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《動態(tài)公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的雙層規(guī)劃模型及算法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、2007年5月系統(tǒng)工程理論與實踐第5期文章編號:1000-6788(2007)05-0082-08動態(tài)公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的雙層規(guī)劃模型及算法研究任華玲,高自友(北京交通大學(xué)軌道交通控制與安全國家重點實驗室,北京100044)摘要:根據(jù)城市公交網(wǎng)絡(luò)的具體特點,對公交網(wǎng)絡(luò)進行了系統(tǒng)的描述,同時從公交管理部門和公交出行者兩方面進行系統(tǒng)的考慮,提出了一個雙層規(guī)劃模型來描述動態(tài)公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的問題.在雙層規(guī)劃模型中,上層模型為一個基于時刻表的公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計模型,下層模型是一個動態(tài)公交網(wǎng)絡(luò)用戶最優(yōu)配流模型.針對所提出的模型,設(shè)計了基于混沌優(yōu)化方法的求解算法,并給出了一個簡單的數(shù)值實驗
2、來說明所給模型和求解算法的有效性.關(guān)鍵詞:雙層規(guī)劃,混沌優(yōu)化方法,動態(tài)公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計,啟發(fā)式算法中圖分類號:U491.1+12文獻標(biāo)志碼:AResearchonB-ilevelModelandSolutionAlgorithmforDynamicTransitDesignProblemRENHua-ling,GAOZ-iyou(StateKeyLaboratoryofRailTrafficControlandSafety,BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044,China)Abstract:Inthi
3、spaper,thetransitnetworkiswelldescribedaccordingtoitscharacteristic.Consideringboththetransitmanagementandthetravelers,ab-ilevelprogrammingmodelfordynamictransitnetworkdesignproblemispresented,inwhichtheuppermodelisaschedule-basedtransitnetworkdesignmodel,andthelowermodelisadynamictrans
4、ituseroptimalassignmentmodel.Aheuristicsolutionalgorithmofchaoticmethodisdesignedforthemodelproposed.Finally,asimplenumericalexampleisgiventoillustratetheapplicationofthemodelandalgorithm.Keywords:b-ilevelprogramming;chaoticmethod;dynamictransitnetworkdesign;heuristicalgorithm1引言城市公交系
5、統(tǒng)是城市交通運輸系統(tǒng)的重要組成部分,公交系統(tǒng)規(guī)劃的好壞直接影響著整個城市交通運輸系統(tǒng)的交通狀況.城市公交規(guī)劃一般由以下幾個方面組成:1)公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計;2)公交車使用計劃;3)司機工作計劃.其中公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計直接影響后面的規(guī)劃決策,是公交規(guī)劃中起決定作用的組成部分,它主要包括公交線的選定和時刻表的設(shè)定.公交線的選定一般是指新線設(shè)計和既有線的重新設(shè)計;時刻表的設(shè)定則是指在既有公交網(wǎng)絡(luò)上根據(jù)公交需求確定公交線的發(fā)車時間(頻率),實質(zhì)上是對公交線運輸設(shè)備及能力的設(shè)計.公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計問題所研究的內(nèi)容就是通過公交線線路的選擇以及時刻表的設(shè)定(頻率設(shè)置)從而達到使整個公交網(wǎng)絡(luò)某種系統(tǒng)性
6、能最優(yōu)的目的,實際上是在一定約束條件下的最優(yōu)投資決策問題以及系統(tǒng)最優(yōu)規(guī)劃決策問題.本文著重討論和研究的是后一種情況,即在既有公交網(wǎng)絡(luò)上的時刻表(頻率)設(shè)定的優(yōu)化問題.在城市交通研究領(lǐng)域中,公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計問題一直是公認(rèn)的難度最大、最具挑戰(zhàn)性的問題之一.迄今為止,各國對于公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計問題的研究仍處于探索階段.在國外,已經(jīng)有一些研究人員和規(guī)劃者在這方面進行了大膽的嘗試和研究,并提出一些富有建設(shè)性的模型和算法.在線路選定方面,比較具有代表性的有文獻[1,2]等.這些研究只是局限于單一線路的設(shè)計和重新設(shè)計,而且沒有考慮整個公交網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計或重收稿日期:2005-12-01資助項目:
7、973計劃項目(2006CB705500);國家自然科學(xué)基金(70631001);高校博士點專項基金(20050004005,20070004044);北京交通大學(xué)科技基金(2004SM019)第5期動態(tài)公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的雙層規(guī)劃模型及算法研究83新設(shè)計,也沒有考慮公交用戶的路徑選擇行為.關(guān)于頻率方面的研究主要有文獻[3,4]等,他們是根據(jù)已知的需求通過一個供給模型或需求模型來確定各公交線的頻率,而沒有考慮供需雙方的相互作用.文獻[5,6,7]考慮了供需雙方的相互作用,給出了公交頻率設(shè)計的雙層規(guī)劃模型.但是這些模型都是靜態(tài)的,各條公交線的頻率都是一成不變
