公交司機排班專項方案

公交司機排班方案程晨藥學院1040714公交司機排班方案一摘要 公交司機怎樣排班影響到了公交客運是否健康發(fā)展。合理排班方案有利于司機調(diào)度和乘客出行。為了使各方利益達成最大化，現(xiàn)在我們利用均勻分布模型給出公交司機排班方案最優(yōu)化。 為了給出公交司機排班方案最優(yōu)化解，首先針對問題一，我們將節(jié)假日和非節(jié)假日發(fā)車時間一覽表排出來其次求出當月最少班次總數(shù)。然后，對于問題二，我們先利用matlab隨機給數(shù)，得出正常期和高峰期平均發(fā)出時間間隔。再建立0，1模型，每一個司機對于這一班車只有兩種情況，開或不開。對于問題三，只是比問題二多了多個條件，只需將模型優(yōu)化一下即可。關(guān)鍵詞：最優(yōu)化解隨機給數(shù)0，1模型二問題重述2.1問題重述現(xiàn)在，伴隨南京市經(jīng)濟深入發(fā)展，道路變得越來越多。公交優(yōu)先，百姓優(yōu)先，為此南京市公交總企業(yè)開辟了多種線路，有市內(nèi)線，近郊線，遠郊線，旅游線，機場線，小區(qū)線等140多條線路，以滿足老百姓出行需要。而現(xiàn)實是有線路司機不足，常常存在向其它車隊借調(diào)司機和車輛跑班，影響其它線路排班秩序；有線路司機需要天天開車12~13小時，影響司機休息，從而給交通留下安全隱患；有線路因常常堵車，打亂了線路調(diào)度計劃，使得交接班司機和乘客怨聲載道。通常，公交企業(yè)按月給司機排班。下面是某條線路基礎情況（附件），請你依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)完成下列問題。要求：（1）司機天天上班時間不超出8小時；（2）司機連續(xù)開車不得超出4小時；（3）每名司機最少每個月完成120班次。問題一：依據(jù)五月份節(jié)假日情況，求出當月最少班次總數(shù)；問題二：敘述你對上述要求了解（模型假設），并依據(jù)你了解建立合適數(shù)學模型，合理地設計五月份該線路司機排班方案；問題三：依據(jù)五月份該線路司機排班方案，計算出天天需要司機人數(shù)，假如要求每個司機每七天連續(xù)工作五天，休息兩天。請你經(jīng)過某周（周一至周日）需要司機人數(shù)求出司機總數(shù)最少排班方案。附件:1、該線路開收班時間：夏令（12月~3月）：6:15~18:20，冬令（4月~11月）：6:20~18:102、該線路司機人數(shù)：15人3、該線路排班間隔：平時：8~10分鐘/班；10高峰（上下班）：6:00~8:30，11:30~13:30，16:30~18:00：4~8分鐘/班節(jié)假日：5~10分鐘/班104、該線路運行時間:正常：80~85分鐘/班85高峰：100~120分鐘/班1202.2問題分析城市城際公交擁有運量大、速度較快、污染低、安全、廉價、方便等優(yōu)勢，逐步成為全國各城市客運交通系統(tǒng)骨干。現(xiàn)在，基于節(jié)能減排新見解深入人心，中國正在大力推行城市公交系統(tǒng)建設，而公交司機排班成為了企業(yè)領導、司機、百姓最為關(guān)注問題。伴隨大家時間觀、舒適觀、及權(quán)利維護觀相對提升，制訂高效司機排班方案越來越難，其不僅要考慮社會效益、節(jié)假日安排、乘客乘坐能力，還要考慮公交企業(yè)收益情況、公交司機跑班時間安排等情況。司機跑班制度安排將直接影響公交企業(yè)利益及一般百姓上班出行情況，不合理排班方案會是公交資源浪費，也會使百姓對公交怨聲載道失去信心。所以，城市公交司機排班方案制訂是一項比較復雜系統(tǒng)工程，而且受到政府、公交企業(yè)和百姓熱情關(guān)注。傳統(tǒng)排班制度制訂大多依靠于臨時客運量改變隨即安排，這種做法造成了很多問題，如：司機過分跑班引發(fā)安全隱患、百姓等車過長或過分擁擠乘車，怨聲載道……這種傳統(tǒng)排班制度不能帶來雙贏甚至多贏。高效司機排班制度要考慮到各方利益，采取分層分段方法進行研究，從而能達成各方利益共同兼顧目標。三模型假設1.公交司機身體情況良好2.不裁剪也不增加該路公交司機人數(shù)3.即使高峰時期班次時長也不會超出120分鐘4.每日乘客量基礎相同5.公交車排除多種故障影響6.不考慮其它外界原因7.本論文包含時間數(shù)據(jù)均以整分鐘計8.班次時長是指往返時間9.五月有9個休息日無假日四符號說明------這班車高峰期發(fā)車時間間隔-----這班車正常期發(fā)車時間間隔n----------每日發(fā)車班次總數(shù)--------第班車上一班車發(fā)車時間t1----------高峰期總時間間隔t2-----------正常期總時間間隔----------一天工作時間---------天天發(fā)車時間------第個司機跑第天是否跑第k個班次---------第個司機跑第天第個班次所用時間。----------前后兩班車次時間間隔P-------公交司機人數(shù)五模型建立和求解5.1問題一模型非節(jié)假日公交最少班次表高峰平時高峰平時高峰平時時間班次時間班次時間班次時間班次時間班次時間班次6:2018:461911:443713:465216:447018:10816:2828:562011:523813:565316:52716:3639:062112:003914:065417:00726:4449:162212:084014:165517:08736:5259:262312:164114:265617:16747:0069:362412:244214:365717:24757:0879:462512:324314:465817:32767:1689:562612:404414:565917:40777:24910:062712:484515:066017:48787:321010:162812:564615:166117:56797:401110:262913:044715:266218:04807:481210:363013:124815:36637:561310:463113:204915:46648:041410:563213:285015:56658:121511:063313:365116:06668:201611:163416:16678:281711:263516:26688:361811:363616:3669節(jié)假日公交最少班次表時間班次時間班次時間班次時間班次時間班次6:2019:201912:203714:505217:50706:3029:302012:303815:005318:00716:4039:402112:403915:105418:10726:5049:502212:504015:20557:00510:002313:004115:30567:10610:102413:104215:40577:20710:202513:204315:50587:30810:302613:304416:00597:40910:402713:404516:10607:501010:502813:504616:20618:001111:002914:004716:30628:101211:103014:104816:40638:201311:203114:204916:50648:301411:303214:305017:00658:401511:403314:405117:10668:501611:503417:20679:001712:003517:30689:101812:103617:4069模型一分析：首先本文假設5月有9個休息日，而無假日，其次，問題一是‘依據(jù)五月份節(jié)假日情況，求出當月最少班次總數(shù)’，所以我們在時間數(shù)據(jù)方面全部是以最長時間作為參考數(shù)據(jù)。5月最少班次總數(shù)：72*9+81*22=2430次5.2模型二發(fā)車時間間隔是在一定范圍內(nèi)浮動，不確定。司機會依據(jù)等候人數(shù)多少來選擇間隔時間。如，高峰期，發(fā)車間隔為4-8，當?shù)群蛉藬?shù)較多時，司機就會選擇較短時間間隔4發(fā)車，而較少人數(shù)時則會選擇8。在一天之內(nèi)，發(fā)車時間間隔大致服從隨機均勻分布函數(shù)，利用此函數(shù)分別算出高峰期和正常期發(fā)車時間間隔隨機均勻分布，并把數(shù)據(jù)分別保留在數(shù)組和中，以備后期計算使用。為了計算非節(jié)假日每日發(fā)車班次總數(shù)n，首先，我們用表示第班車上一班車發(fā)車時間，表示這班車高峰期發(fā)車時間間隔,t1表示高峰期總時間間隔。表示這班車正常期發(fā)車時間間隔，t2表示正常期總時間間隔。表示一天工作時間。表示天天發(fā)車時間，初始值設為0。用數(shù)學式子表示以下：4《《88《《10t1+t2》710或此式子由MATLAB編程可解出天天需要班次數(shù)n。因為每次利用隨機均勻分布函數(shù)所產(chǎn)生數(shù)據(jù)不一樣，則結(jié)果n也不一樣。故我們采樣了40個結(jié)果數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)以下：次數(shù)班次數(shù)次數(shù)班次數(shù)次數(shù)班次數(shù)次數(shù)班次數(shù)19811982199311002991297229932983981399239733101410114972499349959915100251013596699169826983699797171012798371008991898289738999101199929993910110982010130974098為了使一天班次數(shù)更靠近現(xiàn)實，我們采取取平均值方法來求出天天總班次數(shù)為98.8，整為99。故天天總班次數(shù)為99次。同理，節(jié)假日班次數(shù)也能夠如此計算，次數(shù)班次數(shù)次數(shù)班次數(shù)次數(shù)班次數(shù)次數(shù)班次數(shù)198119321933194294129722983296397139723983397498149324953491596159525933595695169526943693796179527101371008971895289838999931993299639921099209730984095為了使一天班次數(shù)更靠近現(xiàn)實，我們采取取平均值方法來求出天天總班次數(shù)為95.7，整為96。故節(jié)假日天天總班次數(shù)為96次。2.為了求解需要司機數(shù)及排班方案，我們建立以下0,1模型：：第個司機跑第天第個班次所用時間。：前后兩班車次時間間隔數(shù)學表示示以下：目標函數(shù)%天天最少99班次%司機不能連續(xù)開三班%每個司機每個月最少開120班次%每個司機天天工作時間不超出8小時%不存在加班情況5.3模型三要求每個司機每七天連續(xù)工作五天，休息兩天，經(jīng)過一周需要司機人數(shù)給出司機總數(shù)最少排班方案。所以不管是正常期還是高峰期，公交往返一次時間我們?nèi)咳ト∽钚≈?，而發(fā)車時間間隔全部取最大值，這么就能夠使排班司機總數(shù)最少。非節(jié)假日：=80,第k班在正常期內(nèi)所用時間100，第k班在高峰期內(nèi)所用時間=8，第k班在正常期內(nèi)前后兩班車次時間間隔10，第k班在高峰期內(nèi)前后兩班車次時間間隔%司機不能連續(xù)開三班%每個司機每個月最少開120班次%每個司機天天工作時間不超出8小時%不存在加班情況六模型評價6.1模型優(yōu)點多年來，公交線路發(fā)展很快，為了方便市民出行，增添了很多條公交線，但公交企業(yè)仍采取傳統(tǒng)跑班制度，這么很輕易造成安排上混亂，公交司機一天可能上十多個小時班，也可能連續(xù)開好多個小時車，易造成駕駛疲憊，很輕易形成交通事故，危害她人財產(chǎn)生命安全?，F(xiàn)在采取這么排班制度，既能夠使司機有很好休息和上班時間安排，每人工作量不會相差太大，又能夠依據(jù)乘客流量縮短或延長發(fā)車時間間隔，使每車乘客量基礎保持在一個水平上。6.2模型缺點模型可行性是在模型假設基礎上成立，我們沒有考慮車輛損毀情況，沒有考慮司機身體異樣，也沒有考慮到特殊天氣等自然不可控原因。七參考文件無附錄：模型二：functions=diaotu(t)t1=random('unif',4,8,1,120)t2=random('unif',8,10,1,120)n=1%初始累加計數(shù)器，0時刻發(fā)出第一班車m=0%設天天第一次發(fā)車時間為0，一天共工作710分鐘while(m<=710)n=n+1if(m>=0&&m<130||m>=310&&m<430||m>=610&&m<700)