基于快速需求响应的城市公共交通在线调度方法研究

摘要

大力发展城市公共交通是解决目前城市交通拥挤、交通事故频繁和环境污染严重等问题的最有效的途径。研究如何科学组织公交资源进行运营，最大程度地发挥公共交通的优势，提高系统整体效率和服务水平具有重要的现实意义。 本文基于ITS技术环境，以公交需求为基本出发点，研究了如何根据客流特征灵活组合多种调度方式，以求最大限度地提高公交系统的运营效率。本文认为城市公交客流由相对平稳的日常客流和部分具有特殊OD分布的客流组成。 针对日常客流本文提出了一种旨在快速满足乘客出行需求的“基于快速需求响应的全程车小粒度频繁调度”方法。该方法通过缩短调度周期、采用高精度的短时预测客流数据进行调度决策，根据变化的客流信息确定动态变化的发车间隔，提高公交系统对客流变化的响应速度。在同时考虑公交系统社会效益和公交企业经济效益的基础上，根据调度机理建立了单一车型全程车调度模型。同时研究了多车型全程车调度方法，通过优化公交运力结构进一步提高全程车调度的灵活性和运行效率。为实现公交调度的实时性，本文分别根据单一车型、多车型全程车调度模型的特征设计了改进遗传算法和合作式协同进化算法。对基于快速需求响应的单一车型全程车小粒度频繁调度方法进行了仿真分析，验证了模型和算法的有效性与优越性。 针对某些时段或某些情况下公交线路上OD分布过于集中的客流模式，本文提出了最优路径选择的越站车调度方法。这种方法允许公交车辆沿最优路径行驶，越过部分客流较小的站点直接为乘客接驳量较大的站点乘客提供服务。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1本文的选题背景与研究意义

1.1.1发展公共交通系统的重要意义

1.1.2公共交通调度是公交系统的核心

1.1.3公交调度方法是公交调度系统的核心

1.2国内外研究现状

1.2.1国外公交发展现状

1.2.2国内公交发展现状及存在的问题

1.2.3公交调度研究现状

1.3本文主要研究工作及创新点

第二章 智能公交调度系统框架

2.1智能公交系统概述

2.1.1智能公共交通系统概念

2.1.2智能公共交通系统结构框架

2.1.3公共交通基础信息结构

2.2公交调度系统

2.2.1公交调度系统信息框架

2.2.2公交调度系统的主要目标

2.2.3公交调度系统功能

2.2.4公共交通智能化调度方法

第三章 单一车型全程车调度方法

3.1公共交通常规调度方法概述

3.2公共交通常规调度模型

3.2.1问题分析

3.2.2前提假设

3.2.3数学模型

3.3公交调度模型求解算法设计

3.3.1遗传算法简介

3.3.2遗传算法的设计与改进

3.4仿真算例分析

3.4.1仿真环境

3.4.2算法参数

3.4.3仿真结果分析

第四章 多车型公交全程车调度

4.1多车型公交全程车调度原理

4.2多车型调度模型求解算法

4.2.1合作式协同进化算法

4.2.2合作式协同进化算法求解多车型全程车调度模型

第五章 基于最优路径选择的越站车调度方法

5.1问题的提出

5.2调度机理

5.2.1越站车

5.2.2基于最优路径选择的越站车

5.3优化算法设计

第六章 总结与展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致 谢