基于遗传禁忌搜索算法的公交调度研究

通过对公交运营调度的分析,建立了以乘客等车时间和公交公司运营费用为优化目标的调度模型;然后对遗传算法和禁忌搜索算法进行了分析,并将禁忌搜索算法引入遗传算法组成混合遗传禁忌搜索算法(GATS);最后针对所建立的公交调度模型进行了GATS算法设计和仿真,结果表明混合遗传禁忌搜索算法比标准遗传算法具有更好的效率,是解决公交调度问题的一个有效方法.     

考虑GIS的物流配送区域划分与路径规划算法

针对大规模VRP配送问题,提出一种配送区域划分的启发式-模拟退火混合搜索算法.针对GIS中实际路网建立路网数学模型,并在大规模VRP路径规划问题研究中与实际GIS路网相融合.对配送路径规划问题提出一种结合GIS模型约束的启发式路径搜索算法.对杭州市某配送区域实际问题求解并与另一种启发式算法对比,验证了算法的有效性.     

考虑时间维的城市公交专用道布局优化模型

针对一定规划时段内的城市公交专用道布局方案及时序安排,从公交专用道布设规划与建设实践以及路网需求的动态变化入手,利用网络优化方法提出了考虑时间维的公交专用道网络布局双层优化模型.该模型的上层模型是以最大化路网消费者剩余为目标的公交专用道网络布局设计决策,下层模型是以最小广义出行成本为目标的小汽车和公交车客流分配模型,并用遗传算法求解.文中还通过算例分析验证了该双层优化模型的有效性与实用性,以及考虑时间维的专用道网络布局方案相较于单一分阶段公交专用道布局方案的优越性.结果表明,文中建立的模型能够同时优化公交专用道的布局方案及建设时序.     

基于PAM聚类分析方法的路径优化算法研究与实现

针对交通网络中多站点路径优化问题,提出一种基于PAM聚类分析的路径优化方法,根据路网实际可达距离,将路网节点按照其节点间距离关系聚类划分为以路网节点间距离大小为表征的路网站点分类集合,同时对路线优化问题中目标节点按照分类结果进行区域限定,在限定路网搜索区域同时采用动态规划进行局部搜索优化,降低了搜索算法时间复杂度.最后依据国家基础地理信息系统网站提供的国界、省会城市及主要公路基础地理数据进行算法仿真实现,证明了该算法的有效性.     

公共交通路网描述方法及诱导模型设计

在采用传统的公共交通路网描述方法的公交网络中,会出现大量两节点间有多条同向边的情况,这使得无法求解公交网络中的最短路径问题.有鉴于此,文中提出了一种新的公交路网描述方法,该方法克服了以上问题,使得所有经典的最短路径算法都能够用于公交诱导系统.在此基础上设计了3个单目标和一个多目标公交诱导模型来满足不同乘客的需求,同时对文中提出的描述方法和模型的有效性进行了证明.最后,以广州市的公交线路网络为例,对所提出的公交诱导模型进行了试验,结果表明所提出的方法和模型是十分有效的.     

连续型公交专用道网络布局优化模型

针对以往离散公交专用道网络布局的局限性,从公交专用道布设的现实条件、规划与建设实践入手,利用网络优化方法提出了面向公交走廊的连续公交专用道网络布局双层优化模型.该模型的上层模型是以最小化路网用户总出行时间为目标的连续公交专用道网络布局设计决策,下层模型是以最小广义出行成本为目标的小汽车和公交车客流分配模型,并应用遗传算法(genetic algorithm,GA)求解该模型.通过算例验证了该双层优化模型有效性与实用性,以及连续型专用道网络布局方案相较与离散型方案的优越性.     

GIS技术在考虑碳排放配送路径优化中的应用

分析B2C电子商务模式下物流配送的特点,对考虑碳排放的带时间窗车辆路径问题进行描述,建立有时限的路径优化模型。应用GIS与禁忌搜索算法集成技术求解该模型,开发B2C电子商务模式下的物流配送路径优化系统,并以厦门市某B2C电商企业物流配送基础数据为范例,进行系统的初步应用研究。结果表明:传统的配送路径安排中存在很大的碳排放改善空间;GIS技术与禁忌搜索算法的有效集成不但实现了较优的配送路径优化决策,还能为管理者提供相应的辅助分析。     

旅游高峰期双目标交通拥堵疏散路径优选方法

随着私家车出行比例日益增长,景区旅游交通拥堵现象严重,交通事故频发,高效、合理的交通拥堵疏散路径优化方法是缓解这一问题的根本途径。本文考虑交通拥堵环境下游客路径选择心理,将疏散路线的复杂度最小作为优化目标之一,建立了基于路线复杂度与疏散时间的双目标拥堵疏散路径优选模型,将疏散路线的复杂度定义为疏散路径总长度,认为疏散区域路网中各路段上的车辆平均运行速度是随时间的推移连续递减的函数,应用Dijkstra设计了模型的求解算法,仿真结果验证了模型的有效性。     

考虑碳交易的多车型运输车辆配送路径优化

为降低成本,减少温室气体排放,提出碳交易环境下固定车辆数的多车型车辆配送路径优化问题.考虑碳交易市场机制对运输企业收益成本的影响,建立具有固定车辆数多车型车辆低碳路径混合整数规划模型.针对问题性质,设计禁忌搜索算法进行仿真实验,同时对碳交易限额及交易价格等参数进行敏感性分析.分析表明,碳交易环境下合理安排运输车辆和配送路径,企业可以从碳交易中获得经济收益降低成本并减少碳排放.实验结果表明禁忌搜索算法在该问题求解上的有效性.     

公交专用道选址与公交优先控制组合优化模型

针对信控网络下的公交专用道选址问题,从宏观网络优化角度提出公交专用道选址和公交信号优先控制的组合优化模型.上层模型是以最小化路网用户总出行时间(包括小汽车用户和公交车用户)为目标的公交专用道网络布局、交叉口车道功能分配和被动公交优先控制策略组合设计决策;下层模型是在信控网络下以最小广义出行成本为目标的小汽车和公交车客流分配模型.提出了基于连续权重平均法的遗传算法求解该模型,并通过算例验证了该模型的有效性与实用性.算例结果表明:相比单一公交专用道选址方案,公交专用道布设方案和公交信号优先控制方案同步优化设计能够更大程度地发挥公交优先效益,对路网通行效率的改善效果更优.     

基于覆盖度的区域疏散公交集结点选址研究

由于中国特定国情,一旦发生突发灾害事件,需要协调组织大容量公共运输工具为主导方式完成紧急疏散.公交疏散集结点的合理位置和人员安排是实施全面快速高效疏散的首要保障,对其研究具有重要实践意义.本文针对城市突发灾害公交疏散,如何确定集结点最优位置等问题进行研究.提出基于疏散时间可靠性的覆盖度定义,以疏散需求的覆盖度最大化为目标,以疏散小区需求、集结点个数、容量限制等为约束条件,建立疏散集结点选址模型.将优化问题转化为混合整数线性规划问题,设计VC++界面快速求解方案.最后,通过长春市中心区实际数据,与传统最大覆盖选址模型进行对比,结果表明模型更加准确反映出需求覆盖度,具有很大优越性.     

含特殊需求的灵活接驳公交服务区域与路径选择

针对国内特有的“小区型”住宅开发特点以及不规则路网等情况,在给定乘客需求以及车队规模的条件下,基于网络模型建立了一个同时求解最优服务区域和车辆服务路径的双层混合整数线性规划模型.该模型的上层目标是最大化服务的乘客数量,同时下层目标是最小化运营者的运营成本.同时就模型的求解给出了一种启发式算法以期在合理的时间内求解出可接受的方案.最后通过案例分析验证了模型和算法的有效性.研究结果表明:启发式算法得到的近似最优解与最优解的差值最大在15%左右,同时单位乘客运营成本的差值在10%以内.     

城市交通网络广义容量应用研究——以南京市为例

结合南京市交通网络的实际调查分析,本文对城市道路网广义容量算法的实际应用作了探讨,研究了算法中提出的城市道路网有效营运面积、有效营运时间、交通个体时空消耗以及有关各项参数的确定方法;同时,借用“时空消耗”概念,提出了城市公交线网总体容量算法模型;对南京市道路网、公交线网容量作了具体计算。文中提出的算法及有关参数可供其它城市参考。     

一种增量式多目标优化的智能交通路径诱导方法

路径诱导是一种主动引导车辆合理分流来解决城市交通拥堵的方法.本文提出了一种基于增量搜索的多目标优化路径诱导方法.该方法首先利用图论法将复杂路网抽象为点线的赋权图,引入多目标优化变量,建立路网模型;然后在启发式搜索基础上引入增量搜索,结合全局规划和局部动态重规划,实现车辆的实时路径诱导.仿真结果表明该方法能有效地解决复杂路网中车辆的实时路径诱导问题.     

基于仿真的深埋地铁车站疏散时间研究

随着地铁车站的埋深深度日益增加,车站的安全疏散风险增大。本文从站型结构、疏散安全区、车站疏散设施、客流规模和疏散引导等方面,分析了影响深埋地铁车站人员疏散时间的因素。针对紧急疏散场景,构建深埋地铁车站网络模型和疏散行为模型。以北京某在建深埋地铁车站为例,通过模型校验,利用轨道交通乘客集散仿真系统对该站疏散时间进行测算,并将测算结果与理论计算疏散时间对比,结果显示所有乘客能够在5.5 min内从站台疏散至安全区域,符合规范要求。本文研究结果表明采用的系统能够用于深埋地铁车站的疏散时间研究。     

弹性需求下拥挤道路收费优化模型与算法

研究了弹性需求下道路收费的优化问题。建立了双层规划模型。其中上层模型以最小化网络总的出行费用为目标。下层模型满足弹性需求下的平衡分配模型。提出了满足Wordrop平衡原则的模型以及求解算法,最后给出了算例。     

城市轨道交通车站接驳范围的计算模型

依据可达性一致原则,建立了基于广义出行费用的城市轨道交通车站接驳范围计算模型,并给出详细算法及案例分析.针对城市居民出行并非全部都以市中心为目的地这一现实情况,引入城市轨道交通可达点的概念并分别赋予权重,解决了既往研究中只取单一目的地的不足;根据车站周边每个交通小区的实际人口结构对出行时间价值进行细化处理;根据实际路网形态计算接驳距离,使之更加接近实际的走行距离;给出求取车站接驳范围的详细算法,并对算法优化进行讨论;最后,利用广东省某市的预测数据对模型进行计算验证.结果表明,接驳范围与车站周边的道路情况、出行分布以及竞争交通方式的服务水平相关,并不是简单的圆形区域.该模型可以为城市轨道交通已建或规划车站确定客流吸引范围提供计算方法,从而为客流预测及接驳交通设施衔接规划提供参考.     

福州市地铁对公共交通网络通达性的影响

在地理信息系统(Geographic Information System,GIS)技术支持下,以福州市地铁1号线作为研究对象,选取福州市三环快速路以内的城区为研究区域,构建城市公共交通网络,基于道路密度、公交站点密度等计算模型分析福州市交通网络密度分布特征.通过时间距离、通达性系数和服务区域面积三个指标度量地铁开通前后交通网络通达性及其空间格局变化.结果表明:核心城区道路资源和交通资源的分布存在极化现象;地铁1号线开通后,重要交通节点之间的平均通行时间距离缩短13.7 min;交通枢纽中心30 min服务区域面积增加了6.1%;交通网络通达性格局从以鼓楼区为中心的单核扩散格局转变为沿地铁走势的一核一轴向外扩散分布格局,城区基本形成40min交通圈,实现了福州市通达性整体优化.     

公共交通系统最佳路径算法

在分析城市道路网络最短路径算法(SP算法)和公交网络的特点的基础上,提出公共交通系统最佳路径算法.首先引入直达矩阵(T矩阵)和最小换乘矩阵(Q矩阵),讨论公交网络节点间换乘问题,得出最少换乘算法.利用Q矩阵确定节点间最少换乘次数,评价公交网络方便可达性.其次结合最少换乘算法,对最短路径算法(Dijkstra算法)进行改进.在标号过程中,利用Q矩阵对待检验T标号点进行筛选,减少T标号计算量,得到一条综合考虑路径长度和换乘的最佳路径.最后用一个简单的算例进行验算,说明该算法适用于一般公交网络,特别是换乘代价较高的公交网络.     

成网条件下城市轨道交通车底运用问题研究

为应对城市轨道交通从单线运营进入到网络化运营的新形势,本文研究成网条件下城市轨道交通车底运用问题的优化方法,提出基于网络流模型的单车场与多车场车底运用模型。采用ILOG CPLEX 12.5结合算例对模型进行求解,并与启发式算法进行比较,得出了求解方法的高效性。结果表明本方法可为成网条件下的城市轨道交通车底运用问题提供好的决策参考依据。