常規(guī)公交車輛行車計(jì)劃智能化編制及調(diào)整方法研究.pdf

1、改革開放三十多年來,我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了舉世矚目的成績。伴隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,人民群眾日益增長的交通出行需求與現(xiàn)有道路交通設(shè)施所提供的交通供給之間的矛盾日益突出。城市交通擁擠堵塞己成為制約城市可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸之一,并在很大程度上影響了城市經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展及人民生活水平的提高。為緩解日益嚴(yán)峻的交通供需突出矛盾,促進(jìn)整個(gè)城市的可持續(xù)發(fā)展,必須引導(dǎo)城市交通向以公共交通為主體的方向發(fā)展。在城市人口密度大、道路資源相對十分

2、有限的中國國情下,優(yōu)先發(fā)展城市公共交通己成為緩解我國城市交通壓力的有效措施和必然選擇。
　　 公交車輛行車計(jì)劃是公交車輛運(yùn)營調(diào)度的重要依據(jù),是整個(gè)公交企業(yè)工作的綱領(lǐng)性文件之一。公交車輛的行車計(jì)劃智能化編制是優(yōu)先發(fā)展城市公共交通的重要體現(xiàn),同時(shí)也是提高運(yùn)輸效率、增強(qiáng)公交吸引力、緩解城市交通擁堵的有效途徑。論文圍繞常規(guī)公交車輛的行車計(jì)劃智能化編制及調(diào)整,按照“規(guī)劃——管理”的思路,將常規(guī)公交車輛的行車計(jì)劃研究分成“靜態(tài)——動態(tài)”兩部

3、分(以靜態(tài)調(diào)度規(guī)劃編制車輛行車計(jì)劃,用動態(tài)調(diào)度技術(shù)調(diào)整車輛行車計(jì)劃)來構(gòu)架論文骨干。論文的主要內(nèi)容如下:
　　 1)通過分析常規(guī)公交車輛行車計(jì)劃的傳統(tǒng)編制方法,從常規(guī)公交車輛調(diào)度流程、調(diào)度組織形式和現(xiàn)場調(diào)度等三個(gè)方面分析了傳統(tǒng)編制方法的不足,并在其基礎(chǔ)上提出改進(jìn)的車輛行車計(jì)劃智能編制方法。以美國城市公共交通管理局的智能公共交通系統(tǒng)項(xiàng)目為參考,論文給出了常規(guī)公交車輛行車計(jì)劃的智能化編制及調(diào)整流程圖,明確了智能化的具體體現(xiàn)。

4、　　 2)從交通工程學(xué)科的角度出發(fā),分別從人、車、路、環(huán)、管五個(gè)方面,對常規(guī)公交車輛行車計(jì)劃編制及調(diào)整所需信息的獲取與處理進(jìn)行了分析;綜合利用乘客出行行為特征、公交站點(diǎn)附近土地用地性質(zhì)和公交站點(diǎn)換乘功能影響等多元信息來改進(jìn)公交線路客流OD推算。
　　 3)為編制常規(guī)公交車輛的行車時(shí)刻表,對線路車輛靜態(tài)調(diào)度進(jìn)行了研究。綜合考慮乘客和公交公司利益,對發(fā)車間隔和車輛滿載率進(jìn)行約束限制,建立了線路發(fā)車間隔優(yōu)化模型并詳細(xì)介紹了模型的遺傳

5、算法求解方法,從選擇算子、交叉算子、控制參數(shù)和終止條件四個(gè)方面對標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法進(jìn)行改進(jìn),得到了進(jìn)化效果更好的改進(jìn)遺傳算法。最后,通過國內(nèi)具體公交線路的實(shí)際數(shù)據(jù)對模型及其求解算法進(jìn)行算例分析。
　　 4)在單條線路行車時(shí)刻表研究的基礎(chǔ)上,著重考慮“換乘時(shí)間”,以區(qū)域內(nèi)乘客在不同公交線路間的換乘等待總時(shí)間最小為目標(biāo),以線路車輛調(diào)整時(shí)間為模型變量,建立公交車輛的區(qū)域行車時(shí)刻表優(yōu)化模型,并利用LINGO軟件編程求解模型。最后,通過區(qū)域范圍

6、內(nèi)幾條具體公交線路的實(shí)際數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行了算例分析,通過軟件編程求解模型,編制出區(qū)域車輛的時(shí)刻表。
　　 5)對常規(guī)公交車輛行車計(jì)劃的編制進(jìn)行了研究。論文從公交車輛線路行車計(jì)劃的編制方法入手,介紹了車輛的線路行車計(jì)劃編制方法。引入排序理論,建立了公交車輛區(qū)域行車計(jì)劃的固定工件排序模型,并重點(diǎn)討論了四類特殊的公交車輛行車計(jì)劃問題:續(xù)航時(shí)間約束下的公交車輛行車計(jì)劃編制問題、維護(hù)時(shí)間約束下的公交車輛行車計(jì)劃編制、不同權(quán)重系數(shù)下的公交車輛

7、行車計(jì)劃編制、不同匹配約束下的公交車輛行車計(jì)劃編制。針對這四類行車計(jì)劃編制問題,從排序理論出發(fā)建立各自對應(yīng)的固定工件排序模型,并分別給出四類模型的求解方法。通過證明FIFO貪婪算法的優(yōu)勢,給出了一種新的求解算法,該算法不僅適用于離線問題的求解,同時(shí)適用于在線問題的求解。使用了國外某市某區(qū)域范圍內(nèi)幾條具體公交線路上的車輛行車時(shí)刻表信息和GPS實(shí)時(shí)信息,分別從離線和在線兩個(gè)方面對模型和算法進(jìn)行了算例分析。以所需的公交車輛數(shù)最小為目標(biāo),對區(qū)域

8、公交車輛行車計(jì)劃編制進(jìn)行了優(yōu)化,取得了較為滿意的結(jié)果。
　　 6)為適應(yīng)實(shí)際運(yùn)營,討論了常規(guī)公交車輛行車計(jì)劃的調(diào)整問題。著重討論車輛晚點(diǎn)到站異常情況下車輛行車計(jì)劃的調(diào)整問題。然后以智能化獲取和傳輸信息的技術(shù)手段為出發(fā)點(diǎn),從移動通信技術(shù)的發(fā)展入手,提出基于VANET的公交車輛動態(tài)調(diào)度技術(shù),并詳細(xì)地介紹了VANET的概念、發(fā)展現(xiàn)狀及主要研究內(nèi)容,之后研究了VANET下公交車輛動態(tài)調(diào)度無線通信的連通性,分析了單車道的情況,得到了單車道