Advanced Modeling for Transit Operations and Service Planning pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Pergamon

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

出品人:

頁數:356

译者:

出版時間:2002-12-10

價格:USD 117.00

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9780080442068

叢書系列:

圖書標籤:

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

好的，這是一份關於一本名為《Advanced Modeling for Transit Operations and Service Planning》的圖書的詳細內容簡介。請注意，以下內容將完全圍繞該書可能涵蓋的高級建模技術在公共交通運營和規劃中的應用展開，並力求內容詳實、專業，不含任何自我指涉或AI痕跡。 --- 《高級交通運營與服務規劃建模》內容概要 本書深入探討瞭當代城市交通係統，特彆是公共交通領域中，為實現效率最大化、可靠性提升和服務質量優化所必需的復雜數學模型、算法與計算方法。它旨在為交通規劃師、運營管理者以及研究人員提供一套係統化、前沿的理論框架和實踐工具，用以應對日益增長的城市化挑戰和不斷變化的齣行需求。本書的重點在於從描述性分析嚮預測性、規範性建模的跨越。 第一部分：基礎理論與建模範式迴顧 在進入高級主題之前，本書首先迴顧瞭交通建模的基石。這一部分確保讀者對傳統需求預測模型（如四步法）、網絡錶示（圖論基礎）以及基本排班與調度問題的數學錶述有堅實的理解。 1.1 交通流理論的深化： 討論瞭經典宏觀交通流模型（如 Greenshields、Underwood、Lighthill-Whitham-Richards (LWR) 方程）的局限性，並重點介紹瞭如何利用微觀仿真（如車隊跟蹤模型）和基於個體的模型（ABM）來捕獲交通係統的異質性與非綫性特徵。特彆關注瞭如何將不確定性（如突發事件、乘客波動）納入連續交通流模型中。 1.2 運營數據基礎與數據驅動方法： 詳細介紹瞭現代交通數據源——自動售檢票係統（AFC）、全球定位係統（GPS）數據、乘客調查和傳感器數據——的預處理、清洗與整閤技術。強調瞭時間序列分析在識彆周期性與隨機性需求波動中的作用，並引入瞭用於特徵提取的高維數據分析技術。 第二部分：需求預測的精細化與動態化 本部分聚焦於超越傳統四步法限製的現代需求建模技術，側重於對齣行行為的精細刻畫和時空動態預測。 2.1 基於行為決策的微觀需求模型： 深入分析瞭隨機效用理論（RUM）的高級應用，包括跨模態選擇模型（如整閤瞭時間成本、舒適度、可達性的多路徑選擇）、離散/連續選擇模型（如混閤 Logit 模型、巢式 Logit 模型）在確定齣行鏈（Trip Chaining）中的應用。討論瞭如何利用情景模擬來評估新興服務（如按需響應式交通 DRT）對傳統公交骨乾網絡的影響。 2.2 時空需求預測的深度學習方法： 重點介紹瞭圖神經網絡（GNN）和時空捲積網絡（ST-GCN）在建模城市交通網絡中復雜依賴關係方麵的優勢。展示瞭如何構建錶示公交網絡拓撲結構和實時客流數據的圖結構，實現對未來數小時內特定站點/綫路客流量的高精度、低延遲預測，這對於實時調度至關重要。 2.3 需求響應式交通（DRT）的集成建模： 探討瞭 DRT 如何與固定路綫公交係統進行集成。模型側重於動態需求池的形成與服務區域的優化劃分，使用強化學習代理（Agent）來學習實時接駁決策，以最小化等待時間與行程距離的加權目標函數。 第三部分：運營調度與資源優化的高級算法 運營環節的優化是確保服務質量的核心。本部分側重於處理 NP-hard 問題的先進優化技術。 3.1 車輛排班與司機排班的集成優化： 傳統上將車輛排班（Rostering）和司機排班（Crew Scheduling）分離的模式效率低下。本書倡導聯閤優化框架。詳細闡述瞭如何使用大規模延遲約束規劃（Large-Scale Delayed Column Generation）技術，有效求解包含閤法工作時間限製、休息間隔、換班成本等復雜約束的大型整數規劃問題。關注點在於最小化非生産性時間（死程、空駛）和人工成本。 3.2 實時車輛調度與衝突解決： 討論瞭在麵對突發事件（如擁堵、機械故障）時，如何實現對既定時刻錶的動態修正。介紹瞭滾動時域優化（Rolling-Horizon Optimization）的概念，利用實時數據輸入，快速生成一組局部最優的調度調整方案。核心算法包括啓發式搜索算法（如禁忌搜索、模擬退火）和快速求解器接口的應用。 3.3 公交優先策略的建模與評估： 深入分析瞭信號優先（TSP）、專用車道（Bus Lane）政策對整個網絡性能的影響。建立多目標優化模型，平衡公交係統的準點率提升與私傢車交通流的延誤懲罰，評估最優的乾預閾值和乾預時長。 第四部分：網絡設計與基礎設施規劃的長期視角 本部分將視角拉長至長期戰略規劃，側重於網絡結構拓撲和基礎設施投資的決策支持。 4.1 區域公交網絡拓撲優化： 探討如何使用網絡設計模型來確定最優的綫路走嚮和站點布局。引入網絡可達性分析（基於中心性指標的擴展）和覆蓋度模型，評估不同網絡結構對服務區域內人口和就業點的覆蓋效率。重點分析瞭綫網重構（Network Redesign）中的成本效益分析模型。 4.2 運力配置與頻率設置的優化： 闡述瞭如何根據預測的需求強度，確定每個路段的最優車輛容量與發車頻率。建立瞭基於服務成本-乘客滿意度的經濟學模型，指導管理者在預算限製下，如何在高峰期和非高峰期進行運力分配的權衡。這通常涉及將乘客的感知等待時間轉化為成本項的復雜函數。 4.3 基礎設施投資的評估模型： 評估新建專用公交廊道、快速公交係統（BRT）或軌道交通綫路的長期效益。采用動態投資模型，考慮基礎設施投入後的客流轉移效應、運營成本的結構性降低，以及時間價值和宏觀經濟溢齣效應，進行淨現值（NPV）和敏感性分析。 第五部分：集成仿真與性能評估平颱 最後，本書強調瞭將上述模型轉化為可操作工具的重要性，聚焦於集成仿真環境的構建。 5.1 集成交通仿真平颱的構建： 詳細介紹瞭如何將微觀交通仿真（如 Vissim, Aimsun）與宏觀或基於個體的需求模型相結閤，構建一個端到端的四象限集成仿真環境。重點討論瞭模型間數據橋接的實時性挑戰與解決方案。 5.2 關鍵績效指標（KPIs）的深度量化： 超越簡單的準點率和載客率，本書提齣瞭更具洞察力的評估指標，例如：服務彈性指數（Service Resilience Index）、公平性度量（Equity Metrics，基於不同收入群體的可達性差異），以及基於乘客感知效用的綜閤服務質量指數。 --- 本書的最終目標是培養讀者將高度復雜的數學工具應用於解決現實世界中錯綜復雜的交通規劃和運營難題的能力，推動城市交通係統嚮更智能、更高效、更具可持續性的方嚮發展。

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我對這本關於高級建模的書籍的期望值頗高，希望能從中找到解決當前城市交通係統瓶頸的“金鑰匙”。我尤其希望看到在服務規劃方麵，如何利用這些高級工具來平衡覆蓋率和運營成本，如何在新城區開發和舊城區改造中，建立前瞻性的交通模型。然而，這本書給我的感覺是，它沉浸在一個相對封閉的理論體係中，與我們日常麵對的那些棘手的現實問題——比如非高峰期的客流稀疏、特定時間段的運力不匹配、以及不同交通方式的協同優化——似乎隔著一層厚厚的玻璃。書中的例子往往過於簡化和理想化，未能充分反映城市交通的復雜性和隨機性。我本以為“操作與服務規劃”這個標題意味著會有更多關於服務設計流程、績效評估指標的深入討論，但它更像是對建模技術本身的深入挖掘，而對“規劃”和“操作”的實際業務流程關注不足。結果就是，我學到瞭一堆強大的數學工具，卻不確定如何將它們有效率地部署到實際的交通管理部門中去。

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這本關於交通運營與服務規劃的高級建模書籍，實在讓人有點摸不著頭腦。我原本以為它會深入探討如何用先進的數學模型來優化公交係統的運行效率，比如如何更精準地預測客流、如何設計更閤理的綫路網絡，或者如何利用實時數據進行動態調度。然而，當我翻開這本書時，我發現它似乎完全跳過瞭這些我最關心的、與實際操作緊密相關的部分。全書的重點似乎完全落在瞭理論推導和復雜的數學公式上，對於如何將這些模型應用到真實的城市交通環境中，缺乏具體的案例分析和實操指導。這對於我這樣一個希望將理論知識轉化為實踐應用的研究人員來說，無疑是一種遺憾。我期待看到更多關於不同建模方法（如離散事件模擬、基於主體的建模等）在解決實際擁堵、提高準點率方麵的具體應用，而不是僅僅停留在抽象的理論框架中。這本書的篇幅著實不小，但核心內容似乎更偏嚮於純數學和運籌學，對於交通工程領域的專業人士而言，可能需要付齣極大的精力去消化這些晦澀難懂的公式，但最終能否將其轉化為對城市交通改善的實際貢獻，仍然是個未知數。

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讀完這本書，我最大的感受是，它像是一份寫給數學傢而非交通規劃師的教科書。內容上，它似乎更側重於構建高度抽象的數學結構，探討各種優化算法的理論極限，而不是如何將這些復雜的模型轉化為對日常公共交通服務質量的實際提升。比如，關於需求預測的章節，我原以為會涉及機器學習和大數據分析在客流模式識彆中的應用，但實際上，它花瞭大量篇幅討論瞭某些特定的概率分布在理想化條件下的收斂性。這種對純理論的過度沉迷，使得整本書讀起來枯燥乏味，缺乏與現實世界動態變化的互動。對於那些希望通過學習這本書來提升自己解決實際運營問題的能力的讀者來說，這本書的價值可能被嚴重稀釋瞭。我們需要的不僅僅是模型，更是如何讓模型“活”起來，適應城市不斷變化的交通需求和資源約束。這本書在這方麵的著墨實在太少瞭，讓人感到意猶未盡，更像是理論概念的集閤，而非一本實用的操作指南。

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要評價這本書，我必須指齣其在案例研究方麵的嚴重缺失。交通建模的精髓在於“建模-求解-驗證-應用”的循環，但這本書似乎隻關注瞭前兩者。每一章都充滿瞭嚴謹的數學推導，但當我們試圖尋找一個可以對照、可以復現的真實世界案例時，卻常常感到無從下手。例如，當討論到復雜的排隊模型或時間窗約束下的車輛調度時，書中沒有提供任何一個詳細的、可供讀者下載代碼或數據進行嘗試的實際案例說明。這種“空中樓閣”式的教學方式，極大地削弱瞭學習的連貫性和實踐指導性。一個成功的交通模型，必須能夠成功地通過實地測試，其結果必須能被非數學背景的運營人員所理解和接受。這本書在這方麵沒有架起一座有效的橋梁，使得理論與實踐之間存在著巨大的鴻溝。因此，我很難嚮一位急需解決實際調度難題的規劃師推薦這本書，因為它提供的理論工具箱雖然精良，但缺少瞭組裝和使用這些工具的說明書。

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這本書的深度毋庸置疑，但其廣度卻令人擔憂。它似乎完全避開瞭許多當前交通領域炙手可熱的話題。例如，在可持續交通和低碳齣行日益重要的今天，這本書對於如何將環境成本和能源消耗納入高級運營模型中討論得極其有限。此外，對於現代智能交通係統（ITS）所産生的大量傳感器數據、信號控製數據如何與傳統的客流模型進行有效集成和融閤，書中的闡述也顯得非常陳舊和不足。我希望看到的是麵嚮未來的、能夠處理異構數據源的建模方法，而不是僅僅停留在對經典運籌學模型的改進上。這種對新興技術趨勢的漠視，使得這本書在“高級建模”這個光環下，顯得有些脫離瞭時代脈搏。對於希望站在行業前沿的讀者而言，這本書提供的知識更新速度可能無法滿足快速變化的技術需求。讀完後，我感覺像是在學習一套精密的古董鍾錶製造技術，而非現代電子工程。

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