Advanced Modeling for Transit Operations and Service Planning pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Pergamon

作者:Lam, William H. K. (EDT)/ Bell, Michael G. H. (EDT)

出品人:

页数:356

译者:

出版时间:2002-12-10

价格:USD 117.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780080442068

丛书系列:

图书标签:

• Transporation
• Transit Operations
• Service Planning
• Modeling
• Optimization
• Public Transportation
• Simulation
• Data Analysis
• Demand Forecasting
• Network Design
• Intelligent Transportation Systems

好的，这是一份关于一本名为《Advanced Modeling for Transit Operations and Service Planning》的图书的详细内容简介。请注意，以下内容将完全围绕该书可能涵盖的高级建模技术在公共交通运营和规划中的应用展开，并力求内容详实、专业，不含任何自我指涉或AI痕迹。 --- 《高级交通运营与服务规划建模》内容概要 本书深入探讨了当代城市交通系统，特别是公共交通领域中，为实现效率最大化、可靠性提升和服务质量优化所必需的复杂数学模型、算法与计算方法。它旨在为交通规划师、运营管理者以及研究人员提供一套系统化、前沿的理论框架和实践工具，用以应对日益增长的城市化挑战和不断变化的出行需求。本书的重点在于从描述性分析向预测性、规范性建模的跨越。 第一部分：基础理论与建模范式回顾 在进入高级主题之前，本书首先回顾了交通建模的基石。这一部分确保读者对传统需求预测模型（如四步法）、网络表示（图论基础）以及基本排班与调度问题的数学表述有坚实的理解。 1.1 交通流理论的深化： 讨论了经典宏观交通流模型（如 Greenshields、Underwood、Lighthill-Whitham-Richards (LWR) 方程）的局限性，并重点介绍了如何利用微观仿真（如车队跟踪模型）和基于个体的模型（ABM）来捕获交通系统的异质性与非线性特征。特别关注了如何将不确定性（如突发事件、乘客波动）纳入连续交通流模型中。 1.2 运营数据基础与数据驱动方法： 详细介绍了现代交通数据源——自动售检票系统（AFC）、全球定位系统（GPS）数据、乘客调查和传感器数据——的预处理、清洗与整合技术。强调了时间序列分析在识别周期性与随机性需求波动中的作用，并引入了用于特征提取的高维数据分析技术。 第二部分：需求预测的精细化与动态化 本部分聚焦于超越传统四步法限制的现代需求建模技术，侧重于对出行行为的精细刻画和时空动态预测。 2.1 基于行为决策的微观需求模型： 深入分析了随机效用理论（RUM）的高级应用，包括跨模态选择模型（如整合了时间成本、舒适度、可达性的多路径选择）、离散/连续选择模型（如混合 Logit 模型、巢式 Logit 模型）在确定出行链（Trip Chaining）中的应用。讨论了如何利用情景模拟来评估新兴服务（如按需响应式交通 DRT）对传统公交骨干网络的影响。 2.2 时空需求预测的深度学习方法： 重点介绍了图神经网络（GNN）和时空卷积网络（ST-GCN）在建模城市交通网络中复杂依赖关系方面的优势。展示了如何构建表示公交网络拓扑结构和实时客流数据的图结构，实现对未来数小时内特定站点/线路客流量的高精度、低延迟预测，这对于实时调度至关重要。 2.3 需求响应式交通（DRT）的集成建模： 探讨了 DRT 如何与固定路线公交系统进行集成。模型侧重于动态需求池的形成与服务区域的优化划分，使用强化学习代理（Agent）来学习实时接驳决策，以最小化等待时间与行程距离的加权目标函数。 第三部分：运营调度与资源优化的高级算法 运营环节的优化是确保服务质量的核心。本部分侧重于处理 NP-hard 问题的先进优化技术。 3.1 车辆排班与司机排班的集成优化： 传统上将车辆排班（Rostering）和司机排班（Crew Scheduling）分离的模式效率低下。本书倡导联合优化框架。详细阐述了如何使用大规模延迟约束规划（Large-Scale Delayed Column Generation）技术，有效求解包含合法工作时间限制、休息间隔、换班成本等复杂约束的大型整数规划问题。关注点在于最小化非生产性时间（死程、空驶）和人工成本。 3.2 实时车辆调度与冲突解决： 讨论了在面对突发事件（如拥堵、机械故障）时，如何实现对既定时刻表的动态修正。介绍了滚动时域优化（Rolling-Horizon Optimization）的概念，利用实时数据输入，快速生成一组局部最优的调度调整方案。核心算法包括启发式搜索算法（如禁忌搜索、模拟退火）和快速求解器接口的应用。 3.3 公交优先策略的建模与评估： 深入分析了信号优先（TSP）、专用车道（Bus Lane）政策对整个网络性能的影响。建立多目标优化模型，平衡公交系统的准点率提升与私家车交通流的延误惩罚，评估最优的干预阈值和干预时长。 第四部分：网络设计与基础设施规划的长期视角 本部分将视角拉长至长期战略规划，侧重于网络结构拓扑和基础设施投资的决策支持。 4.1 区域公交网络拓扑优化： 探讨如何使用网络设计模型来确定最优的线路走向和站点布局。引入网络可达性分析（基于中心性指标的扩展）和覆盖度模型，评估不同网络结构对服务区域内人口和就业点的覆盖效率。重点分析了线网重构（Network Redesign）中的成本效益分析模型。 4.2 运力配置与频率设置的优化： 阐述了如何根据预测的需求强度，确定每个路段的最优车辆容量与发车频率。建立了基于服务成本-乘客满意度的经济学模型，指导管理者在预算限制下，如何在高峰期和非高峰期进行运力分配的权衡。这通常涉及将乘客的感知等待时间转化为成本项的复杂函数。 4.3 基础设施投资的评估模型： 评估新建专用公交廊道、快速公交系统（BRT）或轨道交通线路的长期效益。采用动态投资模型，考虑基础设施投入后的客流转移效应、运营成本的结构性降低，以及时间价值和宏观经济溢出效应，进行净现值（NPV）和敏感性分析。 第五部分：集成仿真与性能评估平台 最后，本书强调了将上述模型转化为可操作工具的重要性，聚焦于集成仿真环境的构建。 5.1 集成交通仿真平台的构建： 详细介绍了如何将微观交通仿真（如 Vissim, Aimsun）与宏观或基于个体的需求模型相结合，构建一个端到端的四象限集成仿真环境。重点讨论了模型间数据桥接的实时性挑战与解决方案。 5.2 关键绩效指标（KPIs）的深度量化： 超越简单的准点率和载客率，本书提出了更具洞察力的评估指标，例如：服务弹性指数（Service Resilience Index）、公平性度量（Equity Metrics，基于不同收入群体的可达性差异），以及基于乘客感知效用的综合服务质量指数。 --- 本书的最终目标是培养读者将高度复杂的数学工具应用于解决现实世界中错综复杂的交通规划和运营难题的能力，推动城市交通系统向更智能、更高效、更具可持续性的方向发展。

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要评价这本书，我必须指出其在案例研究方面的严重缺失。交通建模的精髓在于“建模-求解-验证-应用”的循环，但这本书似乎只关注了前两者。每一章都充满了严谨的数学推导，但当我们试图寻找一个可以对照、可以复现的真实世界案例时，却常常感到无从下手。例如，当讨论到复杂的排队模型或时间窗约束下的车辆调度时，书中没有提供任何一个详细的、可供读者下载代码或数据进行尝试的实际案例说明。这种“空中楼阁”式的教学方式，极大地削弱了学习的连贯性和实践指导性。一个成功的交通模型，必须能够成功地通过实地测试，其结果必须能被非数学背景的运营人员所理解和接受。这本书在这方面没有架起一座有效的桥梁，使得理论与实践之间存在着巨大的鸿沟。因此，我很难向一位急需解决实际调度难题的规划师推荐这本书，因为它提供的理论工具箱虽然精良，但缺少了组装和使用这些工具的说明书。

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读完这本书，我最大的感受是，它像是一份写给数学家而非交通规划师的教科书。内容上，它似乎更侧重于构建高度抽象的数学结构，探讨各种优化算法的理论极限，而不是如何将这些复杂的模型转化为对日常公共交通服务质量的实际提升。比如，关于需求预测的章节，我原以为会涉及机器学习和大数据分析在客流模式识别中的应用，但实际上，它花了大量篇幅讨论了某些特定的概率分布在理想化条件下的收敛性。这种对纯理论的过度沉迷，使得整本书读起来枯燥乏味，缺乏与现实世界动态变化的互动。对于那些希望通过学习这本书来提升自己解决实际运营问题的能力的读者来说，这本书的价值可能被严重稀释了。我们需要的不仅仅是模型，更是如何让模型“活”起来，适应城市不断变化的交通需求和资源约束。这本书在这方面的着墨实在太少了，让人感到意犹未尽，更像是理论概念的集合，而非一本实用的操作指南。

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这本书的深度毋庸置疑，但其广度却令人担忧。它似乎完全避开了许多当前交通领域炙手可热的话题。例如，在可持续交通和低碳出行日益重要的今天，这本书对于如何将环境成本和能源消耗纳入高级运营模型中讨论得极其有限。此外，对于现代智能交通系统（ITS）所产生的大量传感器数据、信号控制数据如何与传统的客流模型进行有效集成和融合，书中的阐述也显得非常陈旧和不足。我希望看到的是面向未来的、能够处理异构数据源的建模方法，而不是仅仅停留在对经典运筹学模型的改进上。这种对新兴技术趋势的漠视，使得这本书在“高级建模”这个光环下，显得有些脱离了时代脉搏。对于希望站在行业前沿的读者而言，这本书提供的知识更新速度可能无法满足快速变化的技术需求。读完后，我感觉像是在学习一套精密的古董钟表制造技术，而非现代电子工程。

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我对这本关于高级建模的书籍的期望值颇高，希望能从中找到解决当前城市交通系统瓶颈的“金钥匙”。我尤其希望看到在服务规划方面，如何利用这些高级工具来平衡覆盖率和运营成本，如何在新城区开发和旧城区改造中，建立前瞻性的交通模型。然而，这本书给我的感觉是，它沉浸在一个相对封闭的理论体系中，与我们日常面对的那些棘手的现实问题——比如非高峰期的客流稀疏、特定时间段的运力不匹配、以及不同交通方式的协同优化——似乎隔着一层厚厚的玻璃。书中的例子往往过于简化和理想化，未能充分反映城市交通的复杂性和随机性。我本以为“操作与服务规划”这个标题意味着会有更多关于服务设计流程、绩效评估指标的深入讨论，但它更像是对建模技术本身的深入挖掘，而对“规划”和“操作”的实际业务流程关注不足。结果就是，我学到了一堆强大的数学工具，却不确定如何将它们有效率地部署到实际的交通管理部门中去。

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这本关于交通运营与服务规划的高级建模书籍，实在让人有点摸不着头脑。我原本以为它会深入探讨如何用先进的数学模型来优化公交系统的运行效率，比如如何更精准地预测客流、如何设计更合理的线路网络，或者如何利用实时数据进行动态调度。然而，当我翻开这本书时，我发现它似乎完全跳过了这些我最关心的、与实际操作紧密相关的部分。全书的重点似乎完全落在了理论推导和复杂的数学公式上，对于如何将这些模型应用到真实的城市交通环境中，缺乏具体的案例分析和实操指导。这对于我这样一个希望将理论知识转化为实践应用的研究人员来说，无疑是一种遗憾。我期待看到更多关于不同建模方法（如离散事件模拟、基于主体的建模等）在解决实际拥堵、提高准点率方面的具体应用，而不是仅仅停留在抽象的理论框架中。这本书的篇幅着实不小，但核心内容似乎更偏向于纯数学和运筹学，对于交通工程领域的专业人士而言，可能需要付出极大的精力去消化这些晦涩难懂的公式，但最终能否将其转化为对城市交通改善的实际贡献，仍然是个未知数。

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