文档介绍：公交车调度方案的模型
摘要
研究意义:公共交通是城市交通的重要组成部分,涉及日常生活的方方面面。因此,做公交车的调度对于完善城市交通环境、改进市民出行状况、提高公交公司的经济和社会效益都有十分重要的意义。本文主要采用了离散概率模型、线性规划和动态规划方法建立模型,从而实现最佳调用方案。
本题目主要由一个问题构成,即:建立模型并求解最佳公交车调度方案。进一步分析可细化为三个问题,即:(1)两个起点站的发车时刻表;(2)一共需要多少辆车;(3)这个方案以怎样的程度照顾到了乘客和公交公司双方的利益。【A】]对于问题1),通过分析,我们可将每3个小时为一个研究周期,对每天18个时间段(每段1个小时,如:5:00—6:00)进行离散处理,并且假设每个小段(0-60min)内人数按照幂函数形式增长,建立模型一,从而确定发车时刻表。对于问题2),通过对问题1)的解答,可定出每个周期需求的车辆数,再减去重复利用的车数,即可得出一共需要多少车。对于问题3)先对抽象的乘客利益()和公交公司利益()具体定义,建立模型二,然后再通过定义求解各自利益。最后,通过对三个小问题综合考虑可以全部求解问题。【B】针对问题(2)对各个时刻到站人数的分析,对每个小时到站人数进行了求和处理,以车辆数的范围为目标,以每辆车的载客人数为约束条件,建立了线性规划模型,利用lingo软件进行求解,得到每个时刻所需车辆数的分布,从而得出所需车辆数为56辆。在模型一中,建立了等车人数分布与所需车辆数,发车时刻,用中位数来描述样本。在模型二中,对模型一进一步优化,按照人数的多少把数据分为三个阶段,按照人多多发车等规则给每一阶段赋一个权值,用加权平均法计算出发车的辆数以及发车时刻表。针对问题(1):在问题(2)的基础上对到站人数的分析,当中算出所需车辆数n进一步建模得出发车时刻表(包括从A13到A0和从A0到A13)再对模型的分阶段处理,早高峰期一般每2分钟发一辆车,一般时间应每5分钟发一辆车
最后本文还对模型做了进一步分析,对公交公司的利益以及顾客利益加以权衡,达到了双方共赢的目的。
关键词:发车辆数发车时刻双方利益
问题重述
公共交通是城市交通的重要组成部分,作好公交车的调度对于完善城市交通环境、改进市民出行状况、提高公交公司的经济和社会效益,都具有重要意义。下面考虑一条公交线路上公交车的调度问题,其数据来自我国一座特大城市某条公交线路的客流调查和运营资料。
该条公交线路上行方向共14站,下行方向共13站,附页给出的是典型的一个工作日两个运行方向各站上下车的乘客数量统计。公交公司配给该线路同一型号的大客车,每辆标准载客100 人,据统计客车在该线路上运行的平均速度为20公里/小时。运营调度要求,乘客候车时间一般不要超过
10分钟,早高峰时一般不要超过5分钟,车辆满载率不应超过 120%,一般也不要低于50%。
试根据这些资料和要求,为该线路设计一个便于操作的全天(工作日)的公交车调度方案,包括两个起点站的发车时刻表;一共需要多少辆车;这个方案以怎样的程度照顾到了乘客和公交公司双方的利益;等等。某路公交汽车各时组每站上下车人数统计表
如何将这个调度问题抽象成一个明确、完整的数学模型,指出求解模型的方法;根据实际问题的要求,如果要设计更好的调度方案,应如何采集运营数据。
问题分析

该问题主要通过对题目所给数据进行分析处理建立相关模型,并进行求解,从而得出最佳公交车调动模型。这是一个求最优解模型,根据等待人数,始终站的路程,车的平均速度,对车辆数与发车时刻表进行合理分配。使得总赢利最大化。
问题一
问题:确定两个起点站的发车时刻表。题目中统计出了一天内(18小时)A13→A0 ,A0→A13每小时内各个站上车人数,要求通过利用相关知识建立模型并求解,进一步求出发车时刻表。起点发车时间由等车人数决定,比如5:00—6:00等车人数是371人,6:00—7:00等车人数是1990人,那么在六点左右等车的人数就相对于五点左右等车的人数多,那么让车在快六点发车的车辆数就应该比在五点左右发车的车辆数多

问题:一共需要多少辆车。此问题与问题一密切相关,只有确定了发车时刻表,才可以求出最大需求车辆数,以及非高峰期所需求调用车数。

问题:这个方案以怎样的程度照顾到了乘客和公交公司双方的利益。这问题没有确定的标准,应该根据实际数据制定相关标准,并带入数据进行验证。

(1) 假设天气等外部因素良好,没有堵车情况,终起点站公交车的掉头时间为零;
(2) 假设市民素质良好,遵循先上后下,先到先服务等规则;
(3) 假设公交车的往返时间相等,中途到站时停车时间为零;
(4) 假设公交公司的利益仅决定