考慮乘客等待時(shí)間最小的區(qū)域公交時(shí)刻表協(xié)同優(yōu)化方法.pdf_第1頁(yè)
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1、隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,居民日益增長(zhǎng)的公交出行需求同傳統(tǒng)的公交運(yùn)營(yíng)組織與管理之間的矛盾是公交系統(tǒng)發(fā)展的主要矛盾。區(qū)域運(yùn)營(yíng)組織與管理模式下的運(yùn)營(yíng)計(jì)劃為這一矛盾的緩解提供了很好的思路,它具有集中管理、資源共享、改善整體服務(wù)質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。由于公交運(yùn)營(yíng)計(jì)劃編制問(wèn)題的復(fù)雜性,一般按五個(gè)步驟順序地解決:公交線(xiàn)路設(shè)計(jì)、發(fā)車(chē)間隔設(shè)置、時(shí)刻表編制、車(chē)輛調(diào)度和駕駛員調(diào)度。時(shí)刻表編制不僅是運(yùn)營(yíng)計(jì)劃編制的關(guān)鍵性工作和提高乘客服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵手段,而且

2、對(duì)于指導(dǎo)和保證公交企業(yè)轉(zhuǎn)向區(qū)域運(yùn)營(yíng)模式具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
  本文以公交企業(yè)日常運(yùn)營(yíng)組織與管理為背景,總結(jié)出公交運(yùn)營(yíng)組織工作的技術(shù)流程;在對(duì)運(yùn)營(yíng)計(jì)劃編制工作中的問(wèn)題進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)對(duì)運(yùn)營(yíng)計(jì)劃編制過(guò)程中的發(fā)車(chē)間隔設(shè)置問(wèn)題和時(shí)刻表編制問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的研究綜述。在此基礎(chǔ)上,從運(yùn)營(yíng)計(jì)劃層面上研究了同車(chē)型和均勻需求的發(fā)車(chē)間隔設(shè)定問(wèn)題和兩種場(chǎng)景下的區(qū)域公交時(shí)刻表協(xié)同編制問(wèn)題。重點(diǎn)研究了區(qū)域公交時(shí)刻表編制問(wèn)題,先建立這些問(wèn)題的數(shù)學(xué)規(guī)

3、劃模型,再設(shè)計(jì)出相應(yīng)的枚舉算法和亞啟發(fā)式算法對(duì)其進(jìn)行求解。
  (1)因?yàn)榘l(fā)車(chē)間隔設(shè)置是區(qū)域公交時(shí)刻表編制的基礎(chǔ),因此對(duì)發(fā)車(chē)間隔問(wèn)題的研究?jī)H考慮了一種同車(chē)型和均勻需求的簡(jiǎn)單場(chǎng)景。從乘客利益的視角出發(fā),在車(chē)隊(duì)規(guī)模的約束下,建立了以線(xiàn)路最大乘客擁擠度最小化為目標(biāo)的車(chē)輛分配及發(fā)車(chē)間隔同時(shí)確定的0-1線(xiàn)性混合整數(shù)模型,采用優(yōu)化軟件CPLEX對(duì)小規(guī)模隨機(jī)算例進(jìn)行求解。最后,分析了不同車(chē)隊(duì)規(guī)模、不同類(lèi)型車(chē)輛對(duì)線(xiàn)路發(fā)車(chē)間隔、配車(chē)數(shù)和目標(biāo)函數(shù)值的

4、影響。
  (2)在發(fā)車(chē)間隔確定的基礎(chǔ)上,研究了考慮換乘站點(diǎn)權(quán)重的區(qū)域公交時(shí)刻表協(xié)同編制問(wèn)題,建立了面向乘客的以換乘等待時(shí)間權(quán)和最小為目標(biāo)的非線(xiàn)性混合整數(shù)模型。根據(jù)模型的特點(diǎn),采用雙輪盤(pán)賭法、懲罰技術(shù)、自適應(yīng)算子和精英保留策略,提出了基于精英保留策略的遺傳算法。針對(duì)不同規(guī)模的算例,將該算法分別與枚舉算法、K-interchange啟發(fā)式算法比較,驗(yàn)證了該遺傳算法的有效性,并說(shuō)明了模型的有效性。
  (3)在上一區(qū)域公交時(shí)刻表

5、編制問(wèn)題的基礎(chǔ)上,考慮了現(xiàn)實(shí)中乘客剛好錯(cuò)過(guò)換乘車(chē)輛情景下的時(shí)刻表編制問(wèn)題。在對(duì)問(wèn)題描述的基礎(chǔ)上,提出了一種駐站策略思想,將車(chē)輛在換乘站點(diǎn)的停站時(shí)間作為決策變量來(lái)解決該問(wèn)題。以在換乘站點(diǎn)換乘乘客和車(chē)上不換乘乘客等待時(shí)間最小為目標(biāo),建立了該問(wèn)題的非線(xiàn)性混合整數(shù)模型,開(kāi)發(fā)了一種基于啟發(fā)式的模擬退火算法對(duì)模型求解,并與基于精英保留策略的遺傳算法的求解結(jié)果進(jìn)行比較分析。最后,分別針對(duì)不換乘乘客與換乘乘客數(shù)量比例不同的情景下,與上一場(chǎng)景下的區(qū)域時(shí)刻

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