快速公交調度優(yōu)化研究.pdf

1、快速公交的運營調度是快速公交服務質量的關鍵，只有提供便捷、高效、舒適的服務才能增強其競爭力，吸引更多的出行者轉移到公共交通服務上來。如何基于乘客出行需求優(yōu)化快速公交調度，提高快速公交的運行效率是本文研究的重點和意義。 本文從快速公交調度優(yōu)化的基本原理與要求出發(fā)，分析了公交調度的現(xiàn)狀，總結了存在的主要問題，引出研究的重點。根據(jù)快速公交的技術、運營和客流特點，給出了快速公交調度優(yōu)化的原理，分析調度的影響因素和系統(tǒng)成本組成。給出了快速

2、公交系統(tǒng)的調度優(yōu)化要求，分析了調度的關鍵步驟和分類情況，為后續(xù)各章奠定理論基礎。 靈活的調度組合是快速公交運行特征之一。在快速公交線路上采取全程車、區(qū)間車、大站快車三種調度形式的組合，將大大提高快速公交的運營效率。論文在分析快速公交三種不同調度形式特點和系統(tǒng)的成本基礎上，采用數(shù)學建模的方法建立快速公交組合調度模型。模型的目標函數(shù)為乘客的等待時間、在車時間和公交企業(yè)運行時間三部分的最小化，約束條件則具體考慮到時間、乘客和發(fā)車間隔等

3、方面的因素。 采用可變長度編碼的遺傳算法對所建模型進行求解，利用MATLAB編程實現(xiàn)求解過程。運用算例對提出的模型及算法進行了驗證。 優(yōu)化結果顯示：提出的公交調度組合模型及其求解算法是可行的而有效的，能夠極大的節(jié)省系統(tǒng)的運營成本；敏感性分析表明：出行量增加后，不同發(fā)車間隔的目標函數(shù)值基本上呈上升趨勢；出行速度的變化對于目標函數(shù)的影響呈現(xiàn)波折狀態(tài)。 如何使快速公交與普通公交之間的換乘更為準確、協(xié)調，是提高公交系統(tǒng)運

4、行效率的重要方面。論文從快速公交與普通公交的現(xiàn)狀換乘方式及存在的問題，提出了快速公交與普通公交協(xié)調調度的必要性。對協(xié)調調度的定義、功能和過程以及涉及到的廣義成本進行了界定。 以調度過程中的快速公交與普通公交換乘點為研究出發(fā)點，在普通公交調度中引入機動時間的概念，建立了以出行乘客的換乘時間、等待時間和公交車輛運營時間成本最小為目標的協(xié)調調度模型，并給出了到達時間、發(fā)車頻率和機動時間的約束條件，保證與快速公交一致性調度。 給

5、出了基于遺傳算法求解的求解過程，并給出2個算例分析，分別給出了快速公交與單一普通公交線路和多條普通公交線路的機動時間優(yōu)化，優(yōu)化效果明顯，顯著減少了系統(tǒng)的成本值。遺傳算法因素分析表明，文中采用的變異率和種群規(guī)模有利于產(chǎn)生優(yōu)化解。 根據(jù)客流量變化情況，依賴先進的技術手段，對快速公交車輛進行實時調度是調度的高級形式。論文研究了滯站、動態(tài)跳站、短掉頭、發(fā)車調度四種實時調度策略，并進行了對比分析。重點研究了快速公交動態(tài)跳站調度模型，建立了

6、動態(tài)調度的數(shù)學模型，確定將要發(fā)車的快速公交車輛的?？啃问?，目標函數(shù)為乘客的出行成本和車輛的運營成本最小化，約束條件則充分考慮了時間約束、乘客數(shù)量等。采用二進制編碼的遺傳算法進行模型的求解。 通過數(shù)值算例驗證，給出了推薦的跳站方案，跳站方案表明可以節(jié)省部分的?？繒r間，減少系統(tǒng)成本。為了綜合考慮定性因素對調度方案的影響，使調度方案的選擇更為科學合理，論文選擇了影響乘客因素和影響公交公司的12個方面的因素，引入網(wǎng)絡分析方法考慮因素之間

7、的相互聯(lián)系，對實時調度策略的選擇進行了評價。在給定的情形下，四種策略中的實時放車調度和跳站調度的優(yōu)先權重值比較高，是需要優(yōu)先考慮的調度方式。 建立快速公交智能調度系統(tǒng)將有效保證快速公交運營質量，提供智能化的調度平臺。 論文從智能調度系統(tǒng)的需求分析入手，給出快速公交車輛智能化調度的目標及總體設計要求，根據(jù)本論文的研究內(nèi)容和優(yōu)化算法，考慮了調度組合、與普通公交的協(xié)調調度以及實時調度，體現(xiàn)了快速公交的調度特點。 給出了