公交車的調(diào)度問(wèn)題的研究

1、公交車的調(diào)度問(wèn)題的研究 目 錄第1章  前言-1第2章  問(wèn)題的重述-2第3章  模型的假設(shè)-2第4章  變量及符號(hào)說(shuō)明 -3第5章  模型的建立-4第6章  模型的求解-7第7章  模型的評(píng)價(jià)和優(yōu)化-9第8章  數(shù)據(jù)的采集-13參考文獻(xiàn)-14致謝-14附錄-15摘   要本文建立了1個(gè)關(guān)于公交車的調(diào)度問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型,將所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和抽象,建立了車輛的滿載率和平均候車時(shí)間以及公司與乘客之間的滿意度.采用多目標(biāo)非線形規(guī)劃和加權(quán)分析的方法來(lái)計(jì)算可行調(diào)度方案所需的車輛數(shù). 據(jù)此，利用多目標(biāo)優(yōu)化

2、方法建立了公交車調(diào)度的數(shù)學(xué)模型。首先通過(guò)數(shù)據(jù)分析，并考慮到方案的可操作性，將1天劃分為早高峰前、早高峰和晚高峰之間、晚高峰及晚高峰后5個(gè)時(shí)段；引入車輛的平均滿載率、乘客的等待抱怨程度及擁擠抱怨程度作為3個(gè)目標(biāo)函數(shù)，建立了目標(biāo)優(yōu)化模型；通過(guò)加權(quán)，將3個(gè)目標(biāo)函數(shù)合并為1個(gè)目標(biāo)函數(shù)。運(yùn)用matlab數(shù)學(xué)軟件計(jì)算出了上行、下行各個(gè)時(shí)段發(fā)車的時(shí)間間隔：上行各個(gè)時(shí)段時(shí)間間隔分別為5、2、4、3、15，下行各個(gè)時(shí)段時(shí)間間隔分別為10、2、5、3、8（單位：分鐘）；所需總車輛數(shù)為543次，公交公司的平均滿載率為82.094%，抱怨顧客的百分比為0.91%。通過(guò)模型檢驗(yàn)得出所求模型較為穩(wěn)定。最后，通過(guò)對(duì)原始數(shù)據(jù)

3、的分析和處理，得出在進(jìn)入和離開(kāi)乘客高峰時(shí)期，局部縮短采集數(shù)據(jù)時(shí)間間隔是改善調(diào)度方案的有效方法。關(guān)鍵詞:滿意度；滿載率；發(fā)車間隔abstractthis test establishes the mathematics model of handing over the arrangement of the public bus. first convert the data form giving to the statistics form of the number of the people who get on or off the buses which start each tim

4、e segment and stop at each stop point along the road, and define the rate of loading, use the rate of loading and the average time for waiting for the bus to measure the approval between the company and the passenger, adopt the line program to calculate the vehicle number needed in this possible arr

5、angement project. finally measure the company and passenger approval towards that project with misty index sign. in the optimized model, we find out the consanguineous correlative factor of both sides benefit-the interval of buses, and solve this problem through seeking the excellent interval of bus

6、es. key words: approval; the rate of loading,; the intermission of bus1 前言 本文是根據(jù)2001年全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽b題公交車的調(diào)度問(wèn)題而研究的。在現(xiàn)代社會(huì)當(dāng)中公交車扮演著非常重要的角色，特別是對(duì)于城市而言。在改革開(kāi)放之后，國(guó)家允許私人以公司的形式，運(yùn)營(yíng)公交車。對(duì)于公司而言，其出發(fā)點(diǎn)是服務(wù)和利益，那么公交公司出于成本的考慮，則需要對(duì)公交車的發(fā)車數(shù)量進(jìn)行控制。但是對(duì)于乘客而言，則希望公交公司能夠盡量地滿足他們的利益。也就是希望候車時(shí)間不要太長(zhǎng)，公交車不要太擁擠。于是，這就在公交公司和乘客之間存在著矛盾。如何在現(xiàn)

7、實(shí)的基礎(chǔ)上解決這個(gè)問(wèn)題，則是本論文的出發(fā)點(diǎn)。    在此基礎(chǔ)上，本人依據(jù)題意和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與抽象，將全天劃為5個(gè)時(shí)間段，建立了車輛的滿載率、乘客的等待抱怨程度和擁抱程度3個(gè)目標(biāo)函數(shù)的多目標(biāo)模型。認(rèn)為每1個(gè)時(shí)間段內(nèi)的發(fā)車間隔相等，從而使問(wèn)題得到簡(jiǎn)化。在1定程度上解決了在全程當(dāng)中上下車的總?cè)藬?shù)不相等的矛盾，同時(shí)降低了調(diào)度方案的復(fù)雜度，使調(diào)度表的操作性得到有效增強(qiáng)。在解出最優(yōu)解的基礎(chǔ)上聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題將數(shù)據(jù)進(jìn)行了調(diào)整，雖然犧牲了部分平均滿載率，但是可以使所需的總公交車數(shù)明顯降低，同時(shí)照顧了1天中上下行總車輛的平衡。    由于在模型的建立過(guò)程中

8、，始終認(rèn)為1輛車經(jīng)過(guò)各個(gè)車站時(shí)不會(huì)留有乘客，這樣會(huì)在1定程度上增加發(fā)車數(shù)。同時(shí)，將1天劃為幾個(gè)不同時(shí)段也可能使局部產(chǎn)生等待過(guò)久的現(xiàn)象，不過(guò)從長(zhǎng)期考慮結(jié)果還是理想的。2 問(wèn)題的提出與分析公共交通是城市交通的重要組成部分，作好公交車的調(diào)度對(duì)于完善城市交通環(huán)境、改進(jìn)市民出行狀況、提高公交公司的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，都具有重要意義本題考慮1條公交線路上公交車的調(diào)度問(wèn)題，數(shù)據(jù)來(lái)自我國(guó)1座特大城市某條公交線路的客流調(diào)查和運(yùn)營(yíng)資料。 論文的出發(fā)點(diǎn)是要求照顧到乘客和公交公司的雙方利益，經(jīng)過(guò)分析為使公交公司賺錢盡可能多，乘客盡早上車和乘客的舒服程度盡可能提高，可以用公交車載客的平均載客率來(lái)衡量公交

9、公司的利益，以乘客的等待時(shí)間和擁擠程度作為衡量乘客的利益。從而可以建立3個(gè)目標(biāo)優(yōu)化模型，進(jìn)行求解。但是由于3目標(biāo)優(yōu)化模型的求解較為困難，所以簡(jiǎn)化起見(jiàn)，可以引入加權(quán)因子，將此3目標(biāo)優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)模型，從而求得車輛的平均滿載率、顧客的平均抱怨程度和每1個(gè)小時(shí)間內(nèi)相鄰兩輛車的發(fā)車時(shí)間間隔。據(jù)此，可排出公交車調(diào)度表，得出所需的最小車輛數(shù)。3  模型的假設(shè)（1） 假設(shè)表上所給數(shù)據(jù)能反映該段線路上的日?？土髁俊＃?） 車輛上行或下行到達(dá)終點(diǎn)站時(shí)，所有的乘客必須全部下車。（3） 到達(dá)任何1個(gè)車站的乘客人數(shù)在1個(gè)小時(shí)內(nèi)服從均勻分布。（4） 每輛車最多可以乘坐100人，超過(guò)此數(shù)將會(huì)造成乘客的抱怨；（5） 在同1個(gè)時(shí)間段內(nèi)，相鄰兩輛車發(fā)車時(shí)間間隔相等。（6） 不計(jì)乘客