公交线路优化选择的研究
城市公交线网优化布局策略研究

城市公交线网优化布局策略研究随着城市化进程的不断推进,城市交通拥堵问题日益突出,城市公交成为解决交通问题的重要组成部分。
城市公交线网优化布局策略的研究对于提高公交系统的效率、舒适度和可达性至关重要。
本文将探讨城市公交线网优化布局策略以及面临的挑战。
一、城市公交线网优化布局的意义城市公交线网优化布局旨在高效地连接城市各个区域,缓解交通拥堵,节约出行时间,并促进公共交通的普及。
合理的线网布局可以使市民更便捷地使用公交系统,从而减少对个人汽车的依赖,降低车辆拥堵和尾气排放,改善城市环境质量。
同时,公交线网优化布局策略也有助于提高人们对公交系统的使用满意度。
通过提供更多、更方便的线路选择,适应不同人群的出行需求,公交系统能够更好地满足市民的出行需求,进而增加市民对公交的认可度和乘客满意度。
二、城市公交线网优化布局策略的方法1. 运输需求分析运输需求分析是公交线网优化的基础工作,通过研究城市的人口分布、人流状况、出行规律等因素,了解市民的出行需求。
通过数据分析和调查研究,结合市民的出行习惯和偏好,合理规划公交线路和站点,从而提高公交系统的可达性和使用率。
2. 线路优化线路优化是公交线网布局的核心内容。
通过评估现有线路的运行状况和客流数据,优化线路的走向、长度和停靠点设置,以提高线路的运行效率和乘坐舒适度。
在优化线路布局时,需充分考虑市民出行的重要交通枢纽,以及与其他交通方式的衔接,从而形成更完善的多模式交通一体化系统。
3. 车辆配备和调配策略车辆配备和调配策略在公交线网布局中扮演着关键角色。
公交车辆的类型、数量和分布直接影响到公交系统的运行效率和服务质量。
通过合理配置和调配车辆,能够更好地满足不同时段和不同线路的客流需求,提高公交系统的运行效率和乘坐体验。
三、城市公交线网优化布局策略面临的挑战1. 资金和资源限制城市公交线网优化布局需要大量的资金和资源投入,包括土地、设施、车辆等。
然而,由于资金和资源有限,这给公交线网优化带来了一定的限制。
公交车的路线规划和优化研究

公交车的路线规划和优化研究第一章绪论公交车作为城市公共交通的重要组成部分,在日常生活中扮演着重要的角色。
公交车路线规划和优化是提高公交车服务质量、提高市民出行效率、减少城市交通拥堵的重要研究方向。
本文将从路线规划和优化两个方面来探讨公交车的相关问题。
第二章路线规划2.1 路线规划的基本原理公交车路线规划主要是指在给定的区域内选择适当的路线和站点,使公交车线路覆盖人口密集的地区,同时避免路线交叉,以较短的路径和时间提供尽可能全面的服务。
2.2 路线规划的实现方法大多数公交车路线规划算法都是基于图论和优化理论的。
其中基于图论的路线规划算法主要包括遗传算法、模拟退火算法、禁忌搜索算法、动态规划算法等。
面对不同规模的路线规划问题,选择不同的算法会有不同的优劣。
2.3 路线规划的优化措施为了使公交车线路规划更加合理和经济,需要对现有的路线进行优化,具体措施包括:(1)缩短公交车线路长度,减少中途停靠站点,提高行车速度;(2)避免公交车路线交叉,提高运行效率;(3)优化站点布局,使站点之间的距离更加合理,方便市民出行;(4)提高线路服务频率,缩短市民等候时间。
第三章路线优化3.1 路线混合优化路线混合优化是指将多个机理从不同方面综合考虑,通过适当的权衡和协作来达到最优化的目的。
常见的路线混合优化方法包括距离-时间权衡法、站点密度-时间权衡法、车辆容量-时间权衡法、成本-效益权衡法等。
3.2 基于GPS的优化通过GPS技术获取公交车在运行过程中的实时位置和状态,可以实现即时监控、实时计算、实时调度等优化措施。
3.3 基于大数据的优化大数据的应用可以帮助公交部门提高实时路况掌握能力,分析出行数据,实现更加精细、高效的调度方案。
第四章结语公交车的路线规划和优化是公共交通领域的重要问题,需要立足于现实需要,加强科学研究和技术创新,综合运用不同的优化措施,为市民提供更加便捷、高效、安全的公共交通出行服务。
公交线路优化调整建议

公交线路优化调整建议在城市的发展进程中,公交线路的合理规划与优化调整对于提高居民出行效率、缓解交通拥堵、促进城市经济发展都具有至关重要的意义。
然而,随着城市规模的不断扩大、人口的增加以及居民出行需求的多样化,现有的公交线路可能存在一些不合理之处,需要进行优化调整。
以下是我对公交线路优化调整的一些建议。
一、深入调研分析在进行公交线路优化调整之前,需要对城市的交通状况、居民出行需求、现有公交线路的运营情况等进行全面深入的调研分析。
1、收集居民出行数据可以通过问卷调查、网络调查、实地访谈等方式,了解居民的出行起点、终点、出行时间、出行方式等信息,掌握居民的出行规律和需求。
2、分析交通流量利用交通监测设备和数据分析技术,对城市主要道路的交通流量、拥堵情况进行监测和分析,找出交通拥堵的热点区域和时段。
3、评估现有公交线路对现有公交线路的客流量、运营速度、准点率、覆盖率等指标进行评估,分析线路存在的问题和不足。
二、优化线路布局基于调研分析的结果,对公交线路的布局进行优化,以提高线路的合理性和效率。
1、增加线路覆盖对于新建的居民小区、商业区、工业园区等区域,应及时开通公交线路,确保居民出行的便利。
同时,对于一些公交线路覆盖不足的偏远地区,应适当延伸线路或增加支线,提高公交服务的均等化水平。
2、减少线路重叠对线路重叠较多的区域进行优化,合理调整线路走向,避免资源浪费和道路拥堵。
可以通过合并部分线路、调整线路走向等方式,减少重复路段,提高公交运营效率。
3、优化线路走向根据居民出行需求和交通流量分布,优化公交线路的走向,使其更加符合居民的出行习惯和城市的发展方向。
例如,对于一些客流量较大的通勤线路,可以避开拥堵路段,选择更加畅通的道路行驶。
三、调整运营时间根据居民的出行时间特点,合理调整公交线路的运营时间,提高公交服务的适应性。
1、增加早晚高峰车次在早晚高峰时段,增加公交线路的发车频率,缩短乘客的候车时间,提高公交的吸引力。
公交车行驶路线优化方法研究

公交车行驶路线优化方法研究一、引言公交车是城市快速出行的重要交通工具之一,它的行驶路线优化对于提高城市的交通效率和服务质量具有重要意义。
本文将探讨公交车行驶路线优化的方法,包括路线规划、调度策略以及运行管理等方面。
二、公交车行驶路线规划1.乘客需求:通过收集乘客出行数据,分析出行模式和时间分布,合理确定线路的起终点站、经停站以及线路长度,并结合人口密度和用地分布等因素确定车辆容量和发车频率。
2.道路网络:考虑道路通行情况、拥堵状况以及道路排队等因素,使得公交车行驶路线能够规避交通拥堵和瓶颈,提高行驶效率。
3.线路连接性:在规划公交车行驶路线时,需要保证线路之间的连接性,让乘客能够方便地换乘到其他线路,提高公交车的综合服务水平。
三、公交车行驶调度策略1.发车间隔:根据乘客出行需求和线路运力,合理设置发车间隔,以满足不同时间段的乘客需求。
发车间隔太长会引起乘客等待时间过长,发车间隔太短则会造成车辆拥堵和乘客拥挤。
2.车辆速度:通过科学合理的车速控制,避免车辆超速或过慢行驶,提高行驶效率。
3.停站时间:通过合理控制车辆在每个站点停顿的时间,减少等车时间,提高运行速度。
四、公交车运行管理公交车运行管理是指通过对公交车运行状况的监控和调度,及时发现和解决运行中的问题,提高运行效率和服务质量。
公交车运行管理需要考虑以下几个方面:1.智能调度系统:建立智能调度系统,通过实时监控车辆的位置和运行状态,及时调度车辆运行路线和发车间隔,提高运行效率。
2.故障处理:及时处理车辆故障,减少故障对车辆运行的影响,以确保正常的运营。
3.车辆维护:定期对车辆进行维护和检修,保证车辆的正常运行和安全。
五、结论公交车行驶路线优化是提高城市交通效率和服务质量的重要手段。
通过合理规划行驶路线、优化调度策略和加强运行管理,可以提高公交车的运行效率和服务水平,满足不同时间段和地区的乘客出行需求,进而促进城市交通的发展。
因此,需要城市交通管理部门、公交公司和相关研究机构共同合作,推动公交车行驶路线优化的研究和实践。
公交车线路优化研究

公交车线路优化研究随着城市化进程的加速,公交车成为人们短途出行的重要工具。
然而,在现实生活中,我们常常会遇到公交车线路混乱、拥挤的情况,这给我们的出行带来了很多不便。
因此,如何优化公交车线路,提高公交出行的便捷性成为当下亟待解决的问题。
公交车线路优化的核心是为乘客提供更短的等待时间和更快的运行速度。
为了实现这一目标,我们可以采取以下措施:一是合理规划线路。
对于城市中的各个片区,应该根据人口密度、居民出行需求等因素,合理规划公交车线路。
有些片区由于人口稀少,无法满足一条完整的线路,这时可以考虑开辟小巴线路或调整车次,以提高运行效率。
二是优化公交车站布局。
合理的车站布局能够减少乘客在候车过程中的等待时间,提高乘车效率。
例如,在人流集中的地方,可以设置多个出入口,分流人流,减少拥堵。
此外,对于那些候车时间较长的车站,可以增设座椅和遮阳棚,为乘客提供更好的候车环境。
三是提高公交车的运行速度。
在城市道路拥堵的情况下,公交车可以通过公交专用道或专用停靠区域,减少因等红灯而造成的停车和起步时间。
此外,可以通过科学调节信号灯,减少公交车的等待时间。
除此之外,公交车线路优化还应该关注绿色出行的理念。
城市的交通问题不仅仅是拥堵,还有环境污染等问题。
因此,在规划线路的过程中,可以增加电动公交车或混合动力公交车的运行比例,减少污染物排放,提升城市空气质量。
另外,在设计车站时,可以增设绿化带和自行车停车区,鼓励市民选择步行、骑行等低碳出行方式,减少对公交车的依赖。
此外,公交车线路优化还需要考虑城市的发展规划。
城市发展是一个动态过程,需要根据城市的规模和人口的变化来调整公交车线路。
根据社会发展和居民出行需求的变化,我们可以在原有线路的基础上进行扩充,也可以开辟新的线路,以适应城市发展的需要。
此外,对于一些新兴的商业区、新建的住宅区,我们也应该及时调整公交车线路,以满足市民的出行需求。
总之,公交车线路的优化对于城市的发展和居民出行都具有重要意义。
公交线路网络布局与优化研究

公交线路网络布局与优化研究近年来,随着城市人口的不断增加和交通需求的日益增加,公交线路网络布局和优化成为了一个热点话题。
合理的公交线路布局和优化能够有效缓解交通压力,提升城市交通效率,改善出行体验。
本文将探讨公交线路网络的布局和优化研究,并从城市交通规划、线路布局和乘客需求三个方面进行讨论。
一、城市交通规划城市交通规划是公交线路网络布局和优化的前提,它需要综合考虑城市的地形、道路网络、人口分布等因素。
在城市交通规划中,需要确定公交线路的覆盖范围和服务区域。
覆盖范围的扩大可以提高公交线路的连通性和服务范围,但也会增加投资和运营成本。
同时,需要结合人口分布和出行需求,确保公交线路能够满足乘客的出行需求,提供便捷的公共交通服务。
二、线路布局线路布局是公交线路网络布局和优化的核心内容。
合理的线路布局能够最大限度地满足乘客的出行需求,提供便捷、高效的公共交通服务。
在线路布局中,需要综合考虑乘客出行的主要目的地、交通需求的集中区域和道路网络的分布情况。
通过对主要目的地和交通需求的分析,可以确定主干线路和支线路的布局。
同时,还需要考虑到不同区域的人口密度和出行特点,合理规划站点位置和换乘节点,提高乘客的出行便利性。
三、乘客需求公交线路的优化是以乘客需求为导向的。
通过对乘客出行特点和需求的研究,可以优化线路布局,提升公交服务质量。
在乘客需求方面,可以从以下几个方面进行分析。
1. 出行时间和频次:乘客通勤出行的时间和频次是确定公交线路的重要依据。
通过分析不同时间段乘客出行的高峰和低谷,可以合理安排线路的发车频次和运营时间,提供更贴近乘客需求的公交服务。
2. 换乘需求:换乘节点的规划和布局对乘客的出行体验影响较大。
合理规划换乘节点的位置和设施,可以提供便捷的换乘条件,减少乘客的换乘时间和等待时间。
3. 乘车舒适度:乘客对公交车辆的舒适度有一定的要求。
在公交线路优化中,可以考虑引入新能源公交车辆和改善车厢设施,提升乘客的出行体验。
公交线网优化设计理论及实现方法研究
01 引言
03 参考内容
目录
02 理论分析
引言
引言
公交系统作为城市公共交通的重要组成部分,是人们日常出行的主要选择之 一。而公交线网优化设计则是提高公交系统效率和服务质量的关键所在。本次演 示旨在探讨公交线网优化设计理论及实现方法,为相关领域的研究和实践提供有 益的参考。
内容摘要
3、智能化技术应用。随着科技的进步,智能化技术在城市轨道交通接运公交 线网规划与运营方面具有广阔的应用前景。例如,可以利用智能化调度系统提高 线网的运营效率,利用智能化票务系统提高售票速度、减少人工失误等。
参考内容三
内容摘要
随着城市轨道交通的快速发展,新线投入运营成为常态。然而,这并不意味 着公共交通系统已经达到了最优状态。本次演示将围绕城市轨道交通新线投入运 营下常规公交线网的优化调整方法展开研究,旨在提高公共交通系统的整体效率 和吸引力。
理论分析
1、公交线网优化设计的原则和 策略
1、公交线网优化设计的原则和策略
公交线网优化设计的原则主要包括以下几点: (1)提高运输效率:通过优化线路布局和班次安排,减少运力浪费和乘客等 待时间,提高运输效率。
1、公交线网优化设计的原则和策略
(2)提高服务质量:优化站点设置和票价设计,提高乘客出行便利性和舒适 度。
(3)可持续发展:考虑环保和能源消耗等因素,合理规划线路和班次,实现 绿色公交。
2、公交线网优化设计的关键技 术和方法
2、公交线网优化设计的关键技术和方法
公交线网优化设计的关键技术和方法包括: (1)路径规划:利用最短路径算法等数学方法,为乘客提供最优的出行路径。
2、公交线网优化设计的关键技术和方法
城市公交线路运行效率评估与优化研究
城市公交线路运行效率评估与优化研究公共交通是现代城市生活中不可或缺的一部分,能够解决人们的出行需求,减少交通拥堵,改善环境质量。
而公交线路的运行效率对于整个公共交通系统的顺畅运行起着至关重要的作用。
本文将探讨城市公交线路运行效率的评估与优化研究。
一、运行效率的评估公交线路运行效率的评估是提高公共交通系统的关键步骤。
评估的内容包括公交车的到达时间、客流量、运行速度等。
通过对这些数据进行统计和分析,可以准确地评估公交线路的运营情况。
首先,评估公交车的到达时间是极其重要的。
准时到达是公交车提供优质服务的基本要求,也是乘客选择公交出行的重要因素之一。
通过收集公交车的到达时间数据,并结合统计分析方法,可以评估公交车的准时率和排班情况。
其次,客流量是评估公交线路运行效率的另一个重要指标。
公交车的客流量直接关系到运行的经济效益和服务质量。
通过对公交车上下客人数的统计和分析,可以评估公交线路的客流量,进而确定是否需要增加车辆或优化线路。
最后,运行速度是评估公交线路运行效率的关键指标。
公交车的运行速度直接影响乘客的出行时间和体验。
通过对公交车运行速度的记录和分析,可以评估公交线路的运行速度,进而确定是否需要采取措施来提高运行速度。
二、运行效率的优化基于运行效率评估的结果,接下来需要进行运行效率的优化。
通过优化,可以进一步提高公交线路的运行效率,提升公共交通系统的整体服务质量。
首先,需要优化公交车排班。
根据公交线路的客流数据和交通状况,合理安排公交车的发车间隔和班次,以满足乘客的出行需求,并减少不必要的等待时间。
同时,根据客流量的变化情况,动态调整排班策略,确保公交车的运行效率。
其次,需要优化公交线路的停靠站点。
通过评估客流量和公交车运行速度,合理确定站点间距和站点位置。
对于客流量较大的站点,可以增加站台设施,提高客流处理能力。
对于客流量较小的站点,可以适当减少停靠时间,提高公交车的运行速度。
最后,需要优化公交线路的运行策略。
城市公交线网优化与调整研究
城市公交线网优化与调整研究近年来,随着城市化进程的加快,城市公交发展愈发重要。
然而,随着城市人口和交通需求的增长,传统的公交线网已经逐渐暴露出一些问题,如拥堵、线路冗余和效率低下。
因此,研究城市公交线网的优化与调整显得尤为重要。
一、现状分析在城市中,公交线网是城市交通的重要组成部分。
然而,许多城市公交线路过于冗长且交叉重叠,导致行车时间拉长,乘客出行效率低下。
繁忙的交叉口和过多的车辆数量也导致了公交拥堵的问题。
此外,城市的建设和规划变化也给公交线网带来了一定的挑战。
二、需求分析优化和调整城市公交线网的研究目标是为了满足乘客需求,提高公交系统的运营效率。
首先,需要根据人口分布、居住区和工作区的联系关系,重新设计公交线路,使其更贴近市民生活。
其次,应该考虑公交站点的布局和数量,避免过于集中或分散。
最后,需要关注公交运行的速度和准点率,以提供更高效的服务。
三、优化方法公交线网优化的方法有很多种。
一种常见的方法是通过现有线路的调整和合并,减少线路重叠和冗余。
这样可以提高线路的负荷率和乘客容量,并减少拥堵。
另一种方法是通过加强公交之间的衔接,以提高乘客的换乘效率。
此外,利用智能调度系统和技术手段,可以根据实时交通状况进行公交运营的优化。
四、成功案例在优化和调整城市公交线网的研究中,有许多成功的案例值得借鉴。
例如,某市通过对公交线路的重新规划,将线路长度缩短,并优化了站点设置,使得乘客的出行时间大幅缩减。
另外,某市利用先进的调度系统和数据分析,实现了公交车辆的智能调度,准时运行,极大地提高了公交系统的效率。
五、挑战与展望尽管优化和调整城市公交线网有很多好处,但也面临着一些挑战。
例如,城市规划的变化和人口增长的不均衡,可能导致原有方案不再适应实际需求。
此外,公交线网优化需要大量的数据和科学建模的支持,这也对研究者的能力和软硬件设备提出了要求。
因此,未来的研究应继续发展科学化、智能化的方法,并与城市规划和交通管理部门紧密合作。
城市公交线网优化与调整研究
城市公交线网优化与调整研究随着城市化进程不断加速,城市人口的快速增长使得城市交通问题成为一个突出的社会问题。
公交作为一种重要的城市交通方式,其线网的优化与调整对于提高城市交通效率、缓解交通压力、改善居民出行质量具有重要意义。
本文将就城市公交线网优化与调整进行研究,分析现有线网的问题,并提出相应的解决方法。
一、城市公交线网的问题1. 线路重复与冗余在一些城市,由于历史原因或规划不当等因素,公交线路存在严重的重叠与冗余问题。
这不仅浪费了交通资源,还增加了乘客的等待时间和乘车时间。
2. 区域连接不畅部分城市存在一些与居住区、商业区或行政区接驳不畅的公交线路。
这导致了出行效率低下以及人口流动性不高,影响了城市交通系统的运行效率。
3. 末端服务不完善一些城市公交线网末端服务不完善,即公交站点覆盖率不高,乘客需要步行较长的距离才能到达公交站点,这对于老年人、残疾人和行李较多的乘客来说是不便利的。
二、城市公交线网优化与调整的方法1. 数据分析与评估公交线网优化与调整的第一步是进行全面的数据分析与评估。
通过收集、整理和分析相关数据,可以了解城市交通的需求、拥挤度、载客量等各项指标,为优化与调整提供科学依据。
2. 网络均衡与优化基于数据分析与评估的结果,可以针对城市公交线网的重叠与冗余问题进行削减与优化。
通过减少线路重叠,并合理规划公交站点,可以实现线网的均衡与优化。
同时,需要确保线路的全面覆盖,保证各个区域的互联互通。
3. 路线调整与拓展对于区域连接不畅的问题,可以通过调整现有线路或拓展新的线路来解决。
根据人口分布、商业区、行政区等因素,合理划定线路,确保居民的出行畅通。
4. 末端服务改善为改善末端服务不完善的问题,可以增加公交站点的覆盖率,减少乘客步行的时间和距离。
同时,可以配备必要的无障碍设施,方便老年人、残疾人等特殊群体的乘车需求。
5. 利用科技手段提升服务质量结合现代科技手段,如智能调度系统、公交APP等,可以更好地满足乘客的出行需求。
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公交线路优化选择的研究
[摘要] 本文对四川省达州市公交线路进行研究,利用dijkstra 算法引入0—1变量,并添加了乘客乘车所需时间和费用的偏好系数求解模型,建立一个多目标规划模型。
针对实际问题,利用 lingo 软件求解模型,得到了符合实际的结果。
[关键词] 公交线路 dijstra算法 0-1规划偏好系数加权法
1.问题背景
随着经济的迅速发展,城市的日益繁荣,城市车辆日益增多使得交通拥塞,能源紧张,噪音废弃污染越来越严重。
为了解决这些问题,政府部门鼓励人们出行选择乘坐公交。
然而随着公交系统的大力发展,线路越来越多,也越来越复杂,如何选择最优的乘车方案成为人们出行时的难题。
本文主要根据四川省达州市公交线路的特点和乘客出行时的乘车需求建立优化模型,并能求出以下站点的最优路线。
(1) 西客站→南客站 (2) 北客站→西客站 (3) 南客站→北客
站
为了简化模型,我们做了以下的基本参数假定:相邻公汽站平均行驶时间(包括停站时间):3分钟;公汽换乘公汽平均耗时:5分钟 (其中步行时间2分钟)
2.问题分析
2.1 达州市公交线路比较复杂,公众在出行时都希望选择一条最优的乘车路线。
尽可能使在行程中所用的时间和乘车所用的费用最
少。
结合实际情况,在很多时候我们乘车的费用最少却花费很多时间,或是时间达到最少费用却未必最少。
由此我们建立一个关于时间、费用最少的多目标规划模型。
2.2 实际问题中数据庞大无规律,且求解过程中不宜操作。
为了简单运算,由此我们引入数组概念,将两相邻的公交站点之间构想成一个数组元素,由这些数组元素共同组成整个公交线路。
3.模型的建立与求解
3.1 问题分析
题一要求给出任意两公汽站点之间线路选择问题的一般数学模型与算法,并利用所求得的模型与算法,首先要明白什么样的路线在乘客心目中才是最佳路线。
调查报告资料显示,在大多数乘客心目中的最佳路线是这样一条路线:乘车费用少、行程时间短、车上不拥挤、交通不拥挤等等。
3.2 问题一模型的建立
从本问题的实际情况出发,只须考虑用乘车费用和行程时间这两个因素来解决这一问题。
通过对题的初步分析研究知其实际上是一个规划问题。
在这里我们先引入一数组,我们可以给出相邻公汽站平均行驶时间t(包括停站时间),且给出了公汽换公汽的平均耗时(其中步行时间2分钟),则可以把两相邻的公汽站点之间的公交路线看作是数组中的一个元素,例如:
于是可假设起始点到终点站的最佳线路为:
此时令
乘客在选择线路时考虑最佳路线是否经过公汽站点到达公汽站点,如若乘客通过公汽站到达公汽站,令的值为 1 ;如若乘客不通过公汽站到达公汽站,令的值为0 。
即有:
我们设定的最佳线路可能有很多种,若一条线路的上、下行各有一个站点,假定从方向确定线路,记为 1 ;若从方向来确定线路,记为 -1 ,若从中间均有到,方向的线路,记为 0 。
则有:
则以构成公交路线的整体集合:
乘客在选择线路乘车一定满足集合,只是考虑乘车和等车时间最短,又由假设确定最优线路是否在集合之内,如若线路经过就令;如若线路不经过就令。
即:
在实际生活中,经常有公汽→公汽的换车方式,我们必须使换车次数尽量最少也能到达终点站。
而在设计思路中,所有经过的线路条数应等于公汽→公汽的换车次数,则有:
通过上面的问题分析,知道影响线路最短时间的两个主要因素:(1)乘车所经过的总站点数;
(2)中途转车的次数;
由(1)、(2)将之转化为:线路最短时间 = 乘车平均行驶时间+平均耗时时间,要使得时间最少我们可建立关于时间的目标函数如下:
在考虑时间最短的目标函数后,应明确乘车费用尽量最少。
而由题中所给数据知:公交公司把公汽票价统一为1元。
乘客乘坐第条线路需支付1元;由此我们表示出所需费用如下:
由上述问题分析知:忽略其它因素对最少费用的影响,并假设总费用来源于乘车费用,即有:乘坐第条公交线路所需费用 = 乘坐所有公汽站点的总费用
由此我们可以建立一个关于总费用最少的目标函数:
综上所述和结合实际情况出发,人们不可能完全地选择在乘车(包括等车)时间最短的前提下,又使自己花费的费用最少。
在设计思路中,将引入、来表示乘客对乘车时间和乘车所需费用的偏好系数且,这样可以针对各类乘客的需求,根据实际情况来选择最优路线,就能为人们节约时间和将费用降到最低,我们又联立问题分析中的(1.01)、(1.02)、(1.1)、(1.2)、(1.3)式可以建立一个以乘车线路时间最短、费用最少为目标函数的双目标规划模型:(1.1.1)
s.t.
3.3 模型的求解与评价说明
3.3.1模型的求解:
在求解过程中,我们将其模型理想化,假设最佳线路只满足行程总时间或只满足行程总费用最少时的模型。
针对最佳线路只满足行程总时间最少,即有;,
结合问题的分析和实际数据可以建立一个关于行程总时间最少的单目标规划模型:
s.t.
由问题知:
将六对数据代入上述时间模型并利用 lingo 软件编程,求得最佳线路的站点总数、经过的转站点、转站次数、所花的时间和费用如表一。
针对最佳线路只满足行程总费用最少即有:,
同理忽略时间因素,建立一个关于行程所用总费用最少的单目标规划模型:
s.t.
由问题知:
将六对数据代入上述总费用模型并利用 lingo 软件编程,求得最佳线路的站点总数、经过的转站点、转站次数、所花的时间和费用如表二。
3.3.2结果的分析:
表一、表二的数据显示:在只考虑公汽线路的条件下给出任意两公汽站点之间的线路选择,分别讨论的是行程总时间最少、总费用最少的单目标规划模型。
表一、表二给出了在时间、费用最少的单目标规划下所求得的最佳线路的站点总数、经过的转站点、转站次数、所花的总时间、所用的总费用。
乘客明显地可以结合自身的需要(时间、费用对其影响大小)选择公交线路:
(1)假定为了节约时间,经过站点数少,则选择需求时间最少的方案;
(2)假定为了节余费用,乘客尽量少转换车,则选择所需的总
费用最少的方案;
假定时间、费用对乘客影响均衡,乘客就可以选择适当的代入模型。
参考文献:
[1]姜启源.数学模型,北京:高等教育出版社,2004年.
[2]胡寿松.自动控制原理简明教程,北京:科学出版社,2003年.
[3]谢金星.优化建模与lingo/lindo软件,北京:清华大学出版社,2004年.
科研项目:
四川文理学院首届学生科研立项项目。