品质生活及公交网络效率评价 (1)

1品质生活及公交网络效率评价主要考虑以下几方面：1、如何构建品质生活小区(考虑影响因数)；2、如何使公交线路趋于合理性与效益性进行了综合评价；3、对城市公交线路体系以及杭州市的三个生活小区进行了实例分析，并根据最新数据及实地调查，利用平均换乘次数模型、供需均衡模型对杭州市公交线路做出评价，城市公交线路优化模型、城市公交车调度问题等模型对杭州市公交线路提出了优化意见。(不一定考虑全部模型)4、利用灰色模糊理论或层次分析法模型对小区品质生活进行了评价，比较二个以上的小区品质生活指数；5、模型对于数据的稳定性分析。杭州市公交线路进行合理性评价(不一定考虑全部)1、可以使用平均换乘次数模型得到公交线路的有向图模型，并转换成为矩阵语言结合客流量数据算出平均换乘次数，得到结构性能；2、用供需均衡模型抽象实际公交线路状况，通过临界点和均衡点分析，得出需求关系；3、用城市公交线路优化模型结合乘客满意度及公交公司效益，通过求解规划模型，得到模型各要素解答；4、用城市公交车调度问题模型，分析出上行线路与下行线路的情况，得到调度时刻表。以上四个模型得出的结论很好地综合了各个因素，描述了公交线路的合理性及优化措施。杭州市拱北小区品质生活进行比较评价1、用灰色模糊理论，从五大类20个指标评价了各小区的Z值系数；2、用层次分析法模型将品质生活评价分为三个评价层，得到了所评价小区的品质生活权重。上述得出的Z值系数以及品质生活权重精确地分析出各个小区的品质生活等级以及它们的排序。以拱北小区为例，可计算得到ATT=1.3(左右，根据不同的线路选择，可能有所变化，但波动不大)，说明拱北小区的公交网的结构性能是中等的。可进一不考虑如下：乘客满意度和公交公司效益同时达到最大的基本要求：乘客平均转换次数x=2；线路重叠系数e=3；线路非直线系数=1.4；公交企业经济效益I=1.5。上行线车：6：00–7：005分钟/次7：00–9：002分钟/次9：00–13：004分钟/次13：00–16：003分钟/次16：00–18：0015分钟/次拱北小区的Z值为2.83,三塘小区的Z值为3.62，东新园小区的Z值为4.53，各自的品质生活权重为0.274729、0.30351、0.421772。选择不同的小区，得到的结果可根据实际的数据而定。下面是一片可以参考的论文(格式没作调整，只参考模型及方法)。2一、问题重述(略)二、模型的假设及符号的约定2.1公交车调度模型2.1.1模型假设：1、假设表上所给数据能反映该段线路上的日常客流量；2、车辆上行或下行到达终点站时，所有的乘客必须全部下车；3、乘客无论是上行还是下行，无论经过几个站，车票价为定值；4、各公交车为同一个型号，公交车会按调度表准时到站和出站；5、在同一个时间段内，相邻两辆车发车时间间隔相等；6、车上标准载客人数为100人，超过此数将会造成乘客抱怨；7、早高峰时乘客等待时间不超过5分钟，正常时不超过10分钟，否则乘客将会抱怨；8、早上5：00上下行起点站必须同时发车；9、不计乘客上下车所花费的时间，公交车在行驶过程中速度保持不变；10、假设每辆车经过各个车站时不会留有乘客2.1.2符号的约定：jn：第j时段内发车次数（规定0n=0）；jT：第j时段的起始时间；jit：第j时段内第i辆车的发车时间；jt：第j时段内相邻两车的发车时间间隔；jikt：第j时段内第i辆车从首站到达第k站点所用的时间；Z：汽车的平均满载率；jikp：第j时段内第i辆车经过k站点后车上的人数；jp：第j时段内所有车载客的总和；jk下：第j时段单位时间内下车的人数；kq：车辆从发车点到达第k站点所花费的时间；P总：所有在车上的人数之和；jk上：第j时段单位时间内第k站点新增加等待上车的人数；jk：第j时段内第k站点单位时间内车上增加的人数；jikW：第j时段内第i辆车到第k站点时，在第k站等候时间超过忍耐时间的人数；W:由于等待时间过长而不满意的人数在总人数中的比例；3jikC：第j时段第i辆车离开第k站点时车上的超载人数；C：由于超载而不满意的人数在总人数中的比例；()jt：t时刻所处的上行时段数（规定当0t时，()jt=1）；()AGt：t时刻不在A车场（上行起始站）的车辆总数；()BGt：t时刻B车场（下行起始站）上的等待发车的车辆数。三、问题分析本问题是一个关于评价品质生活中的公交线路合理性，以及在生活品质的评价中，房产开发商以及政府方如何进行生活品质的预测，如何构建高生活品质的小区，如何提高目前小区生活品质，从而可以保证居住居民的满意同时构建以人为本，人文社会，集束性社会的问题。在公交网络系统中，具体结合杭州拱北小区实际情况，综合考虑居民的衣食住行，对现行公交网络效率进行评价，分析目前公交线路站点的合理性以及结合小区实际情况给公交部门提出需要修改的意见或建议，通过使用计算公交n次换乘矩阵的方法和平均换乘次数模型以及最保守情况下的西方经济学角度对城市公交网络进行估计和评价的问题。在评价品质生活中，综合考虑了杭州市内的三个小区的各项指标进行了生活品质的评估，这是个多层次灰色模糊综合评价模型求解的问题。从开发商的经济效益角度考虑看，在保证房屋质量的情况下，希望周围基础设施和商铺尽可能多，小区楼房尽可能多，房价尽可能高，居住买房的居民尽可能多，尽可能达到政府规定小区最小绿化面积。但是从其社会效应来看，则要尽可能地考虑让所有居住市民的满意度最大，让该小区最大化地成为一个生活品质小区。具体的三个小区中某些设施可能会在近期内搬迁或倒闭我们无从得知，但由于所给数据具有一定的固定性，无论市哪个小区中的哪个设施在近期关闭或搬迁，对目标的影响并不会很大。四、模型的建立及求解4.1基于平均换乘次数模型的城市公交网络评价指标体系[1]4.1.1平均换乘次数模型平均换乘次数就是任何一个人从公交路网的任何一个停车点到另外任何一个停车点，所需要换乘公交车的平均次数，我们采用通过依次计算公交n次换乘矩阵的方法来计算网络的平均换乘次数（ATT）。4.1.2公交线网的构成城市的公交线网由公交线路和站点构成，这些站点可以看作网络图的结点，结点由相应的公交路线相连、结点之间的边就是公交线，有的结点之间是连通的（即有一条或若干公交线路将两结点连在一起），有的结点之间是不连通的（即找不到公交线路将此两结点连在一起）。因此，为分析方便，本文给出实际的公交线网的示意图：4其中：S1-S2-S3-S8是K276路，S1-S4-S9是K33路，S4-S5-S6-S7-S8是K151路，S1-S2-S6-S10是K251路。S1,S4,S8,S9,S10是起终点站；S3,S5,S7是一般中间站站；S2,S4,S6是换乘站。公交线网是一个有向图，各站点（对应有向图中的结点）间的连接路段（对应有向图中有向边）都是双向的。设站点集合用N表示，连接路段用L表示，则该公交路网课表示为G（N，L），其中,N=|1,2,3....iSin。建立邻接矩阵表示该公交路网，它用来描述图中各结点的两两对应关系。邻接矩阵A的元素ija可以定义为iij1,SS0,SSjija可以到达不能到达如下我们给出一个公交线网的邻接矩阵A510100101000000101001000001000001001000100010000101000001001010010000010100001000100000010000000000001000ijAa在邻接矩阵A中，对应每一站点的行或列中，其元素值为“1”的数量，就是与站点相邻站点的数目。元素“1”所对应的站点就是与该站点相邻的站点。由于词公交网络中不存在单向路段，所以只要网络中有从站点iS到达站点jS的路径，就必然有从站点jS到达站点iS的路径。因此，这里的邻接矩阵A是一个对称矩阵，然而，对于单向运行的环形线路，或将公交线路设置在单行线路段上，这时的邻接矩阵就不再是对称矩阵了。邻接矩阵描述了公交网络中各站点两两之间的直接关系，若在矩阵A中第i行第j列的元素ija=1，则表明站点iS到站点jS有一条长度为“1”的通路，站点iS可以直达站点jS。所以说，邻接矩阵描述了经过长度为“1”的通路后各站点两两之间的可达程度。4.1.3平均换乘次数模型计算4.1.3.1可达矩阵的引入在计算平均换乘次数之前需要引入可达矩阵的概念，可达矩阵（以下简称R）描述了各个公交站点之间经过一定长度的通路可以到达的程度。R有一个重要特性，即推移律特性。当站点iS经过长度为1的通路直达站点kS，而站点kS经过长度为1的通路直达站点jS，则站点iS经过长度为2的通路直达站点jS。所以，可以利用邻接矩阵，通过推移律特性求出可达矩阵。令()rrAAI，r为单位矩阵，则6111010000001110010000011000010010011000100001110000()01001110010000011100001000110000010000100000001001AAI矩阵1A描述了各站点之间经过长度不大于1的通路后的可达程度。22()AAI，即1A的平方，并用布尔代数运算规则（0+0=0,0+1=1,1+1=1,000,010,100,111）进行运算,可以得到如下矩阵2211111100101111111101111001110011011100101101111011()11111111010110111101011001110010011000100100111001AAI矩阵2A描述了各站点间经过长度不大于2的通路后的可达程度。可以经过继续计算，得到如下矩阵731111111111111111111111111111011111111011111111111111111111111111111101111011110111011100101111111101A41111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111A我们可以注意到，矩阵4A的所以元素均为1，同理可以知道，4510101AA，根据可达矩阵的定义可知，4A即为可达矩阵，说明了此公交网络中，经过长度为4的通路，各站点间均可以互达。推广到一般情况，通过依次运算后可以得到1231...,1rrsAAAAArN如果存在1rrAA，则我们定义1rA=R为可达矩阵，该式子表明了各公交站点间经过长度不大于1SN的通路后可以到达的程度。对于含有SN个公交站点的公交线网，最长的通路其长度也不超过1SN。4.1.3.2变量及其表示方法,(1,2,...,)SijN为站点编号；(1,2,...)LkN为线路编号；SN，LN分别为网络中的站点个数和线路数；(1)rT为（r-1）次换乘矩阵；(1)rijT为换乘矩阵中的元素；rTMP为临时矩阵；A为邻接矩阵；rija为rA的元素。4.1.3.3方法的主要思想首先基于同一公交线路上各站点可以直达的基本原理，将0次换乘矩阵(0)ijT，也就是直达矩阵，相应位置置为“1”，表示可以直达。然后，计算1()AAI，找出(0)ijT为“0”，而1A中相同位置为“1”的元素，将(0)ijT修改为“1”，这样就得到了完整的直达矩阵了。如果该直达矩阵所以元素都为“1”，则说明网络中各站点之间均可以直达，不需要换乘。如果不全为“1”，则说明某些站点间需要换乘，用布尔代数规则计算()rrAAI，并求出临时矩阵=1rrA