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《基于雙層規(guī)劃的公交車調度問題的模型與算法_晏烽》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第27卷第6期蘭州交通大學學報Vol.27No.62008年12月JournalofLanzhouJiaotongUniversityDec.2008文章編號:100124373(2008)0620075205基于雙層規(guī)劃的公交車調度問題的模型與算法3晏烽,廣曉平(蘭州交通大學交通運輸學院,甘肅蘭州730070)摘要:城市公交車輛調度的主要目的是在方便乘客出行的前提下追求企業(yè)利益的最大化,其關鍵問題是在企業(yè)如何進行公交車輛配置和安排一天中各個時段上的發(fā)車頻率.在對現(xiàn)有問題研究的基礎上,基于對調查數(shù)據(jù)的分
2、析和推導,建立了以乘客滿意度為上層目標、企業(yè)運營效益為下層目標的雙層規(guī)劃模型,并對此設計了一個遺傳模擬退火混合優(yōu)化算法,結果表明:本文提出的雙層模型和設計的遺傳模擬退火算法具有一定得有效性和可行性.關鍵詞:公交調度;發(fā)車頻率;雙層規(guī)劃;遺傳模擬退火算法中圖分類號:U491文獻標識碼:A0引言公共交通的運營調度是城市公共交通質量評價指標體系的重要組成部分,對于改善城市居民日常出行狀況,提高公交運營企業(yè)的服務質量、經(jīng)濟效益和社會效益都具有重要意義.公交車輛調度問題目前已經(jīng)定義為一個多目標非線性優(yōu)化問題,已有
3、國內(nèi)外許多相關領域的專家圖1企業(yè)效益與乘客滿意度的關系[1～7]對公交調度問題進行了研究,把乘客和公交企Fig.1Relationshipbetweenenterprise’sbenefit業(yè)兩者的優(yōu)化作為公交調度問題的主要解決目標,andpassenger’ssatifactiondegree提出各種模型,隨著研究的不斷深入,在模型中相繼模型,綜合考慮了企業(yè)配車臺數(shù)、車輛型號大小(標引入模糊理論、排隊論等,并取得了一定的成果.但準載客量)、耗油量和停放面積等因素,把企業(yè)效益在企業(yè)實際運營過程中,由于原
4、始數(shù)據(jù)的采集和分和乘客對公交線路滿意度作為優(yōu)化目標.為了簡化析合理性、數(shù)據(jù)的預測準確度,以及顧客在候車的時問題的難度,首先做如下假設和判斷:間和空間上的隨機性和不確定性等因素,使得三者1)假設所有備選型號的車輛在沒有阻抗的道很難被有機地統(tǒng)一起來,達到滿意的效果(見圖1).路上行駛速度相同.[8]一種基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)預測方法,對模型2)忽略線路各路段上偶然出現(xiàn)的由于交通事建立的準確性有很大的幫助.故、特別狀況等原因造成的交通堵塞.本文在目前研究的基礎上,提出了一種雙層規(guī)3)模型中各種隨機變量的分布都
5、在可接受的劃模型的公交車輛調度問題模型,統(tǒng)籌乘客和企業(yè)期望值上下范圍內(nèi)波動.的利益,將乘客的乘車時間、滿意程度和企業(yè)利益三4)同一時間段內(nèi)線路上的交叉路口由于交通者結合起來進行規(guī)劃,并達到滿意的效果.燈信號控制對每輛車造成的時延相同.1模型的建立5)假定同一線路上運營的車輛為同一型號.6)假定公交線路上實行單一票價,票價1元.本模型建立的是有雙車場的公交線路車輛調度7)假定車輛嚴格按照發(fā)車時刻表發(fā)車.3收稿日期:2008205226基金項目:甘肅省科技計劃資助項目(0804GKCA038);甘肅省自然科
6、學基金(3ZX0622B252003)作者簡介:晏烽(19812),男,湖南婁底人,碩士生.76蘭州交通大學學報第27卷n-1n8)乘客在每次候車失敗時,有1/3的乘客選擇222(N1-1)·t≥∑Ti,i+1+ω1∑max(vi·t,ui)其它出行方式,另外假定乘客如果在連續(xù)等待3輛i=1i=1m-1m公交車而未能上車,則會放棄繼續(xù)等待.111(N2-1)·t≥∑Ti,i+1+ω1∑max(vi·t,ui)基于上述假設的考慮,上層模型可描述為乘客i=1i=1候車時間和車內(nèi)擁擠程度加權求和后的乘客滿意度
7、N=N1+N2最大化,下層模型可描述為使公交運營企業(yè)效益最(1)mn大化.1122式中:ω1∑max(vi·t,ui)和ω1∑max(vi·t,ui)變量:N為企業(yè)擁有公交車數(shù)量,輛;N′為企業(yè)i=1i=1實際運營車輛,輛;N1,N2分別為在兩個車廠分別分別為上行和下行方向乘客在各站點上下車用時總和.停放的公交車數(shù)量,輛;M為公交車的座位數(shù),人;iM′為公交車上不擁擠情況允許站立的最大乘客數(shù),車上乘客數(shù)α1(v11),同理可得:i,j=∑l,j·t-ul,jl=1人;M+M′為公交車的標準載客人數(shù),人;
8、λ為公交i222車的最大載客人數(shù),人;m為公交線路上行方向的站αi,j=∑(vl,j·t-ul,j).l=11點個數(shù);n為公交線路上下行方向的站點個數(shù);vi,j1.1乘客平均乘車時間Δt為上行時第j輛公交車第i個站點的乘客到達率,人為了得到乘客滿意度,還必須得到線路上每位2/min;vi,j為下行時第j輛公交車第i個站點的乘客乘客的平均乘車時間.首先分別找出上、下車乘客數(shù)1到達率,人/min;αi,j為上行車輛第j輛車經(jīng)過第i站最多的一類站
