公交车调度的优化模型

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1、公交车调度的优化模型摘要公共交通是城市交通的重要组成部分，做好公交车的调度对于完善城市交通环境、改进市民出行状况、提高公交公司的经济和社会效益，都具有重要意义。本文就是通过对我国一座特大城市某条公交线路的一个工作日两个运行方向各站上下车的乘客数量统计进行分析，建立公交车调度方案的优化模型，使公交公司在满足一定的社会效益和获得最大经济效益前提下，给出了理想公交车调度方案。对于问题一，模型I中建立了最大客容量，发车车次数的数学模型，运用决策方法给出了各时间段最大客容量数，在满足客车载满率及载完各时段所有乘客情形下，得出每天最少车次数为460次，最少车辆数为54辆，并

2、给出了整分发车时刻表(见表6、表7)。对于问题二，模型II进行了满意度分析。满意度包含公交公司的满意度和乘客的满意度，通过分析得到公交公司的满意度公式(7)和乘客的满意度公式(12)，然后求出当公交车最大载客量为120时，公交公司和乘客的满意度为：上行方向：，下行方向：。再算出当公交车最大载客量分别为100、50时对应的公交公司和乘客的满意度，最后通过二次拟合得出乘客和公交公司满意度对应的关系式为：上行方向：下行方向：使双方满意度之和达到最大，同时双方满意度之差最小，得到上下行的最优满意度分别为，，此时公交车调度为468次57辆，得到最优发车间隔。关键词：公交车

3、调度决策方法满意度二次拟合271.问题重述公共交通是城市交通的重要组成部分，作好公交车的调度对于完善城市交通环境、改进市民出行状况、提高公交公司的经济和社会效益，都具有重要意义。下面考虑一条公交线路上公交车的调度问题，其数据来自我国一座特大城市某条公交线路的客流调查和运营资料。该条公交线路上行方向共14站，下行方向共13站，附表1、2给出的是典型的一个工作日两个运行方向各站上下车的乘客数量统计。公交公司配给该线路同一型号的大客车，每辆标准载客100人，据统计客车在该线路上运行的平均速度为20公里/小时。运营调度要求，乘客候车时间一般不要超过10分钟，早高峰时一般

4、不要超过5分钟，车辆满载率不应超过120%，一般也不要低于50%。本文要解决的问题是：试根据这些资料和要求，为该线路设计一个便于操作的全天（工作日）的公交车调度方案，包括两个起点站的发车时刻表；一共需要多少辆车；这个方案以怎样的程度照顾到了乘客和公交公司双方的利益；等等。如何将这个调度问题抽象成一个明确、完整的数学模型，指出求解模型的方法；根据实际问题的要求，如果要设计更好的调度方案，应如何采集运营数据。2.问题分析本题目要求设计某一路线全天（工作日）的公交车调度方案，在这里需要考虑乘客和公交公司两方面的利益，是一个优化问题。如果仅考虑提高公交公司的经济效益，则

5、只要提高公交车的满载率，运用数据分析法可方便地给出它的最佳调度方案；如果仅考虑方便乘客出行，只要增加车辆的次数，运用统计方法同样可以方便地给出它的最佳调度方案。显然这两种方案时对立的。于是我们将此题分成两个方面，分别考虑：1、公交公司的经济利益，即公司的满意度；2、乘客的等待时间和乘车的舒适度，即乘客的满意度。因为公交车的标准载客量为100人，且车辆满载率不应超过120%，一般也不要低于50%。所以公交公司的满意度取决于每一趟车的满载率，且满载率越高，公交公司的满意度越高；乘客的满意度取决于乘客等待的时间和乘车的舒适度，而乘客等待时间取决于车辆的班次，班次越多等

6、待时间越少，满意度越高；乘客的舒适度取决于是否超载，超载人数越少，乘客越满意。很明显可以知道公交公司的满意度与乘客的满意度相互矛盾，所以我们需要在这个因素中找出一个合理的匹配关系，使得双方的满意度达到最好。为更好地解决问题，建立以下两个模型分析：1、模型I：设计便于操作的公交车调度方案：先对数据进行处理，然后求出每时段的最大乘客容量，再求出每时段发车的时间间隔，最后求出最佳发车时刻表以及公交公司在该线路上拥有的总车辆数目。2、模型II：满意度分析：先分别表示出公司的满意度和乘客的满意度，然后求出公交公司和乘客的日最优满意度，进行分析，调度最优路线。273.模型假

7、设与符号说明模型假设：假设1：假设题目给出的数据是合理、正确的。假设2：假设交通情况、路面状况良好，无交通堵塞和车辆损坏等意外情况。假设3：假设公交车行进中公交车彼此赶不上且不超车，到达终点站后掉头为始发车。假设4：假设乘客上下车的时间忽略不计，且每个时段的等车人数服从均匀分布。假设5：假设公交车在该线路上运行的平均速度为20公里/小时。假设6：假设公交车运营时间5：00~23：00分为18个时间段，分别为时段。假设7：该线路的公交车均为同一型号的客车。假设8：公交公司在正常营业期间，最迟发车时间间隔不超过20分钟。符号说明：符号符号说明　　上行和下行各时段的客

8、容量(人)　　上行和下行