公共自行车系统车辆调配优化研究

发布时间：2017-09-08 18:40

  本文关键词：公共自行车系统车辆调配优化研究

  更多相关文章： 公共自行车 调配需求 调配成本 遗传算法

【摘要】：伴随我国经济和社会的快速发展,城市机动化进程也在迅猛发展,导致城市交通问题突出,包括交通拥堵、环境污染、能源消耗、交通事故频发等,严重损害了城市生活质量,严重制约着城市的可持续发展。而公共自行车是一种节能、环保、低碳、绿色、灵活便捷的公共交通方式,可有效缓解城市交通问题带来的负面影响,同时还可以实现“公交+公共自行车”解决居民出行“最后一公里”问题。但是,在公共自行车运营过程中,由于公共自行车租赁点租车需求和还车需求是随着居民日常出行变化而呈现动态变化特征,在不同的时间段、不同地点类型的自行车租赁点自行车租车需求和还车需求也是动态变化的,往往会出现某些自行车租赁点无车可租或者无法还车的窘境。本文研究的内容就是通过人工调配的方法平衡自行车租赁点的租车需求和还车需求,使得各租赁点自行车数量处于合理范围。首先,本文通过查阅和研究大量的国内外文献资料和研究成果,总结了公共自行车系统车辆调配理论基础。具体包括首先介绍了公共自行车系统,其中包括系统组成、优缺点、特征以及定位。然后详细分析了公共自行车系统车辆调配需求,分别从租赁点自行车租车需求和还车需求在时间和空间上的分布特性进行分析。最后重点论述了公共自行车系统车辆调配的理论基础,详细概述了整个车辆调配过程、调配问题产生的原因、调配方法和调配特点、调配需求确定以及调配成本构成。然后,通过前面理论基础的分析和研究,建立了公共自行车系统车辆调配优化模型,并设计算法得到模型的最优解。模型的目标函数包括使得租赁点自行车使用者的满意度最大以及使得整个车辆调配过程的调配总成本最小。模型求解算法选择遗传算法得到模型的最优解。首先分析对比了优化算法的基本思想、优缺点、适用性;然后简单介绍了遗传算法;最后详细论述了通过遗传算法得到该模型最优解的具体思路和整个过程。最后,本文以兰州市公共自行车为案例进行分析,将所研究的车辆调配优化模型和优化算法运用到实际问题中。通过对兰州市公共自行车以及车辆调配现状的实地调查和整理,得到了求解模型所需要的基本数据,再对模型参数和算法参数进行取值,最后通过Matlab软件编程求解,得到最优解,分析了整个车辆调配过程的总成本和各个租赁点的满意度。
【关键词】：公共自行车 调配需求 调配成本 遗传算法
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.225
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 研究目的和意义11-12
• 1.2.1 研究目的11
• 1.2.2 研究意义11-12
• 1.3 国内外研究现状综述12-15
• 1.3.1 国外研究现状12-13
• 1.3.2 国内研究现状13-14
• 1.3.3 国内外研究现状总结14-15
• 1.4 论文主要研究内容和技术路线15-17
• 1.4.1 论文主要研究内容15-16
• 1.4.2 技术路线16-17
• 2 公共自行车系统车辆调配理论基础17-35
• 2.1 公共自行车系统17-23
• 2.1.1 公共自行车系统组成17-19
• 2.1.2 公共自行车系统特征分析19-22
• 2.1.3 公共自行车系统定位22-23
• 2.2 公共自行车系统车辆调配需求分析23-28
• 2.2.1 租赁点租车和还车需求在时间上的分布特性23-26
• 2.2.2 租赁点租车和还车需求在空间上的分布特性26-28
• 2.3 公共自行车系统车辆调配理论基础28-34
• 2.3.1 公共自行车系统车辆调配过程概述28-29
• 2.3.2 公共自行车系统车辆调配产生原因29-30
• 2.3.3 公共自行车系统车辆调配方法分析30
• 2.3.4 公共自行车系统车辆调配特点分析30-31
• 2.3.5 公共自行车租赁点车辆调配需求确定31-33
• 2.3.6 公共自行车系统车辆调配成本构成33-34
• 2.4 本章小结34-35
• 3 公共自行车系统车辆调配模型建立及求解算法设计35-48
• 3.1 车辆调配模型分析35-36
• 3.1.1 模型思路概述35
• 3.1.2 模型组成要素35-36
• 3.1.3 模型假设条件36
• 3.2 模型建立36-40
• 3.2.1 符号说明36-37
• 3.2.2 目标函数37-39
• 3.2.3 约束条件39-40
• 3.3 算法设计40-47
• 3.3.1 算法介绍40-41
• 3.3.2 不同求解算法比较分析41-43
• 3.3.3 遗传算法43-47
• 3.4 本章小结47-48
• 4 案例分析—以兰州市公共自行车为例48-58
• 4.1 兰州市公共自行车简介48-49
• 4.2 兰州市公共自行车系统车辆调配现状49-50
• 4.3 调配案例说明50-57
• 4.3.1 基本数据51-55
• 4.3.2 参数取值55
• 4.3.3 结果分析55-57
• 4.4 本章小结57-58
• 5 结论与展望58-60
• 5.1 研究内容总结58-59
• 5.2 研究展望59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-62

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本文编号：815673