新增线路情况下公交线路调整优化的蚁群算法

摘要

本课题来源于浙江达峰科技有限公司与东北大学的合作开发项目“基于物联网的智能公共交通系统规划关键技术与系统开发”。该项目的主要目标和任务是:建立城市道路网GIS系统，以交通规划及仿真软件TransCAD、TransModeler为平台，在城市GIS系统的基础上，建立完善的以城市道路网GIS系统;采用先进的预测技术，建立道路网交通流量需求预测模型;公共交通网络规划与优化;公交系统的运行优化与车辆调度;智能公共交通优化与管理原型系统开发。
　　本文首先在综述现有公交线网优化设计的基础上，分析现实公交线网优化和调整要解决的现实需求场景，并提出几类典型的公交线网优化和调整问题;其次，根据现有的公交线路网络，在考虑城市发展的基础上，根据有关部门提出若干种公交线网的优化调整方案，然后要求在这若干种方案中选出一种最佳的优化方案。常常以公交企业收益率、污染物排放量、线网效率、乘客直达率、乘客总出行时间、线网日均满载率6个目标函数作为考察指标;最后，针对一类公交线网优化问题，研究基于逐条布线，优化成网的蚁群算法的设计与分析。整个研究过程采取从简单到复杂的研究思路，先综述分析，然后针对问题，采用建模求解并实例测试分析，为TRANSCAD环境下公交线网的优化设计提供基本的方法和软件模块，这就是本文研究的目的和现实意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题来源与研究背景

1．2 研究目的与意义

1．3 研究目标与主要研究内容

1．4 研究的技术路线

1．5 本章小结

第2章 城市智能公共交通系统发展概述

2．1 智能交通系统概述

2．1．1 智能交通系统的定义

2．1．2 智能交通系统的分类

2．2 智能公交系统发展综述

2．2．1 国外研究现状

2．2．2 国内研究现状

2．3 智能公交系统的相关技术概述

2．3．1 定位技术

2．3．2 数据采集与分析技术

2．4 城市智能公共交通评价指标

2．4．1 城市智能公共交通评价指标的相关概念

2．4．2 城市公共交通网络技术性能评价指标

2．4．3 公共交通系统服务水平评价指标

2．4．4 城市公共交通效益水平评价指标

2．4．5 城市智能公共交通综合评价方法

2．5 本章小结

第3章 城市公交网络规划与优化的研究综述

3．1 城市公交网络规划与优化的内容与一般流程

3．1．1 城市公交网络规划与优化的内容

3．1．2 公交线网优化设计一般流程和设计模式

3．1．3 公交线网规划的影响因素

3．1．4 公交换乘枢纽的设计与选址

3．1．5 交通流需求调查与预测

3．2 国外公交线网优化研究现状

3．3 交通流分配策略与分配方法的研究综述

3．4 公交线网的规划与优化方法研究综述

3．5 本章小结

第4章 公交线网优化调整的现实场景分析与问题描述

4．1 城市公交规划的现实需求—以沈阳为例

4．1．1 沈阳市道路交通及公交运行概况

4．1．2 沈阳市公交运行中存在的现实需求

4．2 城市公交规划与政策调研

4．3 公交线网规划面临的共性现实场景

4．4 不同现实场景下的优化问题描述

4．4．1 新建一条或者多条线路情形下线网调整

4．4．2 删除一条或者多条线路情形下线网调整

4．4．3 延长一条或者多条线路情形下线网调整

4．4．4 由于新增小区或活动中心而重靳调整整个线路网络

4．4．5 由于删除一个或多个指定站点而重新调整线路网络

4．4．6 由于枢纽站迁址而重新调整线路、客流量分配

4．4．7 路遇地铁，公交规划以地铁为转移重新布局

4．5 公交线网优化方案汇总

4．6 本章小结

第5章 新增线路情况下基于蚁群算法的公交线路优化设计

5．1 新增公交线路问题的现实背景

5．2 新增公交线路优化模型

5．2．1 问题描述

5．2．2 NTRDP的影响因素和约束条件

5．2．3 NTRDP的整数规划模型

5．3 蚁群算法的基本原理与框架

5．3．1 蚁群算法的来源

5．3．2 蚁群算法的基本原理

5．3．3 人工蚂蚁系统与真实蚂蚁系统的比较

5．3．4 蚁群算法的特点

5．3．5 蚁群算法框架

5．4 求解该问题的蚁群算法的框架及具体设置、程序流程图

5．5 蚁群算法演示程序设计与算例

5．5．1 程序系统的组织结构

5．5．2 数据库表结构设计

5．5．3 算例演示

5．6 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 主要结论

6．2 研究展望

参考文献

致谢