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公共交通票制票价一体化是城市公共交通系统一体化中的重要部分,影响着城市居民的日常公共交通出行,其中票制指公共交通的收费策略,票价则是票制中具体的收费标准。 本文以地铁与常规公交协同服务的市内公交走廊为主要研究背景,对两种公共交通的票制票价进行联合优化,并将换乘优惠政策与公共交通的票制相结合,为本文研究情形寻求最佳的公共交通票制票价。为达到这一目的,本文将优化问题构建为一个双层规划模型,即:上层为寻求社会福利最大化的模型,下层为基于弹性需求的随机用户均衡模型,并采用遗传算法对双层规划模型进行求解,其中下层模型应用相继平均法求解,并通过数值示例对研究内容进行验证。相关主要内容如下: 考虑到浮动票制的优越性,本文提出新的公共交通票制,即分段票制和复合票制,以期通过对出行者行为的调节,吸引更多的乘客选择公共交通出行。在此基础上,以固定票制为例,对票价规划中所需考虑因素进行确认。主要分析内容包括: 一、在城市中的一定出行距离上,公共交通方式的运行时间可能存在一定的延误风险,这种风险来源于该交通方式所受城市运行环境以及随机因素的影响。特别在早高峰的通勤出行中,顾及公共交通方式运行时所受延误风险,出行者根据经验较主观地判断自己选择某种公共交通方式时所需的出行时间,从而选择其出行路线。本文提出在对票价的优化过程中,引入乘客对延误风险的主观评判,从而更加全面地分析出行路径上的客观条件和乘客的心理因素。验证结果表明乘客对延误风险的主观评判对其出行行为的影响不可忽略;相比未考虑乘客主观评判时的票价规划,两种公共交通的优化票价均有所降低。 二、考虑到地铁与常规公交存在的站间距差异,将两种公共交通方式协同服务下的乘客,按照其可选择路径的不同分为三种类型,其中一种类型对应为以往研究对象的乘客集合,即不考虑两种交通方式站间距差异背景下的出行人群,另两种类型为本研究提出的考虑两种交通方式站间距差异背景下的特定出行人群。在此基础上对两种公共交通方式的票价进行协同优化,考察不同类型乘客之间的相互影响和对优化票价的影响。结果表明:1)在对地铁与常规公交票价的协同优化中,不可忽略两种交通方式站间距的差异,否则将导致两种公共交通线路中,部分路段处的车内过度拥挤;2)与以往研究相比,考虑两种交通方式的站间距差异时,两种公共交通方式的优化票价将有所提高,且票价之间的差值将有所减小。 确定票价规划所涉及的影响因素后,将固定票制的优化结果作为衡量标准,通过进一步与计程票制的对比,探寻本文研究背景下的最佳浮动票制。数值验证结果表明:相比固定票制,所有涉及的浮动票制均有利于促进社会福利和出行需求水平的提高;复合票制为最佳票制,其拥有最大的社会福利水平和最多的出行需求。 进一步将换乘优惠与不同公共交通票制进行联合优化,分析不同公共交通票制对换乘优惠政策的需求程度,并得出最佳的公共交通票制票价结构。数值分析表明:不同的公共交通票制对换乘优惠政策的需求程度不同,固定票制的需求最大,分段票制的需求最低;换乘优惠政策下复合票制具有最大的目标函数值,为本研究情形所需的最佳公共交通票制与换乘优惠政策的组合。 此外,本文以大连市中心区与旅顺口区之间的公共交通通道为背景进行扩展研究,通过模型计算与调查数据的对比,分析和说明市内公交走廊与市区间公交走廊中,影响出行者行为的主要因素的差异;结合现有公共交通运营的相关信息,应用校正后的模型对现行票制和可行换乘优惠下的票制进行对比分析,并预测分析了在该公交通道未来的票制条件下,出行者在不同公共交通线路中的分布。