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《动态公交网络设计的双层规划模型及算法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、2007年5月系统工程理论与实践第5期文章编号:1000-6788(2007)05-0082-08动态公交网络设计的双层规划模型及算法研究任华玲,高自友(北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室,北京100044)摘要:根据城市公交网络的具体特点,对公交网络进行了系统的描述,同时从公交管理部门和公交出行者两方面进行系统的考虑,提出了一个双层规划模型来描述动态公交网络设计的问题.在双层规划模型中,上层模型为一个基于时刻表的公交网络设计模型,下层模型是一个动态公交网络用户最优配流模型.针对所提出的模型,设计了基于混沌优化方法的求解算法,并给出了一个简单的数值实验
2、来说明所给模型和求解算法的有效性.关键词:双层规划,混沌优化方法,动态公交网络设计,启发式算法中图分类号:U491.1+12文献标志码:AResearchonB-ilevelModelandSolutionAlgorithmforDynamicTransitDesignProblemRENHua-ling,GAOZ-iyou(StateKeyLaboratoryofRailTrafficControlandSafety,BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044,China)Abstract:Inthi
3、spaper,thetransitnetworkiswelldescribedaccordingtoitscharacteristic.Consideringboththetransitmanagementandthetravelers,ab-ilevelprogrammingmodelfordynamictransitnetworkdesignproblemispresented,inwhichtheuppermodelisaschedule-basedtransitnetworkdesignmodel,andthelowermodelisadynamictrans
4、ituseroptimalassignmentmodel.Aheuristicsolutionalgorithmofchaoticmethodisdesignedforthemodelproposed.Finally,asimplenumericalexampleisgiventoillustratetheapplicationofthemodelandalgorithm.Keywords:b-ilevelprogramming;chaoticmethod;dynamictransitnetworkdesign;heuristicalgorithm1引言城市公交系
5、统是城市交通运输系统的重要组成部分,公交系统规划的好坏直接影响着整个城市交通运输系统的交通状况.城市公交规划一般由以下几个方面组成:1)公交网络设计;2)公交车使用计划;3)司机工作计划.其中公交网络设计直接影响后面的规划决策,是公交规划中起决定作用的组成部分,它主要包括公交线的选定和时刻表的设定.公交线的选定一般是指新线设计和既有线的重新设计;时刻表的设定则是指在既有公交网络上根据公交需求确定公交线的发车时间(频率),实质上是对公交线运输设备及能力的设计.公交网络设计问题所研究的内容就是通过公交线线路的选择以及时刻表的设定(频率设置)从而达到使整个公交网络某种系统性
6、能最优的目的,实际上是在一定约束条件下的最优投资决策问题以及系统最优规划决策问题.本文着重讨论和研究的是后一种情况,即在既有公交网络上的时刻表(频率)设定的优化问题.在城市交通研究领域中,公交网络设计问题一直是公认的难度最大、最具挑战性的问题之一.迄今为止,各国对于公交网络设计问题的研究仍处于探索阶段.在国外,已经有一些研究人员和规划者在这方面进行了大胆的尝试和研究,并提出一些富有建设性的模型和算法.在线路选定方面,比较具有代表性的有文献[1,2]等.这些研究只是局限于单一线路的设计和重新设计,而且没有考虑整个公交网络的设计或重收稿日期:2005-12-01资助项目:
7、973计划项目(2006CB705500);国家自然科学基金(70631001);高校博士点专项基金(20050004005,20070004044);北京交通大学科技基金(2004SM019)第5期动态公交网络设计的双层规划模型及算法研究83新设计,也没有考虑公交用户的路径选择行为.关于频率方面的研究主要有文献[3,4]等,他们是根据已知的需求通过一个供给模型或需求模型来确定各公交线的频率,而没有考虑供需双方的相互作用.文献[5,6,7]考虑了供需双方的相互作用,给出了公交频率设计的双层规划模型.但是这些模型都是静态的,各条公交线的频率都是一成不变
