一、研究背景和意义

1.研究背景

#160;#160;#160; 从12年国务院关于城市优先发展公共交通的指导意见到如今，城市公共交通的发展一直从未停止步伐。但是就目前来看，国内的大城市依旧面临着交通拥挤、道路堵塞、交通事故等诸多问题。而公共交通作为城市交通系统中的主导部分，发展和完善公共交通是目前大城市解决交通问题的重要部分。

#160;#160;#160; 同时，随着国民经济的快速发展，人们生活水平逐步提高，小汽车保有量也不断增加。这不仅加重了城市的交通问题，也冲击着公共交通在城市交通系统中的主导地位。随着城市规模不断扩大，城市的各个功能区划分越来越明显，道路网的建设也在不断更新，使得现有的公交线网设计已经不能适应城市规模的发展和城市内部交通的需求。城市土地利用的新格局的出现和城市人力资源分布的不规律性使得城市交通系统内各子部分之间的协调性要求不断提高。公共交通作为城市交通系统中的主导部分，公交线网优化和调整本是一各不断完善的过程。

#160;#160;#160; 其实公交线网优化的发展距现在也有些年份，但纵观现在大城市的公交系统和道路交通环境来看，举南京而言，其效益与理想中的还有一段距离。小汽车的交通方式成为现在地面交通的表面主导。说明公共交通不仅仅是在线网还有其他方面的优化仍需不断调整改善。

2.意义

#160;#160;#160; 优化公交线网是发展公共交通的一个重要内容。优化公交线网可以在有限的投资下，能够尽量发挥公交自身潜力，合理配置公交资源，提高公交运营效率，从而能够更大可能的满足现状的交通需求，适应如今大城市的发展要求。线网的合理优化不仅仅可以缓解城市的交通压力，响应”公交优先”的策略，巩固公交系统在城市交通系统中的地位。还与城市交通系统中其他交通方式相协调，改善城市交通结构，共同承担城市的交通需求，使城市交通系统更加完善。

二、文献综述

#160;#160;#160; 早在20世纪初，国外的学者就已经开始对城市公交线网优化问题进行研究。国内的公交线网优化起源于80年代，杨兆升^[1]在《城市公共交通网络优化》中提出在线网总长度不超过限值情况下，将公交OD分配到出行路径上，获得客运工作量最小的方案。张启人^[2]在《公共交通大系统建模与优化》中针对案例对公交线网优化问题进行研究，提出以直达乘客最大为优化目标，以线路长度、线路重复系数等为约束条件的公交线网优化模型。

#160;#160;#160; 21世纪以来，针对公交线网优化，很多学者提出了不少新的数学模型和算法，并且在传统的交通调查和预测等方面提出了改进，在基础模型上提出了更加完善的算法。本世纪早期，耿铭君^[3]在《公交线网近期优化方法研究》中，将公交线网的优化分为公共交通预测、公交线网近期优化模式、公交线网现状调整方法三个部分进行讨论。并在交通预测过程中对传统的四阶段法和当时常用的预测模型进行分析比较，提出重力模型的不足之处，深入阐述”分层分布”的预测思想。在公交线网现状调整中提出了聚类分析方法和评价体系。而同一时期的冯树民^[4]等人在《公共交通线网优化研究》中，重点提出在进行线网优化时，从节点、线路和线网三方面对公交线网优化的约束条件和目标函数进行研究，并且要求以居民出行时间最短和公交运营投入最少为目标建立公交线网优化模型。对公交网络组成。公交运营特点进行分析，将遗传算法应用于常规公交线网的全网优化过程，并通过案例研究验证的该方法的实用性。相比较耿铭君在理论上的模型改善，陈洪仁等人抓住公交线网的特点和研究目标的更新，对公交线网优化提出遗传算法。而后来，董春娇^[5]在《城市公交线网近期优化方法研究》中，也同样的从公交站点、公交线路、公交线网三个层次建立公交线网评价指标体系，还采用模糊分析的方法对公交线网进行了综合评价。特别地，在公交客流量预测的四阶段模型基础上，与前些学者不同的是利用改进的非集计模型重点进行公交分担率的研究。除此之外，相比较之前优化研究时确定的统一目标，优化目标注也针对不同的线路功能而发生改变：主干线的优化目标是直达客流量最大，磁感线的优化目标是换乘率最先，公交支线的优化目标是广义出行费用最小。