基于改进遗传算法的出租车共乘线路规划研究

常规出租车运行模式效率低,增加了城市的拥堵. 针对兰州市出租车搭载率低和行驶路线规划不合理等问题,设计一种以最高搭载率、最短行驶距离为目标的函数,考虑出租车的容量限制、车辆行驶距离限制及上下车人数约束等问题的共乘模式. 建立基于改进遗传算法的出租车共乘线路规划模型. 通过采用锦标赛选择策略、站点片段交叉设计和站点监督式变异等操作对模型进行求解. 最后用兰州市出租车历史轨迹数据进行实验分析,结果表明,运用设计的出租车线路规划模型及改进的遗传算法,能够快速地得到优化路径,实现多辆出租车的规划路径满足最高搭载率及最短距离的要求.     

城市综合换乘枢纽的出租车合乘调度方法

分析了城市综合换乘枢纽实施出租车合乘的必要性.初步构建了面向城市综合换乘枢纽的出租车合乘组织模式.将出站乘客合乘的组织调度描述为静态一点对多点出租车合乘匹配问题,以出租车数量最小、总费用最小为优化目标,建立了混合整数规划模型,利用基于遗传算法和单纯形法的启发式算法求解该模型.算例分析表明,有效组织综合换乘枢纽处的出租车合乘可以明显减少进入枢纽站的出租车辆,降低出租车辆行驶的总里程,显著提高出租车司机单次出行收入,同时明显降低乘客平均支出费用,能够体现出较好的社会、经济效益.     

基于服务人口最大化的快速公交线路规划

快速公交(BRT)在公共交通中,因其快捷、舒适和高运量的特点,以及建设周期 短、投资低和见效快的优势,受到越来越多城市的青睐.然而,如何合理布设BRT线路并 没有一个科学的理论方法.本文对BRT线路规划尝试建模,以站点服务人口最大为目标, 站点及路径须满足站距、费用、线路不重复,以及几何条件等约束.模型为单目标线性0-1 规划,采用枚举法求解模型,最终给出以不同备选站为起点的多条可选线路方案,并从中 选取最优方案.此外,本文还结合非直线系数这一指标对一定区域内BRT线路站点数量 设置进行了评价.本文提出的线路规划方法可为规划人员提供一个科学规划BRT线路的 思路和参考.     

共享单车影响下接驳公交线路设计与车辆配置方法

针对轨道交通的“第一/最后一公里”问题,接驳公交和共享单车是通勤用户最常选择的两种公共交通方式。为理解共享单车对接驳公交出行需求和线路设计等规划运营方面的影响,提出供需交互状态下的接驳公交线路设计与车辆配置模型。需求端考虑出行时间和出行费用,基于用户在共享单车和接驳公交之间的模式选择行为,动态计算接驳公交实际出行需求;供应端考虑车辆容量、数量和流平衡约束,以最小化公交运营成本和用户出行成本之和为目标,建立混合整数非线性规划模型,优化接驳公交线路设计及车辆配置。模型采用拉格朗日松弛算法进行求解。该方法应用于北京市回龙观地铁站周边出行小区接驳公交线路设计,公交及单车出行需求采用真实的IC卡数据,以及摩拜单车骑行数据,站点间行驶时长采用高德驾车路径规划API(Application Programming Interface)数据。实验结果表明,车辆总数为10,线路数量为2时,考虑共享单车影响的接驳公交规划模型相较于只考虑单一模式可以有效避免规划需求误差。此时,各站点到地铁站的平均运行时间是15.58 min,乘客平均等待时间是3.35 min;在线路数量为4时,各站点到地铁站的平均运行时间...     

考虑轨迹相似度的综合客运枢纽出租车合乘方法研究

针对综合客运枢纽出租车停靠点乘客滞留问题，提出一种考虑轨迹相似度的枢纽出租车合乘模型. 以车辆数最小与总里程最短为目标，基于包围面积的轨迹相似度指标在形态上约束合乘后车辆的行驶轨迹. 设计两阶段算法求解此NP-hard 问题，第1 阶段利用kmedoids 方法对乘客需求聚类，第2 阶段设计蚁群算法求解得到乘客匹配方案及合乘行驶路径. 实测数据实验证明：该方法能较好优化车辆数和总里程，减少乘客等待时间；轨迹相似性度量约束能有效提高合乘后路径的JAC值，满足乘客希望合乘路径与原始路径差异最小化的心理.     

基于打车软件使用率的出租车运营速度分析

为计算打车软件对城市出租车总体运营速度的影响,分析了在打车软件背景下出租车在空驶阶段的行驶速度及选择乘客概率的差异特征,以出租车是否使用打车软件搜索乘客为衡量依据将乘客分为两类,最后根据搭载两类乘客的总运营时间及总运营里程守恒关系建立模型。在出租车固定的运营时间及乘次条件下,模型能得出不同打车软件使用率与总运营里程、总体运营速度及空驶率之间的对应关系。通过算例分析表明该模型具有有效性和可行性,有助于管理部门掌握城市出租车系统的运营参数,并制定合理发展规划。     

基于时空相似度聚类的热点载客路径挖掘

出租车的载客轨迹直接体现了车辆的行驶状态和居民的出行规律,热点载客路径的挖掘为交通管理与规划,居民行为模式发现及出租车载客推荐等具有重要价值. 本文以兰州市3 000 辆出租车载客轨迹为研究对象,提出了基于时空相似性聚类的热点载客路径挖掘算法. 首先,根据出租车的GPS轨迹数据提取出载客轨迹及其核心轨迹;然后,根据提出的相似性度量算法计算核心轨迹的空间相似性、时间相似性及时空相似性,并结合DBSCAN聚类算法对载客轨迹进行聚类;最后,根据聚类结果获取城市热点载客路径的空间分布,并分析了其在工作日和非工作日的差异. 实验结果表明,本文提出的挖掘算法能有效、快速地发现城市热点载客路径的分布.     

基于时空相似度聚类的热点载客路径挖掘

出租车的载客轨迹直接体现了车辆的行驶状态和居民的出行规律,热点载客路径的挖掘为交通管理与规划,居民行为模式发现及出租车载客推荐等具有重要价值. 本文以兰州市3 000 辆出租车载客轨迹为研究对象,提出了基于时空相似性聚类的热点载客路径挖掘算法. 首先,根据出租车的GPS轨迹数据提取出载客轨迹及其核心轨迹;然后,根据提出的相似性度量算法计算核心轨迹的空间相似性、时间相似性及时空相似性,并结合DBSCAN聚类算法对载客轨迹进行聚类;最后,根据聚类结果获取城市热点载客路径的空间分布,并分析了其在工作日和非工作日的差异. 实验结果表明,本文提出的挖掘算法能有效、快速地发现城市热点载客路径的分布.     

基于地铁-货车联运的物流配送路径优化

为应对配送车辆引起道路拥堵和环境污染问题，提出地铁与货车联合运输. 在不改变地铁运行方案的前提下，利用地铁非高峰时段开展货物配送；考虑地铁剩余运能、货车容量、最大行驶距离、客户服务时间窗等限制条件，以配送距离最短为优化目标，构建基于地铁-货车联运的物流配送路径优化模型. 通过地铁配送路径设计不规则二维矩阵编码结构，使用改进自适应遗传算法求解. 以某市地铁货物运输为例，验证模型和算法的实用性、有效性. 结果表明，地铁-货车联合配送距离短，在客户时间窗范围内送达比例高，有效提高客户满意度.     

城市出租车合乘技术研究

论文针对城市交通拥挤不堪和出租车空驶率高的现状,提出了出租车合乘能提高人们选择出租车出行的频次,减少道路拥堵,提高出行效率。论文对出租车合乘进行了概念定义和合乘模式划分,分析了出租车合乘的信息感知、信息传输与信息反馈,建立了出租车合乘信息服务中心。论文划分了合乘类型,并描述了静态和动态的合乘流程图,并建立了出租车数量模型,采用Floyd算法计算整个网络中任意两点间的最短路问题。依据合乘出租车上的乘客数确定不同的合乘状态,在体现收费公平的基础上建立了合乘计费模型,和解决了分级站点合乘组织及生活性合乘问题。     

城市出租车运营网络平衡模型

为确定城市出租车的合理发展规模,研究了城市出租车网络的运营特性与载客和空载阶段的出租车路径选择行为特征,分析了固定需求条件下出租车运营网络的供需平衡关系,建立了城市出租车网络平衡模型,以客观地反映驾驶员的搜客行为规律,表征城市道路网、出租车运营规模、出租车搜索时间和乘客候车时间的相关关系,并针对模型结构特征设计了模型求解的迭代求解算法。算例计算分析表明,算法是收敛的,模型是可行的,能根据乘客等待时间确定城市出租车的合理发展规模,有利于城市出租车网络的规划与管理。     

基于多Agent的机场场面最优滑行路径算法

为了保障机场安全,提高机场运行效率,建立了依据进出港航班滑行时间最短为决策的多Agent模型,模型以多Agent技术为基础,融合了Dijkstra算法的最优路径选择和合同网协议的思想,形成了基于多Agent的滑行路径优化算法,并依据该算法进行了仿真分析.仿真结果表明:与指定航班优先级相比,使用基于多Agent的优化算法处理同优先级航班,总运行时间可减少15 s;基于多Agent的场面运行调整算法可以有效地把航班和机场上分布的滑行道、跑道、停机位等资源组织起来,智能地发现冲突、躲避冲突,达到全局滑行时间最短,因此,该算法可行.     

考虑手机召车软件的城市出租车网络均衡研究

为了衡量手机召车软件对出租车市场的影响,本文研究了私家车、常规公交、 出租车相互作用的城市路网中出租车的网络均衡问题.将出租车分为使用手机召车软件 的网约车及不使用手机召车软件的巡游车,分析这两种模式在乘客等待时间与空驶出租 车选择概率差异的基础上,量化各交通方式的出行费用.在Wardrop 均衡情况下采用等价 的变分不等式来描述组合网络均衡模型,设计了相应的启发式算法.算例结果表明,手机 召车软件能有效刺激出租车乘客需求,但随着出租车规模增大,网约车所占比例降低并 趋于稳定,其时间空驶率略低于巡游式出租车,手机召车软件对出租车市场的边际效益 递减.     

出行信息公开对出租车交通系统运行的影响

基于仿真研究乘客出行信息公开程度对出租车交通系统运行效率的影响.将乘客出行信息公开程度划分为出行信息未公开，全公开，半公开模式；制定路网搭建，乘客生成与退出，出租车与乘客匹配，出租车行驶规则；模拟出租车搜索、匹配、搭载、送达乘客过程；分析不同信息公开程度对出租车空驶率，乘客候车时间，送达人数，司机平均收益等的影响.研究表明，仅公开出发地信息的半公开模式有助于提高出租车交通系统运行效率与服务质量，且有效地避免由于出租车司机有意选择高收益乘客而造成“隐形拒载”低收益乘客问题.为保证每位出行者的公平性，建议采用仅公开出发地信息的出行信息半公开模式.     

出行信息公开对出租车交通系统运行的影响

基于仿真研究乘客出行信息公开程度对出租车交通系统运行效率的影响.将乘客出行信息公开程度划分为出行信息未公开,全公开,半公开模式;制定路网搭建,乘客生成与退出,出租车与乘客匹配,出租车行驶规则;模拟出租车搜索、匹配、搭载、送达乘客过程;分析不同信息公开程度对出租车空驶率,乘客候车时间,送达人数,司机平均收益等的影响.研究表明,仅公开出发地信息的半公开模式有助于提高出租车交通系统运行效率与服务质量,且有效地避免由于出租车司机有意选择高收益乘客而造成“隐形拒载”低收益乘客问题.为保证每位出行者的公平性,建议采用仅公开出发地信息的出行信息半公开模式.     

打车软件使用率对出租车社会福利的影响

出租车行业的社会福利主要由出租车剩余价值与乘客剩余价值构成,为了量化打车软件这一新型电召服务模式对社会福利的影响,本文采用柯布—道格拉斯函数为出租车实载里程表达形式,得到出租车出行需求函数,然后考虑打车软件使用率对空驶里程的影响,最终构建出租车与乘客的剩余价值模型.通过成都某区域实例数据得出,当打车软件的使用率从0变化到100%,出租车剩余价值增加23%,乘客剩余价值减小6.4%,社会总福利减小3%.计算结果表明,该模型具有可行性与有效性,可为行业规划与管理中对打车软件这类新型服务模式提供引导方式,对出租车的价格调整等提供决策依据.