公交網(wǎng)絡設計問題及其遺傳算法.pdf

1、公交網(wǎng)絡設計問題(Bus Network Design Problem)是為應對都市日益增加的出行需求而進行的交通網(wǎng)絡優(yōu)化問題,是運籌學中經(jīng)典的優(yōu)化問題。
　　遺傳算法是一種模擬自然界生物進化的搜索算法,由于它具有很強的全局搜索能力和較好的魯棒性而成為求解公交網(wǎng)絡設計問題的有效方法。本文介紹了遺傳算法的基本理論,基于接運公交網(wǎng)絡和干線公交網(wǎng)絡設計問題的特點提出了改進的混合遺傳算法。為了自由應用兩點間的可行路徑和最短路徑,又設計了一

2、種能夠給出全部可行路徑的最短路徑算法。
　　本文將遺傳算法和公交網(wǎng)絡設計問題結合起來,建立了基于最小花費的公交網(wǎng)絡問題的數(shù)學模型,根據(jù)問題可行解的結構,提出相應的混合遺傳算法,該算法采用優(yōu)先權編碼通過解碼得到可行解,再通過改進的交叉、變異方法得到較優(yōu)解,從而實現(xiàn)該問題的求解。最后,實證分析驗證了應用改進的遺傳算法求解公交網(wǎng)絡設計問題的有效性和可行性。
　　全文共分五章:
　　第一章,介紹了公共交通的發(fā)展歷程,接運公交網(wǎng)

3、絡和干線公交網(wǎng)絡設計問題的背景及目前的研宄現(xiàn)狀。另外,還簡單介紹了遺傳算法的理論知識。
　　第二章,提出了基于可行路徑的最短路徑算法及算法的詳細步驟。與傳統(tǒng)的Dijkstra算法和Hoyd算法相比,本算法不僅能夠給出任意兩點間的最短路徑及距離,而且能夠給出任意兩點間的所有可行路徑及其距離。因而在處理突發(fā)道路事故等交通實際問題中更具有應用價值。
　　第三章,研宄接運公交網(wǎng)絡設計問題。基于最短路徑和中垂線分區(qū)兩種聚類方法,以乘客

4、、公交公司和軌道交通運營者三方的總花費最小為目標函數(shù),通過改進的染色體編碼和遺傳操作策略方法,成功解決了多對一模式下的接運公交網(wǎng)絡設計問題,有效化解了公交線路重疊和服務交叉問題。另外,還考察了線路長度和乘客需求對公交線路條數(shù)、發(fā)車頻率和總花費等網(wǎng)絡性能指標的影響。實例說明,基于分區(qū)聚類方法的接運公交網(wǎng)絡設計方案不僅能夠完全覆蓋服務區(qū)域,而且有助于消除線路冗余,降低總花費。
　　第四章,研宄干線公交網(wǎng)絡設計問題,同時結合線路設計和頻