最优路线模型

《最优路线模型》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、乘坐公交车优化方案设计摘要：本题是一个公交线路查询的优化问题。根据乘客对换乘次数少、出行时间短以及出行费用低的不同需求，找出适合乘客的最优公交出行线路。我们通过上网查询，搜集整理得到站点之间直达、一次换乘和二次换乘的所有可行线路。通过将公交乘车的合理简化，即乘车耗时简化为与站点数目成正比，而换车时间为定量，以计算各条线路的总耗时。为了找到符合需求的最优线路，我们抓住换乘次数、出行时间和出行费用这三个影响线路选择的主要因素，针对三个影响因素重要程度相差较大的情况，建立了基于影响因素优先级的线路选择模型，即模型三。相反地，针对三个影响因素的重要程度相差不大的情况，

2、我们在模型四中制定了因素的重要性尺度和综合评价指标，通过量化的方法建立了基于综合评价的线路选择模型。在论文的最后，我们首先对“最大换乘次数为两次”的模型假设进行讨论，通过分析肯定了假设的合理性。其次，通过对模型三与模型四这两种最优线路选择方案进行比较，分析了各自的优劣。关键词公交路线选择需求优先级综合评价1.问题提出：公共交通作为长沙市交通网络中的重要组成部分，由于公共交通对资源的高效利用，使得通过大力发展公共交通，实行公交优先成为缓解日趋严重的道路交通紧张状况的必然选择。况且随着人们在长沙市中各个地方活动的频度不断增加，长沙市公共交通在现代化都市生活中起着越

3、来越重要的作用。然而，面对迅速发展和不断更新的长沙市公共交通网，如何快速的寻找一条合理的乘车路线或换乘方案，成为长沙市居民和外地游客一个比较困惑的问题。根据长沙市居民和外地游客的需要研究公交出行路径优化算法，寻找并提供一条或多条快速、经济、方便的从出发点到目的地的最优乘车或换乘方案，是公共交通系统中最基本最关键的问题。一公务人员从长沙火车站（五一路火车站）下车在一天时间内到如下地点：长沙市政府、中南大学新校区、黄兴路步行街办事，并回到长沙火车站（五一路火车站）。为了提高该公务员的出行效率，设计出任意两公交站点之间线路选择最优问题的一般数学模型。2.问题分析:近

4、几年来，城市的公交系统有了很大的发展。公交运输的覆盖面越来越广，公交线路也日益增多，公共交通逐渐成为绝大多数出行者的首选方式。发达的城市公交系统使得公众的出行更加通畅、便利，同时也给人们出行乘车线路的选择带来了一定的困扰。方便、快捷、经济的公交出行线路方案，不仅可以方便公众的出行，同时也为城市交通减少了不必要的交通流量，有利于提高城市交通的运行效率，展现城市的现代化风貌。影响公交出行线路选择的因素:在研究公交最优路线选择的算法时，应该从实际情况出发考虑。因此，我们有必要先了解乘客出行时所考虑的因素，通过对乘客出行心理、行为的研究来确定模型的优化目标和约束条件。

5、按照传统的想法，乘客总是选择从起始点到终点的最短路径。研究表明,最短路径并不是决定公交线路选择的主要因素。其它因素却是十分重要的影响因素。通常受到以下几个因素的作用。（1）换乘次数：指乘客在完成一次出行过程中所换公交车的次数。（2）出行距离：包括车上距离和车外距离。车上距离指乘客完成一次出行的过程中，乘坐的所有公交车辆行驶的总距离,在本模型中，由于相邻车站的平均行驶时间已知，因此车上距离体现在车上耗时上。（3）出行耗时：指乘客在一次出行过程中所需的时间，它也包括车上和车外部分。车上耗时即指乘客在公交车辆上花费的总时间。车外耗时除了在车外距离部分所耗的时间外，还

6、包括在车站等车的时间。（4）出行费用，指的是乘客在完成一次出行过程中所花的车费。针对如此多的因素，有时很难做出有关出行方案的准确判断。因此，我们根据人们出行的实际需要，分别针对出行方便（换乘次数最少）、快捷（出行耗时最少）、经济（出行成本最低）提出两站之间多种的乘车方案，以便乘客根据自己的不同需要进行择3.模型假设：3.1每辆公汽的行驶平均速度相同，每两个站点之间的距离相同。3.2相邻公汽站平均行驶时间(包括停站时间)：3分钟。3.3公汽换乘公汽平均耗时：5分钟(其中步行时间2分钟，候车时间3分钟)。3.4公汽票价分为单一票价与分段计价两种。其中单一票价为：普

7、通车为1元，空调车为2元。3.5出行耗时从起始站点的上车时刻算起，不考虑有关起始站点的步行时间和候车时间。3.6出于对经济的考虑，不考虑对换乘3次以上的方案。3.7中南大学新校区还未开通公汽，因而要到中南大学新校区，到中南大学坐校车是最优方案4.符号说明：Ti-------第i条方案路线消耗时间的总和Ni-------第i条方案路线换乘的次数ni-------第i条方案路线的总站数t1i------第i条方案路线在公交车上消耗时间的总和t2i------第i条方案路线在公交换乘上时间消耗的总和Ci-------第i条方案路线的总费用c（iAB）第i条方案路线区

8、段的票价Wk（k=1,2,3)--第k