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考虑实时需求的定制公交动态线路规划研究
| 论文题名： | 考虑实时需求的定制公交动态线路规划研究 |
| 关键词： | 定制公交;动态线路规划;超启发式分布估计算法;站点选址;聚类算法;实时需求;动态度 |
| 摘要： | 定制公交是一种为起讫点和时间窗相近的乘客提供巴士共享服务的新型公共交通模式，具有经济、舒适和个性化的优点，能够帮助解决城市公共交通灵活性不足的问题。定制公交线路的合理规划能降低公交运营成本、提升乘客体验。目前有关定制公交线路规划的研究大多只考虑提前预约乘客的需求，线路形成后不会为新增的实时需求重新调整，导致失去部分乘客。实际运营中定制公交存在上座率不足，实时乘客又因未提前预约而无法乘车的情况，因此有必要动态调整线路以响应实时需求，从而服务更多乘客，增加公交企业收入。 本文提出了一种考虑实时需求的定制公交动态线路规划方法，结合实际运营流程将动态线路规划分为三个阶段：站点选址、初始线路生成和动态线路调整。 首先，设计定制公交站点选址方法，以实际路网结构和提前预约需求数据为输入，结合聚类算法和位置修正确定站点数量并生成合乘站点，将乘客分配到对应合乘站点并更新时间窗，作为后续线路规划的基础。仿真实验表明此方法得到的站点结果分区明显、乘客步行距离合理。 然后，建立带时间窗和容量约束的定制公交线路规划模型，以乘客总行程时间最短、时间窗满足率最大和车辆使用最少为目标，设计一种超启发式分布估计算法求解此模型，该算法以分布估计算法作为全局搜索框架，设计基于改进效果的评分机制来选择低层邻域搜索算子进行局部搜索。通过对比实验发现，超启发式分布估计算法较分布估计算法和遗传算法而言，收敛速度快且能有效降低线路规划的成本。 最后，基于超启发式分布估计算法编制的定制公交线路建立动态线路规划模型，为新增的实时需求进行动态线路调整，目标是最小化成本增量，设计了动态需求插入算法，对比不同需求规模和动态度下上座率和人均成本的变化。实验表明响应实时需求能有效提高上座率并降低定制公交人均成本。 |
| 作者： | 黄梦婷 |
| 专业： | 电子信息 |
| 导师： | 沈吟东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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