智能公交系统背景下的公交调度优化研究

摘要

城市公交车辆调度是公交企业日常运营管理中的核心业务，其对提升公共交通服务质量、提高出行者选择公交作为交通方式的比例、降低企业生产成本起到决定性的作用。目前，我国部分城市已开始着手建设智能公交系统，将GPS、实时监控、传输等新技术运用到公交运营中，但大部分城市的公交调度模式还是缺乏科学性、高效性。因此探索在我国各地智能公交系统正普遍建设的大背景下，利用系统能实现的先进功能，优化公交车辆调度具有重要现实意义。
　　 论文首先在分析城市公交调度概念、智能公共交通系统等内容的基础上，从国内外智能公交系统发展历程、理论研究现状和我国城市公交调度系统入手，介绍我国城市公交调度作业流程、影响因素及车辆调度形式，总结现状公交调度中存在的问题。并结合我国城市公交运营现状初步，提出我国城市智能公交调度系统的总体设计、系统组成构思，并分析系统功能。
　　 其次，论文对现实智能公交调度系统发展下，利用系统已有功能，实现静态、动态调度优化的关键问题进行详细说明。分析客流调查方式、利用成都公交刷卡乘客的统计数据对线路客流特点进行分析，并介绍利用指数平滑法对线路客流进行预测。同时，对实现动态调度的关键问题——车辆实时信息的获取技术及断面客流量预测进行分析。
　　 最后本文所研究的城市公交线路调度优化问题，主要针对公交静态调度中各时段车辆发车间隔的确定方法和动态调度中对异常事件的判断识别进行研究。在公交静态调度优化的研究中，本文通过分析公交企业利益和出行者利益，以公交线路客流历史统计数据为基础，建立以企业运营成本最小和出行者候车成本最小的线路车辆发车间隔模型，并进行实例分析。对与动态调度，本文主要分析公交运营时常见的异常事件类型和特点，分析如何利用智能公交调度系统搜集的实时信息数据来判断各类异常事件，并初步提出动态调度辅助决策系统的构想。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 智能公交系统概述

1．1．2 公交调度概述

1．2 国内外相关研究综述

1．2．1 国外相关研究现状

1．2．2 国内相关研究现状

1．3 研究内容和目的

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究目的

第2章 城市公交调度系统分析

2．1 城市公交调度系统概述

2．1．1 调度作业流程

2．1．2 影响调度作业因素

2．1．3 车辆调度形式

2．2 传统公交调度方法

2．2．1 手工作业调度

2．2．2 存在的问题

2．3 智能公交调度系统概述

2．3．1 系统总体设计

2．3．2 系统组成

2．3．3 系统主要功能

本章小结

第3章 公交调度优化关键问题分析

3．1 调度优化关键问题概述

3．1．1 问题分析

3．1．2 客流调查

3．2 公交线路客流特点

3．2．1 线路客流时间分布特点

3．2．2 线路客流方向分布特点

3．2．3 线路客流站点分布特点

3．2．4 线路客流周期分布特点

3．3 公交线路客流预测

3．3．1 指数平滑法预测线路客流分布

3．3．2 客流分布情况预测

3．4 公交实时信息的获取

3．4．1 车辆时间和位置信息

3．4．2 线路断面客流量预测

本章小结

第4章 公交线路静态调度优化研究

4．1 静态调度优化问题分析

4．1．1 乘客利益分析

4．1．2 企业利益分析

4．1．3 静态调度优化问题

4．2 公交线路静态调度优化模型

4．2．1 模型假设

4．2．2 模型建立

4．2．3 约束条件

4．3 实例分析

4．3．1 数据准备

4．3．2 程序设计

4．3．3 算例分析

4．4 模型评价

4．4．1 适用性

4．4．2 模型优点

4．4．3 缺点与改进

本章小结

第5章 公交线路动态调度研究

5．1 公交运营中的异常事件

5．1．1 客流异常

5．1．2 车场资源异常

5．1．3 路况异常

5．1．4 车况异常

5．1．5 线路运营异常

5．2 异常事件的判断方法

5．2．1 客流异常判断

5．2．2 车辆和线路运行异常判断

5．3 动态调度辅助决策研究

5．3．1 专家系统概述

5．3．2 专家系统结构

5．3．3 动态调度辅助决策流程

5．3．4 系统规则匹配

5．3．5 调度措施

本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

附录A 程序代码

附录B 客流统计数据