【摘要】：隨著我國社會和經(jīng)濟的高速發(fā)展,人們生活水平的不斷提高,城市居民的出行日益增多,但與此同時,我國許多大中城市目前都存在著交通事故頻發(fā)、交通擁擠等交通問題,而這些問題不僅嚴重影響了城市居民的正常出行和日常生活,也制約了城市經(jīng)濟的快速發(fā)展。究其原因,除了城市交通基礎(chǔ)設(shè)施不能滿足快速增長的交通需求以外,城市公共交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理也是一個重要原因。而要解決這一問題,需要對城市公交網(wǎng)絡(luò)進行合理的規(guī)劃。目前己有許多關(guān)于公交線網(wǎng)規(guī)劃問題的研究,但是大多都是對于公交線網(wǎng)的重新規(guī)劃,這種方法對于大中城市來說并不適用,因為重新規(guī)劃整個公交線網(wǎng),不僅會耗費巨大的人力物力,還會對城市居民的日常出行造成極大的影響。因而研究適用于實際情況的公交線網(wǎng)優(yōu)化問題具有重要意義。通過調(diào)研國內(nèi)外關(guān)于公交線網(wǎng)優(yōu)化問題的研究,以及對實際問題的調(diào)研,本文提出一種基于蟻群算法的公交線網(wǎng)優(yōu)化算法,該算法是對于現(xiàn)有公交線網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)整。本文主要做了以下工作:(1)提出基于蟻群算法的公交線網(wǎng)優(yōu)化算法,并以直達客流密度最大和線路非直線系數(shù)最小為優(yōu)化目標,使用了線路長度限制、非直線系數(shù)限制以及線路重復(fù)系數(shù)限制等約束條件。(2)設(shè)計了算法的詳細步驟、蟻群算法中的信息素信息以及啟發(fā)式信息、客流分配算法。在算法的設(shè)計過程中為了提高解的質(zhì)量提出一種新的評價函數(shù),該評價函數(shù)在評價單條線路時不僅考慮了線路上的乘客數(shù)量、線路的長度以及線路的非直線系數(shù),并且將所有公交線路放在一起計算,考慮了公交網(wǎng)絡(luò)的整體優(yōu)劣。為了更好的符合實際問題,對蟻群算法搜索過程中的啟發(fā)式信息進行了相應(yīng)的改進,該啟發(fā)式信息首先考慮了最基本的乘客數(shù)量(從線路起點到下一個站點乘客數(shù)量總和)以及線路長度(從線路起點到下一個站點的站點間的長度總和),并且為了在調(diào)整過程不過多的影響原有的線路,考慮了站點間已有的公交線路條數(shù)。為了進一步提高解的質(zhì)量,對于搜索過程中出現(xiàn)的不滿足約束條件的線路進行了懲罰(即進行額外的信息素蒸發(fā))。(3)利用實際公交數(shù)據(jù)以及文獻中的數(shù)據(jù)上進行了實驗,對算法的有效性和穩(wěn)定性進行了驗證和分析。實驗表明,本文方法能有效提高現(xiàn)有公交線網(wǎng)的直達率以及換乘率,并且能提高公交線網(wǎng)的覆蓋率,在一定程度上減少線路的重復(fù)率。
【圖文】：

網(wǎng)重復(fù)系數(shù)和線路重復(fù)系數(shù)則略有不同。逡逑線網(wǎng)重復(fù)系數(shù)的計算是用公交線網(wǎng)的線路總長度除以公交線網(wǎng)的總運營長逡逑度。比如在計算下圖２－４中的線網(wǎng)重復(fù)系數(shù)義時，我們這樣計算：逡逑ｎ邋邐邋ａ＋ｂ＋ａ＋ｃ逡逑尺線網(wǎng)＝ａ＋ｂ＋ｃ逡逑而線路重復(fù)系數(shù)的計算則是用線路總長度除以未重復(fù)的公交線路長度。在計逡逑算下圖２－４中公交線路１的重復(fù)系數(shù)／？＃／＃１時，我們使用下面的公式：逡逑一邋ａ＋ｂ逡逑Ｋ線路—ｂ逡逑一＾公交線路１逡逑一＾公交線路２逡逑０＝＾）邐0逡逑ａ邐ｂ逡逑ｃ逡逑０逡逑圖２－４重復(fù)系數(shù)計算示意圖逡逑因此公交線網(wǎng)優(yōu)化問題可以表示為：給定道路網(wǎng)絡(luò)p海┖涂土鰨希冢┚卣�，辶x銜頤峭ü髡鐘泄幌唄返淖呦潁吹髡幌唄分泄徽鏡愕難≡窕蛘吖誨義險鏡愕拇渦潁溝霉幌低車腦擻殺炯詞奔涑殺競徒鵯殺揪】贍艿牡�，并橇x義暇】贍艿姆窀嗟某絲�，磦蝤蕼现i齬幌咄鞣矯嫻男б婢】贍艿拇蟆ｅ義希玻保補幌咄嘔哪諶蒎義瞎幌咄撓嘔ㄒ韻錄父齜矯嫻哪諶藎哄義希ǎ保

本文編號：2709301