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(lái)，隨著我國(guó)國(guó)際地位的上升，經(jīng)濟(jì)得到了快速發(fā)展，國(guó)民收入的增加，導(dǎo)致了我國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，緊隨而來(lái)的是交通擁堵、環(huán)境污染等問(wèn)題的浮現(xiàn)。為了響應(yīng)《國(guó)務(wù)院關(guān)于城市優(yōu)先發(fā)展公共交通的指導(dǎo)意見(jiàn)》，各地政府尋找綠色、環(huán)保、健康的交通方式，自行車以無(wú)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(wèn)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(shí)，出現(xiàn)了“無(wú)車可借，無(wú)樁可還”的情況，嚴(yán)重影響了公共自行車系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)，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(duì)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(wú)車可借，無(wú)樁可還”的問(wèn)題。
　　本文首先在閱讀了大量的國(guó)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(jì)、租賃需求和車輛調(diào)度幾個(gè)方面介紹研究現(xiàn)

3、狀;同時(shí)，通過(guò)對(duì)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(shí)間序列值，建立ARIMA時(shí)間序列模型，對(duì)未來(lái)高峰前公共自行車借還需求量進(jìn)行預(yù)測(cè)。通過(guò)與實(shí)際調(diào)度數(shù)據(jù)對(duì)比，預(yù)測(cè)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(duì)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(wú)時(shí)間窗靜態(tài)調(diào)度、單調(diào)度中心軟時(shí)間窗動(dòng)態(tài)調(diào)度、多調(diào)度中心軟時(shí)間窗靜態(tài)調(diào)度。對(duì)于無(wú)時(shí)間窗調(diào)度問(wèn)題，其目標(biāo)為調(diào)度運(yùn)輸成本最小;對(duì)于帶時(shí)

4、間窗調(diào)度問(wèn)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(shí)間成本來(lái)表示出行者滿意度;同時(shí)本文采用分區(qū)域調(diào)度來(lái)處理多調(diào)度中心調(diào)度問(wèn)題，設(shè)計(jì)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(duì)上述調(diào)度問(wèn)題求解。
　　最后通過(guò)調(diào)研某市城關(guān)區(qū)40個(gè)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(shí)間序列模型預(yù)測(cè)公共自行車借還需求量，通過(guò)計(jì)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