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原文传递定制公交线网鲁棒优化研究

论文题名：	定制公交线网鲁棒优化研究
关键词：	定制公交车辆;线网优化;停靠站选址;多目标遗传算法
摘要：	定制公交车辆的线网优化是经营公司合理分配现有资源的重要前提，而定制公交停靠站的选择更是科学安排行驶路径的基础。在车辆的行驶过程中，存在许多不确定因素，如车辆在路段上受到交通阻抗的影响导致在路段上行驶时间不确定，这些不确定的因素对定制公交运营公司的利润和乘客的出行时间产生直接影响。针对定制公交的线网优化问题，需要根据已搜集的定制公交车辆服务范围内各路段的信息以及各需求点的人数制定车辆行驶计划，这对增加运营公司的收入，缩短乘客的出行时间具有非常重要的意义。　　首先，本文研究了定制公交车辆的停靠站选址问题，接着，从确定环境和不确定环境对定制公交车辆的线网优化问题进行了研究，在不确定环境中，又根据路网中定制公交乘客数量划分为多车调度以及多调度中心联合调度，具体细分为以下几个子问题:确定环境下单调度中心多车多目标线网优化问题、不确定环境下单调度中心单车多目标线网优化问题、不确定环境下单调度中心多车多目标线网优化问题与不确定环境下多调度中心多车多目标线网优化问题。针对定制公交停靠站问题，本文以乘客的车外步行时间与车外出行距离最小为优化目标，建立了相应的多目标模型，再根据Voronoi图论对模型进行转换，最后利用Voronoi图论算法求解模型;针对确定环境下定制公交线网优化问题，文章以最小化乘客的出行时间与最小化经营费用为优化目标，建立多约束条件的数学模型，在NSGA-Ⅱ算法的框架基础上，设计了基于未访问节点顺序的编码方式，并采用常规遗传算子进行求解;根据鲁棒离散优化理论，对不确定环境下以降低经营费用与缩短乘客出行时间为目标，建立对应的鲁棒模型，并设计求解算法。针对不确定环境下单调度中心单车线网优化问题，设计了以定制公交访问停靠站的顺序为第一段，定制公交行驶路径为第二段的两段式编码方法;针对不确定环境下的单调度中心多车线网优化问题，以NSGA-Ⅱ算法为框架，在非支配解的生成方法中采用了快速排序的方法;针对不确定环境下的多调度中心多车线网优化问题，在两段式编码的基础上增加调度中心段编码，设计三段式编码方法进行求解。　　本文为每个优化模型都给出了案例分析。案例分析结果表明本文设计的Voronoi算法能够解决定制公交停靠站选址问题;为确定环境下单调度中心的行驶路线问题设计的求解算法能够找到定制公交的行驶路线方案;为不确定环境下三种情况分别设计的求解算法能够搜索出具有不同鲁棒性的定制公交车辆线网优化方案。案例结果同时表明文内建立的模型和设计的算法能为定制公交停靠站的选址问题、经营者追求“经济、安全、舒适、高效”的定制公交车辆线网优化方案提供一定参考。
作者：	陶浪
专业：	交通运输规划与管理
导师：	马昌喜
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州交通大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文