城市轨道交通修建期常规公交主动调整策略设计与协同优化

The focus of the proposed project is on the design of active adjustment strategy and collaborative optimization for bus service under urban rail transit construction period. Multi-source data containing road environment attributes, rail construction plans and bus operational attributes are firstly merged. Afterwards, we summarize the spatial-temporal distribution of bus operation for different rail construction environment categories and extract multiple-period realizations to represent the impact of rail transit construction on bus operation stability features. On this basis, from the perspective of route level, the strategy of designing alternative bus routes considering all-period realizations and the limited-stop strategy considering peak-period realizations and heterogeneous demand are put forward respectively for the existing bus routes. At the same time, in order to enhance the accessibility and service level of bus system during the rail transit construction period, the methods for the optimization of spatial layout of bus network and the synchronization of overall bus routes are proposed from the perspective of network level. Finally, numerical instances are carried out to validate the applicability of the proposed models and solution methods. The purpose of this project is to provide scientific theoretical support and analysis approach for investigating the characteristics of bus operation, devising active adjustment strategy and collaborative optimization for bus service during the transitional period of urban public transport system.

项目拟针对城市轨道交通修建期常规公交主动调整策略设计与协同优化展开研究。依托轨道交通施工沿线的道路环境、施工方案和常规公交运营等多源融合的数据驱动，归纳不同轨道施工环境类别的常规公交运行时空分布规律，提取分时段情景元素以表征轨道交通修建影响下的常规公交运行稳定性特征。基于此，从线路层面对现有常规公交线路提出考虑全时段情景的常规公交线路改道策略与考虑高峰时段情景和异质性需求的常规公交线路跨站策略。同时，为保证轨道修建时期常规公交空间可达性和服务质量，从网络层面制定常规公交网络空间布局再优化与整体运营协同优化方法。最后，实现轨道交通修建期常规公交线网主动调整和优化的实例验证。本项目旨在为解析城市公共交通系统转型过渡阶段轨道交通建设施工影响下的常规公交运行特性、提出针对性的常规公交现有线路主动调整策略和网络协同优化方法提供科学的理论依据和分析方法。

本项目围绕城市轨道交通修建期常规公交主动调整策略设计与协同优化展开研究。依托轨道交通施工环境、常规公交运营等多源融合的数据驱动（轨道交通沿线的道路环境和施工方案、常规公交GPS数据、刷卡数据、共享单车数据等），总结明挖法、盖挖法和暗挖法等不同轨道交通施工方法的工艺特点及典型围挡形式，分析轨道交通建设施工对道路环境、道路交通流和公交环境的影响。采用实地视频采集数据和仿真环境标定，量化分析不同轨道施工环境类别对常规公交运营的影响，提取区分早晚高峰和平峰时段的轨道交通修建影响下的常规公交运行特征。采用统计学分析方法与空间分析工具，揭示站点间的异质性客流时空分布特征。将轨道交通修建期的常规公交运行特征数据和客流特征数据作为参数输入，从线路层面分别提出常规公交线路跨站策略和区段迁移策略，实现常规公交线路的主动改线优化设计。从网络层面为保证轨道建设时期常规公交的空间可达性和服务质量，引入公交短程接运服务，提出考虑跨站、截断、驻站等组合策略的常规公交网络协同方法，在此基础上，为轨道交通建设期的常规公交服务低效区域的乘客提供优质地面公交服务，提出基于动态响应策略的定制公交配置优化方法，作为补充性公交服务来进一步提升地面公交在轨道交通修建时期对于客流的吸引能力。以南京市在建地铁5号线、宁马城际轨道交通线等实例分析验证本项目方法的有效性和实用性。依托项目成果在SCI/SSCI期刊发表论文17篇，EI期刊发表论文1篇，申请国家发明专利5项（已授权2项），软件著作权1项。相关成果为城市公共交通系统转型过渡时期轨道交通建设施工影响下的常规公交服务优化提供新的分析方法和管理思路。