考虑乘客时间成本的城市公交发车间隔优化模型

针对城市公交发车间隔优化时对公交运行过程描述不够全面、未充分考虑乘客时间成本的问题,提出了考虑乘客时间成本的城市公交发车间隔优化模型.首先,在详细分析能够体现公交车辆运行特征的不同时段与站间的运行速度、站点停站时间、上车人数、下车人数、滞留人数以及新增候车人数等变量或参数基础上,建立车辆运行约束和乘客人数约束,将包含等候时间和在车时间的乘客平均出行时间作为出行成本、车辆平均满载率作为公交企业载客成本,以乘客出行成本与公交企业载客成本之和最小为目标建立发车间隔优化模型.然后,使用软件Pycharm中scikit-opt代码库调用遗传算法求解模型.最后,以北京市848路公交上行线路早高峰8:00—9:00时段为例,求解其理论最优发车间隔,结合运营实际确定实际最优发车间隔及总成本.研究结果表明：考虑乘客时间成本后的发车间隔较实际发车间隔,乘客平均出行成本降低9.09%,公交企业载客成本上涨0.57%,乘客与企业总成本下降约3.01%,提出的模型可行有效.     

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.     

基于OpenStreetMap的城市公交专用道设置优化

为合理设置公交专用道,本研究通过OpenStreetMap（OSM）提取可设置公交专用道的路网,采用Stroke道路表示法将OSM路网与百度路网进行融合,结合百度地图实时交通数据实现交通态势可视化,从而准确直观地识别出公交专用道的设置路段。通过构建公交路阻函数模型,计算设置公交专用道前后的时间效益差,确定公交专用道的设置方案。最后以南昌市部分路网为例,通过SUMO软件仿真结果表明：在青山南路设置公交专用道可以使公交车辆延误降低19.6 %;社会车辆延误降低10.8 %。实例验证所提出的设置优化方法有利于减少交通延误,为合理设置公交专用道提供支持。     

城市公交专用道利弊分析

本文阐述了优先发展公共交通的必要性。分析了公交专用道的设置条件和设置形式：调查分析了国内外现状公交专用道的使用情况。分析了公交专用道的优缺点,对公交专用道使用效率低下的原因进行了分析,并提出了相应的改善措施。     

城市公交专用道系统的交通设计

公交专用道系统包括公交专用道的路段、停靠站、交叉口交通渠化与信号控制、交通管理设施、线网布局、公交车的设计、智能管理控制系统以及公交专用道的交通管理等。对城市公交专用道系统的交通设计应当以系统工程方法论为指导,研究公交专用道的设置条件,再根据交通需求和设置条件选择合适的路段进行具体设计,从而形成网络化、系统化、规模化的公交专用道系统。     

基于双层规划的城市公交专用道优化设计

为了提高公交车的服务水平,很多城市开辟了公交专用道,由于公交专用道的设置会降低小汽车的路权,必须从系统整体的角度来设置公交专用道以科学权衡小汽车与公交车的路权分配。文章从城市交通网络的整体出发,以出行者总体出行成本最小为目标,充分考虑出行者的出行选择行为,提出了城市公交专用道优化设计的双层规划模型;结合设置公交专用道的路段上公交车与小汽车的流量特性,提出了基于公交专用道网络的道路阻抗函数,构造双模式交通分配模型;分别使用Frank-Wolfe算法和遗传算法进行下层流量分配和双层规划模型的求解,并运用交通网络进行实例分析,验证了所提模型和算法的有效性。     

考虑处理机时间窗口的可分任务调度优化模型

针对异构分布式系统下处理机具有时间窗口约束的可分任务调度问题,通过寻找最优的任务分配方案和最优的处理机调度顺序,可以使得任务的完成时间最短。首先,在已有模型上引入处理机时间窗口的概念,使得所建模型更加贴切实际;然后,建立了一个新的考虑处理机时间窗口可分任务调度的非阻塞优化模型,同时设计了一种基于全局优化的遗传算法来求解模型;最后,为了快速、高效地求解模型,所提算法同时对处理任务量和调度顺序进行编码,利用不同的交叉算子来优化调度顺序和任务分配量,设计了合理的修正算子来修正不满足处理机时间窗口的任务分配方案,并且设计了高效的局部搜索算子来加快算法的收敛速度。仿真实验结果表明,在处理机时间窗口约束下,与已有算法相比,所提算法至少提升了20%以上的性能,从而证明了所提算法的正确性和有效性。     

城市公交线路发车间隔优化模型

公交运营调度是整个公交企业管理业务的核心,优化公交线路的发车频率,提高我国城市公交的运营调度水平,是改善城市公交服务质量、提高公交吸引力的重要途径。本文分别从公交乘客利益和公交企业利益角度分析了公交线路调度问题,建立了以企业满意率最高、乘客满意率最高为目标的公交车辆发车间隔优化模型,兼顾了乘客和企业的双方利益。     

城市公交主干线网布局优化模式与方法研究

文章从城市公交线网空间结构的演变趋势出发,提出了公交线路分层次进行规划的思想,基于中枢网络结构理论构建了城市公交主干线网的布局优化模式;根据公交主干线路的特点和功能定位,针对传统直达客流方法应用于城市公交主干线网布局优化的不足,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公交主干线网布局2阶段优化模型,对模型的合理性进行了论证,提出了简单实用的求解算法,结合烟台开发区公交调查数据,对公交线网进行了优化,证明了该方法具有较强的实用性.     

考虑区域交通信号配时优化的公交专用道线网规划

在公交专用道线网实际规划时,需要综合考虑交叉口延误与信号配时等因素的影响。为了使公交专用道线网规划更加合理,在考虑区域信号配时优化的条件下,以绿信比作为各个交叉口的信号配时优化变量,建立了双层规划模型,上层模型的目标函数是使网络的总出行时间最小,下层模型由交通方式划分模型、小汽车客流分配模型和公交客流分配模型3部分组成,并采用遗传算法对模型进行了求解,通过算例验证了模型的有效性。结果表明：在进行公交专用道线网规划时,交叉口的延误不可忽略;在考虑交叉口延误的基础上,对区域信号配时优化可进一步降低网络的出行总成本。     

考虑区域交通信号配时优化的公交专用道线网规划

在公交专用道线网实际规划时,需要综合考虑交叉口延误与信号配时等因素的影响。为了使公交专用道线网规划更加合理,在考虑区域信号配时优化的条件下,以绿信比作为各个交叉口的信号配时优化变量,建立了双层规划模型,上层模型的目标函数是使网络的总出行时间最小,下层模型由交通方式划分模型、小汽车客流分配模型和公交客流分配模型3部分组成,并采用遗传算法对模型进行了求解,通过算例验证了模型的有效性。结果表明：在进行公交专用道线网规划时,交叉口的延误不可忽略;在考虑交叉口延误的基础上,对区域信号配时优化可进一步降低网络的出行总成本。     

考虑碳排放影响的物流园区布局优化研究

合理的物流园区功能区布局有助于提高物流作业效率、降低物流成本.在考虑碳排放影响基础上,提出一种结合拓展环境负荷模型（Stochastic Impacts by Regression on Population, Affluence, and Technology, STIRPAT）与系统布局规划理论（Systematic Layout Planning, SLP）的物流园区布局优化方法,针对物流园区的功能布局需求,采用Kaya扩展恒等式与对数平均迪氏指数模型（Log Arithmic Mean Divisia Index, LMDI）进行因素选择及分解,通过构建STIRPAT碳排放模型,对员工规模、产业结构、能源结构及能源强度等因素进行回归分析,探讨物流园区碳排放的影响机理.然后,以改进SLP法为依据,采用灰色预测模型划分货运需求状态并基于马尔科夫链进行预测结果修正,以货运搬运成本最小、综合相关性最大、碳排放量最低为优化目标,采用多种群遗传算法进行布局优化方案求解.实例分析结果表明：物流园区布局优化时,非物流关系及综合相关性分析中需要考虑与园区运营及运输组织相关的产业结构和能源强度因素...     

考虑随机行驶时间的单线路公交时刻表设计优化模型

研究了车辆随机行驶时间情况下的单线路公交时刻表设计问题.考虑了公交运营者主观偏好对最优时刻表设计的影响,建立了以车辆到站时刻偏差和车辆超时行驶时间的权重之和最小为优化目标的随机期望值模型.采用Monte Carlo仿真和不等式约束的方法将该期望值模型转化为线性规划模型,然后使用优化求解器CPLEX求解模型.最后通过一个算例,分别对模型中可用的线路行驶时间参数、晚于时刻表到站时刻偏差的惩罚系数、车辆超时行驶时间的惩罚系数及随机行驶时间的方差进行了灵敏度分析.     

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.     

基于交通态势可视化分析的公交专用道布局

交通拥堵问题是困扰城市的普遍难题,科学地规划公交专用道是在城市道路空间资源有限的情况下提高运输效率的有效手段。探讨如何利用交通态势数据和路网信息来规划和评估公交专用道布局问题。首先选取公交专用道布局的研究范围,借助道路交通信息技术,利用交通路况分析与发布平台的大数据,将区域交通态势可视化,做交通路网态势评价,提出该区域的公交专用道布设方案。再从路网整体效益出发,构建以碳排放量最小和系统总出行时间最少为优化目标的多目标优化模型,分析设置公交专用道的效益。最后以南昌市中心某片区为例,选取交通拥堵严重、暂无公交专用道、且满足公交专用道设置条件的路段提出公交专用道布设方案,结果表明设置公交专用道能减少路网中车辆碳排放、改善路段的整体通行效率,减碳平均优化率为4%,时间效益平均提升5%,可知本文提出的优化方法有利于得到合理有效的公交专用道优化方案,为城市交通管理者提供决策依据。     

基于综合评价指数的城市公交线路选择优化模型

为了提高公众出行效率,针对城市公交线路的选择问题,提出了公众出行的任意两站点间公交线路优化选择模型,给出了相应的模型实现算法。通过设置权重因子α,综合考虑换乘车次数、乘车时间和乘车费用3个主要因素,在换乘车次数不超过两次的情况下,将乘车费用和时间融合成一个综合评价指数,建立了线路优化选择模型,并以北京公交的线路选择为实例,得出了直达、一次换乘车和两次换乘车的具体结果。给出α取值为1时的建议性线路,从而验证了模型和算法的合理性和实用性。依据此模型的每次线路选择,都能反映公众出行时需要考虑的3个主要因素,在上述条件下该模型具有一定的通用性。     

城市轨道交通网络布局的双层优化模型

为了有效布设轨道交通网络,考虑可达性约束与轨道线网合理规模约束,建立了城市轨道交通网络布局优化的双层模型。该模型上层为一个多目标函数,其使得总出行时间最少,轨道交通线网总长度最少及总换乘次数最少;下层通过容量限制分配方法将客流在轨道交通线网上进行分配。算例结果表明,运用该双层模型可对所有可能的轨道交通线路进行筛选,并得到最优的线路网络布设方案。该模型可用于城市轨道交通规划中,对线路网络进行优化布局。     

农作物布局优化模型的初步研究

利用系统科学方法探讨农作物优化布局的数学表达方式,给出了资源有限,市场容量一定情况下,不同经济效益含义所对应的农作物优化布局的数学模型体系,并讨论了考虑间（套、复）种和不同考虑间（套,复）种２种模型体系的应用和改进方向。     

考虑随机时间的重置期权定价模型

利用等价测度和鞅的方法,以外汇市场的波动率为重设点依据的情况下推导了随机时间重置期权中的欧式看涨期权的定价公式.     

城市公交线路的优化选择

通过对当前城市公交线路的特点和乘客出行需求的分析,提出了把检索可行线路和选择最优线路分开操作的数据存储模型和算法,成功地解决了在公交线路选择中出现的多种难题。