城市公共自行車系統(tǒng)調(diào)度模型及算法研究.pdf

1、近年來，隨著我國國際地位的上升，經(jīng)濟(jì)得到了快速發(fā)展，國民收入的增加，導(dǎo)致了我國機(jī)動車保有量呈現(xiàn)增長趨勢，緊隨而來的是交通擁堵、環(huán)境污染等問題的浮現(xiàn)。為了響應(yīng)《國務(wù)院關(guān)于城市優(yōu)先發(fā)展公共交通的指導(dǎo)意見》，各地政府尋找綠色、環(huán)保、健康的交通方式，自行車以無污染、零耗能、環(huán)保健康的優(yōu)點(diǎn)吸引了城市規(guī)劃者的目光，各地大力興起建設(shè)公共自行車系統(tǒng)，與城市公共交通系統(tǒng)中其他交通方式之間實(shí)現(xiàn)了協(xié)調(diào)優(yōu)化，“最后一公里”問題也隨之而解決。但是在公共自行車系統(tǒng)

2、蓬勃發(fā)展的同時，出現(xiàn)了“無車可借，無樁可還”的情況，嚴(yán)重影響了公共自行車系統(tǒng)的運(yùn)營，限制了公共自行車系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展。本文基于此種情況，對公共自行車調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行研究，重點(diǎn)研究了調(diào)度模型及調(diào)度算法，在一定程序上解決了“無車可借，無樁可還”的問題。
　　本文首先在閱讀了大量的國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，分析了公共自行車系統(tǒng)在城市公共交通系統(tǒng)中定位，將其作為城市公共交通系統(tǒng)的重要組成部分，并從調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計、租賃需求和車輛調(diào)度幾個方面介紹研究現(xiàn)

3、狀;同時，通過對公共自行車系統(tǒng)出行者借還行為分析，將實(shí)際調(diào)研出行者借還數(shù)據(jù)作為一組時間序列值，建立ARIMA時間序列模型，對未來高峰前公共自行車借還需求量進(jìn)行預(yù)測。通過與實(shí)際調(diào)度數(shù)據(jù)對比，預(yù)測值與實(shí)際值曲線擬合較好，驗(yàn)證了該模型的可實(shí)踐性。
　　其次本文針對不同調(diào)度情況建立三種調(diào)度模型，分別為單調(diào)度中心無時間窗靜態(tài)調(diào)度、單調(diào)度中心軟時間窗動態(tài)調(diào)度、多調(diào)度中心軟時間窗靜態(tài)調(diào)度。對于無時間窗調(diào)度問題，其目標(biāo)為調(diào)度運(yùn)輸成本最小;對于帶時

4、間窗調(diào)度問題，其目標(biāo)為運(yùn)輸成本最小及出行者滿意度最大，利用等待時間成本來表示出行者滿意度;同時本文采用分區(qū)域調(diào)度來處理多調(diào)度中心調(diào)度問題，設(shè)計混合粒子群算法，利用該算法的快速求解和避免陷入局部最優(yōu)的優(yōu)點(diǎn)對上述調(diào)度問題求解。
　　最后通過調(diào)研某市城關(guān)區(qū)40個公共自行車站點(diǎn)的自行車、停車樁的數(shù)量和各站點(diǎn)自行車的使用情況，利用ARIMA時間序列模型預(yù)測公共自行車借還需求量，通過計算得到站點(diǎn)調(diào)度需求量;利用MATLAB軟件進(jìn)行編程，設(shè)置初