校園通行車路線的設(shè)計.docx

1、校園通行車路線的設(shè)計摘要本文主要爭辯的是校園交通車的站點設(shè)置、在固定停車和招手即停兩種模式結(jié)合下的運載力量、運行路線和時間安排以及相應(yīng)行駛方案的規(guī)劃問題。問題一中，我們對校園通行車現(xiàn)有行車路線網(wǎng)絡(luò)和常停站點進(jìn)展了調(diào)查和分析。首先，在數(shù)據(jù)處理階段，將站點實體間的線路選擇抽象為圖論最短路模型，用Matlab軟件畫出三條主要的行車線路，然后利用GIS空間分析方法解決單個交通線路上站點規(guī)劃問題。該方法依據(jù)乘客出行時間最短確定單個線路上的站點個數(shù)，結(jié)合GIS緩沖區(qū)分析和疊合分析，在路線上做站點設(shè)置的適宜性爭辯，提出基于最優(yōu)化理論和GIS空間分析技術(shù)的站點規(guī)劃方法，確定站點的位置，從而供給一種可行的行駛方

2、案。問題二中，考慮固定停車和招手即停相結(jié)合的方案，我們首先將最正確行駛路線定義為車輛運行時間最短的路線，將圖論中經(jīng)典的Dijkstra算法單源最短路徑進(jìn)展改進(jìn)，結(jié)合哈密爾頓圖，以結(jié)點之間的時間作為權(quán)數(shù)，利用C+編程得到最正確推銷員回路，也就是通行車行駛的最正確路徑?？紤]到招手即停模式具有極大的隨機(jī)性，為了便于調(diào)度，我們首先對乘車人次密度分布進(jìn)展了調(diào)查和分析，并通過隨機(jī)模擬出概率分布值較大的區(qū)域，將其抽象為一假想固定停車點，這樣就將模型簡化為固定停車點w(i,j)：最短時間下從固定停車點i到固定停車點j之間的距離|(v)：表示從頂點U至h的經(jīng)過一條路所用時間的權(quán)0z(v):表示最正確的路線，V的

3、父親點x:第i時間點需要乘車的人數(shù)(i=1,2,k)ik:把握參數(shù)Q=NjXCxL：某時段運載力量其中L為通行車單程總運行距離5校園通行車固定停車點選擇模型(問題一)由于校園交通車行車網(wǎng)絡(luò)受到道路狀況、交通流量、道路長度、人流分布等多種因素的制約，但考慮諸多因素建立起來的模型必定很簡單且難以求解。我們經(jīng)分析取舍，考慮主要的影響因子，建立了一個用于解決固定停車點規(guī)劃問題的方法。該方法主要基于最優(yōu)化理論和GIS適宜性分析技術(shù)御，首先通過建立一個優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型確定固定停車點的總數(shù)目，同時同這個數(shù)學(xué)模型得到各影響因子和站點個數(shù)之間關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式，該表達(dá)式說明在什么地方適宜建固定停車點，從而為GIS適

4、應(yīng)性分析供給依據(jù)。停車點數(shù)目確定后，在確定站點的空間布局。該方法承受了GIS適宜性分析技術(shù)，對人流分布、交通流量、道路狀況等因素進(jìn)展量化，通過疊合分析和緩沖區(qū)分析，找到最適宜的地方建立站點，用GIS的方法彌補(bǔ)了確定站點數(shù)目的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的引入因素少的缺乏，使建立GIS關(guān)心規(guī)劃系統(tǒng)成為現(xiàn)實。5.1固定停車點選址的優(yōu)化模型5.1.1影響固定停車點選址的相關(guān)因素模型中選址問題的影響因子有人流分布、交通流量、交通起訖點、一般車速、道路狀況等，我們主要考慮以下四點：1）兩相鄰?fù)＼圏c間的距離w（i,j）；2）人流分布。依據(jù)實際狀況，固定停車點應(yīng)設(shè)置在人流密度相對較大的地方；3）道路狀況?？紤]穿插口和不同路

5、段寬度、車道數(shù)對設(shè)站的影響：停車點越靠近穿插口對乘客越便利，但考慮安全和交通流暢，一般應(yīng)離開穿插口3050米2。為削減通行車行駛對學(xué)生步行以及騎自行車的影響，道路路段寬度大的地點比寬度窄的地點更適宜設(shè)置固定停車點；4）交通流量。路段上公溝通量的分布狀況是通行車停車點選址的重要依據(jù)。通行車的停駛會給其他學(xué)生帶來肯定的干擾，因此，假設(shè)路段交通狀況原本就比較擁擠，那么不宜設(shè)置停車點。5.1.2通行車行駛線路規(guī)劃設(shè)置固定停車點的原那么為便利乘客和節(jié)約乘客出行時間。首先，我們依據(jù)校園車現(xiàn)今大體行駛路線，用Matlab軟件畫出假設(shè)的三條主要行車路線如圖5-1）,該路線掩蓋了學(xué)校已建成大局部地區(qū)的主干道。圖

6、5-1其中，M:南門一南區(qū)體育場一一食堂一西二門一北區(qū)體育場一15號天佑齋1M:南門一虹橋一X橋一體育館一15號天佑齋一北區(qū)校車站2M:南門一南區(qū)校車站一一教一二教一圖書館一八教一北區(qū)校車站一315號天佑齋5.1.2.1最正確站距公式利用乘客步行到站與離站時間、乘車時間之和最短的原理，得到最正確站距公式為：6最正確寸2V.L乘t°式中，d為站距；V為乘客到停車點的平均速度；L為乘客距離固定乘車點的平均距離；t為站點?？繒r間。求出最正確停車點站距后，在具體0設(shè)置站點時，還應(yīng)依據(jù)沿線用地性質(zhì)進(jìn)展合理布置。5.1.2.2基于最優(yōu)理論的通行車優(yōu)化模型實際狀況說明，當(dāng)停車點很多時，每位乘客在線

7、路上的行程會由于中途停車次數(shù)較多而導(dǎo)致總出行時間增大；而當(dāng)停車點很少時，乘客平均到最近一個停車點的時間會加長，可能超過在路上形成局部所節(jié)約的時間，從而導(dǎo)致總出行時間還是很大?？梢姡?dāng)停車點間距很小或很大時，總出行時間都會較大，而在此間存在著某個最優(yōu)站點數(shù)目，使總的行程時間最小2?？傂谐虝r間最小的通行車優(yōu)化模型為minF=XT+-M+4(X1)A+Y<VrVV(1)L=2A(X-1)+Y式中：F為總出行時間；X為停車點的個數(shù)；T為公交車輛在公交站點停留的時間；M為乘客到最近停車點的平均距離:V為乘客到停車點的堊r均速度；L為通行車路線的總里程數(shù)；丫為-般車速V運行的公里數(shù)，這樣XT為在站點

8、總的停靠時間；4(X-1)A為在站點前后加減速的運行時間；YVV是以速度V運行的時間。/在式(1)中，除了M與站點距離有關(guān)，和X屬于因變量外,T.VAV都可做自變量，對于特定的T,V,A,V值，可以得出一個最正確的X值來。以M=K3X閱歷值)，丫=K-2A(X-1)代入式的第一個式子得令祚=0得minF=XjK嚴(yán),4(X-1)A+K.2A(X-1)VrVVX=(2)式(2)即為最優(yōu)停車點數(shù)的公式依據(jù)式(2),在其他變量肯定的狀況下，人流越密集，那么停靠時間T越大，那么站點應(yīng)建的越少；同樣，人們到達(dá)停車點的速度越小，站點應(yīng)建的越多同；公交車輛在路上可到達(dá)的加速度越大，那么A越小，停車點應(yīng)建的越多

9、。這些都是進(jìn)展GIS適宜性分析的依據(jù)。5.1.3基于GIS適宜性分析的停車點選址當(dāng)站點數(shù)目確定后，利用GIS空間適宜性分析技術(shù)實現(xiàn)站點的空間定位，主要步驟為1、對人流分布，交通流量，道路狀況進(jìn)展量化。量化過程中承受下面的規(guī)章：1 道路上的人流分布承受以10m的步長逐點做100m范圍緩沖區(qū)的方法，在緩沖區(qū)內(nèi)的人數(shù)就是對應(yīng)道路上的人流分布值或者承受克里金插值生成人流密度外表，一般口越密集，站點應(yīng)建的越少；反之人口過于稀少，也不應(yīng)設(shè)置過多站點)：2 交通流量以實地采集的日平均數(shù)據(jù)為準(zhǔn)；3 校園中道路狀況大體相當(dāng)，可看作一樣無視不計說明：為了便于說明模型的思路，以下的圖表都是示意性的，實際系統(tǒng)中將量化

10、成灰度圖，以下是經(jīng)量化獲得的各影響因子的值。表1線路虬人口分布、交通流量度量指標(biāo)南門南體育場一食堂三食堂北體育場四食堂15天佑齋人流分布345544510交通流量45:33321Q79!8766表2線路M2人口分布、父通流重度重指標(biāo)南門玻璃橋虹橋X橋北區(qū)體育15天佑館齋人流分244622布交通流543332里Q787954表3線路M3人口分布、交通流量度量指標(biāo)南門一教二教圖書館八北區(qū)校車站15天佑教齋人流分2445432布交通流4113322量Q6558547最正確行駛路徑的問題。依據(jù)已得到的乘車時段分布規(guī)律和學(xué)校實際的作息時間表，依據(jù)模糊聚類分析法將一工作日數(shù)單位時間段劃分為更概括的高注：表

11、中人流分布依據(jù)很稀疏、稀疏、一般稀疏、中等、一般密集、密集、很密集分別對應(yīng)量化值2、3、4、5、4、3、2；交通流量從量很小過渡到很多分別對應(yīng)60的量化值;道路狀況取較好狀態(tài)度量值5.2、依據(jù)上面的規(guī)章生成對交通路徑的交通流量、人流分布的灰度圖,結(jié)果分別如圖1、2,再對兩個圖層進(jìn)展疊合分析，對量化指標(biāo)柵格化得到柵格圖（圖略）在疊加結(jié)果上做緩沖區(qū)3、依據(jù)固定停車點數(shù)X，在交通路徑上等間距取X個點。對每個點在步驟2、得到的柵格圖上做半徑為10m的點緩沖區(qū)圖3）4、在緩沖區(qū)內(nèi)交通流量、人流分布量化值最大的位置設(shè)置固定停車點1.4固定停車點選擇方案以起點南門處為中心，沿前行方向分別以200m和500m

12、繪制圓弧，形成環(huán)形緩沖區(qū)，選取緩沖區(qū)內(nèi)量化值最大的點作下一個站點；假設(shè)緩沖區(qū)內(nèi)消滅最大量化值相等的點，那么就取距離上一個點為300m的點為站點;再以查找到的站點為新的起點，重復(fù)上述步驟，直到線路終點，如圖5-2為設(shè)計總圖5.3模型的評價由圖可以觀看到，利用該方法設(shè)計的校園通行車固定停車點個數(shù)為11個，這些站點在道路穿插口四周和人流密集的教學(xué)區(qū)、住宿區(qū)都有分布，格外便利學(xué)生上下課以及出入校園的狀況。而且比較現(xiàn)有的通行狀況，固定線路和停車點削減了乘客總的出行時間，提高了運載效率。因此，利用該方法進(jìn)展選址是比較合理的。固然，為了模型便利求解，我們對于交通流量、道路狀況、人流分布等因素的相關(guān)關(guān)系，以及

13、它們在站點選擇時所占的權(quán)重并沒有多加考慮。另外，假設(shè)考慮到學(xué)校將來的規(guī)劃（如圖5-3）,那么需增加一條線圖5-3M:南門一七教一一五教一東門一行政大樓一北區(qū)校車站一爭辯生小4高樓一教師公寓給出其量化指標(biāo)分布表：南門七教五教東門北區(qū)校車站教師公寓人流分244622布交通流543332量Q787954該線路可便利教師出行及上下課的狀況。6將固定停車和招手即停相結(jié)合的通行車行駛方案模型問題二）結(jié)合問題一我們可定義通行車最正確行駛路線為：在所用時間最短的前提下所經(jīng)過的道路點。為了求出最短時間下的優(yōu)化路徑從而給出合理的行車路線的方案，我們承受了圖論中最正確推銷員回路以及Dijkstra算法建立相關(guān)模型。

14、6.1招手即停模式的概率抽象模型對于學(xué)生來說，每天乘車的人數(shù)為隨機(jī)變量，因此為了探討交通車運行數(shù)據(jù)的規(guī)律，首先要對每天乘坐校車的學(xué)生的人數(shù)的分布狀況進(jìn)展統(tǒng)計分析。我們實地調(diào)查了一周每天早晨北區(qū)宿舍樓四周的候車狀況，頂峰期大致消滅在7:458:00之間（如圖6-1所示）候車人數(shù)/人otno598卅澄520卅米柩斤7汕50Rt片嬴卅凱茶7uy對總體學(xué)生乘車人數(shù)的樣本總體進(jìn)展描述性分析，得到下表（表6-1）：表6-1：描述性統(tǒng)計量總乘車人數(shù)均值標(biāo)準(zhǔn)差微小值極大值N為了更直觀的了解分布狀況，畫出如下散點圖（圖1）：6.2最正確行駛路線模型的建立如圖6-3為問題一中確定的固定停車點的抽象線圖，編號分別表

15、示各站點，兩點間連線表示可通行。圖6-36.2.1最正確推銷員網(wǎng)路問題的哈密爾頓圖首先考慮運行線路為環(huán)線的狀況。在加權(quán)圖G=(V,E,F)中，給出最正確11圖定義:1. 權(quán)最小的哈密爾頓圖成為最正確H圖2. 經(jīng)過每個頂點至少一次且權(quán)最小的閉通路成為最正確銷售回路峰期、低潮期和一般期，并應(yīng)用Matlab中的fgoalattain進(jìn)展非線性規(guī)劃求出實際發(fā)車數(shù)，以及應(yīng)用時間步長法估量發(fā)車間隔，從而給出兩種模式結(jié)合下通行車每周運行的車輛數(shù)、路線和時刻表。問題三中，我們首先對校區(qū)師生乘車需求人數(shù)進(jìn)展了描述性統(tǒng)計，從乘車人數(shù)的均值、方差、峰度以及正態(tài)性四個角度對樣本進(jìn)展檢測，找到相關(guān)的分布規(guī)律與結(jié)論，即每

16、日在各時段中的乘車人數(shù)分布相像。隨后，我們以AN0VA方差檢驗、組內(nèi)與組間均值比較以及標(biāo)準(zhǔn)誤差分析為手段，進(jìn)一步驗證了所得結(jié)論的準(zhǔn)確性。并且以此建立較為抱負(fù)化的整數(shù)規(guī)劃模型，將全局約束以發(fā)車時間劃分為幾個頂峰時段，用Lingo軟件在個頂峰時段約束中全局最優(yōu)解，從而得到在行駛方案下校園通行車的運載能力。本文建立的行駛方案模型能與實際嚴(yán)密聯(lián)系，結(jié)合校園實際狀況對問題進(jìn)展求解，并在模型擴(kuò)展中利用計算機(jī)編程和仿真軟件對所得結(jié)果和調(diào)度方案進(jìn)展分析和評價，使得模型具有很好的通用性和推廣性。關(guān)鍵字：站點選址最優(yōu)化原理GIS模糊聚類非線性規(guī)劃圖論由定義可知，此題可以轉(zhuǎn)化為最正確推銷員回路問題。有給定的G=(V

17、,E)構(gòu)造一個以V為頂點集的完備圖G，=(V,E，,F),E，中的每條邊(X,Y)的權(quán)等于頂點X與Y在圖G中最短路徑的權(quán)，即min(x,Y)=w(e，)依據(jù)哈密爾頓回路，由C+語言編寫程序和相應(yīng)解釋見附件附錄二)。下面給出程序運行結(jié)果：187105611432997184611No8Io78167743218611744ol0：2o29：981011674o28：1981027611443()Pressanykeytocontinue510666666651722964216282636361996425640058995982654464056486632265486523602261056

18、563653860376120619160526133596961956170566957525632560?51065189以該方法可給出37種不同的行車路線，其中最短路徑為：1一9一1087611一54321,總行駛里程L,=5106m6.2.2依據(jù)Dijstra算法的最正確路徑依據(jù)所學(xué)圖論學(xué)問，我們將圖承受鄰接矩陣的形式描述，w(i,j)表示在最短時間下從道路點i到道路點j之間的距離，假設(shè)沒有直接連通，那么為無窮大，計算機(jī)可以用一個很大的數(shù)據(jù)代替如matlab中的inf)。由于Dijkstra算法只能求從結(jié)點i到其他各結(jié)點的最短路徑，對每個頂點，定義兩個標(biāo)記|(v)，z(v)，其中：l(

19、v)表從頂點u至Uv的經(jīng)過一條路所用時間的0權(quán)。z(v)表示V的父親點，用以確定最正確的路線。算法的過程就是在每一步改進(jìn)這兩個標(biāo)記，使最終l(v)為從頂點U至Uv的最時間的權(quán)。輸入G的帶權(quán)o鄰接矩陣W也,V)。算法步驟：1) 賦初值：令s=u,|(uR)一0oWeS=VS,令l(v)=W(u,v)，z(v)=uu<-u0oo2) 更新l(v)、z(v):VvGS=VS,假設(shè)l(v)>l(u)+W(u,v)那么令l(v)=l(u)+W(u,v)，z(v)=u3) 設(shè)v是使l(v)取最小值的S中的頂點，那么令S=SUv，,ujv-4)假設(shè)S,轉(zhuǎn)步驟2,否那么停頓用上述算法求出的l(v)

20、就是u至h的最短時間的權(quán)，從v的父親標(biāo)記z(v)0追溯到U,就得到U至Uv的最正確路線(程序用C語言編寫，具體代碼見附錄一，源理序見附件)°程序運行結(jié)果如下：Inputtheweightstonode10673-1-1-1-1-11200609-1-1Inputtheweightstonode26730527-1-1-1-1-167?-1-1Inputtheweightstonode3-15270300-1-1-1-1-1-1-1Inputtheweightstonode4-1-13000300721694-1-1-1806Inputtheweightstonode5-1-1-130

21、00385355-1-1513274Inputtheweightstonode6-1-11-1-1388Inputtheweightstonode7-1-1-16943554440614954634416Inputtheweightstonode81200-1-1-1-1-16140851669-1Inputtheweightstonode9609677-1-1-1-19548510308-1Inputtheweightstonode10-1-1-1-1513-16346693080-1Inputtheweightstonode11-1-1-1806274388416

22、-1-1-10Inputdestinationnode7»«*result：*Pl>P9P2>P3P3>P4P4>P5P5>P7P6>P7P8>P7P9>P10P10>P7Pll>P7Pressanykeytocontinue給定問題一求解出的11個固定停車點之間的連通關(guān)系，依據(jù)算法和已知相鄰的點的距離，選擇具有11個節(jié)點的有向圖62,我們可以得到其各邊權(quán)重及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。上述程序選取了節(jié)點7為目的節(jié)點，程序中承受鄰接矩陣表示一個有向圖，輸入為該圖的鄰接矩陣以及目的節(jié)點，輸出為圖中各點的鄰接關(guān)系，依照次鄰接關(guān)系可得到到

23、達(dá)目的節(jié)點的最短路徑。如從節(jié)點2到達(dá)節(jié)點7,需順次經(jīng)過第3點、第4點和第5點，最優(yōu)路徑為2-3-4-5-7,路程總長度為1482m.該方法可以求出最短路徑以及所對應(yīng)的路程，在車速假設(shè)肯定的前提下，所對應(yīng)的行車時間最短，也就是說削減了乘客的總出行時間，提高了運行效率。6.3非線性規(guī)劃分析法求解通行車線路安排準(zhǔn)時刻表首先通過數(shù)據(jù)的分析，考慮到方案的可操作性，依據(jù)學(xué)校實際的作息時間表，我們對時間段依據(jù)模糊聚類分析法劃分為不同時間段頂峰期、低潮期和一般期。引入乘客利益6.3.1符號商定x:某一時段發(fā)車次數(shù)（注：由于數(shù)據(jù)給定為平均客流量只需考慮在一個完整的周期內(nèi)的車次，即從始發(fā)站到終點站的這段時間）p:

24、該時段的平均滿載率（一般狀況下，車輛滿載率不應(yīng)超過100%,也不要低于50%）T=l/+Lt:一輛通行車走完全程的時間aj：第i站上車平均客流量k：把握參數(shù)Q:某時段運客力量6.3.2發(fā)車次數(shù)確實定依據(jù)前面的分析，兼顧乘客出行時間與線路利用效率最大化，對6.2中求解出的最正確路線建立如下的多目標(biāo)規(guī)劃模型：目標(biāo)函數(shù)1：I供求的最優(yōu)匹配min（Qxp-V）2II各時段的發(fā)車車次均最小minn約束條件：各時段的平均滿載率限制0.5<p<1供求匹配比限制目標(biāo)函數(shù)I使某一時段的運客力量Q與運輸需求（實際客運量）V到達(dá)最優(yōu)匹配，°反映滿載率凹凸的影響；目標(biāo)函數(shù)II使所需的最大發(fā)車次，

25、在滿足約束條件下盡可能少，以使總車輛數(shù)較少。約束條件是限制滿載率滿足運營調(diào)度要求，條件是限制供求匹配比aWk;為使始發(fā)站車場每天起始時刻的車輛數(shù)保持不變，需使總發(fā)車次數(shù)與總收車次數(shù)相等，即必需使單程車次總數(shù)到達(dá)匹配(入產(chǎn)入2)，而受滿載率限制，入|不能削減，因此用二次規(guī)劃可求得各時段發(fā)車次數(shù)X.1I目標(biāo)函數(shù)2：Z=minEkCX(i=1,2,.k)iii=1約束條件：滿足每一個時刻點的乘車人數(shù)即可，即Zx>diiii.1(i=1,2,.k)6.3.3發(fā)車數(shù)量及發(fā)車間隔確實定對于這個問題，我們承受上時間步長法，依據(jù)假設(shè)一個時段內(nèi)發(fā)車間隔時間t相等，那么t可由入確定，從而得到發(fā)車時刻表。按此

26、發(fā)車時刻表模'擬實際運行過程，目標(biāo)是確定能滿足時刻表的最小車輛數(shù)n,統(tǒng)計各項運營指標(biāo)，搜尋最優(yōu)調(diào)度方案解。6.3.3.1模擬子程序一：確定最小車輛數(shù)n依據(jù)“按流發(fā)車”和“先進(jìn)先出”的原那么，對起點站,在發(fā)車時刻應(yīng)至少有一輛車可以發(fā)出(處于等待發(fā)車狀態(tài))。假設(shè)有多輛車，那么先進(jìn)站者先發(fā)車，其余車輛“排隊”等候；假設(shè)無車可發(fā)，那么消滅“連續(xù)”。完整的運營過程應(yīng)保證車輛嚴(yán)格按時刻表發(fā)車,不發(fā)生連續(xù)。設(shè)圖6-3中的站點5有車場A,從車場中不斷有車發(fā)出，同時承受車進(jìn)場，那么車場中的車的數(shù)目是隨時間變化的狀態(tài)量。用N來描述車場A中要滿足車流1問題重述西南交通大學(xué)犀浦校區(qū)位于成都市西北鄲縣犀浦鎮(zhèn)，緊

27、靠成都市外環(huán)線500米生態(tài)帶，距市中心約12公里，校園占地約3000畝。犀浦校區(qū)的規(guī)劃和建立都強(qiáng)調(diào)和突出“自然、人文”的先進(jìn)理念，依據(jù)“一軸二帶三環(huán)六區(qū)”的規(guī)劃骨架，由南至北，逐步開放的。從2004年第一批學(xué)生入住以來，犀浦校區(qū)的規(guī)模日漸擴(kuò)大并趨于成熟。但是由于校區(qū)面積過大，消滅了師生出行難，上課、回寢室、出校等所花時間較多等問題。為解決這一問題，校園內(nèi)消滅了便捷通行車，師生只用花費一元錢就可以在校內(nèi)來回。目前，這種通行車實行招手即停的方式，校園內(nèi)的任意地點都根本可以到達(dá)，但是當(dāng)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，治理更加標(biāo)準(zhǔn)后，可能需要考慮固定班次和行車路線。題圖2給出了交大犀浦校區(qū)的平面地圖，利用數(shù)學(xué)模型爭辯

28、以下問題：1、請在校園內(nèi)設(shè)置一些固定停車點，并說明其合理性；2、將固定停車和招手即停兩種模式結(jié)合起來，給出每周通行車從上午7點到晚上10點的運行車輛數(shù)、運行路線準(zhǔn)時刻表；3、推測校園通行車在您安排的行駛方案下的運載力量。不連續(xù)所需的最小數(shù)目，分別搜尋其在運行過程中的最大值，那么所需最小車量數(shù)目門=Na6.3.3.2模擬子程序二：統(tǒng)計各項運營指標(biāo)確定各項運營指標(biāo)承受模擬統(tǒng)計的計算方法，對不同的運營指標(biāo)進(jìn)展定量計算，主要功能是通過定量分析運營指標(biāo)來檢驗方案的可行性，以確定方案調(diào)整。由于車次與發(fā)車時刻一一對應(yīng)，而車輛的隊列挨次不發(fā)生轉(zhuǎn)變，因而對所需車輛進(jìn)展統(tǒng)一編號，那么對每一車次，與其對應(yīng)的車輛編號

29、是確定的，故我們直接對第k次車進(jìn)展考察。統(tǒng)計的指標(biāo)及其定義如下：平均滿載率p=SkEjz&kJ力.j)平均候車時間T=ZkZj*，j%.j)符號說明：D(k,j)：第k次車到第j站時上車與下車的人數(shù)之差C(k,j)=C(k-1,j)+D(k,j)-(120-B(k,j-1)：第k次車離開第j站時站臺上的滯留人數(shù)B(kJ)=B(kJ-1)+D(kJ)+C(k-1J)-C(kJ)：第k次車離開第j站時車上的人數(shù)；T(k,j)=C(k,j)為第k次車離開第j站時站臺上滯留者的滯留時間P(k,j)：第k次車離開第j站時的滿載率x:一天單程所發(fā)的車次總數(shù)J：單程站臺總數(shù)i6.3.3.3模擬結(jié)果及

30、統(tǒng)計指標(biāo)分析通過谷歌地圖測出校園通行車全程長度為L=4830m,車平均速度為V=20km/h,假設(shè)站點間的距離6.3.4其他模型及求解設(shè)決策變量：每個發(fā)車點的調(diào)運車輛為Ni.j目標(biāo)函數(shù)：設(shè)總運營本錢為P*8PN，（當(dāng)£州為偶數(shù)時）'i.j'JminP=318pN*方pN，（當(dāng)»n為奇數(shù)時）Iii,jii,18i,jli=1j=1i=1j-1當(dāng)L18n為奇數(shù)時，車輛要空跑一個單程，以滿總的乘車需求。iJi-1約束條件：使調(diào)運的車數(shù)可以滿足全部需要乘車的人數(shù)，設(shè)為d，即i2?KN>dii,jii.1假設(shè)i車在j時間不發(fā)車，那么N=0oi.j綜上所述：可建立

31、如下模型：性8PN，（當(dāng)Z'3N為偶數(shù)時）iijiJmmp=318pN+2?1pN，（當(dāng)An為奇數(shù)時）IiijiL18ijj-1i=1j=1s./E3KN>d6.3.5調(diào)度方案6.4模型的評價7校園車運載力量推測模型問題三）交通系統(tǒng)的運載力量一般可定義為：某股道上，某一方向一小時內(nèi)所能運載的總旅客數(shù)，運載力量是交通系統(tǒng)中最重要的參數(shù)。一般狀況下，運載力量區(qū)分為：通過力量。在肯定運輸線路、方向和區(qū)段上，在肯定運輸組織方法條件下，運輸固定設(shè)備所擁有的力量；輸送力量。在運輸線路、方向和區(qū)段上，在配備肯定職工條件下，運輸活開工具所具有的力量通過力量和輸送力量均以單位時間內(nèi)通常是一晝夜或一

32、年）所能通過的列車數(shù)、汽車數(shù)、船舶數(shù)或運輸量來計量。一般大路校園車運載力量分為：根本通行力量、可能通行力量和實際通行力量。其中，實際通行力量是單位時間內(nèi)大路上能實際順當(dāng)通過的最大車輛數(shù)，需要考慮車道寬度、側(cè)向凈空、行車視距和氣候條件等因素加以折減。根本通行力量的計算公式為根本通行力量=通行,每小時行進(jìn)公里數(shù)輛/小時）通行車間隔長度米）/10008模型的評價與改進(jìn)8.1模型的評價我們通過一些合理的假設(shè)，針對校園通行車輛調(diào)度問題建立了一般模型。先對模型進(jìn)展了合理的簡化，承受由簡潔到簡單逐步深入的方法，建立了針對車輛調(diào)度問題的一般規(guī)劃模型，然后充分利用C+、SPSS、Matlab與Lingo等軟件，

33、并應(yīng)用Dijstra算法和深度優(yōu)先算法進(jìn)展求解與優(yōu)化，從而得到一個整體最優(yōu)解以及最正確車輛調(diào)配方案。通過對通行車路徑優(yōu)化問題進(jìn)展?fàn)庌q分析，可以得到較合理的校車路徑，一方面可以削減學(xué)校投入通行車數(shù)量，節(jié)約本錢；另一方面可以縮短學(xué)生等待時間和校車總行駛時間，提高運載力量和效勞質(zhì)量；除此之外，對于校園通行車路徑優(yōu)化問題的爭辯能為其他企業(yè)職工通勤車、公交車調(diào)度、物流企業(yè)車輛線路優(yōu)化等供給相關(guān)的理論指導(dǎo)和方法，起到肯定的推廣與借鑒作用。8.2模型的改進(jìn)(1) 從模型構(gòu)造角度來看，本文雖然嘗試性的進(jìn)展了數(shù)學(xué)規(guī)劃模型的構(gòu)建，但是只考慮了在肯定假設(shè)條件下的站點選擇和路徑安排問題。由于實際狀況中，通行車的發(fā)車時

34、間是關(guān)于期望準(zhǔn)點t發(fā)車的正態(tài)分布F(t)，對應(yīng)的時點概率為P(t)；在各個時間點上來乘車的人數(shù)也是隨機(jī)的，0jkj經(jīng)過重新數(shù)據(jù)搜集，并運用聚類分析等統(tǒng)計工具，可將人數(shù)的分布分為fF(t),頂峰期1 iF(t)，尋常期，所以，第j個時間點可載人數(shù)S=dxF(t)xP(t)2 jjj0jkj|F(t),低峰期i3j進(jìn)而目標(biāo)函數(shù)可修正為：fZEPN+P,(N=0)iijcii,18f(g()=min<。頑,yLLPN+2j8/pn+P,(Nh0)IIijiSCii,18Iiis"1ifZZn=8Zkn2max(D)iijis.£<tipx(Z£Cn)<

35、tip(18x1+33x6+48x1)'ijSkN>S=dxF(t)xP(t)iijjjojkjiIN工nIfij實際問題可能會涉及到更多的隨機(jī)因素，如時間窗的引入，以及學(xué)生、車輛、路況等不確定信息的考慮，這些問題將有待于今后進(jìn)一步爭辯。(2) 在設(shè)計車輛調(diào)度方案時，并未充分考慮學(xué)生的乘車需求，在進(jìn)展模型改進(jìn)時，可以試著想其它方法找到一些更好的規(guī)章來進(jìn)展比照與評價，從而得到更加優(yōu)化的方案，使各方利益到達(dá)充分均衡，這也是模型改進(jìn)的方向。參考文獻(xiàn)1 姜啟源，謝金星，葉俊，數(shù)學(xué)模型（第三版）M,北京:清華大學(xué)出版社，2021.2 黃杏元，馬勁松，湯勤等，地理信息系統(tǒng)，北京：高等訓(xùn)練出版

36、#include<stdio.h>for(j=0;j<N;j+)社，2002.3 周義倉，赫孝良，數(shù)學(xué)建模試驗M,西安：西安交通大學(xué)出版社,1999.4 謝華,都金康，基于優(yōu)化理論和GIS空間分析技術(shù)的公交站點規(guī)劃方法，武漢理工大學(xué)學(xué)報（交通科學(xué)與工程版），第28卷:第6期,2004.附錄printf("Inputtheweights#include<stdlib.h>ftdefineN7ftdefineN7scanf("lf",&eij);intmain()doubleeNN,dN;intv;inti,j,min,x;lon

37、gp=0;intpathN;for(i=0;i<N;i+)2問題分析問題一：影響固定停車點分布的主要因素有通行車的數(shù)量、乘客人數(shù)分布與到附錄tonode%dn",i+1);/*不相鄰節(jié)點間邊權(quán)用負(fù)數(shù)表/*節(jié)點個數(shù)*/*目的節(jié)點*/*節(jié)點從0開頭計數(shù)*/示*/if(eij<0)eij=32767;)printf(uInputdestinationnoden“)；/*輸入目的節(jié)點/*初始化*/scanf("，&v);*/v-=l;for(i二0;iN;i+)(di=eiv;pathi=v;p|=l«v;while(1)(min=32767;for(

38、j=0;j<N;j+)continue;if(min>dj)i=j；min=dj;)p|=l«i;if(p>=(l«N)-l)break;for(j=0;j<N;j+)(if(p&(l«j)continue;min=32767;for(i=0;i<N;i+)if(min>di+eji)min=di+eji;)if(dj>min)dj=min;pathj=x;printf("*result:*n“)；for(i=0;i<N;i+)Iif(i=v)continue;printf("P%d一&g

39、t;P%dn",i+1,pathi+l);exit(EXIT_SUCCESS附錄二：#include<iostream>usingnamespacestd;introad1111=(,(673,0,527,0,0,0,0,0,677),(0,527,300),0,0,300,0,300,721,694,0,0,806),(0,0,0,300,0,385,355,0,0,513,274),0,0,0,0,385,0,444,0,0,0,388,(0,0,0,721,355,444,0,614,954,634,416),(1200,0,0,0,0,0,614,0,851,66

40、9),(609,677,0,0,0,0,954,851,0,308),(0,0,0,0,513,0,634,669,308),0,0,0,804,274,388,416)；boolusell=0;intpath12=0;intn=l;intsum200=0,k=0;voidpout()cout«"N。"«n+«“：“pathll=path0;for(inti二0;ill;i+)/形成回路cout«pathi«a"sumk+=roadpathi-lpathi+l-l;/計算各種走法的路程，以便尋求最優(yōu)解cout<

41、;<<<sumk«endl;k+;voidcheck(intcur,intn)!pathn=cur+l;if(n>=10&&roadcur0!=0)pout();usecur=l;for(inti=0;ill;i+)!if(roadcuri&&!usei)check(i,n+1);usecur=0;站規(guī)律、交通流量及線路上的其他隨機(jī)因素對車輛運行的干擾。一般來說,站點安排應(yīng)考慮到以下兩點：1）使乘客的出行總時間降到最低2）固定停車點四周的全部乘客到達(dá)站點的總路程最短本節(jié)就此問題僅對最短通行時間路徑進(jìn)展?fàn)庌q，即在所用時間最短的前提下，求解所經(jīng)過的道路點。問題二：考慮固