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面向城市区域路网的多车型灵活公交调度优化方法研究
| 论文题名： | 面向城市区域路网的多车型灵活公交调度优化方法研究 |
| 关键词： | 公交调度;站点分配;车速估计;宏观基本图;随机模拟 |
| 摘要： | 随着技术发展与智能终端的普及，作为一种需求响应的新型公交形式，灵活公交逐渐投入使用并取得成效。灵活公交通过匹配乘客需求与可用公交供给，可有效降低公交空载率。尤其是通过不同载客规模车辆间的组合，更适应具有时空不确定性的乘客出行需求。为此，本文提出了一种多车型灵活公交调度优化方法。首先，依据需求的时空属性，为乘客分配上下车站点。其次，依据宏观基本图理论划分研究路网为多个均质子区，依据分区结果拟合了各子区的车速分布。最后，建立考虑随机车速的双目标多车型灵活公交调度优化模型，通过改进的聚合优化算法与优劣解距离法对模型进行求解，并使用广州市中心城区的实际需求数据验证了方法的有效性。本文研究对于提高公交服务水平，降低企业运营成本具有重要意义。本文具体研究内容如下： 1.考虑需求随机特征的灵活公交站点分配。灵活公交的需求特征，决定了灵活公门对门的服务方式无法适应高需求地区。因此，本文提出一种基于乘客出行需求时空属性的灵活站点分配方法。在需求空间维度上，通过高斯混合模型聚类算法，以最小化乘客与站点距离为目标，为乘客上下车站点。在需求时间维度上，依据乘客的出行时间窗，对同一时段下具有相同出行OD的乘客再次分配站点； 2.面向宏观基本图（MacroscopicFundamentalDiagram,MFD）的均质子区灵活公交车速估计。本文通过区域生长算法与优劣解距离法，以最小化各子区路段车速为优化目标，同时兼顾子区形状的紧凑性，获取能够观测到非离散MFD的均质子区。在此基础上，使用“正态分布、T分布、拉普拉斯分布”拟合服务时段各子区车辆密度下的灵活公交车速分布； 3.多车型灵活公交调度。以最大化公交企业收益与乘客服务满足度为双目标，建立考虑车速随机性的多车型灵活公交调度优化模型，通过改进的聚合优化算法与TOPSIS对模型进行求解，考虑到公交车速在路网中的随机性，基于速度分布概率多次进行随机模拟，以多次随机模拟目标函数均值作为最终求解结果。利用广州市中心城区的需求数据进行了案列分析，验证了本文调度方法的有效性。 |
| 作者： | 陈牛 |
| 专业： | 工业工程与管理 |
| 导师： | 周剑峰;傅惠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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