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城市公共自行车系统调度优化问题研究
| 论文题名： | 城市公共自行车系统调度优化问题研究 |
| 关键词： | 公共自行车;调度成本;多目标优化;混合算法 |
| 摘要： | 随着城市交通发展所引起的交通拥堵、环境污染、能源消耗等问题日益突出，城市公共自行车作为一种低碳环保、方便灵活、经济健康的出行方式，被认为是缓解城市交通压力、促进绿色交通发展的重要手段。然而由于站点前期布局规划不完善以及居民出行的随机动态性，并且日常调度以人工经验为主，缺乏科学合理的调度方法，“借车难”和“还车难”问题严重影响了公共自行车系统的运营效率和用户满意程度。本文基于前人研究成果，研究了考虑站点重要度的多调度中心公共自行车调度问题（Bicycle Rebalancing Problem，BRP），意在通过科学手段提高系统运行效率、降低调度成本、提升用户满意度，具有一定的理论意义和实用价值。 本文首先介绍公共自行车调度问题，分析调度问题产生的原因、主要调度方式及公共自行车借还需求特性，并对调度策略确定进行了分析。其次基于传统的单类物品集送一体化旅行商问题，构建同时满足运输成本最低和用户满意度最高的考虑站点重要度的单调度中心和多调度中心公共自行车调度车辆路径优化模型，当站点重要度越高，若调度车未在最佳的时间窗内完成调度，相应的惩罚成本也就越高。为降低问题复杂度，本文将多目标问题转化为研究总调度成本（包括运输成本和不满意惩罚成本）最低的单目标问题进行求解，采用小规模算例验证了模型的准确性，并分析不同参数下模型的求解结果，突出了模型的实用性。最后，为求解大规模算例，设计了模拟退火与遗传算法结合的混合算法，采用某城市公共自行车系统实际算例进行求解，实验结果证明本研究设计算法的有效性及鲁棒性，并证明了考虑站点重要度的多调度中心模型对于提升公共自行车系统整体调度效率、提高用户满意度、降低运营成本具有重要意义。 |
| 作者： | 乔睿 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 胡大伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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