出租车合乘问题

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1、出租车合乘方案摘要出租车的合乘可以在不增加运营车辆的总数的情况I提高运行力，有助于缓解打车难的现象，并且符合“低碳环保”的理念，同时能够降低乘客的出行成本，提高司机收入。本文针对城市区域网络内一定数量出租车作合理指派，组织乘客组间的合乘，利用优化模型确定每辆出租车合乘路径及所载各乘客组的乘车费用。针对问题一，本文根据已知乘客的起点和终点坐标数据，并结合出租车的位置坐标，绘制图像，得到了出租车的分布情况和乘客的需求情况。为了简化出租车和乘客的匹配问题，本文引入“最近邻”思想，以每位乘客为中心建立菱形方程

2、

3、Ar

4、+

5、A，y>e，每位乘客与其他乘客的起始坐标和终点坐标满足此方程，便认为可以合乘，其中e为合乘阈，划分乘客合乘据点，同样出租车也划分据点。基于模式A，本文以路程、出租车匹配人数为决策变量，以乘客等待时间最短，车辆数最少，路径最短为目标函数，建立多目标优化问题，采用遗传算法进行求解；基于模式B,由于乘客只要在同一条路径上便可合乘，本文从横向和纵向两个方向考虑，简化了路径的选择，以0-1路径变量，合乘费率为决策变量，以合乘用吋最少，总费用最少为0标函数，转化为线性优化问题，并给出遗传算法的步骤进行

6、求解。具体的计算结果见txt文件。针对问题二，本文为了解决乘客上车坐标散点图不均匀分布的问题，提出利用网格节点建立出租车固定候车点的想法，类似于我国各大机场、铁路和汽车客运中心的出租车等候区。在计费方式上，本文在方案A的基础上引入“对司机的时间补足费用”和“对乘客路程绕行补足费用”两个变量，一方面让司机的收入和乘客的费用实现“双赢”，另一方面使计费方式简单；。最后综合算出折减比例因子。针对问题三，本文以长沙市为例，计算出新合乘方案计费方式；若相同地点上车，乘客各支付合乘路段费用的60%;若不同地点上车

7、，第一组乘客支付合乘费用的65%,第二组乘客支付合乘费用的75%。然后提取问题附件中15组乘客信息，计算出他们分别在合乘模式A、B情况下不同的支付费用，并与新合乘方案进行比较。发现新合乘方案不局限于模式A、B的合乘规则，更加合理，得出新合乘方案更加适应于当前的社会发展情况和交通情况的结论。关键词：多0标优化遗传算法合乘粒子群算法一、问题重述1.1出租车行业的概况出租车是目前社会上人们普遍选择的出行工具；目前，面临着道路资源匮乏、交通拥挤日益严重、出租车空驶率高等境地，通过合理引导出行行为，提高出租车的

8、利用率，控制出租车的数量是缓解城市交通拥挤的关键。至此，出租车的合乘就显得尤其重要。出租车合乘是指一辆出租车可以根据路线相同或相近的情况同时搭乘两位或多位互不相识的乘客，每位乘客通常只需支付低于各自独乘时的车费，而司机则收入所有乘客支付的车费总和。出租车的合乘可以在不增加运营车辆的总数的情况下提高运力，有助于缓解打车难，并且符合“低碳环保”的理念，同时能够降低乘客的出行成本，提高司机收入。因此，有相当一部分乘客和司机愿意接受出租车的合乘,特别是在打车的高峰时段。0前有些城市或公司实行的合乘方案主要有以

9、下两种模式：模式A（相同起点）：合乘乘客必须在同一地点上车，顺路去往相同或不同R的地。合乘乘客各支付共同路段车费的a%（两人合乘时，50

10、打车需求信息，实时调度合乘路线，途中接受乘客上车，并允许适当绕行。1.2需要解决的问题1、假设某城市的路网为正方形网格，网格边长为500米，道路均可双向行驶。附件request,csv给出该城市某日某时刻之前的3分钟内的打车需求数据，附件taxi,csv为当前空驶的出租车的位置信息。请你们考虑合乘人数、乘车时间、绕行状况和实际行驶路线等因素，给出上述两种合乘模式的计算结果及其相应的算法，使乘客等待时间尽量短，所需出租车的数量尽量少，并以目前讼沙市的出租车价格，在模式A中取a=60,模式B中的“一口价”

11、取正常价格的70%时，给出相应的车:费结果。"2、模式A的计'费原则简单明了你，但构成合乘的条件较严格，合乘比例偏低；模式B的方案灵活，构成合乘的条件较低，可提高合乘的比例，但因途屮接客常常会发生绕行，未构成合乘时则会影响司机的收入，容易引发乘客或司机不满。为了更充分地调动乘客、司机等各方参与合乘的积极性，你们可以对上述模式加以改进，设计一个高效且较易于操作的合乘方案及其相应的算法，并设计与之相适应的合理的车费计算办法（暂不需要考虑公司现有调度平台和手机