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[摘 要]公交线路优化对于提高公交的服务水平和企业的经济效益具有重要作用。本文利用客流计数仪实现的公交上下车实时计数数据，提出一种基于客流计数的单条公交线路优化模型。该模型以乘客出行时间最小，客流量均衡分配为约束目标对公交线路进行优化。实例表明，本文所提方法能够完成单条线路的优化，具有准确、直观的优点。
[关键词]公交线路优化；客流计数；客流量均衡分配.
中图分类号：TU129 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）45-0370-01
0 前言
由于城市公交系统是一个复杂的、动态的大系统。其目标和约束有很多，考虑到模型的合理性和可实施性，优化目标过少不能反映路网的真实情况，优化目标过多则会使模型变得模糊，不易于实施。本文基于项目组开发并已经部署的公交客流计数仪，该计数仪能够采集到高精度（>=95%）的上下车客流数据，利用该实时和长期统计数据，从公交的可持续发展方面考虑，提出了基于客流计数的公交线路优化模型。
1 模型介绍
方差反映了在不同站点客流密度的均衡程度，因此，方差越小，代表该条公交线路的客流密度越均衡。
1.1 基于客流量均衡分配的线路优化模型
整条公交线路的客流密度为
所有公交路段的客流量的均衡程度可以用方差来表征
定义整条公交线路共有n个站点，i，j为相邻站点，变量Xij和Yij分别为判断是否经过（i，j）站点和是否通过（i，j）之间的路段，通过为1，反之为0，Ni为在i站点上车的人数，Oi为在i站点下车的人数，H0为在公交站起始点的人数，Qij为（i，j）路段上的客流量，Lij为（i，j）路段的长度。
1.2 基于乘客出行时间约束的模型
在选择公交线路时，对乘客来说，最关心的问题就是出行时间，较小的出行时间是乘客的首选。，对于公交企业来说时间数据并不直观，本文利用打分制的原则将乘客的出行时间划分为不同时段进行打分。
乘客总的出行时间为
其中在i站点换乘的时间为GI，Wi代表是否发生换乘，换乘为1，tij为在（i，j）路段公交车的运行时间，v为乘客不行速度，lo，ld为从出发点到乘车点和下车点到目的地的距离。采用打分制的原则，根据乘客可以承受的乘车时间的经验建立表格如表1：
1.3 模型优化
客流密度最大和客流均衡分配对公交企业的影响度为C1，乘客出行时间的选择对公交企业的影响度为C2，则可建立以下模型选择合适的公交线路的分配
B1=min（C1×S+C2×F） （4）
1.4 实例验证
本文取西安市某个区的四条公交线路在各个站点，不同时刻的上下车人数进行研究（该数据由公交客流计数仪统计得到）。根公式（4）的原则对线路进行调整，可以得到调整前后的客流密度（人/千米），乘客出行时间，以及B'=C1×Dod+C2×F的情况。
由表2可知，调整后四条公交线路的客流量都变得更加均衡，乘客出行时间几乎没有变化，都变小，符合公式（4）的原则，因此四条公交线路都达到了优化效果，因此该模型成立。
2 结语
现状公交线网优化的研究年限为3年以内，主要是针对现有公交系统的缺陷，提出相应的调整措施。考虑到对居民生活的影响，公交企业的经济利益，政策等因素，对现有的公交线路一般不做大的变，只调整少数有问题的线路或者站点，该研究也是线路优化的核心内容之一。本文所研究的内容通过客流计数仪的实时精确的客流计数，可以对公单条公交线路通过客流密度和客流量均衡分配等优化目标进行微调，寻找合理的公交站点，逐条找出最优公交线路，最终形成合理的公交网络。
参考文献
[1] 宋一凡，杨新苗，陈学武，等城市公共交通系统规划方法与管理技术「北京科学出版社，2002.
[2] Alter CH.Evaluation of public transit service；the level of servier concept[R].TRR，1976，（606）：323-330.
[3] R.E. Allsop. University of London Center for Transport Studies Report. Traffic Engineering &Control，1997. Feb.
[4] Patmaik S.B，Mohan， S.， Tom VM. Urban bus transit route network design using genetic.
[5] 肖中漢.怀化市公交线网优化研究[D]（硕士学位论文）.长沙：长沙理工大学，2012.
[6] 张蕾.济南市公交线网优化技术应用研究[D]：（硕士学位论文）.济南：山东大学，2011.
作者简介
马羊羊（1992.01）女，陕西省--西安市人，硕士，专业：交通信息工程及控制。
[关键词]公交线路优化；客流计数；客流量均衡分配.
中图分类号：TU129 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）45-0370-01
0 前言
由于城市公交系统是一个复杂的、动态的大系统。其目标和约束有很多，考虑到模型的合理性和可实施性，优化目标过少不能反映路网的真实情况，优化目标过多则会使模型变得模糊，不易于实施。本文基于项目组开发并已经部署的公交客流计数仪，该计数仪能够采集到高精度（>=95%）的上下车客流数据，利用该实时和长期统计数据，从公交的可持续发展方面考虑，提出了基于客流计数的公交线路优化模型。
1 模型介绍
方差反映了在不同站点客流密度的均衡程度，因此，方差越小，代表该条公交线路的客流密度越均衡。
1.1 基于客流量均衡分配的线路优化模型
整条公交线路的客流密度为
所有公交路段的客流量的均衡程度可以用方差来表征
定义整条公交线路共有n个站点，i，j为相邻站点，变量Xij和Yij分别为判断是否经过（i，j）站点和是否通过（i，j）之间的路段，通过为1，反之为0，Ni为在i站点上车的人数，Oi为在i站点下车的人数，H0为在公交站起始点的人数，Qij为（i，j）路段上的客流量，Lij为（i，j）路段的长度。
1.2 基于乘客出行时间约束的模型
在选择公交线路时，对乘客来说，最关心的问题就是出行时间，较小的出行时间是乘客的首选。，对于公交企业来说时间数据并不直观，本文利用打分制的原则将乘客的出行时间划分为不同时段进行打分。
乘客总的出行时间为
其中在i站点换乘的时间为GI，Wi代表是否发生换乘，换乘为1，tij为在（i，j）路段公交车的运行时间，v为乘客不行速度，lo，ld为从出发点到乘车点和下车点到目的地的距离。采用打分制的原则，根据乘客可以承受的乘车时间的经验建立表格如表1：
1.3 模型优化
客流密度最大和客流均衡分配对公交企业的影响度为C1，乘客出行时间的选择对公交企业的影响度为C2，则可建立以下模型选择合适的公交线路的分配
B1=min（C1×S+C2×F） （4）
1.4 实例验证
本文取西安市某个区的四条公交线路在各个站点，不同时刻的上下车人数进行研究（该数据由公交客流计数仪统计得到）。根公式（4）的原则对线路进行调整，可以得到调整前后的客流密度（人/千米），乘客出行时间，以及B'=C1×Dod+C2×F的情况。
由表2可知，调整后四条公交线路的客流量都变得更加均衡，乘客出行时间几乎没有变化，都变小，符合公式（4）的原则，因此四条公交线路都达到了优化效果，因此该模型成立。
2 结语
现状公交线网优化的研究年限为3年以内，主要是针对现有公交系统的缺陷，提出相应的调整措施。考虑到对居民生活的影响，公交企业的经济利益，政策等因素，对现有的公交线路一般不做大的变，只调整少数有问题的线路或者站点，该研究也是线路优化的核心内容之一。本文所研究的内容通过客流计数仪的实时精确的客流计数，可以对公单条公交线路通过客流密度和客流量均衡分配等优化目标进行微调，寻找合理的公交站点，逐条找出最优公交线路，最终形成合理的公交网络。
参考文献
[1] 宋一凡，杨新苗，陈学武，等城市公共交通系统规划方法与管理技术「北京科学出版社，2002.
[2] Alter CH.Evaluation of public transit service；the level of servier concept[R].TRR，1976，（606）：323-330.
[3] R.E. Allsop. University of London Center for Transport Studies Report. Traffic Engineering &Control，1997. Feb.
[4] Patmaik S.B，Mohan， S.， Tom VM. Urban bus transit route network design using genetic.
[5] 肖中漢.怀化市公交线网优化研究[D]（硕士学位论文）.长沙：长沙理工大学，2012.
[6] 张蕾.济南市公交线网优化技术应用研究[D]：（硕士学位论文）.济南：山东大学，2011.
作者简介
马羊羊（1992.01）女，陕西省--西安市人，硕士，专业：交通信息工程及控制。