基于Flexsim的城市公交系統(tǒng)仿真.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市化的快速發(fā)展，機(jī)動(dòng)車擁有量不斷增長使交通需求急劇增加，由此帶來的交通擁堵等問題日益嚴(yán)重。公交系統(tǒng)作為市民最主要的出行方式，由于受到自身及交通條件的制約，其優(yōu)勢沒有得到充分發(fā)揮。因此，優(yōu)化公交系統(tǒng)性能成為城市發(fā)展和市民生活質(zhì)量提高的必然要求。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)方法將交通流近似為流體來研究，然而實(shí)際情況中交通流經(jīng)常出現(xiàn)的間斷性與流體的連續(xù)性存在差異。用數(shù)學(xué)模型來描述公交系統(tǒng)微觀層次的細(xì)節(jié)存在局限性，離散虛擬現(xiàn)實(shí)的仿真技術(shù)作為一種重

2、要的研究手段可以有效避免這一缺陷。
　　在這樣的背景下，本文采用仿真技術(shù)研究公交系統(tǒng)，期望通過靜態(tài)規(guī)劃和動(dòng)態(tài)調(diào)度的方法，有效提高公交系統(tǒng)的運(yùn)營效率。主要內(nèi)容包括:
　　第一，本文基于Flexsim面向?qū)ο蟮碾x散虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)，建立一個(gè)單線對開公交線路仿真系統(tǒng)和一個(gè)考慮換乘的多線路公交仿真系統(tǒng)。這兩個(gè)仿真系統(tǒng)可以設(shè)置公交參數(shù)、統(tǒng)計(jì)公交數(shù)據(jù)、模擬公交系統(tǒng)異常情況、驗(yàn)證公交調(diào)度策略、動(dòng)態(tài)演示公交系統(tǒng)的運(yùn)營過程。在正確實(shí)現(xiàn)了公交車

3、輛定時(shí)發(fā)車、沿線行駛、到站停靠、接送乘客等主要運(yùn)營過程的基礎(chǔ)上，仿真系統(tǒng)通過圖形用戶界面實(shí)現(xiàn)了使用者與仿真模型的信息交互，這使得擾動(dòng)異常的模擬和調(diào)度策略的實(shí)施都可以通過人為控制作用于仿真系統(tǒng)。仿真系統(tǒng)通過設(shè)置漫游路徑，借助于Flexsim真實(shí)的3D顯示效果，可以在飛行模式中從不同的角度觀察臨時(shí)實(shí)體的變化、系統(tǒng)狀態(tài)和運(yùn)營情況。
　　第二，本文在考慮乘客候車可能離開選擇其他出行方式的情況下，建立了公交發(fā)車間隔的規(guī)劃模型，并通過枚舉方法

4、求解。模型將公交發(fā)車間隔作為決策變量，以車輛滿載率為約束，在保障乘客的候車時(shí)間不會(huì)過長的前提下，最大化公交公司每天運(yùn)營的收益。
　　第三，在建立的公交仿真系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，本文針對公交系統(tǒng)靜態(tài)規(guī)劃和動(dòng)態(tài)調(diào)度兩種不同的方式分別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，討論了發(fā)車間隔對乘客候車時(shí)間以及乘客選擇的出行方式的影響、發(fā)車間隔的大小與波動(dòng)對車頭時(shí)距穩(wěn)定性的影響、車輛駐站時(shí)間對乘客候車時(shí)間的影響。在不同參數(shù)配置的場景下，評估這些可控參數(shù)對公交系統(tǒng)服務(wù)性能以及經(jīng)濟(jì)效