融雪剂撒布车路径选择与优化研究

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1、工学硕士学位论文融雪剂撒布车路径选择与优化研究RESEARCHONVEHCILEROUTINGOFSNOWEMERGENCYSALTING刘刚哈尔滨工业大学2009年6月PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn国内图书分类号：U418.4+1国际图书分类号：656工学硕士学位论文融雪剂撒布车路径选择与优化研究硕士研究生：刘刚导师：安实教授申请学位：工学硕士学科、专业：交通运输规划与管理所在单位：交通科学与工程学院答辩日期：2009年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学PDF文件使

2、用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cnClassifiedIndex:U418.4+1U.D.C:656DissertationfortheMasterDegreeofEngineeringRESEARCHONVEHCILEROUTINGOFSNOWEMERGENCYSALTINGCandidate:LiuGangSupervisor:Prof.AnShiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:Transportati

3、onPlanningandManagementAffiliation:SchoolofTransportationScienceandEngineeringDateofOralExamination:June,2009University:HarbinInstituteofTechnology-II-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要我国的东北、西北、华北地区地处北温带，冬季降雪较多且降雪期长，路面积雪、结冰严重影响道路交通系统的正常运

4、行，除冰雪已经成为冬季道路养护工作的一项重要任务。冬季道路养护作业效率的提高和养护成本的降低，不仅仅依赖于先进技术与设备的发展，同时还依赖于管理者的决策优化。科学的规划融雪剂撒布车路径可以提高养护效率和降低养护成本，但由于道路网络的复杂性和各种约束条件的限制，依靠经验积累人工安排车辆作业路线是无法实现的。论文通过对融雪剂撒布车作业情况的调查分析，将融雪剂撒布车作业路线规划抽象为弧路径问题（ArcRoutingProblem，ARP），并建立最小化作业车辆数和车辆总行驶里程的数学模型。通过路网转换，将最小化作业车辆数问题转换

5、为约束条件最小生成树问题，并采用分支定界法进行求解；综合考虑路网结构、容量限制、负载平衡、服务连续性等因素，基于一定合理的前提和假设，本文对一般ARP模型进行了适当改进及扩充，建立了符合融雪剂撒布车作业特点的数学模型。ARP问题已被证明是一种NP难问题，采用精确算法很难用于实际大规模路网的求解，因此本文采用改进的遗传算法对模型求解。在算法的初始阶段利用一种新颖的染色体构造机制形成种群；在种群的内部进化中，采用了局部搜索策略，加快种群的优化进程。在实验环节，利用真实数据进行了大量实验对比测试，找到了算法运行的一组最佳参数配置

6、。最后，通过算例分析对模型和算法的实用性、高效性进行了检验。算例结果表明，本文计算的最优方案与人工安排方案对比，在总里程上节省了约8.89%，不但实现了行驶路线的经济性，也一定程度上考虑了路线划分的合理性，有助于提高相关部门的科学管理水平，具有很大的应用价值和推广潜力。关键词冬季道路养护；车辆调度；约束条件最小生成树；弧路径问题-I-PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThenortheast,northwestandnort

7、hareaofChinaarelocatedinthenorthtemperatezone,sothesnowfallisusuallylargeandhasalongerduration.Thetransportsystemisseriouslyaffectedbytheiceandsnowcoveredpavements,sosnowandiceremovalhasbecomeanimportanttaskinwinterroadmaintenance.Improvingtheoperations’efficiency

8、andreducingtheoperations’costdon’tjustrelyonadvancedtechnologyandequipmentdevelopment,butalsodependonthemanagerstooptimizethedecision-making.Optimizatio