A题:西安市经开区公共自行车服务系统设计

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城市公共自行车共享系统的设计与优化

城市公共自行车共享系统的设计与优化

城市公共自行车共享系统的设计与优化随着城市化进程的加速和私家车辆数量的不断增加,城市交通拥堵问题日益严重。

在这个背景下,城市公共自行车共享系统的设计与优化就成为了解决交通问题的重要方向。

本文将从需求分析、系统设计、技术优化等多个角度,探讨城市公共自行车共享系统的设计与优化。

一、需求分析城市公共自行车共享系统的设计与优化首先需要明确定义用户的需求和痛点。

用户通常需要一个方便、快捷、绿色的出行方式来缓解交通拥堵问题。

此外,用户还希望系统提供充足的自行车资源,方便的租还车过程,以及友好的用户体验。

因此,在设计和优化系统时,需求分析阶段至关重要,需收集用户的反馈意见和建议,并将其纳入设计和优化的考虑因素之中。

二、系统设计城市公共自行车共享系统的设计主要涉及到站点布局、自行车数量、借还车流程以及系统的管理和维护等方面。

1. 站点布局:合理的站点布局是城市公共自行车共享系统的关键。

站点应该根据人口密度、交通情况、地理环境等因素进行选择,以提供最方便的服务。

此外,站点之间的距离应该适中,以便用户能够快速找到空闲的车辆或空余的车位。

2. 自行车数量:自行车数量的确定需要考虑用户需求和流量情况。

根据早晚高峰时段和工作日与非工作日的差异,合理分配自行车资源,以保证用户能够随时租到车辆,并且不会出现车辆过剩或供不应求的情况。

3. 借还车流程:借还车流程的简化和便利是城市公共自行车共享系统设计的重要方向。

可以通过引入智能终端、二维码扫描等技术手段,简化用户借还车的步骤,提高用户的使用体验。

4. 系统管理和维护:城市公共自行车共享系统需要配备专业的管理团队和技术人员,定期检查和维护自行车的功能和安全性。

此外,还需要建立健全的市政部门与共享系统运营方的合作机制,共同解决系统运营中的问题。

三、技术优化在城市公共自行车共享系统中,技术优化有助于提高系统的效率和用户体验。

1. GPS定位和智能导航:通过引入GPS定位技术和智能导航系统,可以实时跟踪自行车的位置,提供用户与站点的导航指引,减少用户寻找空余车位或车辆的时间和成本。

公共自行车系统分析与设计

公共自行车系统分析与设计

公共自行车租赁管理系统分析与设计一、系统简介及主要功能公共自行车管理系统面向公共自行车管理中心开发,主要用于实现租赁过程和车辆人员管理自动化,本系统由车辆信息管理、用户人员管理、租赁记录管理、用户卡注册、充值、注销功能四个功能模块组成,其中管理员拥有系统最高权限,协调系统的正常运作,并直接与系统交互。

图1系统功能表二、小组成员及分工三、需求模型图2系统用例图用例规约:四、分析模型类图:描述系统内的实体类与类之间的关系其中,参与者分为用户和管理员,每一名用户对应一张属于自己的用户卡,并通过用户卡与系统交互,用户卡可存储租车记录与充值记录,也可以与自助终端机交互完成租借与归还任务,管理员拥有较高权限,可帮助用户注册、充值、注销用户卡,也可以管理自行车信息,租车记录会出现超出时限的现象,系统将自动根据罚款细则进行记录并在用户卡中扣除金额。

图3类图顺序图:充值顺序图:管理员通过ID登录到系统,完成身份验证,管理员通过刷卡向系统传输用户卡信息,并手动输入金额,保存信息并完成充值。

图4充值顺序图租车顺序图:用户通过租车自助终端机刷卡验证身份,取得自行车,终端机会自动更改所租用自行车的租借状态,并生成租车记录存储到租车记录档案中。

图5租车顺序图还车顺序图:用户通过租车自助终端机刷卡验证身份,归还自行车,终端机会自动更改所租用自行车的租借状态,并生成还车车记录存储到租车记录档案中。

: 管理员图6还车顺序图五、设计模型:包括设计阶段的类图、顺序图及相关说明图7设计阶段实体类图图8表现层类图图9控制层类图图 10领域类图图 11租车顺序图:User图 12还车顺序图图 13充值顺序图六、 总结及感想信息系统分析与设计是利用现代信息技术没处理组织中的信息、业务、管理和决策等问题,并未组织目标服务的综合系统。

通过上机课程中小组内的设计自己的系统,使我们感受到一个项目的的灵魂在于前期对系统的设计,中期的分析与后期的实施。

公共自行车智能控制系统的设计-

公共自行车智能控制系统的设计-
车带给人们的巨大利益 5、为我未来的工作和学习打下了坚实的基础
11
致谢
感谢各位老师 谢谢!!
12
公共自行车智能控制系统的设计
• 答辩人: • 学号: • 班级: • 指导老师:
1
目录
• 借还车流程图 •设计方案 •功能分析 • 系统实现 •展望未来
2
公共自行车租/还车流程图
租车流程图
还车流程图
3
公共自行车系统结构平面图
4
功能分析
系统用户管理 角色信息管理 权限管理 系统管理功能 行政区划分 数据中心管理 更改密码
公共自行车 智能行车节能减排,很好的节约能源,给居民出行带来 方便,符合城市未来的发展,也符合国家提出的“低碳” 生活。是未来社会发展的一种必然趋势。
10
总结
1、巩固了以前所学的知识 2、加强了自己独立思考问题的能力 3、加强了自己的动手能力和实际操作能力 4、了解了当前先进的科学技术和公共自行
5
功能分析
租赁站信息维护 停车桩信息维护 自行车管理 设备管理 设备故障报修及故障解除 租赁站实时监控 维修人员
6
功能分析
群组管理 用户信息管理 发卡 卡务管理 换卡 挂失解挂 充值 销卡销户
7
功能分析
借还车记录查询 查询报表 卡充值查询
卡异动查询 设备报修查询
8
系统的实现
VB.NE+T
O数r据a=c库le

智能公共自行车运营管理系统的设计与实现

智能公共自行车运营管理系统的设计与实现

智能公共自行车运营管理系统的设计与实现随着城市化进程的加速,人们的出行方式也在逐步发生改变。

公共自行车作为一种环保、健康、便捷的出行方式,受到越来越多市民的热爱和接受。

为了更好地满足市民的出行需求,各地相继建设了智能公共自行车系统。

那么,智能公共自行车运营管理系统是如何设计和实现的呢?一、系统架构智能公共自行车运营管理系统的架构一般包括三个层次:物理层、网络层和应用层。

物理层:主要是指公共自行车借还站点的设备,包括借还站的硬件设备和配套的软件设备。

网络层:主要是指城市级、区域级和站点级的网络设备,包括无线传感器网络、无线电链路和数据传输网络等。

应用层:主要是指管理系统及其各个模块,包括站点管理模块、车辆管理模块、用户管理模块和数据分析模块等。

二、系统功能智能公共自行车运营管理系统的主要功能就是实现公共自行车的管理、调度、监控和数据分析。

具体来讲,系统可以实现以下功能:1、站点管理:包括站点的建立、撤销、拓展、调整和优化等功能。

2、车辆管理:包括车辆的投放、回收、维修、充电、调度和更新等功能。

3、用户管理:包括用户的注册、认证、积分、安全、付费和退费等功能。

4、数据分析:包括车辆使用情况、站点流量分析、用户行为分析、推荐服务等功能。

5、监控预警:包括车辆异常情况、站点异常情况、系统故障情况等功能。

三、系统实现技术智能公共自行车运营管理系统的实现技术包括硬件和软件两个部分。

硬件方面:一般采用RFID技术、ZigBee技术、GPS技术以及摄像头技术等,来实现车辆和站点的定位、控制、监控和安全等。

软件方面:一般采用云计算技术、物联网技术、大数据技术、机器学习技术等来实现数据分析、预测、推荐和智能决策等。

四、系统优势与要求智能公共自行车运营管理系统具有以下优点:1、提高了公共自行车的使用效率和可靠性,减少了用户等待的时间和不便。

2、优化了公共自行车的调度方案,提高了系统的整体使用效益和经济效益。

3、提高了对公共自行车的监控和管理,保障了用户的安全和权益。

公共自行车系统的设计及其实现

公共自行车系统的设计及其实现

公共自行车系统的设计及其实现公共自行车是一种城市交通工具,它的出现极大地满足了人们短途出行的需求,减少了城市的交通拥堵,也有助于减少汽车尾气对环境的影响。

公共自行车系统的建设需要考虑很多因素,很多城市都出现了一些问题,例如车辆维护不及时、借还车流程复杂、支付系统故障等。

一、公共自行车系统设计公共自行车系统的设计包括三个方面:车、站和支付系统的设计。

1. 车的设计车的设计应该满足城市短距离出行的需求,这意味着车要轻便、舒适、耐用。

同时,为了确保车辆的安全,应该考虑加装锁、反光镜等安全设施。

对于一些市区中心车辆流量较大的区域,可以考虑使用电动自行车。

2. 站的设计站的设计需要考虑站点的布局、站点的数量、站点的可访问性等问题。

站点的布局应该根据出行需求和人流量进行规划,例如从社区到商圈的出行路线、周边景点的位置等。

同时,在设计站点数量时需要考虑到城市范围的大小以及预计的使用量。

站点的可访问性也需要考虑,例如是否需要设置无障碍通道等。

3. 支付系统的设计支付系统是公共自行车系统的重要组成部分。

目前,支付方式主要有信用卡、支付宝、微信支付等。

在设计支付系统时,需要注意支付流程的简单易懂、支付手续费的费率合理、支付安全等问题。

二、公共自行车系统的实现公共自行车系统的实现需要考虑以下几个方面。

1. 信息化建设公共自行车系统的信息化水平是决定其可持续发展的关键因素之一。

信息化建设包括公共自行车管理信息系统、用户信息管理系统、GPS定位系统等。

这些系统可以大幅度提高公共自行车的使用效率以及管理效率。

2. 运营管理公共自行车系统的运营管理要做好赠送维护、车辆调度、投放布局、市场营销等工作,保证车辆数量能够满足市场需求、车辆的维护工作得到及时处理等。

3. 管理体制为了保证公共自行车系统的长期稳定运行,需要建立科学合理的管理体制。

公共自行车系统由政府主管部门负责与其他机构协作共同管理使用,同时参与其中的商业公司可以对公共自行车系统进行市场化运营。

城市公共自行车共享系统的规划与设计

城市公共自行车共享系统的规划与设计

城市公共自行车共享系统的规划与设计随着城市化的快速发展,人们对于交通出行的需求也越来越高。

城市交通不仅需要高效便捷,还需要环保可持续发展。

在这个背景下,城市公共自行车共享系统应运而生。

本文将探讨城市公共自行车共享系统的规划与设计,以及如何更好地满足市民的需求。

一、引言城市公共自行车共享系统是一种绿色、低碳的交通工具,鼓励人们绿色出行,减少污染和交通拥堵。

因此,合理的规划与设计是这个系统成功运营的关键。

下面将从站点布局、自行车设计和用户服务等方面展开论述。

二、站点布局站点布局是城市公共自行车共享系统规划与设计的核心问题。

首先,站点需覆盖城市的主要区域,包括商业区、居民区、学校和公共场所等。

其次,站点之间的距离需合理设置,以便市民方便取车和还车。

最后,站点应该与公共交通和步行衔接,以提高出行的便利性。

例如,可将站点布局在地铁和公交站附近,方便市民在换乘时使用自行车。

三、自行车设计自行车设计是城市公共自行车共享系统的重要组成部分。

首先,自行车应具有耐用性和安全性。

耐用性可以减少维护成本,同时延长自行车的使用寿命。

安全性可以保障用户的骑行安全。

此外,自行车的设计还应考虑到人体工程学,使得骑行更加舒适。

例如,可以设置调整座椅高度和把手角度的功能,以满足不同身高和体型的市民需求。

四、用户服务用户服务是城市公共自行车共享系统的重要组成部分。

首先,系统应提供便捷的注册和租赁服务。

市民可以通过手机App或者自动售卖机等方式注册成为用户,并方便地租借自行车。

此外,系统还应提供多种支付方式,以满足不同用户的需求。

其次,系统应提供良好的维护服务,保证自行车的正常运营。

每天进行定期巡检和维修,及时处理自行车故障。

最后,系统还应提供实时的信息更新和查询功能。

用户可以通过App了解站点和自行车的实时情况,以便更好地计划出行。

五、发展思路城市公共自行车共享系统的规划与设计应与城市交通发展相结合,并充分考虑市民需求。

以下是几点发展思路供参考:1.与城市交通规划相协调。

西安市公共自行车租赁系统现状调查与服务水平改善研究1

西安市公共自行车租赁系统现状调研摘要:为了缓解城市交通拥堵,解决公交出行的“最后一公里”问题,近年来,我国许多城市开始提供公共自行车租赁服务。

文章简述了西安公共自行车的发展现状与使用情况,以及西安公共自行车服务水平改善的研究。

关键字:西安;公共自行车;使用状况;服务水平引言:随着我国城市化的快速发展和私人小汽车拥有量的快速增长,给城市道路交通带来了巨大压力,交通拥挤堵塞已经日渐常态化,严重影响了城市发展和市民的生活。

随之而引发的能源大量消耗、环境污染加剧、空气质量下降等问题越来越突出。

自行车作为一种绿色、健康的交通方式,不消耗能源,是零排放的国际公认的绿色出行方式。

相对于个体机动化交通方式而言,具有占用道路资源少、灵活可达性高、绿色无污染的明显优势。

而更为重要的是,自行车机动灵活的特性可以与公共交通配合,作为公共交通的补充,是各种交通方式之间相互转换衔接的重要工具,从而能够解决大众运输系统长期面临的“最初与最后一公里”问题,扩大公共交通的覆盖半径,提升公共交通的服务水平,提高城市交通的整体运行效率。

但进入21世纪以来,我国城市交通中普遍出现了自行车拥有率及使用率不断下降的趋势。

为了解决这一问题,并发挥自行车交通的优势,我国许多城市都采用了建立发展公共自行车租赁系统的交通措施。

目前公共自行车项目已纳入我国很多城市综合公共交通体系,利民利惠,它所承载的“绿色”、“环保”、“健康”等理念体现了城市发展“以人为本”的思想。

从公共自行车在我国的发展和定位来看,公共自行车作为鼓励自行车出行,引导交通的一项重要措施,是缓解城市拥堵、促进交通结构发展、实现可持续发展的有效途径。

在建设低碳城市的迫切需求下,公共自行车不应被排挤而应受到重视和保护。

但是就目前的实际使用情况来看,不少城市的公共自行车租赁系统均存在着使用率偏低、与其他交通方式的配合不够紧密、运营企业经营的财务压力大等普遍问题,成为公共自行车交通发展中的障碍。

西安市明城墙区公共自行车道路交通系统设计


6 8・
北 方 交 通
2 1 0O
西安市 明城墙 区公 共 自行车道路交通 系统设计
柯水平 白子建 ,
(. 1 中国市政工程华北设计研究总院 , 天津 30 7 ;. 0 04 2 天津市市政工程设计研究 院滨海分院 , 天津 3 0 5 ) 00 1 摘 要: 首先介 绍 了西安 市明城墙区旅游功能公共 自行 车线路 方案设计 , 此基础 上分析预测 了公共 自行 车 在
可实施 性 。
图 1 景 点 小 区划 分
12 路 线优 化设 计 .
由于最短线路方案是结合纯数学理论和地理信
息系统求得, 缺乏对交通现状、 景点特征、 沿街业态、 旅 游规划 、 用地规 划等 因素全 面考虑 , 因此 需要对 最
短 路线方案 优化设 计 。
根据城墙区道路交通现状特征 , 主要 I 顶 城巷、 北门、 钟楼 、 新城 广场 等 关键 节 点 , 过 现 场勘 踏 道 通
躐历 文 街 0 一 景 日史 化 区 缎点 im m  ̄ m 0 =量 缎点
—瞄 城市轴线 ● 三缎量点 ¥糌 城市开地空问_ 一 特色商业街 ∞ ■
明城墙 区域分 布有 主要 旅游 景点 1 4个 , 城巷 顺
图 3 公 共 自行 车路 线
游客 出行对 街道 两侧 景 观 的要 求 , 形成 以顺 城 巷 为
9% 。 0
24 2 公 共 自行 车配车辆 预测 . .
公 共 自行 车配车 数预测是 基于公共 自行 车交通
根据 上 述分 析 , 城墙 区公 共 自行 车项 目配车 数
如 表 5所示 :
表 5 特征年 自行车配车数预测
总量 、 日使用 次 数 、 车率 等 内容 , 公 式 如式 ( ) 租 其 1

城市公共自行车系统的设计与规划

城市公共自行车系统的设计与规划随着城市化进程的加速,交通拥堵成为城市发展的主要难题之一。

在这一背景下,城市公共自行车系统的设计与规划成为解决交通问题的重要举措之一。

本文将探讨城市公共自行车系统的设计原则、规划考虑因素以及推动城市公共自行车系统发展的措施。

一、城市公共自行车系统的设计原则城市公共自行车系统的设计应遵循以下原则:1. 创造便利性:城市公共自行车系统应该能够方便居民使用,提供便捷的借还车服务,覆盖城市主要交通节点和居民密集区域。

2. 提供高效运营:城市公共自行车系统的运营应高效、稳定。

借还车的流程应简单、快捷,配备先进的智能设备和在线系统,方便用户查询车辆和空位的信息。

3. 建设合理布局:城市公共自行车系统的站点应布局合理,站点之间的距离宜小。

站点的分布要考虑到交通需求、居民密集度和道路条件等因素。

4. 注重环境友好性:城市公共自行车系统的设计应鼓励绿色出行,减少对环境的影响。

使用环保材料制作自行车和设备,并在站点周边提供完善的停车设施,鼓励非机动车出行。

5. 强调互联互通:城市公共自行车系统可以与其他交通工具相互衔接,形成多种交通方式的无缝衔接,促进城市居民使用公共交通出行。

二、城市公共自行车系统的规划考虑因素在城市公共自行车系统的规划过程中,需要综合考虑以下因素:1. 城市空间布局:根据城市功能区划,确定公共自行车系统的布局。

主要交通节点、商业区、居民区和学校等区域应是主要站点布置的考虑因素。

2. 人口密度和流动性:根据人口密度和流动性的不同,确定站点的大小和数量。

人口密集的地区,应提供更多的自行车和停车位。

3. 道路条件:考虑道路宽度、交通流量以及道路的设计速度等因素。

站点的设置应考虑对道路交通的影响,避免造成交通拥堵。

4. 地理条件:根据地形、地理等因素,确定自行车道的建设和站点的设置。

有利于自行车行驶、停放的地区,应优先考虑作为自行车道和站点的布置。

5. 社会意愿和需求:通过调查问卷、市民意见收集等方式了解公众对公共自行车系统的需求和意见,为规划提供依据。

西安市明城墙区公共自行车道路交通系统设计

西安市明城墙区公共自行车道路交通系统设计西安市明城墙区是一座历史悠久的城市,拥有丰富的文化和人文景观,吸引了大量的游客和居民。

为了解决交通拥堵和环境污染等问题,我们需要设计一套公共自行车道路交通系统,以鼓励更多的人使用自行车作为主要的交通工具。

首先,我们需要规划一套完整的自行车道路网络,将自行车道与现有的道路系统相连。

自行车道应该覆盖市区的主要景点和商业区,以方便游客和居民的出行。

我们可以选择最适合自行车行驶的区域,例如人行道、非机动车道等,并确保自行车道的宽度和地面的平整度符合安全标准。

第三,为了提高自行车道路交通系统的效率和便利性,我们可以引入智能交通技术。

例如,我们可以安装智能红绿灯系统,根据自行车的数量和行驶速度来调整红绿灯的时长。

这样可以减少自行车和汽车之间的冲突,并提高自行车的流动性。

我们还可以利用物联网技术,实时监测自行车道的使用情况,并通过手机应用程序提供实时的路况信息和导航服务。

第四,我们需要加强对公共自行车道路交通的管理和监督。

我们可以设立专门的交通执法部门,负责维护自行车道路交通秩序和安全。

执法人员可以定期巡逻自行车道,并对违章行为进行处罚。

此外,我们还可以安装监控摄像头和报警装置,及时发现并应对交通事故和紧急情况。

最后,为了鼓励更多的人使用自行车,我们需要进行宣传和教育活动。

我们可以组织自行车文化节、自行车骑游活动等,宣传自行车道路交通的好处和安全知识。

我们还可以开展自行车驾驶培训课程,并提供相应的证书和奖励,以提高居民和游客的自行车驾驶技能。

总之,设计一套公共自行车道路交通系统是解决西安市交通拥堵和环境污染问题的重要举措。

通过规划自行车道路网络、建立自行车租赁系统、引入智能交通技术、加强管理和监督以及进行宣传和教育活动,我们可以鼓励更多的人使用自行车,减少汽车的使用,改善交通状况和环境质量。

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欧阳学文创编 欧阳学文创编 西安工业大学数学建模竞赛 欧阳学文 承诺书 我们仔细阅读了西安工业大学数学建模竞赛的参赛规则与竞赛纪律。 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛纪律的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺,严格遵守参赛规则和竞赛纪律,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛纪律的行为,我们将受到严肃处理。 我们授权西安工业大学数学建模竞赛组委会,可将们的论文以任何形式进行公开展示(包括进行网上公示,在欧阳学文创编

欧阳学文创编 书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等)。 参赛的题目 (从A/B中选择一项填写) A 参赛队员 姓名 学号 院系 电话 李阳 电子信息工程 唐玉峰 电子信息工程 王龑 电子信息工程 日期: 5月5日欧阳学文创编

欧阳学文创编 西安市经开区公共自行车服务系统设计模型 摘要 本文主要研究了西安市经开区公共自行车服务系统设计的问题。主要运用了蚁群算法得出了较为合理的调度车辆运行路径,并采用了离散概率模型对需要调度的公共自行车情况进行了估计。在三期建设的规划选点问题上,我们建立了层次分析法模型(AHP),较为科学的确定了新增点的数目及其位置。 针对问题一,利用matlab把各站点位置经纬度坐标转换为更便于求解的距离矩阵,并由此通过建立离散概率模型的方式得出较为合适的各站点还车数目,最终通过蚁群算法实现了最优路径的筛选,得出合理的车辆分配方案及调度方案,求得最优的调度耗时。 针对问题二,对带筛选站点位置进行了合适的区域划分,又通过线性规划模型得到的新增租赁点数目及车辆总数。以此为基础,建立了AHP模型,得出了各区域建租赁点合理的重要性程度,按权重确定了各点所在位置及其分配的车辆数目。 针对问题三,在前两问求解的基础上得知必须要增加调度车辆。通过大量的计算机模拟,在尽量保证调度时间少和增加车辆数少的前提下,应用蚁群算法,反复的求解,最终得出了较为合适的新增调度车辆数目和自行车调度方案。 关键词:蚁群算法层次分析法离散概率模型最优化问题欧阳学文创编

欧阳学文创编 1 问题的重述 公共自行车租赁服务系统纳入城市公共交通体系,有助于解决公交出行“最后一公里”问题,使公共交通服务网络趋于更加完善。西安经开区公共自行车服务系统于4月开始建设,到目前为止已建成租赁点30个,自行车总量达到850辆。为便于调度调配各租赁点的放置车辆以便更好地服务民众,以及建设覆盖面积更广受益人群更多的公共自行车租赁网络,本文将解决如下问题: (1) 建立合适的数学模型,针对已有的30个租赁点设计最优车辆分配方案、调度方案,并保证完成调度所耗费时间最少; (2) 用合适的数学模型确定经开区公共自行车服务系统三期建设新增租赁点的数目、位置以及合适的放置车辆数目;、 (3) 讨论在新增租赁点后是否需要增加调度车辆以保证在150min内完成调度。

2 问题分析 1. 针对问题一,在调配平均耗时尽量少的条件下,可简单地把问题拆分为最短路径和车辆最优分配两类问题。通过蚁群算法可求得最优的车辆调配路径,而通过对租赁点的距离矩阵的归一化,可求得一个较为可信的还车概率矩阵。由此,可将两者结合,以获得最优的车辆分配方案及调度方案。 2. 针对问题二,以最优地花费建设经费为目标,通过线性规划可以求得新增租赁点的数目。为了选取的租赁点位置能最大程度的便捷市民的生活,可建立一个层次分析法的模型,确定其位置及所放置车辆数目。 3. 针对问题三,可参考问题一的求解结果可以得出现有调度车数目是否满足在150min内完成调度的条件。如果不能,我们应采用前两问数据,通过分析各站点需求量情况及其所在位置,用蚁群算法模拟调度车可能通过的路径,从中找出最优的调度路径,并作出合适的调度方案。 欧阳学文创编

欧阳学文创编 3 假设与符号 3.1 模型假设 i. 假设附件二中提供的各租赁点每天的需求量不变; ii. 假设车辆调动过程中各租赁点车辆数目不再变化; iii. 忽略调度车在行驶过程中遇到红绿灯而损耗的时间; iv. 假设调度车的路径为租赁点间的直线路径; v. 假设两辆调度车同时开始调度; vi. 假设有足够经费新增调度车辆; vii. 忽略从事调度人员的费用。

3.2 符号说明

1) T 单次调度耗时(min); 2) S 单次调度总路程(m); 3) n 新增租赁点数; 4) A 两两判断矩阵; 5) CR 一致性比率。

4 模型的建立与求解 4.1 问题一 由附件一中的30个租赁点位置、经纬度坐标以及附件二中各租赁点早中晚不同时间段的需求信息,可以简单的描述出30个租赁点每天不同的服务状况。为了方便求解,我们分别用蚁群算法和归一化的方式处理数据,并得出了较为准确的最短路径和早中晚不同时段的还车数。 欧阳学文创编

欧阳学文创编 4.1.1 问题一最短路径模型的建立 1) 模型建立的准备 利用matlab软件将30个租赁点的位置信息(经纬度)转换为30×30的距离矩阵(见附录一);并按照居民在某个租赁点还车的概率与租车点和还车点的距离成反比的关系,以及居民骑行距离不超过2km的条件,通过对距离矩阵归一化的方式得出30×30的概率矩阵(见附录一)。 2) 蚁群系统基本原理 在蚂蚁群找到食物时,它们总能找到一条从食物到巢穴之间的最优路径。这是因为蚂蚁在寻找路径时会在路径上释放出一种特殊的信息素(pheromone)。当它们碰到一个还没有走过的路口时,就随机地挑选一条路径前行。与此同时释放出与路径长度有关的信息素。路径越长,释放的激素浓度越低。当后来的蚂蚁再次碰到这个路口的时候,选择激素浓度较高路径概率就会相对较大。这样形成了一个正反馈。最优路径上的激素浓度越来越大,而其它的路径上激素浓度却会随着时间的流逝而消减。最终整个蚁群会找出最优路径。在整个寻径过程中,虽然单个蚂蚁的选择能力有限,但是通过激素的作用,整个蚁群之间交换着路径信息,最终找出最优路径。 3) 基于MATLAB的蚁群算法求解最短路径问题 最短路径问题描述如下: 设有n个城市C=(1,2,...,n),任意两个城市i,j之间的距离为dij,求一条经过每个城市的路径π=(π(1),π(2),...,π(n)),使得距离最小。 蚂蚁算法求解最短路径问题的过程如下: (1)首先初始化,设迭代的次数为NC。初始化NC=0 (2)将m个蚂蚁置于n个顶点上 (3)m只蚂蚁按概率函数选择下一座城市,完成各自的周游 每个蚂蚁按照状态变化规则逐步地构造一个解,即生成一条回路。蚂蚁的任务是访问所有的城市后返回到起点,生成一条回路。设蚂蚁k当前所在的顶点为i,那么,蚂蚁k由点i向点j移动要遵循规则而不断迁移,按不同概率来选择欧阳学文创编 欧阳学文创编 下一点。 (4)记录本次迭代最佳路线 (5)全局更新信息素值 应用全局信息素更新规则来改变信息素值。当所有m个蚂蚁生成了m个解,其中有一条最短路径是本代最优解,将属于这条路线上的所有弧相关联的信息素值进行更新。 全局信息素更新的目的是在最短路线上注入额外的信息素,即只有属于最短路线的弧上的信息素才能得到加强,这是一个正反馈的过程,也是一个强化学习的过程。在图中各弧上,伴随着信息素的挥发,全局最短路线上各弧的信息素值得到增加。 (6)终止 若终止条件满足,则结束;否则NC=NC+1,转入步骤(2)进行下一代进化。终止条件可指定进化的代数,也可限定运行时间,或设定最短路长的下限。 (7)输出结果 4) 基于蚁群算法得出的最短路径 (具体算法,程序包请见附录一) 欧阳学文创编

欧阳学文创编 图1调度车路径

调度车1途经站点: 1,2,3,4,5,6,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,27,29 总路程10.200km; 调度车2途经站点: 7,8,9,10,21,22,23,24,25,26,28,30 总路程8.753km。 5) 由概率矩阵得到的分配方案及调度结果 表格1分配方案及调度表 租赁点 分配方案/辆 早上调度/辆 中午调度/辆 下午调度/辆 1 27 13 13 13 欧阳学文创编 欧阳学文创编 2 33 0 0 9 3 39 14 3 6 4 37 17 11 1 5 27 13 13 10 6 22 2 13 18 7 33 7 12 12 8 31 11 0 6 9 26 12 4 4 10 35 14 27 30 11 28 8 13 16 12 35 17 1 14 13 25 15 2 5 14 18 15 7 12 15 27 10 13 13 16 18 14 17 22 17 33 3 8 3 18 37 0 14 8 19 27 12 13 13 20 26 11 14 15 21 33 7 8 8 22 19 0 14 15 23 29 5 1 8 24 21 14 2 3 25 17 3 6 2 26 26 3 0 1 27 40 14 8 13 28 24 12 15 14 29 21 16 14 18

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