公交运营异常情况下的车辆调度研究

摘要

城市公交车辆运营异常情况下的调度问题是公交车辆运营调度领域中一个十分重要的问题。现阶段，如何提供有效的公交运营异常调度方法已经成为制约我国城市公交调度展水平的一个瓶颈。研究公交运营异常情况下的调度，对于提高公交服务水平、促进公交发展，解决城市交通问题具有重要意义。
　　 本论文通过对公交车辆运营异常检测方法以及公交运营过程中突遇车辆故障、晚点到达、线路严重堵塞异常时的调度方法进行研究，以便能够及时地对公交车辆的调度进行调整。主要研究内容如下：
　　 (1)建立公交车辆运营异常检测模型，该模型主要由车速预测模型和预测偏差分析模型组成。重点阐述了预测偏差分析模型的基本过程和模型关键参数的确定方法以及利用BP神经网络对公交车辆速度进行预测的过程。
　　 (2)建立基于行车计划调整的公交车辆运营异常调度模型及算法。首先介绍了当公交车辆出现故障异常时以调整后的发车时间间隔偏差量最小为目标和公交车辆出现晚点到达异常时以倒序发车偏差量最小为目标的公交运营异常调度模型的建立过程。然后介绍了了利用在线调整的方法来求解调度模型的过程。
　　 (3)建立基于路径调整的公交车辆运营异常调度模型及算法。首先介绍了当公交在运营过程中突遇线路严重堵塞或不可通过异常时以公交车的运行费用、公交车辆运行时间最少为目标的公交营异常调度模型的建立过程。然后介绍了用遗传算法来求解调度模型的过程。
　　 研究结果表明：通过使用公交运营的异常检测方法，能够实现公交车辆运营异常状况的快速检测；通过对不同类型的异常情况采用不同的调度调整方法，能够提高调度调整的效率。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 论文研究背景

1.2 论文研究意义

1.3 国内外研究现状

1.3.1 国外研究概况

1.3.2 国内研究概况

1.3.3 现有理论研究总结

1.4 论文主要研究内容

1.5 论文组织与结构框架

第二章 公交运营异常情况及其调度问题

2.1 公交运营异常调度问题

2.2 公交运营异常情况的分类

2.3 公交运营异常情况下的调度方法

2.3.1 公交运营异常情况下调度的基本处理方法

2.3.2 公交运营异常情况下调度的基本处理流程

2.3.3 公交运营异常情况的调度调整方法

2.4 本章小结

第三章 公交运营的异常检测

3.1 公交运营异常检测模型中检测参数的选择

3.1.1 公交运营异常检测的常用参数种类

3.1.2 公交运营异常参数的选择原则

3.1.3 公交车辆运营异常检测参数的选择

3.2 公交运营状况的自动检测

3.2.1 公交运营异常检测算法的选取

3.2.2 基于偏差分析的公交运营异常状况检测

3.3 公交车速预测

3.3.1 常用短时交通流预测模型的比较

3.3.2 公交车辆预测模型的选取

3.3.3 基于BP神经网络的公交车速预测

3.4 公交运营异常检测综合模型

3.5 仿真分析

3.5.1 仿真数据获取

3.5.2 公交运营异常情况下的车速预测分析

3.5.3 公交运营状况判定

3.6 本章小结

第四章 公交运营异常情况下的调度方法Ⅰ——行车计划调整

4.1 问题的提出

4.2 公交车辆故障异常调度模型的建立

4.2.1 模型假设

4.2.2 模型目标函数

4.2.3 模型约束条件

4.2.4 公交车辆故障异常调度模型

4.3 公交车辆晚点到达异常调度模型的建立

4.3.1 公交车辆始发站晚点车辆倒序发车模型

4.3.2 晚点车辆到达终点站后恢复发车顺序模型

4.4 公交车辆异常调度模型求解

4.5 算例分析

4.5.1 公交车辆故障异常调度算例分析

4.5.2 公交车辆晚点到达异常调度算例分析

4.6 本章小结

第五章 公交运营异常情况下的调度方法Ⅱ——车辆路径调整

5.1 问题的提出

5.2 公交运营异常情况下调度模型的建立

5.2.1 基于车辆路径调整的公交运营异常情况下调度问题的描述

5.2.2 模型假设

5.2.3 模型的建立

5.3 公交运营异常情况下调度模型算法的选取

5.5 基于遗传算法的公交运营异常情况下调度模型求解

5.5.1 遗传算法基本理论

5.5.2 遗传算法的实现过程

5.5.3 公交运营异常情况下调度的遗传算法设计

5.6 算例分析

5.6.1 模型参数的选取与行驶时间、运营费用的确定

5.6.2 遗传算法控制参数的选择

5.6.3 调度方案求解

5.7 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 主要研究成

6.2 主要创新点

6.3 研究不足与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文及参与科研情况