收稿日期：２０１４‐１２‐２７
作者简介：胡列格（１９５４－），男，湖南长沙人，教授，硕士生导师，主要从事交通运输与物流工程研究；
段胜楠（１９８８－），女，山东济宁人，硕士研究生，主要从事交通运输规划与管理研究．第３０卷第１期徐州工程学院学报（自然科学版）２０１５年３月Vol ．３０No ．１Journal of Xuzhou Institute of Technology （Natural Sciences Edition ）M ar .２０１５
基于城市轨道交通的常规公交线网优化调整
胡列格，段胜楠，唐 量，王 佳
（长沙理工大学交通运输工程学院，湖南长沙 ４１００００）
摘要：为推动公交优先发展战略全面实施，充分发挥大运量城市轨道交通在公共交通系统中的
骨干作用和常规公交的辅助协调作用，需要围绕城市轨道交通对常规公交做出优化调整．该文从城
市轨道交通影响范围内的常规公交客流的变化情况入手，对常规公交线网优化调整问题进行描述，建立以直达能力最大为目标函数，以线路长度、非直线系数、公交线网密度等为约束条件的常规公
交线网优化模型；构造算例，应用遗传算法进行优化模型求解分析，其结果表明对常规公交线网优
化的效果明显．
关键词：城市轨道交通；常规公交；直达能力；客流
中图分类号：U ４９１．１＋２３ 文献标志码：A 文章编号：１６７４‐３５８X （２０１５）０１‐００５６‐０６
目前，全国各地纷纷投入城市轨道交通建设的“大热潮”，随之而来产生了新建城市轨道交通投入使用后对常规公交线网运营的影响问题，因此怎样调整原有常规公交线路，使其与城市轨道交通协调配合，为居民
提供更优质便捷的出行服务迫在眉睫．国外在常规公交和城市轨道交通协调发展的研究较早，Verma 等
［１］研究轨道车站接运公交网络设计问题时，以线路长度为约束条件，采用K 短路算法求解候选线路，通过遗传
算法选择候选线路，形成接运公交网络；Kuan 等［２］以运营成本及乘客出行费用最小为目标函数，建立城市
轨道交通接运公交优化模型；Li 等［３］通过研究乘客基于服务水平与票价的交通方式选择行为，建立了优化
常规公交、接运公交的发车频率与票价的模型；M ohaymany 等［４］考虑多种可能的接运模式，以用户成本、社
会成本、运营成本最小建立目标函数．国内城市轨道交通起步较晚，近年来发展迅速，取得了一定的成果：李
橘云［５］分别从时间、费用、OD 分布三个方面确定了城市轨道交通与常规公交的主要竞争范围，并给出了公
交线网优化调整的六项对策；于鹏［６］以常规公交换乘站点乘客的总候车时间为目标函数，建立换乘优化模
型；马有苗［７］以出行者出行时间成本和费用成本最小为目标函数，建立城市轨道交通接运公交线网优化模
型；邱荣华等［８］通过对城市轨道交通影响范围内的公交线路和客流特征进行分析，调整了已有公交线路，并通过模糊层次分析法对调整方案进行了评价．然而，国内外相关研究大多集中在对城市轨道交通接驳线上，对现有常规公交线路优化的研究尚少，且多数是从定性的角度进行分析并给出调整建议，因此尝试将城市轨道交通影响下的常规公交线网优化问题归结为相应的数学问题，建立数学模型，利用数学的概念、方法和理论进行分析和研究，以求从定量的角度来刻画实际问题．
1 问题描述
有关研究表明，城市轨道交通的建成使用，对出行者的出行需求和出行时间影响不大，主要影响其吸引
范围内出行者出行方式的选择，促使出行客流在各种交通方式之间进行重新分配［９］．城市轨道交通建成后，
常规公交出行客流主要发生的几种变化［１０］见表１．
本文主要针对以上常规公交客流变化形式，对常规公交线网的优化调整问题进行研究，可以描述为：城市轨道交通投入前，常规公交作为公共交通系统的主体，承担大部分的公交出行任务．轨道交通投入运营后，将引发公交客流在不同交通方式间的重新分配．针对这种变化，需要围绕城市轨道交通建立常规公交线网的优化模型，对现有常规公交线网布局进行调整，使常规公交与城市轨道交通在整体化发展的需求下互相协调?６５?