基于“汽车共享”的空车调配问题研究

发布时间：2017-09-24 23:32

  本文关键词：基于“汽车共享”的空车调配问题研究

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【摘要】： 随着国民经济和城市化进程的飞速发展,城市汽车数量与日俱增,造成了道路拥挤、找停车位难、空气污染、交通事故频发等一系列社会问题。一种名为“汽车共享”的新型交通模式逐步得到社会的关注和认可,它是介于私家车和公共交通之间的交通创新方式,由专门的汽车共享服务公司进行规范管理和操作。汽车共享模式的运用能大大减少小汽车的拥有量和使用程度,带来的社会效应、环境效应和经济效益十分可观。本文重点是研究汽车共享中的空车调配问题,空车调配决策的目标是运输总收益最大,这需要根据用户需求分布情况和网点车辆等数据,确定每时段各车辆的调配和运送情况,以求获得经济效益的最大化及运输过程的最优化。在设计调配决策过程中,需要考虑管理组织策略、网络运营能力、任务需求等诸多因素,其中空车调配决策是否科学、合理,将直接影响到运输成本、用户满意度和收益最大化的实现,降低和控制空车调配的成本已成为影响汽车共享公司运作的关键因素之一。鉴于以上分析,无论从理论还是实践角度考虑,汽车共享中的空车调配都是值得进行深入研究的重要问题。 本文首先在分析总结当前国内外汽车共享研究工作的基础上,对汽车共享模式作出系统全面的介绍,详细阐述了其运营类型特点、国际发展状况、操作流程原则、用户共同特征及实施基本条件等；其次,主要从车辆调配影响因素、调配方式、调配方案设计、调配策略等方面,对汽车共享中空车调配问题的特点进行具体分析,为模型的建立和求解等一系列工作提供基础性依据。 在掌握问题实质的情况下,本文以汽车共享公司运营收益为目标,分别建立了需求完全满足与需求不完全满足的确定性空车调配模型。在模型求解过程中,针对模型特点及整数解等要求,通过空间和时间上的分解将空车调配问题简化为若干前后关联的时空阶段以求解。然后利用函数逼近思想,引入线性的边际收益函数近似代替原目标函数求解,并且具体给出了车辆调配和停车位控制的策略研究。之后,通过讨论载客移动、空车移动及原地停留等三种车辆调配方式对车辆调配和收益值产生的影响,构造包含该信息的控制向量,以该向量的确定与更新来逐步得到全局近似最优解,并作出该调配模型算法的流程图和算例。本文最后对上述基本模型进行扩展,分别建立了顾客需求随机和考虑用户满意度两种扩展模型。
【关键词】：汽车共享 空车调配 线性逼近 策略
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：C931.1;F416.471
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-22
• 1.1 研究背景及意义11-14
• 1.1.1 汽车共享产生的背景11-13
• 1.1.2 汽车共享的概念13
• 1.1.3 汽车共享空车调配问题的提出13-14
• 1.2 国内外研究现状14-20
• 1.2.1 汽车共享研究综述14-16
• 1.2.2 空车调配研究综述16-20
• 1.3 论文的研究目的和意义20
• 1.4 研究内容与论文结构20-21
• 1.5 本章小结21-22
• 第2章 汽车共享模式介绍22-30
• 2.1 汽车共享的类型22-23
• 2.2 国际汽车共享交通模式发展情况23-24
• 2.3 汽车共享的意义24-25
• 2.4 使用汽车共享的操作流程25-27
• 2.5 汽车共享的特点27-28
• 2.6 汽车共享服务对象特征28-29
• 2.7 汽车共享模式成功实施条件29-30
• 第3章 汽车共享空车调配问题分析30-34
• 3.1 汽车共享车辆运输过程31-32
• 3.2 汽车共享空车调配原因32
• 3.3 汽车共享空车调配特点32
• 3.4 汽车共享空车调配原则32-33
• 3.5 汽车共享空车调配需要解决的核心问题33-34
• 第4章 汽车共享空车调配优化模型34-39
• 4.1 汽车共享服务用户需求特征34
• 4.2 需求完全满足的汽车共享空车调配模型34-37
• 4.2.1 问题定义34-35
• 4.2.2 问题相关约定与变量说明35-36
• 4.2.3 模型的建立36
• 4.2.4 模型的分析36-37
• 4.3 需求不完全满足的汽车共享空车调配模型37-39
• 4.3.1 问题定义37
• 4.3.2 变量说明37-38
• 4.3.3 模型的建立38
• 4.3.4 模型的分析与求解思路38-39
• 第5章 汽车共享空车调配问题的算法设计39-57
• 5.1 函数逼近法39
• 5.2 模型的简化形式分析39-45
• 5.2.1 模型形式简化39-41
• 5.2.2 目标函数简化处理41-42
• 5.2.3 确定任务分配策略42-43
• 5.2.4 确定停车位供给策略43-45
• 5.3 模型的求解分析45-48
• 5.3.1 求解过程阐述45
• 5.3.2 增加车辆影响分析45-46
• 5.3.3 减少车辆影响分析46
• 5.3.4 确定边际收益值及其更新46-48
• 5.3.5 确定空移车辆上界48
• 5.4 算法流程设计48-50
• 5.5 算例分析50-57
• 5.5.1 算例设计50-51
• 5.5.2 算法运行结果演示51-55
• 5.5.3 参数变化的影响分析55-57
• 第6章 汽车共享空车调配问题的模型扩展57-61
• 6.1 模型扩展一57-59
• 6.1.1 问题描述57
• 6.1.2 模型建立57-58
• 6.1.3 随机需求问题的调配策略58-59
• 6.2 模型扩展二59-61
• 6.2.1 问题描述59
• 6.2.2 模型建立59-61
• 结论61-63
• 本文研究工作总结61
• 进一步研究方向61-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-69

【参考文献】

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本文编号：914096