公交客流分配与调度的遗传算法

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本文主要探讨了城市公交系统中最重要的两种技术:公交客流分配和车辆调度。 公共交通平衡分配(Transit Equilibrium Assignment)问题是指如何将公交OD交通需求合理分配到网络中的各条路段或路线上去,换句话说,就是寻找公交网络的平衡流分布。本文重点对基于Wardrop平衡原理的用户平衡分配模型进行了探讨,并将该模型推广到拥挤条件下的公交网络中,利用变分不等式对公交平衡配流模型进行了分析,并发展了基于遗传算法(GA)的用户平衡分配算法,根据我们的数值试验,新算法比传统的Frank-wolfe算法更具优势,在交通分配领域是一种有潜力的算法。 而公交调度则是一个决策生成过程。依据调度的目标,有多种数学规划模型。本文提出的以提高公交服务水平为目标的优化模型,首次把换乘因素作为一个重要指标来考虑,通过建立一个以乘客总出行时间最小化为目标的数学模型,求出最佳的公交调度策略。模型的求解也是基于遗传算法,通过实验,证明了模型的合理性和算法的有效性。
1 绪论第7-10页
    1.1 智能交通系统第7-8页
    1.2 研究公交客流分配和车辆调度的意义第8-10页
2 城市公共交通网络流量平衡分析第10-15页
    2.1 城市公共交通系统分析第10页
    2.2 城市公交中的平衡第10-11页
    2.3 城市公交网络的描述第11-15页
        2.3.1 网络描述第11-13页
        2.3.2 公交路线的选择方法第13-15页
3 交通平衡分配和GA第15-27页
    3.1 交通分配问题的基本概念第15-18页
        3.1.1 交通分配模型的形成和发展状况第15-16页
        3.1.2 UE基本概念、模型及求解算法第16-18页
    3.2 公交配流的研究现状第18-19页
    3.3 遗传算法简介第19-22页
        3.3.1 遗传算法的特点第19-21页
        3.3.2 遗传算法的模式理第21-22页
    3.4 求解函数优化问题的GA的基本实现过程第22-26页
    3.5 混合遗传算法第26-27页
4 用GA求解拥挤公交网络的UE配流问题第27-41页
    4.1 概述第27-28页
    4.2 公交网络的描述第28-30页
        4.2.1 基本定义第28-29页
        4.2.2 符号定义第29-30页
    4.3 共线问题和吸引集第30-32页
        4.3.1 非拥挤状态下的共线问题和吸引集第30-31页
        4.3.2 拥挤状态下的共线问题的吸引集第31-32页
    4.4 公交路段阻抗函数第32-33页
    4.5 公交UE配流模型和求解算法第33-36页
        4.5.1 公交UE的变分不等式模型第33-34页
        4.5.2 求解算法第34-36页
    4.6 数值算例第36-40页
    4.7 小结第40-41页
5 城市公交实时调度第41-56页
    5.1 公交运营的内容和研究现状第41页
    5.2 公交调度简介第41-42页
    5.3 调度问题提出第42-43页
    5.4 数学规划模型第43-46页
        5.4.1 决策变量、目标函数以及约束处理第45-46页
    5.5 遗传算法求解第46-49页
    5.6 实例与结论第49-56页
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