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《大连理工大学》 2006年
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城市公交系统模型与算法研究

于滨  
【摘要】:优先发展城市公共交通系统是解决大、中城市交通问题的最佳途径。近年来,城市公交系统的智能化已经成为公共交通领域研究的主要方向。本文以大连市公交系统为工程背景,研究了蚁群算法、SCE-UA算法以及支持向量机等智能算法在公共交通规划和调度中的应用。城市公交系统是一个巨系统,其相关的模型和方法都非常复杂,为此,本文引入了高性能计算来提高智能算法的优化质量和收敛速度。本文的主要内容如下: 1)公交线路网是城市公共交通系统的根本和基础,其设置得是否合理会直接影响乘客的出行时间、换乘以及系统运营成本。本文提出了以直达客流密度最大为目标的公交线网优化模型。该模型综合考虑了乘客和运营者双方的利益,通过一种模拟进化算法——蚁群算法,来优化该模型。为了提高蚁群算法的搜索效率,采用了综合考虑全局和局部信息的信息素增量更新策略:ANT-Weight策略和基于粗粒度模型的并行方案。以大连市主城区的公交数据对该模型和算法进行了检验,与大连市现状的公交网络相比,基于本文模型优化的公交网络的效率更高。另外,结果还表明ANT-Weight策略和粗粒度模型可以提高蚁群算法的效率。 2)发车频率的制定是公交系统日常运营工作的核心,它决定了运行时刻表、车辆调度以及分派司机等其它的日常调度工作。本文提出了一个双层规划模型来优化公交线路发车频率,该模型可以反映运营者(供给者)和出行者(需求者)之间的相互作用。其中,上层模型以整个公交系统总成本最小为目标,通过进化算法——SCE-UA算法来优化公交线路的发车频率;下层模型基于最优出行策略,进行公交客流分配。以大连市主城区的公交系统为计算实例分析了该双层模型及其解法的效率,结果表明,该双层模型可以有效地节省系统的总成本。 3)开发能准确预测公交车辆到站时间的方法,是提高公交车辆准时性,减少乘客等待时间,从而提高公交吸引力的重要手段。本文提出了一种基于支持向量机(SVM)和Kalman滤波的混合模型,来预测公交车辆到站时间。在该混合模型中,SVM模型基于历史数据预测路段的基线运行时间;基于Kalman滤波的动态算法结合基线时间和最新的车辆运行信息,预测车辆到达各站点的时间。以大连市开发区7路公交线路的数据对该方法进行了检验,实例分析表明,与SVM模型相比,该混合模型的稳定性和预测精度都较高。 4)实时调度策略就是利用先进的技术手段,动态地获取实时交通信息,实现对车辆的实时监控和调度。本文主要研究了实时调度中最常用的滞站调度策略,提出了两种滞
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP399-C6

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 孙涛;徐捷;陈朝霞;;天津市低收入群体公共交通出行研究[J];城市;2008年06期
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4 孙传姣;王磊;刘飞;;基于ANP方法的公交车实时调度策略选择研究[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2011年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 司徒炳强;公交网络时刻表编制的理论建模及可靠性控制方法研究[D];华南理工大学;2011年
2 张水舰;基于GIS-T的城市交通最优路径诱导算法研究[D];西南交通大学;2010年
3 刘好德;公交线网优化设计理论及实现方法研究[D];同济大学;2008年
4 白子建;基于智能优化算法的快速公交(BRT)线网规划与发车频率优化研究[D];天津大学;2007年
5 孙传姣;快速公交调度优化研究[D];长安大学;2008年
6 赵航;城市公交系统网络运能计算与优化整合理论及方法研究[D];北京交通大学;2009年
7 孙杨;城市轨道交通新线投入运营下常规公交线网优化调整方法研究[D];北京交通大学;2012年
8 佟璐;高速铁路客运产品设计中的客流分配理论与方法研究[D];北京交通大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨扬;北京市公共交通网络复杂性分析[D];北京交通大学;2011年
2 徐兵;城市公交服务水平评价研究[D];吉林大学;2011年
3 万先进;城市常规公交调度问题的研究[D];中南大学;2011年
4 郭峤枫;城市常规公交运营组织方式优化研究[D];西南交通大学;2011年
5 陈明明;城市公交车辆组合调度问题的研究[D];兰州交通大学;2007年
6 张苗;基于双层规划的多目标校车路径优化研究[D];西南交通大学;2008年
7 张海军;西安市公交网络静态拓扑结构及其优化探讨研究[D];陕西师范大学;2008年
8 肖金龙;以主动服务为导向的城市公交调度系统研究[D];青岛理工大学;2008年
9 张艳玲;快速公交线网规划方法研究[D];西南交通大学;2009年
10 王晓娟;基于业务的无线网络路由算法研究[D];北京邮电大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 王振报;陈艳艳;朱跃华;;多层次公交线网规划实用方法[J];北京工业大学学报;2011年02期
10 武勇彦;魏中华;荣建;刘小明;;大型活动公交客流分配方法[J];北京工业大学学报;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 ;Optimal Design of Neuro-Fuzzy Controller Based on Ant Colony Algorithm[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 吕东旭;丛喜静;徐可心;;国外“公交优先”发展研究[A];2011城市发展与规划大会论文集[C];2011年
5 吕东旭;丛喜静;徐可心;;国外“公交优先”发展研究[A];转型与重构——2011中国城市规划年会论文集[C];2011年
6 高敏燕;黄贤金;;基于遗传投影寻踪模型的交通用地集约利用综合评价[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第四卷)[C];2010年
7 张丹;华红艳;邵丽红;;扰动蚁群算法中参数的优化选择[A];中国自动化学会中南六省(区)2010年第28届年会·论文集[C];2010年
8 支成秀;梁正友;;融合粒子群优化算法与蚁群算法的随机搜索算法[A];广西计算机学会2006年年会论文集[C];2006年
9 白明;李建勇;;基于改进蚁群算法的FMS工艺路线优化配置[A];先进制造技术论坛暨第二届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2003年
10 吴国凤;曾标;;蚁群算法系统的Java模拟与分析[A];IT服务促进企业信息化——第十一届中国Java技术及应用交流大会文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
2 曲建华;基于群体智能的聚类分析[D];山东师范大学;2010年
3 李先锋;基于特征优化和多特征融合的杂草识别方法研究[D];江苏大学;2010年
4 李晋江;海量数据点三维重构中一类关键问题研究[D];山东大学;2010年
5 庄梅玲;三维衣身原型曲面展平技术的研究[D];东华大学;2010年
6 黄光东;基于智能算法的滑坡稳定性建模与分析[D];中国地质大学(北京);2011年
7 周巍;煤矿井下搜救探测机器人的路径规划及轨迹跟踪控制研究[D];太原理工大学;2011年
8 张凌云;高密度电阻率勘探反演的非线性方法研究[D];太原理工大学;2011年
9 刘春波;统计建模方法的理论研究及应用[D];江南大学;2011年
10 陈进杰;城市轨道交通项目广义全寿命周期成本理论与应用研究[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李颖;用蚁群算法求解最小极大流问题[D];河南理工大学;2010年
2 杨龙飞;非线性双层规划的算法研究[D];山东科技大学;2010年
3 岳广飞;基于二次搜索的搜索引擎技术研究[D];山东科技大学;2010年
4 李臻;城市公交车辆智能调度优化研究[D];山东科技大学;2010年
5 张永宾;居住区景观设计方案评价方法初探[D];中南林业科技大学;2009年
6 邵晓路;蚁群群体智能网络可视化试验平台研制[D];浙江理工大学;2010年
7 耿东山;基于蚁群算法的机器人全局路径规划[D];郑州大学;2010年
8 姜婵娟;遥控式水下机器人PID运动控制算法优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 荆奇;蚁群算法在特种机器人智能控制中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 张世发;城市公交调查与优化方法研究[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 阎庆;邰蕾蕾;;用混合遗传算法解决有时间窗的车辆路径规划问题[J];安徽大学学报(自然科学版);2007年02期
2 郑丽群,王德东,李大卫;随机车辆路径问题综述[J];鞍山科技大学学报;2005年Z1期
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9 王伟;刘军;蒋熙;王莹;;中国铁路网的拓扑特性[J];北京交通大学学报;2010年03期
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中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 王凌;郑大钟;;模拟退火算法求解Flow-shop问题的研究[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高联雄;智能公交系统数据挖掘研究与应用[D];北京邮电大学;2011年
2 谭国真;时变、随机网络最优路径算法及其应用研究[D];大连理工大学;2002年
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8 刘自发;基于智能优化算法的配电网络规划与优化运行研究[D];天津大学;2005年
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10 孙宝林;移动Ad Hoc网络QoS多播路由技术的研究[D];武汉理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨扬;北京市公共交通网络复杂性分析[D];北京交通大学;2011年
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8 潘星;基于多模式公共交通最优路径算法研究[D];华中科技大学;2011年
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10 李琼星;城市公交线网规划研究[D];湖南大学;2002年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 季运文;;城市公交线网规划方法研究及其应用[J];福建建筑;2012年01期
2 孙倩;胡国兵;毛瑞婷;王婷;李凌;段晓达;;南昌市公交客流量时间分布特征及预测[J];经营管理者;2011年15期
3 冯燕春;杨涛;;城市低收入人群广义出行成本研究[J];大连交通大学学报;2012年04期
4 郑健琛;陈建宇;龙燕君;;距离加权公交换乘复杂网络最短路算法研究[J];城市交通;2012年06期
5 周配;朱喜钢;马国强;陈慧;;城市低收入群体的出行问题及其解决对策——以南京市为例[J];城市问题;2013年03期
6 巫威眺;靳文舟;邹冰洁;;运力限制下区间车与全程车的组合调度模型[J];北京工业大学学报;2013年10期
7 豆飞;贾利民;徐杰;王莉;黄雅坤;;基于组合熵优化的铁路客运网配流方法[J];东南大学学报(自然科学版);2014年01期
8 朱悦妮;郑征;刘伟;;基于双层主从决策的多机协同关键设施攻击模型研究[J];计算机科学;2011年01期
9 王敏;;免疫克隆算法求解公交发车频率问题[J];计算机应用研究;2010年12期
10 邓克涛;;基于城乡一体化的公交线网优化模型研究[J];交通标准化;2012年07期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙晓梅;多源交通信息下的动态路径选择模型与方法研究[D];吉林大学;2011年
2 隽海民;城市客运交通方式生态特性与结构优化研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
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6 祝建军;基于交通效率的城市道路交通系统优化理论与方法研究[D];西南交通大学;2011年
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8 孙杨;城市轨道交通新线投入运营下常规公交线网优化调整方法研究[D];北京交通大学;2012年
9 田庆飞;基于复杂网络理论的城市公交网络生成与优化研究[D];吉林大学;2013年
10 高健;基于居民出行行为的城市多级公交线网时空协调优化理论与方法[D];北京交通大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李臻;城市公交车辆智能调度优化研究[D];山东科技大学;2010年
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9 李爽;中小城市公路网规划的方法及应用研究[D];北京交通大学;2011年
10 程远;基于服务水平的城市轨道交通与常规公交换乘优化研究[D];北京交通大学;2011年
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【相似文献】
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7 王兵;逻辑进程范型的形式语义、算法评估及其在空间随机仿真中的应用[D];国防科学技术大学;2011年
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1 何涛;结构方程模型PLS算法研究[D];天津大学;2006年
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3 刘奎;H.264视频编码帧间、帧内算法研究[D];河海大学;2007年
4 陈虎;网络划分的算法[D];上海交通大学;2011年
5 姚华丽;基于H.264的MFHS算法的研究与实现[D];河南工业大学;2013年
6 杨海洋;Massive MIMO中低复杂度接收算法的研究[D];电子科技大学;2013年
7 张健;基于H.264的UMHexagonS算法的优化设计[D];哈尔滨工业大学;2009年
8 代殿鑫;混合人工蜂群算法的改进研究[D];广东工业大学;2012年
9 李飞;改进的AEA算法及其在过程建模中的应用[D];华东理工大学;2011年
10 陈强;PE-90、WGS-84及BEJ-54之间坐标转换的算法分析及应用研究[D];大连海事大学;2000年
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