2011数学建模__公交司机排班方案模型__模拟

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1、2010高教社杯全国大学生数学建模竞赛承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的,如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）：我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名

2、号的话）：所属学校（请填写完整的全名）：参赛队员(打印并签名)：1.2.3.指导教师或指导教师组负责人(打印并签名)：日期：2011年07月24日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：2010高教社杯全国大学生数学建模竞赛编号专用页赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：赛区评阅记录（可供赛区评阅时使用）：评阅人评分备注全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：公交司机排班方案模型摘要本文就公交司机排班问题应用遗传算法和多目标规划建立数学模型。运营车辆智能排班问题是公交车辆智能调度需要解决的典型问题之一，本文应用已有的数据，并兼顾

3、到乘客和公交公司的双重利益，建立起一个符合实际情况的数学模型。在此基础上引入了遗传算法（GA），针对公交智能排班问题，构造了符合行车规律的编码方式、遗传算子，并实现了程序的编码工作，最后进行了模拟实验。问题一在一定的约束条件下，如何合理安排其组织部分（操作）所占有资源、运行时间及先后顺序，以获得运输成本或时间最优化。在理论研究中，车辆班次问题可看做资源分配问题。问题二在保证运营效率的情况下寻求乘客等待时间最少和保证服务水平的前提下使车队运营效率较高，基于以上的考虑行车时刻表的编制应是在满足客流需求的前提下，尽量减少不必要的投入，这是个多目标优化问题，遗传算法是解决公交排班问题的有效方法

4、之一。问题三是在一定的约束条件下，合理安排排班方案使司机总数最少，以达到资源的合理分配。关键词：公交智能排班；遗传算法；遗传算子1一、问题的重述目前，随着某市经济进一步的发展，道路变得越来越多。公交优先，百姓优先，为此某市公交总公司开辟了各种线路，有市内线，近郊线，远郊线，旅游线，机场线，社区线等140多条线路，以满足老百姓出行需要。而现实是有的线路司机不足，常常存在向其他车队借调司机和车辆跑班，影响其他线路的排班秩序；有的线路司机需要每天开车12~13小时，影响司机的休息，从而给交通留下安全隐患；有的线路因经常堵车，打乱了线路调度计划，使得交接班司机和乘客怨声载道。一般，公交公司按月

5、给司机排班。下面是某条线路的基本情况（附件），请你根据有关数据完成下列问题。规定：（1）司机每天上班时间不超过8小时；（2）司机连续开车不得超过4小时；（3）每名司机至少每月完成120班次。问题一：根据五月份的节假日情况，求出当月最少班次总数；问题二：阐述你对上述规定的理解，并根据你的理解建立适当的数学模型，合理地设计五月份该线路的司机排班方案；问题三：根据五月份该线路的司机排班方案，计算出每天需要的司机人数，假如规定每个司机每周连续工作五天，休息两天。请你通过某周（周一至周日）需要司机人数求出司机总数最少的排班方案。有关的数据为：1、该线路的开收班时间：冬令（12月～3月）：6:15

6、～18:20，夏令（4月～11月）：6:20～18:102、该线路的司机人数：15人3、该线路排班间隔：平时：8～10分钟/班；高峰（上下班）：6:00～8:30，11:30～13:30，16:30～18:00：4～8分钟/班节假日：5～10分钟/班4、该线路的运行时间:正常：80～85分钟/班高峰：100～120分钟/班二、问题的分析公交车排班问题是城市公交调度的核心内容，是公交调度人员、司乘人员进行工作以及公交车辆正常运行的基本依据。公交排班的目的是确定最优或者近似最优的运营车辆的发车时刻表。公交车队按照时刻表发车能够达到最高的运营效率和服务水平。本题选用某市的某条线路运营车队作为

7、排班对象，不失一般性，只考虑上行线路，即要优化发车时刻表。所谓排班问题就是为了某一目的面对共同使用的资源实行时间分配，通常可表示为在等式或者不等式的约束条件下，求解目标函数的优化。城市公交车辆运输系统是定时，定线行驶，并按客流量、流向的变化而不断调节的随机服务系统，其相应的2排班问题有如下特点：（1）M为公交车辆集，每辆车在运输运行中只遵循一种运输方式。（2）每辆车按时发车，根据不同的运行时段，准时完成运输任务。公交车辆运输排班问题是指，在固定