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城市机场接送服务中基于弧选择的路线优化与面向对象建模
| 论文题名： | 城市机场接送服务中基于弧选择的路线优化与面向对象建模 |
| 关键词： | 城市机场接送服务;接送路线优化;速度时变;Pareto弧选择;城市道路网络;面向对象建模技术 |
| 摘要： | 课题来源于实际的城市机场接送服务。车辆的优化配置与调度是城市机场接送问题的研究核心，主要内容是优化接送服务中的交通活动，包括车辆接送路线，出发时间等。目的是用最低成本完成接送，同时满足顾客、机票代售企业等各方对接送活动的要求。常用的决策方法是建立问题的整数规划数学模型，在此基础上选取或设计合适的组合优化算法求解。 从理论应用实际的角度，本文认为有三个问题需要解决。第一，大多数研究用点间最短距离作为权值的完全图抽象表示接送问题中的道路网络，设置均匀不变的车行速度，把时间随不同路线的变化统一到不同路线的距离变化之中。然而，均匀不变的车辆行驶速度并不符合实际交通情况，在建模问题时忽略此特征，可能会导致求解结果不能满足机场接送的时间要求;第二，如何根据问题需要表示城市实际的交通网络是路线优化的基础。同时，在抽象表示城市道路网络以后，当考虑路段的时间、距离两个属性时，路线优化问题需求点之间的双属性最短路径应当如何确定;第三，城市机场接送路线优化的直接理论成果主要是优化模型和算法程序，二者往往繁多而复杂，且难以理解，故不适合应用，如何用计算机表示优化模型及对应算法，是实现城市机场接送优化调度系统的前提。 为了解决上述三个问题，本文分别从结合实际复杂情况的理论研究角度和问题优化模型及算法面向对象建模角度，进行了四项主要研究工作。针对第一个问题，本文设计了相应的多重图结构来抽象表示速度变化时的交通网络，称其为接送路线网络。其中图的顶点为车场、机场和接送需求位置的集合，每两个顶点之间具有一条或多条边，它们为相连两点间的时间距离Pareto最优路径。在此基础上，确定了接送顺序以后面临选择点间最优路径组合的问题，本文把此时的最优接送路线决策描述为Pareto弧选择问题，建立了整数规划数学模型，给出了动态规划算法。考虑第二个问题，本文针对所建立的接送路线优化的弧选择模型，给出了从城市道路网络现实情况出发，构造其中时间距离Pareto最短路径的方法。在第三个问题的研究中完成了两个主要工作。首先，文章研究了实现优化模型和算法计算机程序的建模方法，并给出了组织这些程序以实现优化模型库与算法库的相关讨论;其次，应用面向对象的统一过程建模理论，给出为特定需求的城市机场接送服务设计车辆调度系统时应遵循的设计过程，以及关键设计内容的实现过程。 |
| 作者： | 王霖青 |
| 专业： | 系统工程 |
| 导师： | 唐加福 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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