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随着城市经济的发展,城市范围不断扩大,随之而来的是城市轨道交通快速发展的同时城市外围通勤人员获益却不高、城市道路交通日趋拥堵的同时私家车保有量却高增不减等现实问题。在国家“公交优先”出行政策的指导下,本文从出行链的角度考虑城市外围通勤人员在选择城市轨道交通出行时前后端的接驳需要,提出在城市轨道交通站点吸引范围内来布设HOV车道线路,以诱导通勤人员的个体私家车出行向HOV衔接城市轨道交通的出行方式转变。首先,本文阐述了轨道交通通勤链、HOV车道的相关理论,同时给出确定城市外围轨道交通站点吸引范围的研究方法;通过理论分析和数值分析两种方法说明轨道交通吸引范围内通勤人员的出行特征和合乘需求,并给出了HOV通勤需求的预测方法;从需求和供给两个角度确定了在城市外围轨道交通站点吸引范围内规划设置HOV车道时应达到的交通条件和道路条件。其次,确定了轨道交通站点吸引范围内的HOV车道的使用方案及通勤人员合乘出行方案;介绍了HOV车道线路中的换乘设施布局方案;从通勤人员需求、站点布设和线路布设三个方面确定了布设HOV车道线路的原则,同时提出单侧衔接和交叉衔接两种线路衔接方式。接着,依据HOV车道线路布设的原则,构建以通勤人员总出行时间成本最小为目标的HOV车道线路优化模型,并运用启发式算法和深度优先搜索算法求解,计算得出总出行时间成本最小的线路为最优的HOV车道线路布设方案。然后,按照优化的线路来设置HOV车道,根据设置前、后的出行小区内通勤人员对出行方式的选择情况,考虑出行时间成本、出行费用成本和出行舒适度成本三个方面构建通勤人员的广义出行费用模型,并以优化的线路来设置HOV车道前、后城市轨道交通站点接驳范围内通勤人员的广义出行费用的差值来分析设置HOV车道的合理性。最后,通过算例应用,验证了服务轨道交通通勤链的HOV车道线路优化布设模型和算法是可行的;按照优化的线路设置HOV车道后,城市外围通勤人员的广义出行费用减少3.56%,验证了在组团B内设置HOV车道是合理的。本文的研究思路符合城市可持续发展的理念,研究成果可以为城市交通管理者提供理论借鉴意义。