科学制定公共交通规划，发挥好规划调控作用；完善基础设施建设，加快城市快速公交和轨道交通建设；以及

22、要加大政策扶持力度，加强政府监管等，全面落实公交优先发展战略。2 0 0 7 年9 月1 6 日至2 2 日，l l O 个城市共同开展了首届中国城市公共交通周及无车日活动。据测算，开展无车日活动一天，可节省燃油3 3 0 0 万升，减少有害气体排放约3 0 0 0 吨。在公交优先大的政策前提下，研究公共交通系统的协调问题有一个很好的契机，为国内的相关研究提供了一个良好的环境。1 2 研究目的和意义我国大城市的普遍人口密集、用地紧张，面临交通日益拥挤的现状，各大城市都在大力发展公共交通系统，为城市交通问题谋求出路。特别是随着轨道交通规划与建设的逐步实施，如何协调好常规公交与轨道交通之间的关系就

23、显得尤其重要，己经成为进行城市轨道交通研究时必不可少的内容。由于目前城市公交在道路时空分配上没有足够的优先权，运行状态恶化，加之线网结构失衡，层次单一，各种公交方式衔接不当，不能充分发挥相应的优势，导致公交出行时间过长、换乘不便，可靠性过低，城市公交在人们出行方式中的比例不断下降，流失的乘客转而使用其它交通方式，特别是小汽车交通，从而对现在己超负荷的道路系统产生更大压力，这反过来又使公交运行的道路环境更加恶劣，同时由于更多的人选择私家车出行，使得公交在与小汽车的竞争中失去一部分客源，公交运营效益也同步下降，由此带来的是公交票价的提高或服务水平下降，从而更多的人放弃公交，转为小汽车出行，如此造成

24、恶性循环。对公共交通系统协调性研究，将多模式公共交通系统融合在公交系统中，有助于提高公交系统的吸引力和分担率，减少小汽车出行，以达到调整城市交通出行结构的目的。1 3 国内外研究综述1 3 1 国外研究现状1)公共交通协调经验国外发达国家在经历完大规模轨道交通建设实施阶段以后，已经开始普遍重视以轨道交通为基础的公共交通协调一体化研究，以充分发挥各种交通设施的协作效应，实践上积累了丰富的经验，有许多可借鉴的成功案例。国外大城市内各种交通方式运输设备匹配和布置日益一体化，衔接组织技术日趋成熟，实现了各交通方式技术上合理衔接，淡化了各自为政的行业领域观念，管理上不同交通部门间协调、谈判及共同管理。以

25、政北京工业大学工学硕士学位论文府部门为主，国外在公共交通管理体制方面，提出了一系列实现和推进公共交通多方式协调的宏观政策，如美国俄亥俄州运输局发布“AH a n d b o o kf o rC o o r d i n a t i n gT r a n s p o r t a t i o nS e r v i c e s”，规定了多公共交通部门之间实现协调服务的具体步骤和方法；俄勒冈州运输局公共交通分局在报告“T h eC o o r d i n a t i o nC h a l l e n g e”中，系统阐述了公共交通多模式协调的体制、效益、障碍等方面相关的政策。1 9 9 8 年，在I S

26、 T S A 的基础上又签署了2 l 世纪交通平衡法，增加了很多有利于公交发展的内容【I】。其他城市也很重视公公共交通系统间的相互协作，纽约市公共交通各种方式(地铁、通勤铁路、轻轨、地面公交、轮渡等)均由纽约州交通局统一管理，实现各种交通方式之间统一规划和管理。这种管理体制便于组织各种交通方式之间的配合和衔接。在德国汉堡，各种交通方式的衔接点均由高效换乘设施相连，其中换乘的实现主要在城市轨道交通站点的周围。有1 5 0 个车站是换乘地面常规公交的，其中2 2 个车站已经形成主要的换乘枢纽，乘客可以方便、安全、快速的换乘，其余的车站公交车路边停靠；伦敦主要的车站和地铁都建在同一栋站台内，出站就有

27、公共汽车接运。莫斯科的地铁换乘站则分为地铁与地铁、地铁与地面公交车站等多种类型。全市6 0 0 多条常规公交线路中，有5 0 0 多条能与地铁连接，有的地铁站附近甚至集中了2 0 多条公交汽车、电车路线【2 1。巴黎市区1 0 5 k m 2 范围内，六大火车站是重要的多模式换乘枢纽，汇集多条公交线路的终点站，市区公共汽车线路主要从火车站到巴黎各主要出口。据统计，巴黎目前拥有1 4 条市区地铁和4 条郊区地铁(同时也在市内运行)，市内站点近4 0 0 个，地铁线总长达2 0 0 k m，日载客量达4 5 0 万以上，约为巴黎市区人口的2 倍。由于政府采取了确保“公交优先”的多种公共交通的一体化

28、协调措施，并且设置专门的分区收费系统和提供乘客信息系统，此外在郊区提供1 2 0，0 0 0 个停车换乘车位，巴黎的公交线路在交通高峰时段也能基本保持畅通，市中心地区的公共交通模式分担高达6 0-8 0。新加坡交通政策提出要提供一个方便、可靠、易于使用、舒适、经济以及在出行时间上有竞争力的公共交通系统。2 0 0 2 年，新加坡有6 0 的出行依靠公共交通，但是政府的目标是7 5 的出行比例要靠公共交通系统。因此，在政策上不仅仅对交通方式做出了改进，而且对交通设施进行了提高和改善，包括公交系统的连接线、乘客服务以及信息服务等等。在新加坡，政府要求经营商在模式等级之内规划一体化的公交网络，与枢纽

29、设施结合，形成了一个合理的平衡网络。新加坡陆路交通管理局(L 1 A)确定公交服务的标准包括站点可达性、最低频率、运营时间、直达线路比例等，根据地理位置将线路分配给两家公司以及其他运营者。运营者根据市场情况提交新线路与服务的改变计划，呈报决策机构审批。A n g e l aH u l l 在英国公交一体化研究：从理论到实践一文中，从政府角度综合考虑公共交通和土地利用的关系，然后以英国的S w e d e n 为例，考虑一体化公共交通的相关概念，探讨该城市的相关政策，并给出一个评价模型，以评估在S w e d e n 当地机动化程度的条件下，该地区的公交一体化水平【l】。第1 章绪论2)公共交通

30、规划协调L a m p k i n 等(19 6 7 年)【3】首先对公交线网进行了规划，将乘客的舒适度同出行时间一起作为公交线网服务指标之一，建立了一个网络设计模型，并研究对未来公交网络规划的T R A N S E P T 软件包。C h u a(1 9 8 4 年)【4 1 曾将公交线网规划方法归纳为规划手册法(M a n u a lA p p r o a c h)、系统分析法(S y s t e mA n a l y s i s)、市场分析计划法(M a r k e tA n a l y s i sP r o j e c t)、交互式图形系统分析法(S y s t e mA n a l

31、y s i sw i t hI n t e r a c t i v eG r a p h i e s)及数学寻优法(M a t h e m a t i c a lA p p r o a c h)等五类。B a a j 和M a h m a s s a n i(1 9 9 5 年)【5】提出了人工智能和运筹学混合算法，该方法将人工智能中车辆路径搜索启发式算法和运筹学中的公交系统分析的方法结合起来。随着搜索算法和计算机技术的发展，很多专家都开始运用启发式算法对公交线网进行规划。分层分级结构是公交一体化的有效途径。V a nN e s 6 1 在分级网络概念的基础上提出了多模式网络设计的方法。在路网

32、和公交网中，不同层次功能的网络水平很容易区分，如轨道网、干线、快速线，每种网络水平都适于特定的功能。在多模式的交通网络中，不同的交通方式：地面公交、地铁、轻轨、B R T 他们在换乘点的衔接是一个非常重要的问题。因此在建模时，首先要抓住所有可能的交通方式和相互之间的联系。美国弗罗里达国际大学L e h m a n 交通研究中心(2 0 0 3 年)(_ 7】指出对于大城市公交系统而言，公交线路有上百条，公交车站有上千个，涵盖很多复杂的因素，即靠人的直觉、经验和简单的指导不足以规划出近于最优的公交线路网，需要用系统的方法对公交线网进行优化。并提出了以减少换乘为目标的公交线网优化方法。美国弗罗里达

33、国际大学的F a n gZ h a o(2 0 0 4 年)【8】运用系统工程的方法以换乘系数最少、线路非直线系数最优、线网覆盖率最高为目标建立公交线网优化模型。公交网络每天都在发生变化，要随着这些变化修正和优化整个公交网络是一件非常困难的事情。美国摩根马州大学的Y o u n g J a e(2 0 0 6 年)【9】考虑到了交通需求、公交车辆运行速度以及由于换乘产生的负效用，对公交网络进行灵敏度分析，建立了三类公交网络：换乘导向网、避免换乘网和直接连接网。这三种概念上的网络可以为变化的公交网提供比较全面的思想方法。美国的B e n n(1 9 9 5 年)U o】指出纽约的公交站距增长了4

34、 0，但是可达性却下降了1 2。而且步行时间和乘客在站的等候时间均受可达性影响。F u r t h 和R a h b e e(2 0 0 0 年)U1 1 介绍北欧城市的公交站距比美国设置的长，但是欧洲的公交却占领了更多的交通市场份额。R e i l l y(1 9 9 7 年)U 2 也发现欧洲的站距普遍为3 4站m i l e，美国为7 1 0 站m i l e，美国站距较小的原因可能是国家对公交的补贴方式，欧北京工业大学工学硕士学位论文洲的公交运营是由国家来补贴，美国是由各州和地方政府支持。以往的研究认为大多数的出行者到公交站可以忍受的步行距离不超过8 0 0 m。3)公共交通运营协调H

35、 u r d l 和W i r a s i n g h e 研究了接运公交线路位置，公交发车间隔以及轨道站点的选址的问题，得到了总成本函数最优化的解。K u a ha n dP e r t 1 3】开发了对于接驳线路的优化分析模型，模型同时考虑了线路的线路间距、发车间隔以及站点设置三个决策因素的联合优化。R e y n o l d s 和H i x s o n i l4 1，W h i t n e y 和B r i U l 9 9 8【”】，通过计算机模拟的方法探讨了换乘站设施、接运线路和主干线路的运营组织来提高乘客换乘的效率。然而在以上研究中到达的同步性(a r r i v a ls y n

36、 c h r o n i z a t i o ni s s u e s)问题没有被考虑在内。车辆到达时间的不稳定会降低公交线路协调之间的效率，但是在许多研究中都被忽略了。L e e 和S c h o n f e l d 1 6】对一条轨道交通线路和一条接驳公交线路在枢纽站内实现协调换乘的条件和方法进行了研究，研究中将换乘时间和发车间隔共同优化，分别讨论了轨道交通与常规公共交通车辆均不出现延误和二者均可能出现延误时的协调优化模型。L e e t 】的进一步研究中，对单站点多条线路的发车间隔和松弛时间(s l a c k t i m e)进行了优化，分别讨论了非协调、发车间隔单一情况下的协调、发车

37、间隔整比例情况下的协调以及部分协调的费用函数组成及其计算方法。B o o k b i n d e r 和D e s i l e t s t l 8 1 通过一个含有松弛变量的优化模型，给出了车辆到达时间确定和随机两种情况下，确定最优离站时间的步骤。C h i e n 和S c h o n f e l d t l 9】进行的相关研究，考虑了更多的决策因子，例如在不同性质的环境下的公交车站间距，他们同时提出了轨道线路服务和接运公交线路服务联合优化的模型，分别对非协调和协调两种情况进行优化。C h o w d h u r y 和C h i e n i 2 0】建立了一个基于给定常规公交到达时间分布的

38、联合公交协调模型，并针对非协调和协调两种情况，提出了模型的求解方法。1 3 2 国内研究现状随着我国公交优先政策的推进和轨道交通的兴建，公共交通系统的一体化协调问题被提上了议程。国内很多大城市如：深圳、上海、杭州、广州、北京等城市都正在积极的推进公交一体化的协调研究。长安大学的马荣国在其博士论文城市公共交通系统发展问题研究中，从城市公共交通经济特征、公共交通系统内部组织方法、公共交通优先政策的落实以及公共交通与其他客运方式间的生存与竞争方面入手，研究了城市公共交通系统的发展【2。长安大学的王玉萍在其硕士论文常规公交与轨道交通之间的竞争与合作中，从经济学和规划的角度，研究了常规公交和轨道交通间的

39、竞争与合作关系，并针对他们的争夺区建立了相关的竞争模型【2 2 1。第1 章绪论西南交通大学的瞿何舟在其硕士论文城市公共交通不通层次整合研究中，对居民出行特征与出行行为选择的关系进行分析，针对居民的多层次多样化对公共交通系统合理结构分析，再对公共交通系统不同层次线网的布局进行分析。结合公共交通换乘枢纽的布置进行公共交通不同层次的整合研究，提出各层次公交线网的衔接模式【2 3 1。孙晓琴等在关于城市交通运输的一体化问题一文中，先介绍了城市交通的现状进而提出发展交通运输一体化的必要性，最后讨论了具体应采取的措施【2 4】。长沙理工大学的招晓菊在论文城市多模式公共交通换乘协调研究中主要分析研究了城市

40、多模式公共交通之间如何相互协调线网规划、站点规划和运营管理。在线网规划方面，本论文考虑了城市公共交通线网优化问题中的一般约束条件和运送目标，建立了多模式公共交通线网构筑的多目标优化模型；以轨道交通的吸引区作为研究范围，建立了以常规公交接运效率最大为函数目标的线路优化模型对原有常规公交线网局部的调整进行分析。在站点规划方面，分析了合理设置轨道交通站间距的必要性和基本要求，进而建立了以乘客总出行时间最少为目标的合理站间距计算模型。在运营管理方面，本论文提出了运营协调的原则和目标，从运能匹配、调度协调、票价合理和管理统一四个方面探讨了多模式公共交通之间的运营协调。然后根据评价指标选取原则构建了多模式

41、公共交通协调换乘的评价指标体系，选取模糊综合评价方法进行了综合评价。最后对苏州轨道交通规划线M I 与常规公交协调换乘程度进行了评价【2 5 1。谢玉洁等在城市轨道交通与地面常规公交的客运一体化中探讨基于城市轨道交通的地面常规公共交通线路布局、城市轨道交通与地面常规公共交通客运一体化的换乘布局、无缝换乘和票制协调。提出在大力发展城市轨道交通的同时，应注重实施“城市轨道交通与地面常规公共交通的客运一体化L 以城市轨道交通为主，以常规公共交通为辅，实现城市轨道交通与地面常规公共交通紧密衔接【2 6】。北京交通大学的莫海波在其硕士论文城市轨道交通与常规交通一体化研究中，对国内外城市多模式公共交通换乘

42、衔接协调的理论和实践研究进行总结综述，详细研究轨道枢纽的公交布局模式及具体布局方案，总结了常规公交与轨道交通衔接布局的四种模式。并进一步从微观角度分析枢纽处公交换乘的停车位需求和多线路共用站点等关键技术。然后从原有公交线路的改线和新增接运公交线路两个方面论述完成轨道接运任务的常规公交线路调整方法。从点的换乘布局、线的协调衔接两个方面对多模式公共交通一体化协调作相应程度的分析研究。进而，从多模式公共交通衔接协调原则出发，依照协调分析的思路从点、线、面三个层次建立两者一体化协调评价指标体系【2 7 1。1 4 主要研究内容根据研究框架，论文分为5 章，具体研究内容如下。第一章：绪论。主要介绍研究的

43、背景和意义，通过对国内外研究现状的剖析借鉴，给出论文的研究内容。北京工业大学工学硕士学位论文第二章：多模式公共交通系统的协调概述。首先对协调进行定义，然后剖析多模式公共交通系统存在的一些问题，为研究找准症候。通过比较多模式公共交通系统的特性，分析各自的特点，以便发挥各自的优势，取长补短。最后，研究多模式公共交通系统协调的影响因素，为后面的研究做好铺垫。第三章：多模式公共交通系统规划协调研究。首先分析了线网规划协调的影响因素以及线网规划协调的原则。然后从轨道交通线网布设、快速公交线网布设以及常规公交线网布设三个层次逐层分析线网规划以及协调之间的协调关系。逐层布设完毕后，从系统的角度对多模式公共交

44、通系统的规划进行优化和调整，以期达到系统最优。最后，给出了一个多模式公共交通系统规划协调的算例，基于T r a n s C A D 软件，对公交线网进行逐层逐步协调规划，经过反复的调整和优化，得到最终的多模式公共交通系统线网规划方案。第四章：多模式公共交通系统运营协调研究。首先介绍了城市多模式公共交通运营协调的原则和目标，然后从调度协调、票价协调、公交出行信息化以及管理系统整合四个方面出发，较为系统的研究多模式公共交通运营协调。第五章：多模式公共交通系统协调评价。建立协调指标体系并将其量化。通过对多种协调评价模型的必选，最后采用D E A 模型进行协调评价。为了便于协调评价的操作，本文基于V

45、B 开发了多模式公共交通系统协调评价软件。最后，结合实例，对软件的使用以及协调的效率评价进行说明。8第2 章多模式共交通系统协调概述第2 章多模式公共交通系统协调概述2 1 多模式公共交通系统协调的定义2 1 1 协调的概述协调是一个在学术研究和应用中都使用十分广泛的概念，但却没有一个十分明确的定义。它涉及的学科领域主要是系统学、控制论、经济学、管理学、并行计算及人工智能等，各自有不同的研究角度和目的【2 引。系统协调的基本思想是通过某种方法来组织和调控所研究的系统，寻求解决矛盾或冲突的方案，使系统从无序转换到有序，达到协同或和谐的状态。系统协调的目的就是减少系统的负效应，提高系统的整体输出功

46、能和整体效应。系统协调的理论基础是自组织理论、协同学和控制论等。自组织和协同学理论是通过序参量和控制参数来支配和控制系统以某种方式进行演化和发展，是一种软控制和间接控制或称为不确定控制。控制论是从外界以一特定的或明确的方式对系统施加控制，是一种硬控制和直接控制或称为确定控制。应用系统协调原理处理社会系统或人工系统时，往往需要同时采用软控制和硬控制原理，在组织和自组织以及硬控制和软控制之间寻找一种折衷和平衡。协调除了作为一种调节手段，或一种管理和控制的职能之外，有时也作为一种状态表明各子系统或各系统因素之间、系统各功能之间、结构或目标之间的融合关系，从而描述系统整体效应如何。这种状态协调概念有时

47、与和谐、协同等概念是密切联系在一起的【Z 引。(1)协调的内涵系统协调性首先是指系统中子系统及构成要素间具有合作、互补、同步等多种关系，以及由于这些关联关系使复合系统呈现出的协调结构和状态。这种关联关系并非固定不变的，而是呈现出一种动态的协调关系。因此，系统协调的另一层内涵是反映系统的动态协调机制，“协调”本身就有协同调节的含义。系统中子系统及构成要素之间和系统与环境之间在相互作用过程中，总是存在种种矛盾，种种不协调现象，只有不断进行协调、调节，才能保持系统之间的动态平衡协调关系，从而使系统整体以及各个子系统都能充分发挥其功能，达到复合系统的最佳整体效应。(2)系统具备协调性的内在动因复合系统

48、内部的协同作用【3 0 J“协同论”研究结果表明，协同导致有序，不协同导致无序。“序”这个范畴指北京工业大学工学硕士学位论文的是系统各要素某种属性量(结构或运动)按一定规律或方向取值的确定程度。有序是指系统各要素保持着一定的秩序和一定的规则，就系统结构而言，有序表征着系统结构在组合上的协调与适度。协调与有序是内在联系的。比如城市土地利用与交通系统协调，促进城市健康发展就是有序，反之就是无序。系统内在复杂的相互作用可能产生协同作用，形成良性循环，从而推动系统向有序化发展，也可能产生消极影响，导致系统向无序化发展。协同作用决定了系统内部子系统合作能力，是复合系统的各子系统及元素耦合联系的中介，是复

49、合系统结构具有有序化、稳定性的原因，它左右着系统相变(状态变化)的特征和规律、协同作用发挥得好，则有序化程度高，并且这种协同作用力能促使各个子系统、各种构成要素围绕着系统的总目标产生协同放大作用，使系统产生相干效应，即系统整体功能大于局部功能之和，最终达到复合系统的协调状态：协同作用发挥得不好，所产生的负向作用力会破坏各个子系统及构成要素间的协调，产生反向放大作用，导致系统整体功能小于局部之和，促使系统向不协调状态演化，甚至导致系统崩溃。(3)复合系统实现协调的外在条件从外界吸收t 负熵流”【3 0】复合系统是动态开放的大系统，在复合系统中存在着复杂的非线性作用机制，所以复合系统是非平衡复杂系

50、统。“耗散结构轮”研究结果表明，非平衡系统维持有序和自组织的前提是从外界吸收“负熵流”，保持一种“耗散结构”复合系统作为开放系统，与外界有着多种流的传输和相互作用，其熵的变化凼可用公式(2 1)表示为：d S=a s,+姆r，1、剥，是系统内部熵的变化，剥。是系统与外界环境相互作用产生的熵的变化。对于开放的复合系统而言，则c 可正可负；而根据最大熵原理，则，总是大于o，只有蝇 o，且l 啦I 驾，也就是开放系统必须不断从外界吸收负熵流担，以克服系统内部的增熵，才能使系统的总熵减少(系统处于低熵状态)，即豳=d S i+啦 0，从而增加系统的有序性和自组织性，促进复合系统中的协同作用机制；否则，