多车型公交系统发车间隔与车型的协调优化

摘要

在公交系统中，存在多种车型可供选用，因为发车间隔与发车车型存在相互影响关系，故在公交调度过程中，应该考虑二者的协调优化;同时因车场保有的车辆数量及其类型是有限的，多条线路共享一个或多个车场的情况下，各线路的车辆调度存在相互影响，故在公交调度过程中，应该考虑各线路之间的相互影响关系。本文以多车型公交系统为研究对象，研究多车型公交系统中公交车辆与发车间隔、发车间隔与车辆调度的协调优化问题，主要研究内容包括:
　　首先，本文阐述了国内外发车间隔优化以及车辆调度的研究现状，并说明了公交时刻表作用、类型、发车方式和发车间隔等相关概念，阐述了公交的服务特点、车辆调度的主要影响因素、车辆的发车方式以及车辆调度优化方法。
　　其次，以单车场多车型公交系统为研究对象，考虑公交客流的变化，基于费歇尔有序聚类法进行了公交运营时段的划分;在此基础上，建立多车型公交系统各运营时段的发车间隔和车型选择的协调优化模型，模型的目标是载客量偏差最小，约束包含发车间隔和车型约束等;同时设计启发式算法对协调优化模型进行求解。
　　第三，在多条线路共享一个车场情形下，因车场保有的车辆数及其类型是有限的，各线路之间的车辆调度存在相互影响，因此有必要研究多车型多公交线路发车间隔和车型的协调优化问题。本文针对单线路以载客量偏差最小为目标的优化，加入车场容量约束，并以单线路载客量偏差最小的目标函数下求出的最优发车间隔为基础，进行以分钟计的随机变化后得到可供调度的初始解，通过车辆调度程序进行模拟调度以选出可行的初始解。将多组可行解作为遗传算法发车间隔优化程序的初始种群，通过优化，获得多条线路在有车场容量约束条件下的最优解，完成多条线路，多种车型，有限车场容量下的协调优化。
　　最后，本文采用算例对多车型公交线路发车间隔与车型优化模型以及多车型多公交线路发车间隔与车型协调优化模型进行验证，有如下结论:
　　(1)当划分时段时，多车型方案的最大载客量总偏差均小于单一车型的;而且，进行时段划分后，最大载客量总偏差、发车频率和最大拥挤度均小于不进行时段划分的。因此，进行时段划分能减少发车频率和最大拥挤度，也就是能有效降低运营成本、增加公交的舒适性;采用多车型也是如此，二者的组合效果更明显。
　　(2)对比单车型与多车型的车辆调度结果，虽多车型的总车辆数大于单车型，但前者车辆调度总成本小于后者，从公交企业总成本的角度来说，多车型条件下的公交调度成本优势明显。因此，采用多车型多公交线路车辆调度方式优于单车型车辆调度方式，具有较高的准确性和可操作性，是解决实际生活中公交车辆调度优化问题的有效方法。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 研究现状综述

1．3 研究内容与技术路线

1．4 本章小结

第二章 常规公交调度问题概述

2．1 常规公交时刻表编制问题

2．2 常规公交车辆调度问题

2．3 本章小结

第三章 多车型单公交线路发车间隔与车型的协调优化

3．1 问题分析

3．2 发车间隔与车型协调优化的均衡载客量模型

3．3 求解算法

3．4 本章小结

第四章 多车型多公交线路发车间隔与车型的协调优化

4．1 问题分析

4．2 多车型公交系统中公交车辆调度模型

4．3 算法设计

4．4 本章小结

第五章 算例分析

5．1 多车型单公交线路发车间隔与车型协调优化的算例

5．2 多车型多公交线路发车间隔与车型协调优化的算例

5．3 本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

致谢

附录