基于遗传禁忌算法的城市公交线网优化研究

针对城市公共交通线网优化问题,利用遗传禁忌算法进行研究.通过对公交线网优化目标函数和关键约束条件的分析,从乘客利益、企业效益及社会环境的角度出发,以公共交通效率最大化为总目标,建立公交线网优化模型.在分析遗传算法和禁忌搜索算法自身的优势与不足的基础上,提出基于遗传禁忌算法的公交线网优化算法,并将其应用于银川市公共交通线网规划中,结果表明该算法科学合理,可操作性强.     

城市公交线网优化研究

本文探讨了城市公交线网优化的重要指标,建立了公交线网优化的数学模型,并采用遗传算法对该模型进行求解,取得了良好的效果,可为中小城市公交线网规划提供参考.     

采用元胞遗传算法的轨道交通接运公交线路优化

轨道交通和常规公交是城市公共交通系统中最重要的两个组成部分,它们之间的接驳效果直接影响到城市公共交通系统的整体运营效率,由此形成公交接运线路的优化问题(FBNDP)。基于接驳公交线网的既有模型研究,综合考虑接运效率、乘客出行成本等因素建立接驳公交线网的数学模型;基于既有模型特点和求解方法,提出采用元胞遗传算法对该模型进行求解的方法。以兰州市轨道交通1号线"西关十字"和"省政府"两站周围的接驳线网布设为研究对象,分别采用经典遗传算法和元胞遗传算法对优化模型进行计算。对比结果表明:在迭代次数和求解目标函数上元胞遗传算法都要优于经典遗传算法,从而证明元胞遗传算法用于接驳线网优化问题具有可行性。     

公交线网及发车频率同步优化研究

出行时间是从乘客角度评价公交系统合理性的重要指标,在规划层面出行时间主要与公交线网和发车频率设计有关。现有的研究主要是依据已有站点及规划线路数量首先确定公交线网方案,然后设计每条线路的发车频率,但将线网规划和发车频率分开设计导致最终得到的结果不是整体最优。据此,本文构建了公交线网及发车频率同步优化模型,在此基础上设计遗传算法实现模型求解,并引用一实际历史案例对公交线网及发车频率同步优化方法进行验证。结果表明,该方法能够为规划区域设计出乘客出行时间最小化的公交线网以及与公交线网相匹配的发车频率方案。     

实用小城镇公交线网规划方法研究——以浙江平阳县水头镇为例

以逐条布设、优化成网方法为基础,提出一种改进的小城镇公交线网规划方法,即首先确定出公交线路要求经过的若干重要节点,然后根据公交线网约束条件和直达乘客最大原则,选出若干备选线路的大致走向,最后运用Dijkstra算法寻找这些重要节点之间的最短路径,确定出公交线路的具体走向.该算法充分考虑了小城镇公交出行的特点,简便实用.     

上海市中心区常规公交线网调整策略研究

上海在大规模建设城市轨道交通线网之后,城市公交线网需要大幅度调整,中心区的公交线网会有结构性的变化.本文分析了上海市中心城区公交线网存在的问题,剖析了东京、巴黎的中心区公交线网的规模、结构和线路布设等特征.借鉴东京、巴黎的公交线网布设经验,结合上海市中心区公交线网的供需特点,提出了上海市中心区公交线网3种调整策略:减少...     

基于信息熵TOPSIS的公交线网优化方案排序

在给出公交线网的优化原则、约束条件和目标函数的基础上,运用多目标决策方法(如:TOPSIS方法),对公交线网优化方案进行了排序.在该方法中,首先,构造评价指标的特征矩阵,运用信息熵理论将指标的熵数据处理后作为指标的客观权重,克服了以往公交线网优化中对目标函数取权重时的主观性;其次,通过将客观权重与欧几里得距离进行加权来计算距离尺度,使得优化方案与最优方案的距离计算更加准确;最后,以优化方案与最优方案的接近程度为依据,对优化方案进行排序.应用实例表明:该模型能够较好地解决优化目标的权重分配问题,对公交线网的优化调整有效且实用,优化过程简单,优化结果合理且符合实际情况.     

基于城乡一体化的公交线网优化模型研究

在基于若干假设的前提下,用数学寻优法建立城乡公交线网优化模型,其上层规划以最小化公交车运行时耗为目标,下层规划以最小化乘客步行距离为目标,最后采用遗传算法来求解算例。结果表明,合理设置公交站点能优化公交线网。     

快速公交(BRT)线路布设优化算法研究

快速公交(BRT)在我国方兴未艾,而目前缺乏实用的快速公交线网布局优化方法。针对传统直达客流方法应用于快速公交线网布局优化的不足,根据快速公交的特点和功能定位,提出了以直达客流运输密度最大和直达客流绕行系数最小为目标的快速公交线网布局双层非线性优化模型,对模型合理性进行了论证,并提出了简单容易操作的实用求解算法。     

公交线网优化的物元分析法

在给出公交线网优化的约束条件和目标函数的基础上,根据物元分析理论和运筹学中的理想点法,通过定量分析在得到标准指标决策矩阵、正负理想方案决策矩阵和方案指标矩阵距离的情况下,建立了公交线网优化的物元分析模型,并通过方案指标矩阵距离大小来判别公交线网优化程度.在用极值法确定目标函数权重的基础上,对模型进行了定量求解.实例分析表明,该模型能够较好地对公交线网进行优化调整,优化结果更为科学合理、符合实际需要.     

基于MapInfo的城市公交出行最优路线算法研究

根据城市交通网络的特点,利用动态分段技术建立的基于MapInfo的动态分段数据结构,充分考虑了乘客出行心理,同时设计出了公交出行最优路径算法,已经济南市公交信息查询系统的实践证明,提高了乘客出行的便利性和高效性。     

考虑车辆随机到站时间的动态需求响应型接驳公交线路优化

车辆到站时间的不准时性严重影响着需求响应型公交的服务水平和乘客选择公共交通的出行意愿，因此，本文对考虑车辆随机到站时间的动态需求响应型接驳公交线路优化问题进行研究。以运营商成本、乘客乘车时间成本、乘客等待时间成本组成的系统总成本最小为目标建立数学模型，通过优化车辆路径寻求系统总成本最优的需求响应型接驳公交服务方案，其创新之处在于，在服务过程中允许乘客提交实时出行需求；定义车辆到站时间服从已知分布以描述其随机性。提出一种遗传算法和邻域搜索相结合的启发式算法对模型进行求解，该算法融合了遗传算法的全局搜索优势和邻域搜索的局部搜索能力，通过算例测试分析对本文算法的有效性及先进性进行验证。最后，基于西安市延平门地铁站设计数值实验，结果表明，考虑车辆随机到站时间可以在一定程度上减少乘客时间成本和系统总成本。     

基于Oracle Spatial的城市公交网络出行路径选择算法

基于对象-关系模型数据库设计了公交网络空间数据表结构和求解公交出行路径选择的计算机算法,并采用Oracle Spatial组件中的空间操作存储过程、函数及操作算子实现了求解大规模公交网络出行路径选择方案的算法.在兰州市部分公交线路的实例应用中,计算机算法以毫秒时间为度量单位完成了出行方案的查询.     

随机需求下公交网络设计的期望值模型与求解算法研究

科学规划公交系统是解决城市交通拥挤问题的有效手段,公交网络设计问题更是公交体系规划的重点与难点。公交需求作为公交网络设计的输入条件,在现实中具有不确定性。鉴于此,假设不确定乘客需求具有随机特性,来研究随机需求下公交网络设计问题的优化方法。以乘客成本与运营成本最小化为优化目标,构建了多目标规划的期望值模型。将遗传算法与模拟退火算法相结合,设计了求解模型的遗传模拟退火算法。最后,通过算例验证了提出的模型与算法的有效性。     

顾及换乘距离的城市公交系统出行路径优化研究

由于城市公共交通系统存在明显的线路重复,公交分配模型中对于换乘点一般采用较为粗略的方式进行处理,这导致难以精确地评价最优公交路径。基于GIS空间数据库技术,可以对公交实体要素进行详细表达,为精确计算换乘延误提供了可能。本文以武汉市公交系统为实例研究对象,建立了基于GIS的公交网络数据库,应用可行的基于换乘次数最少的最优路径算法,在ArcGIS中实现了任意两点间的最优路径查询。     

一种新的伪并行遗传算法在车间调度中的应用研究

提出了一种改进的伪并行遗传算法(Improved Pseudo-Parallel Genetic A lgorithm,简称IPPGA),将改进遗传算法与SGA伪并行操作(采用并行思想,在同一台机器上完成操作),保证了种群多样性,防止局部早熟收敛;改进算法对部分遗传算子做了改进,采用迭代交叉,多父代产生多子代,让多个染色体中优秀基因段组合产生子代,大大加快收敛速度;设定一个最优个体保存序列库,防止最优解的丢失.采用实际算例进行仿真试验,数据表明改进的伪并行遗传算法(IPPGA)较标准遗传算法(SGA)快速、有效.     

方格型城市多模式公交线网关键设计参数优化

城市公共交通系统包括轨道交通、快速公交BRT、地面公交等多种模式,多种模式的整合优化对于发挥公交线网整体运输效率具有重要的意义.针对方格型路网布局结构,提出理想的公交线网布局结构,将多等级公交线路与公交换乘枢纽结合,表现为主线、辅线和补充线的组织形式.该线网结构的关键设计参数包括公交主线间距、快线线路站距和交通分区大小.从出行者、运营企业和政府管理者角度出发,分别建立关键设计参数优化模型,在特定的城市交通背景条件下,利用数值试验方法对该模型进行求解,给出不同出行距离条件下关键设计参数的建议值,其结果可以为大城市多模式公交线路整合规划提供参考.     

武汉市公共交通信息系统建设与应用

全方位掌握公共交通运行现状和精确预测客流变化趋势是城市公共交通规划研究的重要前提,其时效性和准确性不仅关系到信息发布,还对预测模型的精度产生直接影响。为有效服务政府决策并科学指导公众智慧出行,运用智能化手段建立公共交通信息系统,其具有线网性能分析、客流监控预测、运行状态评估等功能。在整合武汉市公共交通信息资源的基础上,公共交通信息系统建立时空匹配算法判断乘客上车位置,通过车站吸引强度以及出行链模型模拟乘客下车站点,建立基于动态信息的公交运行评价指标体系等。抽样调查结果表明系统性能达到预期要求。同时,探索运用系统各项量化指标服务于城市公共交通线网优化调整、换乘优惠政策制定以及日常运营管理,为创建公交都市示范城市,落实公交优先发展战略提供技术支撑。     

城市公交网络出行路径选择的计算机算法研究

利用数据库技术设计了公交网络数据结构和求解公交出行路径选择的计算机算法,并采用存储过程技术和Transact-SQL语言实现了求解大规模公交网络出行路径选择方案的算法.在兰州市部分公交线路的实例应用中,计算机算法以毫秒时间为度量单位完成了出行方案的查询.     

基于双层规划模型的公交枢纽内部流线优化

作为以“换乘”为主要功能的公共建筑,公交枢纽是城市交通系统的核心,其在设计阶段最为重要的部分是内部流线设计。内部流线的设计方案直接关系着枢纽运行效率的高低,甚至于枢纽的功能实现。本文对公交枢纽内部流线进行研究,根据枢纽内换乘流线与城市道路网上交通流的相似性,修正城市路网交通分配的方法,寻找到枢纽内部优化的流线,通过“用户平衡（UE,User Equilibrium）”与“系统最优（SO,System Optimization）”两个模型建立了双层优化模型,并设计遗传算法和模拟退火混合算法进行了求解。采用北京某公交枢纽的数据进行了案例研究,结果表明本文提出的方法对于公交枢纽内部流线优化设计是非常有效的。