基于蚁群算法的公交出行方案研究

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1、北京交通大学硕士学位论文基于蚁群算法的公交出行方案研究姓名：李永亮申请学位级别：硕士专业：交通运输规划与管理指导教师：宋瑞20080501中文摘要随着交通拥挤问题的日益严重，大力发展公共交通已经成为解决城市交通问题的主要措施之一。但是，面对迅速发展和不断更新的城市公共交通网络，如何通过一种快捷、方便、直观的方式为乘客找到一种合理的出行方案，并为乘客提供尽可能多的出行信息，是城市公共交通乘客信息服务系统建设的重要课题。本文在总结分析国内外相关研究成果的基础上，围绕公交出行方案及相关算法进行了如下研究：首先，对城市公共交通系统构成进行了研究。分析了常规公交、轨道

2、交通、快速公交三种公共交通方式的特点并进行比较。在此基础上，分析了城市综合公共交通网络的数学模型和拓扑结构。其次，对公交出行广义费用进行了研究。分析了影响乘客出行方式选择的各种因素，包括：时问因素、经济因素、换乘因素、舒适性因素。在此基础上提出了公交出行广义费用模型和公交出行决策模型。第三，对路径选择算法进行了研究。在研究已有算法的基础上，分析了蚁群算法的基本原理，并通过实验的方式研究该算法初始化和相关参数的设置。之后提出了利用蚁群算法搜索公交出行方案的方法，并结合具体的算例进行分析。最后，结合以上研究设计城市公交出行查询系统，并实际生成给定站点间的出行方案

3、，验证了研究的可行性。关键词：公共交通：广义费用；出行方案；蚁群算法分类号：[U491；491．1+2；U491．1+3；U491．1+7】111ABSTRACTNowadays，thedevelopmentofpublictransithasbecomeoneofthemostimportantmethodstosolvethetrafficproblems，asthesituationofcongestionisgettingworsedaybyday．However,itisveryimportantforthepassengerstofindarea

4、sonabletripplaninthegrowingpublictransitnet．Anditisalsoanimportantpartofpassengerinformationsystem．Onthebasisofresearchachievements，theresearchesaboutthepublictripplanandrelatedalgorithmsareasfollows．Firstly,thestructureofurbantransitisstudied．Thecharacteristicsofconventionalpublic

5、transit，railwaytransitandBRTtransitareanalyzedandcompared．Then，themathematicalmodelandtopologicalstructureofurbantransitnetworkarestudied．Secondly,thegeneralizedcostofpublictransitisstudied．Basedontheinfluencingfactorsincludingtime，cost，transferandcomfort，thegeneralizedcostmodeland

6、thepathoptimizationmodelareproposed．Thirdly,thepathchoosingalgorithmisstudied．Basedonthealgorithmsthatexist，theprincipleofantcolonyalgorithmisintroduced，andthenthesettingofinitializationandparametersareanalyzed．Afterthat，themethodtosearchthetransittripplanusingantcolonyalgorithmisp

7、utforward．Anexampleisgiven．Finally,based011theresearchesabove，theurbanpublictransitsyStemisdesignedandthetripplanbetweentwogivenstationsissearchedrealistically．KEYWORDS：PublicTransit；GeneralizedCost；TripPlan；AntColonyAlgorithmCLASSNO．-[U491；491．1+2；U491．1+3；U491．1+7】图目录图l本文研究的技术路线图

8、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5图2城市