公交线路设计

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1、成都市三环线——绕城高速西北区域公交路线的设计摘要本文将实际统计搜集的公交路线数据抽象处理成为公交网络赋权图，根据各项路线评价指标对公交网路进行评价，并依据指标模拟生成公交路线解空间，根据不同需求利用模拟退火算法求得较优解实现公交线路的重新规划。第一问：针对公交线路设置的评价问题，我们首先确立了公交线路长度，公交线路占有比率，线路非直线系数和站点覆盖率四个重要的评价指标，在收集到的该区域公交车数据及其他相关信息的基础上，运用主观线性加权法，对交通网络路线给出了合理性和科学性的评价指标，当指标值小于

2、0.05（标准范围）时，认为路线的设置是合理的，而该区域的指标值为0.0869，以此确定了该区域公交线路有重新规划的必要。第二问：针对公交线路的规划问题，首先利用dijstra算法生成交通路线可行备选路线，并以第一问的合理指标为约束删选路线，建立交通路线解空间。然后分别根据人口密度和地区主要服务功能服务点，如学校、政府等模拟设计客流分布矩阵，以及根据实际道路路况设模拟计出行代价矩阵，以出行时间总成本最小为目标，建立单目标优化模型，利用模拟退火算法求得较优解，所得的较优解公交网络就是对现有公交网络从

3、公众服务能力角度优化得到的规划结果。第三问：针对公交路线长度和公汽运营成本关系以及考虑乘客出行方便,我们引入第二问中做理想平均处理的发车频率，并利用发车频率和运营成本及出行方便程度的关系，建立单目标优化模型，求解出每条路线的最佳发车频率，使每条公交路线兼顾公汽成本和出行方便的因素。然后再根据发车频率对公交网络出行时间代价总成本的影响，利用同第二问相同的模拟退火算法求得优化的公交网络。第四问：通过查阅资料预测未来该区域发展对该区域人口分布，客流分布的影响，以及地铁线路的铺设对该区域交通路况压力的缓解

4、以及线路出行的影响，采用固定原公交路线临近地铁的站点的方法重新构造交通路线解空间，然后根据人流变动对公交网络出行时间代价总成本的影响，建立多目标优化模型，利用模拟退火算法求得优化的公交网络。关键字：主观线性加权法单目标优化模型公交路线解空间模拟退火算法25一.问题重述成都市三环线——绕城高速西北区域公交路线的设计随着成都市经济文化的蓬勃发展，越来越多的成都居民选择到三环路以外的区域居住。不仅如此，在三环线——绕城高速片区聚集了越来越多的企业、学校和商业网点。随着该区域的开发，一个问题越来越凸显出来

5、——公共交通网络不够完善。成都市现有的公交路线覆盖范围主要涉及成都市主城区，但郊区的公交路线和数量都较少，无法满足人民群众日益增加的出行要求。鉴于此况，成都市交委力争今年在成都市三环路至绕城高速公路区域内部分没有开通公交车的地区，实现公交全覆盖。明确选择成都三环线——绕城高速的西北区域范围（必须包括大丰镇、安靖镇、犀浦镇和高新西区等重点区域），利用数学模型回答下列问题：1、收集目前在该区域通行的公交车数据及其他相关信息，对当前公交路线设置的合理性和科学性进行评价；2、在考虑人口密度、交通路况等基础

6、上，对该区域的公交路线进行合理的规划设计，以满足居民在该区域内或区域外工作和生活的需要；3、由于该区域范围较大，因此部分公交路线可能较长，请在考虑公交公司运营成本和居民出行方便的基础上，重新规划该区域的公交线路；4、根据成都地铁发展规划，到2020年三环线——绕城高速的西北区域会覆盖地铁路线。以附件提供的地铁路线为依据，考虑地铁换乘和未来该区域发展，重新对该区域的公交线路进行规划设计。二、问题分析2.1问题一的分析本题第一问主要先针对西北地区的现有交通路况进行数据的查询统计，并针对其交通服务能力和

7、公交系统运作效率对其公交路线的非直线系数，公交路线的总长度，公交线路占有比率，站点覆盖率用主观线性加权对其进行科学性合理性的评价。2.1问题二的分析对于本题第二问，需要我们对交通路线进行重新规划，在公交路线承载情况下，对于整个交通网络我们以交通网络完成一个周期内内各个地区人们出行需求的时间总代价大小为衡量一个交通网络服务能力的主要依据设计交通网络。25依据第一问的约束条件我们很难对具体的某个交通网络进行优化设计，但是我们可以依据第一问的评价因子，对交通路线网络在一定范围内进行约束。我们引入交通路线

8、解空间的概念，我们为现有的每条交通路线进行一定的约束，并在约束范围内给定其一定数量的备选路线，这些备选路线时严格按照约束条件，那么我们在现有的交通路线进行规划时，即可从这个交通路线解空间中选择备选路线。第一问的评价因子约束交通路线解空间，约束解空间限定了规划新网络的范围。对其考虑人口密度和交通路况的我们确定矩阵和出行代价矩阵从而确定对于一个公交网路的出行时间总代价的函数，从交通路线解空间利用模拟退火算法求得出行时间总代价在解空间中趋向最小的公交网络即为我们对原来公交网络的优化规划设