优化建模在公交查询系统中的应用演示文稿.ppt

优化建模在公交查询系统中的应用及其软件实现答 辩 人：XXX指导老师：XXX 1.1一次转乘算法  1.3 三次转乘算法 三、模型的求解   3.3票价函数定义  3.5线路站点信息 3.7最佳线路求法 3.8不同转站次数的最优路径 3.9程序的改进算法 四、模型评价 * 毕业论文 内 容 提 要 研究背景、目的及意义 问题的提出及分析 模型的建立 模型的求解及改进 模型的评价 制作：赵 静 制作：赵 静 这些年来，城市的公交系统有了很大发展，北京市的公交线路已达800条以上，使得公众的出行更加通畅、便利，但同时也面临多条线路的选择问题。目前绝大多数查询系统采用Dijkstra 标号法进行线路选择，把站点看成节点，把公交线路看成连接节点的线路，该方案可以找到从起点站到终点站的最短站点距离的线路，但Dijkstra标号法在找线路时，没有考虑有几个转折点的问题，即最终找到的线路可能路径较短，但要转很多次车;另外，Dijkstra算法在节点数量较多的情况下，计算机在计算时需要的时间就会成倍甚至幂次增长，这就脱离了实际。 本文将针对这一现状，拟建立一个最优公交线路选择的自主查询计算机系统, 从实际情况出发，用于满足不同乘车者的各种不同需求,充分考虑时间和票价的双重因素,最大限度地考虑乘车者的利益。 研究现状、目的及意义 本文在考虑计算速度和计算量的情况下，立足优先考虑乘车次数，以转乘次数最少为主要目标的最优路径查询算法。所采用的方法具有独到的创新之处，主要体现在以下几点： 1、将问题的突破点放在线路的选择上，这样的有哪些信誉好的足球投注网站范围就限制在500多条公交线路上； 2、找到由起点至终点的所有可行线路，从中选择最优解，有哪些信誉好的足球投注网站范围就限制在几十条线路上； 3、在转乘问题的求解中，我们从线路入手，考虑将整条公交线路视为“点”，若两公交线路有公共站点就相连，从中选取与换乘车次、价格、时间有关的不同需求的最佳乘车路线；在考虑费用和时间问题的求解中，将所经站点通过矩阵下标显示出来，两下标之差为乘坐该车次共需几站 ，就可求出相应的时间和票价，使得求解过程方便而简洁。 一· 问 题 的 分 析 制作：赵 静 （1）如下图（1），满足W（ee1,ee2）=1。 （2）S1，midi在ee1（上行或下行）中站的顺序为c0,c1; midi,S2在ee2（上行或下行）中站的顺序为m0,m1。要满足coc1及 mom1。 制作：赵 静 制作：赵 静 制作：赵 静 制作： 制作：赵 静 制作：赵 静 制作：赵 静 制作：赵 静 制作： （1）如下图（3），满足W（ee1,ee2）=1,W(ee2,ee3)=1 （2）S1，midi,在ee1(上行或下行)中的顺序为n0,n1,满足c0c1 （3）时间，票价求法。图S1到midi时间为3×（c1-c0）,加上midi到S2的时间（应用转一站计算结果），再加上转站时间5分钟即为S1到S2的时间。票价类似可得。 1.2两次转乘算法 制作：赵 静 制作：赵 静 制作：赵 静 制作：赵 静 制作： (1)如下图（4），满足W（ee1,ee2）=1,W(ee2,ee3)=1,W(ee3,ee4)=1 (2)用转一站的结果分别求出S1到midi的时间、票价，midi到S2的时间、票价，当然也需将midstop1,midstop3的站分别也求出来。 1、针对问题一仅考虑公汽线路，我们假设乘客无论经过一个站或多个站，都坐公交（即使相邻两个站很近，也不走路）。为此我们把模型优化为下面的双目标函数： 约束条件为数据文件提供的各公交路线信息。 2、针对问题二，同时考虑公汽与地铁线路，我们将上述模型扩展为： 约束条件为数据文件提供的各公交路线以及地铁信息。 3、对于问题三，由于又知道所有站点之间的步行时间，因此，我们把模型进一步扩充为： 二·模型的建立 制作： 本文的模型求解方法主要涉及到最短路算法 、多目标优化及 MATLAB软件的实现等。由于最短路算法 和多目标优化这两种方法在问题的分析中已经做了具体的介绍，下面将重点介绍 MATLAB软件的实现。 制作：赵 静 制作： 3.1数据提取方法 我们用MATLAB访问并统计了“公汽线路信息.TXT”文件，结果发现公汽线路信息中公交线路数为520.因此我们断定公汽线路编号是从L001连续编号到L520,这样，我