面向公交车辆优化调度的运行服务质量评测分析
车辆调度效果评估结果报告
车辆调度效果评估结果报告一、引言过去几年，我们公司致力于提升车辆调度效果，以优化运输流程并提高客户满意度。
为了评估我们在此方面的成果，我们进行了一次全面的车辆调度效果评估，并汇总了评估结果的报告。
二、评估方法和过程为了准确评估车辆调度效果，我们采取了以下方法和过程：1. 数据收集：收集了过去一年的车辆调度数据，包括运输量、运输时间、运输距离、车辆利用率等方面的信息。
2. 数据分析：对数据进行细致的分析，包括基于运输量和运输距离的车辆使用效率分析、运输时间的分析、车辆停滞和等待时间的分析等。
3. 评估指标确定：根据数据分析结果，确定了评估车辆调度效果的指标，例如准时交货率、运输成本、资源利用率等。
4. 数据比对：将评估指标与之前的数据进行比对，以确定改进的效果和进展。
三、评估结果1. 车辆利用率通过对车辆调度数据的分析，我们发现车辆利用率有了显著的提升。
过去一年，我们的车辆利用率达到了90%，相比之前提升了15%。
这意味着我们能够更有效地利用车辆资源，降低了运输成本。
2. 准时交货率我们对运输时间进行了分析，并计算了准时交货的比例。
结果显示，准时交货率达到了95%，高于过去的85%。
这表明我们在车辆调度方面的改进使得我们能更好地按时交付货物，提高了客户满意度。
3. 车辆停滞和等待时间为了解决车辆在路上的停滞和等待时间过长的问题，我们优化了车辆调度策略。
经过评估，我们发现停滞和等待时间减少了20%，从而减少了不必要的时间浪费，提高了运输效率。
4. 运输成本通过提高车辆利用率和优化调度策略，我们成功地降低了运输成本。
根据对比分析，我们的运输成本下降了10%。
这不仅节约了成本，还使我们能够提供更有竞争力的价格给我们的客户。
四、改进措施和建议基于评估结果，我们总结出以下改进措施和建议：1. 进一步优化车辆调度策略，以提高车辆利用率和减少停滞和等待时间。
2. 引入先进的调度技术和系统，以提高调度效率和准确性。
公交公司工作人员的线路运营数据分析与线路优化建议
公交公司工作人员的线路运营数据分析与线路优化建议公交公司作为城市交通系统的重要组成部分，其线路的运营情况对于提高城市交通效率、优化出行体验具有重要作用。
为此，本文将通过分析公交公司的线路运营数据，并提出针对性的线路优化建议，以期进一步提高公交服务质量。
一、线路运营数据分析1.1 乘客流量分析通过收集和分析公交线路的乘客流量数据，可以清晰地了解每条线路的客流情况。
根据客流高峰时段、高峰时段的乘客需求，可以等到合理调整班次，提高运力供给，减轻乘客拥挤程度。
1.2 乘车时间分析公交线路的乘车时间直接关系到乘客的出行效率和舒适度。
通过分析各个线路的平均乘车时间、高峰期的延误情况等数据，可以找出运行速度较慢、拥堵较严重的线路，并提出相应的改善措施，如增加临时站点、优化道路规划等。
1.3 车辆利用率分析车辆利用率是衡量公交线路运营效率的重要指标之一。
通过分析每条线路的车辆利用率情况，可以判断是否存在车辆调度不合理、部分时段的运力供需失衡等问题，并提出相应的调整建议，如增加或减少运营车辆的数量等。
二、线路优化建议2.1 调整线路规划根据线路运营数据的分析结果，可以针对客流量大、车辆利用率低的线路进行线路规划的调整。
例如，逐渐增加经过人流密集区域的线路，并减少客流量较低的线路。
2.2 优化班次设置根据客流量和乘车时间分析结果，合理调整各线路的班次设置，确保高峰期能够提供充足的运力供给。
同时，也可以考虑引入动态班次调整系统，根据实时乘车需求进行班次调整，提高线路运行的灵活性和适应性。
2.3 提高车辆运行效率针对乘车时间较长、拥堵严重的线路，可以优化道路规划，尽量避开拥堵路段，缩短乘车时间。
同时，也可以逐步引入智能调度系统，根据实时路况信息调整车辆运行路线，提高运行效率。
2.4 完善公交服务设施除了线路调整和运行优化，公交公司还可以进一步完善公交服务设施，提高乘客的乘车舒适度。
例如，增加遮阳、避雨设施，在始发站和终点站设置候车亭，增加座椅数量等。
城市公共交通管理中的服务质量测评
城市公共交通管理中的服务质量测评一、服务质量测评的背景城市公共交通作为城市生活不可或缺的一环，其发展和管理一直是城市管理部门和公众关注的重点。
而公共交通的服务质量是一项非常重要的指标，直接关系到公众对该城市交通系统的满意度。
城市公共交通管理应尽可能地提高服务质量，更好地满足公众的需求，以促进城市社会和谐发展。
二、服务质量测评的意义1.促进公共交通服务质量的提升通过测评，能对公共交通运营企业和部门进行全面、客观、公正的评估，发现问题，提出改进措施，进一步提升公共交通服务的质量。
2.提高公众的满意度服务质量的提升能够让公众从中感受到更高的服务质量，增强公众的满意度和信任度，进而提升城市的形象，推动城市良性发展。
3.对经营者起到监督作用服务质量测评能够对公共交通企业的营销和服务工作进行全方位的测评，对企业的经营管理起到监管作用，推动其改进服务质量和提高管理水平。
三、服务质量测评的指标体系1.安全指标安全是公共交通的第一责任，因此开发可信赖的技术，以期减少公共交通中事故和伤害的发生，提高公共交通运行的安全水平。
而安全指标主要包括交通事故率、设施维护安全、车辆安全等。
2.规范性指标规范性指标是以规范站点的管理、管理组织结构、管理信息系统、市政工程质量、客运站等方面为中心。
它的认定标准可以采用管理规范性及运行策略的标准、数据处理、收费制度、出租车服务、公共运输车辆调度费等标准的统一化进行测评。
3.效率指标效率是指公共交通能够在最小的时间内完成为提供服务而采取的各种必要手续，并驱离人流的速度，例如乘客等待时间、交通工具使用率、站点排队时间等。
4.服务指标服务指标是根据乘客在公共交通运输服务中的实际需求，并采用质量分析的方法于月度统计的类型建立起来的。
其主要包括乘客服务热线的响应速度与服务质量，车体、车内环境卫生状况，以及管理人员、司机和工作人员的热情、礼貌程度等。
四、如何进行服务质量测评1. 调研进行服务质量测评前，我们需要先进行大量的调研工作，了解相关指标、公共交通管理的标准和标准规范以及公众的需求。
公交公司工作人员的车辆运营数据分析
公交公司工作人员的车辆运营数据分析随着城市人口的不断增长和交通需求的增加，公交车已成为城市中不可或缺的交通工具。
而公交公司作为城市公共交通的主要运营者之一，需要对车辆的运营数据进行详细的分析，以便更好地管理和优化运营。
本文将从公司角度出发，分析公交公司工作人员对车辆运营数据的重要性，并且提供一些实用的分析方法和技巧，以帮助公交公司更好地管理车辆运营。
一、车辆运营数据的重要性1. 了解乘客需求：通过对车辆运营数据的分析，公交公司可以了解乘客的上下车需求，收集乘客的出行特征和偏好，从而调整线路和发车间隔，提高乘客满意度。
2. 优化运营效率：通过分析车辆运营数据，公交公司可以评估车辆的使用率和运行效率，找出运营中的瓶颈和问题，以便优化运营计划、提高运营效率，降低运营成本。
3. 预测维修需求：通过对车辆运营数据的分析，可以及时发现车辆的故障和维修需求，提前进行维护和修理，避免因车辆故障导致的不必要的运营中断和延误。
4. 安全管理和风险控制：通过分析车辆运营数据，公交公司可以掌握车辆的安全状况和驾驶员的工作表现，及时采取相应的安全措施，减少事故发生的风险。
二、车辆运营数据的分析方法和技巧1. 数据收集与整理：车辆运营数据的分析首先需要进行数据的收集和整理。
公交公司可以通过车载设备获取相关数据，如车辆的运行轨迹、载客量、收费情况等，并将其整理成结构化的数据库。
2. 数据可视化与统计分析：通过数据可视化工具，如数据图表和仪表盘，可以直观地展示车辆运营数据的趋势和变化。
同时，进行统计分析，如平均运载量、高峰和低峰时段的客流分布等，以获得更深入的洞察。
3. 预测模型应用：利用历史数据和机器学习算法，可建立预测模型，用于预测未来的乘客需求和车辆运营状况。
通过对预测结果的分析，公交公司可以制定相应的调度计划和运营策略。
4. 数据挖掘与决策支持：通过数据挖掘技术，如聚类分析和关联规则挖掘，可以从海量的运营数据中发现隐含的规律和关联，为公司管理层提供决策支持，优化运营流程。
城市公交服务质量考核
城市公交服务质量考核近年来，城市公交服务质量成为人们关注的焦点之一。
公交服务的好坏直接关系到市民的出行便利程度和生活质量。
为了提高城市公交服务的质量，许多城市开始进行公交服务质量考核，以评估和监督公交公司的运营情况。
一、考核指标城市公交服务质量考核的指标主要包括：车辆运行情况、车辆乘坐舒适度、公交线路覆盖范围、站点设置合理性、运行时间和频率、司机服务质量等。
这些指标旨在客观地反映公交服务的方方面面，全面评估公交公司的综合实力和服务水平。
1. 车辆运行情况：考核公交车辆的准点率、发车间隔和运行速度等。
准点率是指公交车按照规定时间到达站点的比例，反映了公交车运行的稳定性和可靠性。
发车间隔是指公交车之间的时间间隔，合理的发车间隔能够减少乘客等待时间，提高出行效率。
运行速度是指公交车在道路上行驶的速度，合理的运行速度能够保证公交车的快速到达目的地。
2. 车辆乘坐舒适度：考核公交车的座椅舒适度、车厢空气质量、噪音水平等。
座椅舒适度直接关系到乘客乘坐的舒适感受，车厢空气质量和噪音水平则直接影响乘客的健康和心情。
3. 公交线路覆盖范围：考核公交线路的覆盖范围是否广泛，是否能够满足市民的出行需求。
公交线路的合理规划和覆盖范围的扩大能够有效解决市民的出行难题。
4. 站点设置合理性：考核公交站点的设置是否合理，站点之间的距离是否合适。
合理的站点设置能够提高乘客的上下车效率，缩短乘车时间。
5. 运行时间和频率：考核公交车的运行时间和发车频率。
合理的运行时间和频率能够确保市民在不同时间段都能方便地乘坐公交车。
6. 司机服务质量：考核公交车司机的服务态度、驾驶技术和安全意识等。
司机是公交服务的重要环节，良好的服务态度和专业的驾驶技术能够给乘客带来舒适和安全的乘车体验。
二、考核方法城市公交服务质量考核的方法多种多样，常见的方法包括：定点观察、乘客满意度调查、投诉处理情况统计等。
1. 定点观察：通过在公交线路上设立观察点，对公交车的运行情况进行实时观察和记录。
城市公交车辆调度与优化研究
城市公交车辆调度与优化研究在现代城市中，公交车是人们生活不可或缺的一部分。
作为城市公共交通系统的重要组成部分，公交车的调度和优化问题一直是研究的热点之一。
这篇文章将围绕城市公交车辆调度与优化展开讨论。
一、现状与挑战随着城市人口的持续增长和交通需求的不断增加，公交车在城市交通中的重要性越来越凸显。
然而，由于城市道路容量的有限性和交通拥堵问题，公交车的运营效率面临着挑战。
许多城市存在公交车拥堵、车辆不均匀分布等问题，给市民的出行带来了不便。
二、调度优化的意义城市公交车辆的调度优化可以最大程度地提高公交系统的效率和服务质量。
合理的调度方案可以减少车辆拥堵，提高运行速度，减少排队等待时间。
此外，调度优化还可以降低能源消耗，减少排放，从而为城市实现可持续发展作出贡献。
三、调度与优化方法1. 数据分析与预测在公交车辆调度与优化过程中，数据分析和预测起到关键作用。
通过收集和分析历史数据以及实时数据，可以了解公交车辆的运行情况和客流需求。
基于数据预测，可以合理安排车辆的发车间隔，以满足不同时段的客流需求。
2. 算法模型与优化调度优化需要建立相应的数学模型，并利用优化算法进行求解。
常用的算法包括线性规划、整数规划、遗传算法等。
这些算法可以帮助确定最优的发车时间、路线和车辆数量，以最大化运营效率和服务水平。
3. 智能交通技术的应用智能交通技术的发展为公交车辆调度与优化提供了新的机会和方式。
例如，利用GPS定位和通信技术，可以实时监测公交车辆的位置和动态信息，从而及时调整车辆运行策略。
此外，智能交通系统还可以预测交通拥堵状况，为调度决策提供更准确的参考。
四、案例分析以某城市为例，该城市公交车辆调度与优化工作取得了一定的成果。
通过数据分析和模型优化，该城市成功减少了公交车拥堵状况，提高了运行效率。
此外，智能交通技术的应用进一步优化了公交车辆的调度方案，并提供了更多便利性和可靠性。
五、面临的问题与展望虽然城市公交车辆调度与优化取得了一定的进展，但仍然面临许多挑战。
车辆调度效果评估报告评估调度效果和改进措施
车辆调度效果评估报告评估调度效果和改进措施车辆调度效果评估报告一、引言车辆调度是指根据运输需求和资源情况，合理安排车辆的出行路线和时间，以达到高效运输和资源利用的目的。
本报告旨在评估车辆调度的效果，并提出相关改进措施，以提升运输效率和降低成本。
二、调度效果评估1. 运输效率评估通过对车辆调度的运输效率进行评估，可以了解调度方案是否合理、路线是否优化以及是否存在拥堵等问题。
调度效果评估主要包括以下几个方面：- 准时率：评估车辆准时到达目的地的比例，以此来衡量调度的及时性和可靠性。
- 运输时间：比较车辆实际运输时间与预计运输时间的差异，评估调度方案的合理性。
- 车辆利用率：评估车辆的运输负荷和利用率，发现潜在的资源浪费问题。
2. 成本效益评估除了运输效率外，成本效益也是评估车辆调度效果的重要指标。
评估成本效益可以从以下几个角度出发：- 燃料消耗：评估车辆调度方案对燃料消耗的影响，提出降低能源消耗的改进措施。
- 人力成本：评估调度方案对人力成本的影响，优化调度以降低人力成本。
- 车辆维护成本：评估调度方案对车辆维护成本的影响，提出保养和维修策略。
三、调度效果改进措施在评估调度效果的基础上，提出以下改进措施，以进一步提升车辆调度的效果：1. 优化路线规划：采用先进的路线规划算法，考虑交通拥堵和道路条件，优化调度的路线安排。
2. 智能调度系统：引入智能调度系统，实时监控车辆位置和运输情况，及时进行调度调整，并提供实时路况信息给司机。
3. 数据分析应用：通过大数据分析，挖掘运输数据中的关键信息，为调度员提供决策支持和参考依据。
4. 车辆维护管理：建立全面的车辆维护管理系统，定期对车辆进行保养和维修，提高车辆的可靠性和使用寿命。
5. 人力资源培养：加强调度员和司机的培训，提高他们的专业水平和工作效率，增加调度的准确性和灵活性。
四、结论通过对车辆调度效果的评估和改进措施的提出，可以提高车辆调度的效率和质量，降低运输成本和资源浪费，进一步提升运输业务的竞争力和可持续发展能力。
公交运力优化总结
公交运力优化总结随着城市交通规模的不断扩大和公共交通需求的增加，公交运力优化成为了一项重要的任务。
本文将对公交运力优化进行总结和讨论，旨在提供有效的解决方案。
一、公交运力现状分析公交运力是指公共交通系统为满足乘客出行需求所提供的服务能力。
目前，我市的公交运力存在以下问题：1. 运力不足：由于城市发展迅速，公交车辆数量无法满足日益增长的乘客需求。
2. 不合理的线路规划：一些线路拥堵严重，而另一些线路车辆较少，导致乘客在高峰时段难以及时到达目的地。
3. 车辆老化：部分公交车辆使用年限过长，存在安全隐患，需要进行更新换代。
因此，我们需要采取措施来优化公交运力，提高乘客出行的效率和舒适度。
二、公交运力优化解决方案为解决上述问题并提高公交运力，可以采取以下几种措施：1. 增加车辆投放数量：根据需要，合理增加公交车辆的数量，提供更多的座位和承载能力，满足乘客出行需求。
2. 优化线路规划：根据人流量和交通状况，优化公交线路规划，增加高峰时段的班次，减少拥堵路段的候车时间。
3. 引入智能调度系统：利用先进的智能调度系统，实时监测公交车辆的位置和人流量，合理调配车辆，优化运行效率。
4. 加强车辆管理和维护：定期对公交车辆进行检查和维护，及时更新老化车辆，确保公交车辆的正常运行和乘客的安全。
三、公交运力优化效果评估为了评估公交运力优化的效果，我们可以考虑以下指标：1. 乘客出行时间：通过优化线路规划和增加班次，能够减少乘客在候车和乘车过程中的时间，提高出行效率。
2. 乘客满意度：通过车辆数量增加和优化调度系统，能够提供更多更舒适的座位，提高乘客的满意度和舒适度。
3. 环境影响：公交运力优化可以减少私家车的使用，减少交通拥堵和尾气排放，对改善城市环境起到积极作用。
通过对以上指标的评估，可以判断公交运力优化方案的有效性和优劣，并根据评估结果进行进一步的调整和改进。
结论公交运力优化是提高城市公共交通服务水平和交通效率的重要举措。
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北京大学学报(自然科学版),第44卷,第5期,2008年9月ActaScientiarumNaturaliumUniversitatisPekinensis,Vol.44,No.5(Sept.2008)
国家高技术研究发展计划专项经费(2004AA133020)资助收稿日期:2007-09-21;修回日期:2008-05-06
面向公交车辆优化调度的运行服务质量评测分析张飞舟 陈嘉 杨伯钢
北京大学地球与空间科学学院,北京100871;E-mail:zhangfz@pku.eud.cn摘要 将人工智能方法引入公交车辆运营调度管理,调度管理人员可根据具体运营状况,运用快速、便捷的智能调度算法,制订出符合实际情况的运营调度方案,有效提高公交车辆运营效率。利用遗传算法(geneticalgorithm,GA)的智能化特征,针对北京市公交车辆运营管理问题进行了优化调度研究。仿真实验表明,利用GA的公交车辆优化调度,实现了公交车辆调度的智能化,并在基础上利用排队论推导了乘客等待时间模式,进行了优化调度结果评测分析,从而验证了利用智能调度方法能够有效地改善公交车辆运营效率的合理性和可行性。关键词 公共交通;遗传算法;智能交通系统(ITS);智能调度,评测分析中图分类号 U121
OperationServiceQualityAssessmentAnalysisOrientedPublicTrafficVehiclesOptimalScheduling
ZHANGFeizhou,CHENJia,YANGBogangSchoolofEarthandSpaceScineces,PekingUniversity,Beijing100871;E-mail:zhangfz@pku.eud.cn
Abstract Itisreasonableandefficienttointroduceartificialintelligencemethodsintopublictrafficvehicles(PTV)operationsandmanagement.Thepublictrafficmanagersestablishaccordantoperationdispatchingsolutionusingquickandconvenientintelligentdispatchingalgorithmonthebasisofactualoperationcondition.ThereforetheefficiencyoperationmanagementofPVTcanavailablybeenhanced.Usingtheintelligentfeaturesofgeneticalgorithm(GA),someoperationmanagementproblemsofPTVinBeijingwereresearched.ThesimulationtestshowsthattheintellectualizedPTVschedulingisrealizedbytheintelligentschedulingmethodbasedonGA.Passengerwaitingtimemodelisdeducedbyqueuingtheoryonthisbasis.Finallytheoperationservicequalityisanalyzedfortheschedulingsolutions.ThesimulationresultsandtheassessmentanalysisshowthattheGAiseffectiveandviableforPTVscheduling.Keywords publictraffic;geneticalgorithm;ITS;optimalscheduling;assessmentanalysis
城市公交车辆运营调度就是有效管理和合理分配有限车辆资源,调整供需平衡,以解决供需矛盾,达到所求目标最佳。而调度问题本身的组合优化特征存在近似复杂性,实际调度系统所采用的数学模型都对运行环境做了大大简化,因此仅靠已有的寻优改进,远远不能满足运营调度方案的实时性和有效性要求[1,2]。将人工智能方法引入公交车辆运营调度管理,利用智能算法、调度经验以及专家知识来缩小搜索空间,尽快找到满意解,形成合理有效的调度方案是当前研究的热点问题。由于公交调度问题的复杂性,现有的研究通常将该问题依次划分为4个部分:公交线网设计及优化、时刻表编制、车辆调度和人员调度,且前一部分的解决方案是后一部分实施的前提和基础。其中,公交时刻表是公交企业组织线路运营的具体作业计划与管理的基础工作,指导着公交线路运营的全过程。车辆调度工作的好坏又直接影响公交企业的成本支出,是公交企业重点关注的运营环节之一。国
822内外众多学者对以上问题都进行过深入研究,他们利用数学、运筹学等精确方法,或利用现代启发式优化算法对这两个子问题进行了求解,且取得了较好的运算结果[3]。Bielli等[4]利用遗传算法(geneticalgorithm,GA)进行公交路线网络优化,取得了非常好的效果。董强等[5]针对带软时间窗的单线路单车型的公交调度等多目标问题,建立了双车场模型和单车场模型。双车场模型以运客能力与运输需求达到最优匹配为目标,单车场模型以乘客的平均不方便程度和公交公司的成本达最小为目标,其目的都是为了兼顾乘客与公司双方的利益。他们尽管给出了符合实际要求的静态调度和动态调度方案运营方式、原则,但并未经过仿真验证。徐付霞等[6]从求各时间段的最大断面客容量出发,考虑到满载率不应超过120%及其他实际需求,求出了最小车辆数和一个可行的最优发车时刻表,具有一定的实用性。苑延华等[7]根据在最大程度上照顾乘客和公司双方的利益及调度方便前提,把该问题归结为多目标决策问题,利用逐段最优算法求出最优调度方案,求得了发车时刻表及所需最少车辆数。胡坚明等[8]针对我国公共交通系统实际情况,在分析可行调度方法的基础上,将实时调度形式的确定理解为一种模式识别问题,给出基于BP神经网络的公交车辆实时调度形式的确定方法,并验证了该方法在实际公交线路应用中的适用性和可行性。童刚[9]以乘客和公交公司总效益最大为调度目标,建立了公交运营参数优化模型,给出了用GA求解该模型的步骤,并进行了验证。滕靖等[10]基于APTS(adancedpublictrafficsystem)环境研究了快速公共汽车交通BRT(busrapidtransit)单线路运行系统动态调度问题,建立快速公交车辆运行的实时控制模型,实验表明该调度方法能有效控制快速公交系统车辆运行秩序。李铭等[11]根据公交线路的延迟到达时间和换乘客流量等因素,建立了公交枢纽内多线路车辆的实时调度优化问题模型,提出了基于整个系统费用最小的优化目标函数,并运用随机扰动梯度近似算法对问题进行求解,该方法对减少公交企业服务费用和乘客等待时间等具有较强的实用价值。石琴等[12]考虑发车间隔及站点容量等约束,建立了公交乘客同步换乘问题的优化模型,使公交网络中乘客的换乘达到最大的同步性,并用启发式算法对模型进行求解,使乘客可以在合理的等待最短时间内完成换乘。刘志刚等[13]按照区域公交调度模式,建立了公交调度系统中时刻表生成和车辆调度之间的双层规划模型,利用禁忌搜索算法进行了此类双层规划问题的求解,取得良好效果。白子建等[3]提出一类基于公交运营效益最大化的BRT调度问题,建立的数学模型以BRT公司运营效益为目标,兼顾车辆服务水平,考虑路线中其他出行方式对BRT客流量的影响,而且根据问题特点,采用禁忌优化算法进行了多次仿真运算,验证了优化此类调度问题的有效性[13]。刘鲁玉等[14]采用嵌入式处理器S3C2410和Linux操作系统实现智能报站器的步骤和方法。然而,上述研究都未能从系统的角度来考虑公交调度系统整体优化的问题。由于公交时刻表的生成与车辆调度之间存在着有机的联系,因此虽然按照这些既有的模型算法可以得出上述公交调度问题较好的解决方案,却不能够保证系统的解决方案从总体上讲是最优的,且优化调度结果评价分析也存在一定的局限性,其通用性与合理性还需进一步研究。与此同时,运营车辆优化调度方案如何评价至今还没有一个统一的标准和有效方法。本文在文献[15]基于GA对北京市公交车辆进行时刻表编制、车辆调度的静态调度方案研究基础上,利用排队论推导了乘客等待时间模式,进行优化调度方案评测分析,以验证文献[15]中优化调度方案的合理性和可行性,从而进一步验证利用智能调度方法能够改善公交车辆运营效率的有效性。
1 基于GA的优化调度与仿真实验111 调度问题描述调度问题是为某一目的,面对共同使用资源实行时间分配,通常可表示为在等式或不等式约束下,求解目标函数的优化。本文以公交车辆先序关系调度作为研究对象,不仅因为这一类调度问题应用广泛,而且在实际应用中难点较多。因此,有必要进行智能调度方法的理论探讨性研究,以便为实际应用做好必要的理论基础准备。城市公交车辆运输系统是定时、定线行驶,并按客流量、流向时-空分布的变化不断调节的随机服务系统。公交车辆运输形式通常为:全程车、区间车、大站快车、定班车、跨线车、加班车以及机动车等7种主要运行方式,该调度问题有如下特点:1)M为公交车辆集,每辆车在运输运行中只从事一种运输方式;2)J为车站集,如某运输线路有J1,,,Jj等
823
第5期张飞舟等:面向公交车辆优化调度的运行服务质量评测分析 j个车站,每辆车必须依次停靠车站,且可跨站运行;3)每辆车应按时达到各车站,尤其是重点车站,尽量减少停站时间,根据不同的运行时段,准时完成运输任务。本文采用的优化指标为:在平峰或者高峰时段,根据公交车辆运行定额,使公交运输车辆运营周转时间最短作为优化指标,并尽量不延误,以避免出现/串车0或/大间隔0。为此,对超期延误车辆在优化指标中添加惩罚项,此外还应满足车辆运行的先序约束关系。于是定义其目标函数为minT0=EiIMmaxTi+QEjIJmax(0,tsj-tdj),(1)其中,T0为从第1辆车发出到第k辆车返回后的运输车辆周转时间,Ti为第i辆车完成整个运输任务的运行定额时间,即起点到终点的运输时间,tsj,tdj分别为达到第j个车站的服务时间(停车时间)和规定服务时间,Q为惩罚项加权系数,根据公交车辆不同运营时段,采取相应的惩罚系数,如平峰时段惩罚项采取正态分布随机产生,高峰时段惩罚项目取固定系数。1.2 调度算法步骤公交车辆运营调度问题实际上是一个排序问题,运用GA求解此问题时,其交叉和变异操作应采用具有排序问题特征的算符。对遗传算子这里采用单点交叉方式,变异采用互换操作方式,利用精英策略保留搜索最优结果[15,16]。为了避免在进化过程中出现亲繁殖现象,这里采用一种避同交叉(或者互换)策略。在被选中的两个父代进行交叉操作之前,对它们进行判同,即判别它们是否相同,若不同则允许进行交叉操作(或者互换);若相同则将其一替换,随机产生一个新的个体。在GA的每一代进化中,先从群体中以与每个个体适合度大小成正比的概率选择两个个体作为下一代个体的父本,按概率Pc对其进行交换产生新的个体,再以概率Pm对产生的两个个体进行变异,从而产生新一代的个体。假设群体中有2m个个体,则上述过程要进行m次才完成群体的一代进化,这样群体经过若干代进化算法收敛。调度算法的求解步骤如下。1)随机产生偶数个可行解作为初始群体,进化代数ne=0,存储最优个体。2)若进化代数ne大于某一给定值,或最优个体的性能指标达到某一给定值,进化结束,否则转3)。3)ne=ne+1,从群体中选择个体,个体被选取的概率正比于它的适合度的大小。对选择的个体分别进行交叉和变异操作,产生新一代群体。选择某一子染色体,使两个染色体在同一子染色体位置内进行交叉操作。对每个染色体的变异操作也在某一在染色体内部进行,并进行解的可行性检测。4)计算每个个体的适合度值,作为评价个体的标准。5)运用精英策略,即用上代最优个体取代本代中最差个体。6)若本代中最优个体适合度值大于上代最优个体值,置最优个体为本代中最优个体,转2)。113 仿真实验为了得到合理的可行解,在初始群体中加入相应的启发规则,以提高进化效率。针对公交车辆的调度问题,在GA中,采取单点交叉方式,其计算时间和收敛速度比较快,算法的优化质量也较好。以北京市公交公司某车队375路运营线路(西直门)北宫门)为研究对象,运用智能算法GA进行公交车辆运营调度方案或策略的研究。为了使仿真实验尽可能接近实际情况,本文通过性能指标函数式(1)中的惩罚项不同取值,来反映公交车辆在不同时段的实际运行环境。为了便于分析起见,这里假定:公交车辆运行在平峰时段性能指标式(1)中惩罚项依照标准正态分布随机产生;运行在高峰时段惩罚项采取固定值方法选取(大站取1分钟,一般取013分钟)。经调查可知,北京公交公司375路运营车队共有18辆运营车,即36车次运营车(往返)。其中包括全程车、区间车、快车以及机动车4种类型,运营线路共设有18个停车站,起点到终点运营时间以50分钟为正点运营时间。当运营车辆最初和运输结束后处于空闲等待状态时,其操作为0。假定在理想情况下运营车辆各站间行驶时间相同,各站停靠时间也相同,其运营参数设定为:运营车辆发车间隔为8分钟,每站停靠时间为0125分钟,每站间行驶时间为219分钟。为了便于运营调度的研究,本文在平峰时段进行仿真实验研究,这里仅取全程车、快车、区间车等3种类型构成36车次运营车辆,其中36车次中全程车占2P3,快车占1P6,区间车占1P6。这里实验研究的目标函数是在式(1)的基础上,考虑在行车车次、行车间隔一定,通过不同的行车顺序、不同的行车类型组合排序,达到提高公交车