空间异质需求下的接驳公交服务设计

在快速蔓延的城市区域与蓬勃发展的城际快铁网络中，高效设计的接驳公交系统比以往任何时候都更为关键，用于将乘客运送至干线铁路枢纽及从枢纽运出。当接驳服务区域足够大时，必须考虑需求分布的空间异质性。本文建立了连续近似模型，用于优化毗邻铁路枢纽的矩形服务区域中的异质固定路线接驳网络。我们的工作相较先前研究有以下增强：(i) 优化沿线间距与发车间隔之外的异质站点间距；(ii) 考虑公交停靠时间中的乘客上下车人数以及铁路枢纽处的乘客换乘延误；(iii) 考察两个服务方向上干线与时刻表间非对称协调的优势。为应对增加的建模复杂度，我们引入一种半解析方法，将解析导出的最优解性质与迭代搜索算法相结合。地方交通机构可便捷地利用该方法设计真实的固定路线接驳系统。本文揭示了诸多此前未报道的发现与洞见。例如，融入异质站点间距优化进一步降低了系统成本（在特定运营条件下降低 4%）。成本节约随需求异质性增大而增加，但随需求率与服务区域尺寸增大而减小。选择接驳线路沿服务区域短边上下客的布局也显著降低了系统成本（当服务区域长宽比为 1 比 2 时降低 6%）。此外，在两个服务方向上协调干线与接驳时刻表可带来最高 20% 的额外成本节约。