基于双指标带权线性规划的公交车调度模型研究.docVIP

基于双指标带权线性规划的公交车调度模型研究 摘 要： 公交车辆调度系统的优化可以提高公交车辆的运营效率，缓解城市交通压力，改善交通环境。针对公交车辆调度的现状，首先引入了公交车载客率和乘客不满率两个指标，并为这两个指标建立了带权优化模型；然后求得每个时间段最佳公交车发车数量，获得最优解；最后通过带入最优解，求得封闭线路（有来回）的最少备车数。通过代入数据验证，所得解在允许误差范围内符合实际结果，因此模型准确可靠，且基于本模型算法实现的程序能够应用于公交车调度系统。 关键词： 公交车调度； 线路优化； 线性规划； 加权模型 中图分类号：O221.1 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2013）12-01-03 Study of bus scheduling model based on double index weighted linear programming Chen Xiangyu， Ge Yinglong， Chen Weixin （Hangzhou Dianzi University， Software Engineering， Hangzhou， Zhejiang 310018， China） Abstract： Bus scheduling system can be optimized to maximize the operational efficiency of public transport vehicles which are able to relieve traffic pressure and improve the traffic environment. Aiming at the current situation of bus scheduling， two indicators， bus passenger vehicle rate and the unsatisfactory rate of passengers， are used to establish a weighted optimization model. Then the best number of bus departure for each time period is calculated and the optimal solution is obtained. Finally， the optimal solution is inserted to obtain the minimum number of buses prepared on closed circuit （with back and forth）. By substituting data and validating， the result meets the actual needs in allowed range of deviation， so the model is credible and can be used in bus scheduling system. Key words： bus scheduling； route optimization； linear programming； weighted model 0 引言 合理的公交调度，可以充分发挥城市交通系统的最大效益，便于居民出行，减轻城市道路系统的交通压力。而线路上公交车辆使用的效率也决定了企业的运营成本、道路的占有率和社会的公共交通出行费用，对提高整个城市的交通效率具有重要意义。目前，有很多针对这方面的研究，本文提出了基于公交车载客率和乘客不满率的加权优化方案，采用线性规划方法求出最优解，并将求解过程化简、归纳为算法，求得上、下行线路所需最少预备车辆数（以下简称备车数）。 1 问题的分析与假设 我们根据公交车运营中公交公司与乘客之间普遍存在的利益矛盾，建立问题模型。该模型的目标是在一定的权重比下，实现公交公司与乘客利益之和最大化[1]，故引入两个待优化指标：公交车载客率与乘客不满率。在实际情况中，一般通过控制公交车的发车时间间隔来调整两指标。因此，模型的目标即为求得合理范围内的公交车发车时间间隔，使得加权后公交车载客率与乘客不满率倒数之和取最大值。 通常情况下，每日不同时刻同一公交车站单位时间上下车乘客数量不定。为简化问题模型，我们将每日公交车的运营时刻分成均等时间段，使得每个时间段内同一公交车站单位时间上下车乘客数量基本不变，且时间段长度大于公交车从始发站到终点站所需的时间。在求解公交车上下行线路最少备车数问题时，应当保证上下行线路同时发车，那么在已求得最佳公交车的发车时间间隔后，即可根据各时间段上下行线路车辆数求解。 此外，要解决公