基于模拟退火的混合布谷鸟算法求解公交调度问题

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1、工程硕士学位论文基于模拟退火的混合布谷鸟算法求解公交调度问题作者姓名尹诗德工程领域交通运输工程校内指导教师许伦辉教授校外指导教师甘勇华高级工程师所在学院土木与交通学院论文提交日期2018年4月HybridcuckooalgorithmbasedonsimulatedannealingforsolvingbusschedulingproblemADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YinShideSupervisor：Prof.XuLunhu

2、iSeniorEngineer：GanYonghuaSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：U491学校代号：10561学号：201521007596华南理工大学硕士学位论文基于模拟退火的混合布谷鸟算法求解公交调度问题作者姓名：尹诗德指导教师姓名、职称：许伦辉教授申请学位级别：工程硕士工程领域名称：交通运输工程论文形式：□产品研发ꇶ□工程设计ꇶ应用研究ꇶ□工程/项目管理ꇶ□调研报告研究方向：智能交通系统论文提交日期：2018年4月13日论文答

3、辩日期：2018年6月1日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：谭满春委员：许伦辉、刘伟铭、林培群、甘勇华摘要改革开放以来，我国经济快速发展，人民生活水平不断提高，机动车也呈逐年递增趋势，由此引发的交通拥堵和环境污染愈演愈烈。要妥善解决此交通问题，就要大力发展城市道路公共交通,建立先进、智能化的公交系统，实行公交优先战略。公交调度是公交公司运营的核心工作之一，而调度优化工作的关键是制定出合理的发车间隔，从而降低企业运营成本，提升运营效率和服务水平。近些年来，我国公交事业得到了

4、大力发展，公交调度也衍生出了很多优化方法，但鉴于其复杂性和特殊性，这一问题至今没有得到很好的解决。公交调度问题具有多目标非线性特征，采用传统数学方法已经难以有效解决。但是随着优化理论的发展，多样化的群智能算法被逐渐运用到公共交通调度优化问题上来，有效地解决了这一难题。本文在对调度优化与群智能优化算法的研究成果基础上，重点研究了布谷鸟算法。由于布谷鸟优化算法提出较晚，国内外研究成果不多，且尚未引入到公交调度问题上，所以开展对布谷鸟算法的理论研究，有很重要的意义，将布谷鸟算法应用到公交调度优化问题中，有很大的

5、研究价值。布谷鸟捜索算法具有理论清晰、参数少、易扩展、全局搜索能力强、易于实现等优点，研究表明，CS算法比遗传算法、人工蜂群算法、粒子群算法等典型群智能算法具有更高的效率，可在较少的函数求解次数下得到更好的优化结果。针对原始布谷鸟算法易陷入局部最优解、搜索质量不高等缺点，本文改进了搜索步长，并将模拟退火算法与之相结合，设计了模拟退火-布谷鸟算法，经测试函数验证，该混合布谷鸟算法与标准布谷鸟算法相比有结果更优，收敛速度更快的优点。本文结合公交车辆调度自身的特点，兼顾公交公司与乘客双方的利益，以发车间隔为自变

6、量建立公交车辆调度模型，将该混合布谷鸟算法引入公交调度中，通过实例验证了该算法的科学性和可行性，为求解公交调度优化问题提供了一种新思路。关键词：交通拥堵；公交调度优化；群智能算法；布谷鸟算法；公交调度模型IABSTRACTSincereformandopeningup,China'seconomyhasdevelopedrapidly,people’slivingstandardshavebeencontinuouslyimproved,andmotorvehicleshavealsobeenincrea

7、singyearbyyear,whichcausedtrafficcongestionandenvironmentalpollutionintensified.Tosolvethetrafficproblemsproperly,wemustvigorouslydevelopthepublictransportationonurbanroads,establishadvancedandintelligentpublictransportsystems,andimplementpublictransporta

8、tionprioritystrategy.Thebusdispatchisoneofthecoretasksofthebuscompany,thekeytoschedulingoptimizationistodevelopreasonabledepartureintervals,soastoreduceoperationcostsofthecompanyandimproveoperationefficiencyandservi