公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題及其遺傳算法.pdf

1、公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題(Bus Network Design Problem)是為應(yīng)對都市日益增加的出行需求而進(jìn)行的交通網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題,是運(yùn)籌學(xué)中經(jīng)典的優(yōu)化問題。
　　遺傳算法是一種模擬自然界生物進(jìn)化的搜索算法,由于它具有很強(qiáng)的全局搜索能力和較好的魯棒性而成為求解公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題的有效方法。本文介紹了遺傳算法的基本理論,基于接運(yùn)公交網(wǎng)絡(luò)和干線公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題的特點(diǎn)提出了改進(jìn)的混合遺傳算法。為了自由應(yīng)用兩點(diǎn)間的可行路徑和最短路徑,又設(shè)計(jì)了一

2、種能夠給出全部可行路徑的最短路徑算法。
　　本文將遺傳算法和公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題結(jié)合起來,建立了基于最小花費(fèi)的公交網(wǎng)絡(luò)問題的數(shù)學(xué)模型,根據(jù)問題可行解的結(jié)構(gòu),提出相應(yīng)的混合遺傳算法,該算法采用優(yōu)先權(quán)編碼通過解碼得到可行解,再通過改進(jìn)的交叉、變異方法得到較優(yōu)解,從而實(shí)現(xiàn)該問題的求解。最后,實(shí)證分析驗(yàn)證了應(yīng)用改進(jìn)的遺傳算法求解公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題的有效性和可行性。
　　全文共分五章:
　　第一章,介紹了公共交通的發(fā)展歷程,接運(yùn)公交網(wǎng)

3、絡(luò)和干線公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題的背景及目前的研宄現(xiàn)狀。另外,還簡單介紹了遺傳算法的理論知識。
　　第二章,提出了基于可行路徑的最短路徑算法及算法的詳細(xì)步驟。與傳統(tǒng)的Dijkstra算法和Hoyd算法相比,本算法不僅能夠給出任意兩點(diǎn)間的最短路徑及距離,而且能夠給出任意兩點(diǎn)間的所有可行路徑及其距離。因而在處理突發(fā)道路事故等交通實(shí)際問題中更具有應(yīng)用價(jià)值。
　　第三章,研宄接運(yùn)公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題?；谧疃搪窂胶椭写咕€分區(qū)兩種聚類方法,以乘客

4、、公交公司和軌道交通運(yùn)營者三方的總花費(fèi)最小為目標(biāo)函數(shù),通過改進(jìn)的染色體編碼和遺傳操作策略方法,成功解決了多對一模式下的接運(yùn)公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題,有效化解了公交線路重疊和服務(wù)交叉問題。另外,還考察了線路長度和乘客需求對公交線路條數(shù)、發(fā)車頻率和總花費(fèi)等網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的影響。實(shí)例說明,基于分區(qū)聚類方法的接運(yùn)公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案不僅能夠完全覆蓋服務(wù)區(qū)域,而且有助于消除線路冗余,降低總花費(fèi)。
　　第四章,研宄干線公交網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題,同時結(jié)合線路設(shè)計(jì)和頻