可变线路式公交的两阶段车辆调度模型

针对可变线路式公交设计了一种可同时处理预约需求和实时需求的两阶段车辆调度模型.第1阶段模型以预约需求为服务对象,建立了以乘客出行成本和车辆运营成本最小为目标的路径优化模型,采用模拟退火算法对模型进行求解,获得车辆初始行驶路径方案.第2阶段模型以实时需求为服务目标,在原定行驶路径方案上利用启发式插入算法将4类乘客排入车辆行车计划中.基于实例的仿真试验验证了两阶段车辆调度模型的可行性,结果表明:通过提高乘客预约出行比例的方式可提升系统性能,本例中当乘客需求量达到25人/h、预约出行比例达到70%时,系统整体性能相较于纯动态需求条件下提升近10%.     

考虑换乘时间需求的响应型接驳公交系统的协调优化

乘客换乘时间需求是响应型接驳公交提供换乘服务时应考虑的一个重要因素.为此,提出一种考虑换乘时间需求的响应型接驳公交运行路径与调度协调优化方法.首先,将乘客按是否有特定换乘班次需求进行分类;然后,以同时接送模式下响应型接驳公交为研究对象,以乘客与运营商的效用加权之和最大为目标,以乘客换乘时间需求、乘客预约时间窗、车辆容量、车辆单程最大行程时间等为约束,构建发车间隔和运行路径一体化的协调优化模型,并基于遗传算法设计求解算法;最后,以长沙市地铁一号线尚双塘站周边区域为例进行实例分析.结果 表明:与单接单送模式相比,同时接送模式系统的总效用提升了17.1％,同时接送模式的优越性显著;乘客换乘时间需求导致系统的总效用降低了9.42％,但考虑换乘时间需求提升了乘客的换乘效率,降低的系统总效用是可接受的;中小型车比较适合响应型接驳公交系统.     

基于遗传算法的航空装备备件送修调度优化

针对航空部队备件配送效率低的实际,构建了带时间窗的双向多目标备件送修调度优化模型。该模型放松了对时间窗的约束,通过优化车辆路径方案,在一定行车总时间和单车车载容量的条件下,能以最少的车辆投入满足各作战部队的需求,有效降低了部队的运输服务成本。为解决模型求解中车辆数量的不确定性和行车路径的多选择性等问题,改进了遗传算法的染色体编码和进化算子,提高了算法的效率。理论分析和仿真试验表明,该算法能有效解决多目标规划情形下航空作战部队备件送修任务。     

考虑乘客需求特性的DRC公交运行周期优化

考虑乘客需求特征,构建了单车双周期运行模式下DRC运行周期的优化方法。首先刻画乘客需求特征,然后根据出行分布的不均匀性、乘客取消预订等构建乘客出行成本函数,并与运营商成本叠加形成总成本函数,以系统总成本最小为目标构建运行周期优化模型,并基于遗传算法设计求解算法。通过多组仿真试验表明,DRC最佳运行周期随接送乘客比例和取消预订乘客比例变化;取消预订乘客数越多,则周期越长;当乘客数一定时,运行周期越长,则总成本越大。     

天津市轨道交通最优路径换乘查询系统

针对目前城市交通线网规划日渐复杂,乘客在选择换乘出行时易出现衔接导向不明确、局部换乘供需不平衡等问题,以天津市轨道交通为例,应用通用性、可移植性较强的SPFA算法对最优换乘路径做了系统性优化,从换乘乘客角度出发,本着最少换乘站数及最短换乘时间两方面原则,应用Microsoft Access作为数据库开发工具,基于Visual Basic语言设计最优换乘系统,为用户提供最优换乘路径,并提示乘客换乘所需时间及站数等,从根本上解决乘客因换乘所带来的出行困扰。     

考虑无人驾驶车辆影响的道路网络容量模型

为了研究未来无人驾驶车辆对道路网络容量的影响,将路网上的车辆分为无人驾驶车辆和普通车辆两类,根据两类车辆的不同路径选择行为,构建考虑无人驾驶车辆影响的道路网络容量双层规划模型。上层模型为满足路段容量约束条件下的最大交通需求,其中各OD之间的交通需求采用均一的增长乘子;下层模型为考虑无人驾驶车辆影响的混合路径选择行为模型,其中普通车辆以极小化个体的出行成本为目标,而无人驾驶车辆以系统最优为目标。基于迭代平衡思想设计求解双层规划的启发式算法,并通过算例验证了模型和算法的有效性和可行性。研究结果表明:(1)当无人驾驶车辆的市场渗透率较低时,无人驾驶车辆对普通车辆的路径选择影响不大,道路网络混合均衡流量波动很小,道路网络容量增加不明显;(2)随着市场渗透率的增加,道路网络容量首先呈现缓慢增加的趋势,当无人驾驶车辆占据主导地位后,可利用的路径数量增多,流量在不同路段上分布更加均衡,道路网络容量快速增长,当网络中的车辆都是无人驾驶车辆时,整个系统处于最优运行状态,算例结果表明道路网络容量显著增加;(3)随着道路网络容量的增加,交通网络系统总阻抗也会增加,但每辆车的平均出行成本变化不大。     

基于遗传算法的带时间窗邮政车辆路径问题研究

针对带时间窗约束的邮政车辆路径问题,建立了带时间窗约束的最小车辆运输费用模型,考虑了车辆装载容量、时间窗、往返货物归集等约束条件,针对四川邮政11个市局的实际邮路安排问题,利用遗传算法对模型进行了求解计算和优化对比分析。优化结果表明,在目前邮路安排的基础上可以节约派车数、降低总费用、缩短实际邮运里程。     

基于客运需求的城乡公交动态路径问题研究

通过对城乡公交发展现状的研究,针对农村客运存在的问题和居民出行特征,将动态路径公交服务应用于城乡公交。在动态车辆路径问题研究的基础上,考虑车辆数限制、车辆载客容量限制、车辆由客运中心出发再回到客运中心的约束,建立了以总运营成本最小为目标函数的车辆路径优化模型。经过分析,采用商业数学规划软件Lingo120进行模型求解。最后,以留史镇为例验证了模型的有效性,结果表明该模型能在满足客运需求的前提下为车辆安排最佳运行路径,降低运营成本。     

基于区间路网信息的机场定制巴士路径优化

为了满足旅客个性化和多样化的接驳需求,提出了一种需求响应型的机场定制巴士,并在区间路网信息下对机场定制巴士的路径优化进行了研究。在综合考虑乘客和运营企业的利益后,以需求满足最大化、车辆行驶成本和乘客时间成本最小化以及终点时间偏差最小化为目标,构建了区间路网信息下的机场订制巴士路径优化模型,并设计出一种模拟退火和遗传混合的算法进行模型求解。最后采用模拟机场定制巴士数据的方法来对构建的路径优化模型和算法进行了验证。研究结果表明,模型和算法合理有效,可操作性强。     

公交出行查询系统中出行路径选择模型的研究

在公交出行查询系统中,最关键的部分就是出行路径的选择问题。为了帮助利用公交的出行者方便地进行出行路径、换乘路线等选择,文章首先对公交乘客出行路径的选择因素进行了简要分析,然后分别讨论了换乘次数算法和最短路算法,最后基于组合优化的角度,在两者的基础上对它们进行了综合,针对大部分乘客的出行需求提出了公交乘客出行路径的选择模型。     

多车型集配货一体化车辆路径问题研究

针对客户存在收货和发货双重需求的物流配送问题,讨论具有多种车型的集配货一体化车辆路径问题。在综合考虑各车型的固定成本和可变配送成本的前提下,以总成本最小为目标,以尽可能提高车辆满载率、减少出行次数为思路,构建多车型集配货一体化车辆路径优化模型。基于最小插入费用法设计初始可行解生成算法,通过引入基于概率的多算子邻域操作、最优解记忆装置、多准则终止原则对模拟退火算法进行改进,给出求解思路。设计算例并对多车型单/双向集配货模型的求解结果进行比较,以验证模型的实用性和算法的有效性。研究结果表明:使用改进后的模拟退火算法对构建的多车型集配货一体化车辆路径问题模型求解更直接简便,对多车型集配货一体化车辆路径优化后能有效降低配送成本。     

地铁运营中断下多目标应急公交调度模型研究

考虑地铁运营中断条件下应急公交站点泊车能力受限以及轨道交通折返站和换乘站客流压力较大的特征,在应急公交标准接驳线路的基础上设计了补充接驳线路,来降低乘客的出行延误和提高应急车辆的疏运效率.将线路规划与车辆调度集成一个模型,以应急公交站点的泊车能力、车辆运力、派车能力以及乘客容忍时间为约束条件,构建了多 目标应急公交调度优化模型.利用改进的NSGA-Ⅱ算法求得Pareto分布优化解集,同时采用隶属函数从Pareto前沿中挑选出最理想的折中解,并进行实例验证以及灵敏度分析.研究结果表明:应急车辆行驶的总时间与平均乘客延误之间存在Pareto优化,即决策者可以根据调度目的权衡应急车辆行驶时间与乘客延误的关系.     

考虑拥堵道路停车惩罚的定制公交调度研究

为了满足城市产业聚集区乘客出行的个性化需求，同时缓解路网过饱和问题，提出了考虑拥堵道路停车惩罚的定制公交调度模型。分析定制公交运营条件和调度规则，标定拥堵道路停车载客成本惩罚函数和违反乘客时间窗惩罚函数，以乘客在车时间成本、车辆运行时间成本、违反乘客时间窗惩罚成本和拥堵道路停车惩罚成本构成的系统总成本最优为目标，建立了响应实时需求的定制公交调度决策模型。设计了改进遗传算法和插入算法进行问题的求解，以中关村软件园为实例来验证模型和算法的有效性。结果表明，定制公交在班次时长、满载率以及成本控制等目标上均能达到预期效果，模型和算法具有一定的可行性。     

时变路网下多配送中心多车型联合配送

随着电子商务发展,越来越多的城市、企业采用多配送中心模式,优化补货车辆、配送站点车辆出行时刻及出行路线的优化变得越来越重要。目前考虑城市时变速度特征的多车型联合配送中,对配送车辆出行时刻和配送路径联合优化角度的研究成果较少。基于此,主要构建基于时变速度多配送中心多车型联合配送模型;并设计基于禁忌搜索求解算法。收集了北京市城市配送大数据,以北京市公铁联运城市配送为应用背景,对算法进行了验证;通过计算发现本算法可以有效优化多配送中心多车型联合配送运输成本和时间成本,能够应用于北京这种特大城市的公铁联运城市配送方案中。     

带容量限制的城市出租车服务站点选址模型

为了确定城市出租车服务站点的位置,将空驶出租车到达服务站点接受服务的过程看作是运营的一个中间过程,以到达、接受服务、离去3个过程时间和目的地交通小区的乘客需求量为主要影响因素,建立了出租车的服务站点选择函数,在此基础上以出租车到达服务站点的总行驶时间最短为目标,建立了约束型的优化选址模型.研究考虑了由于用地与服务站点的运营收益条件下的最大与最小容量限制.算例优化计算结果表明:不考虑容量限制时增加服务站点将提高系统的效益;而在容量限制条件下,服务站点的增加反而可能导致出租车的行驶时间增加或服务站点的不经济性.该研究结果有助于确定出租车服务站点的合理个数与选址布局.     

基于分区聚类方法求解接运公交网络设计问题

在接运公交网络设计问题中引入中垂线分区和最短路径分区两种聚类方法,有效化解了公交线路重叠、服务交叉问题.基于最短路径分区聚类方法,以乘客、公交公司和轨道交通运营者三方的总花费最小为目标,通过改进染色体编码方法和遗传操作策略,成功解决了多对一模式下的接运公交网络设计问题.考察了公交线路长度和乘客需求对线路条数、运营频率及总花费等网络性能的影响,结果显示,线路长度或乘客需求增加对线路条数和运行频率影响不大,但总花费增长较快;而线路长度或乘客需求减少时总花费快速减少,但线路结构未必最优.仿真结果说明,基于分区聚类方法的接运公交网络不仅能够完全覆盖服务区域,而且有利于消除冗余线路,降低总花费.     

时变路网下多配送中心多车型联合配送研究

随着电子商务发展,越来越多的城市、企业采用多配送中心模式,优化补货车辆、配送站点车辆出行时刻及出行路线的优化变得越来越重要。目前考虑城市时变速度特征的多车型联合配送中,对配送车辆出行时刻和配送路径联合优化角度的研究成果较少。基于此,本文主要构建基于时变速度多配送中心多车型联合配送模型,并设计基于禁忌搜索求解算法,论文收集了北京市城市配送大数据,以北京市公铁联运城市配送为应用背景,对算法进行了验证,通过计算发现本算法可以有效优化多配送中心多车型联合配送运输成本和时间成本,算法能够应用于北京这种特大城市的公铁联运城市配送方案中。     

接运公交车辆配置和发车频率的优化模型

为满足绿色公交节能减排的需求,在分析乘客出行行为、整合企业运营成本和量化污染气体排放量的基础上,构建了多车型接运公交车辆配置和发车频率的优化模型.采用确定式算法和计算机多重迭代模拟相结合的方法,求解非线性整数规划模型.计算结果表明：优化后的混合多车型方案,乘客出行成本、企业运营成本和CO₂当量排放量较单一的柴油车方案分别减少4.1%,1.1%和21.5%,证明了模型和算法的合理性和有效性.     

管理者与乘客相互影响下的响应型接驳公交协调优化

根据响应型接驳公交(responsive feeder transit,RFT)系统管理者与乘客的相互影响关系,研究二者的协调优化方法,构建了同时优化车辆路径和乘客下车站点的非线性混合整数双层规划模型.上层是在乘客目的地已知的情况下RFT车辆路径与停靠站的优化模型,下层是在车辆路径与停靠站已知的情况下乘客下车站点的优化选择模型.然后,基于逆推归纳法设计了双层规划模型的求解算法.算例的计算结果表明:与仅优化车辆路径的方法相比,协调优化方法使系统总成本降低了7.23％,证明该方法是可行且有效的.     

允许部分服务的随机需求车辆路径问题研究

文章对需求量满足二项分布的随机需求车辆路径问题进行了研究,在服务失败时采取允许部分服务的策略,通过仿真的方法证明了这一策略的有效性;并将嵌套分割算法与扫描算法相结合,提出了一种新的求解随机需求车辆路径问题的两阶段算法,数值试验验证了该算法的有效性.该算法拓展了车辆路径问题的算法空间.