基于復合復雜網絡的公交調度優化
發布時間:2020-12-10 15:56
近年來,隨著智能公交的發展,公交系統服務供給能力有著顯著的增強,同時也產生了大量的數據,可以為公交規劃和管理部門的決策提供參考。然而,這些數據目前并未得到充分的利用,存在著缺乏關聯,有數據孤島的問題,往往使公交系統的分析優化陷入局部的問題,而非面向整個公交系統的優化。例如在公交調度優化的問題中,公交設置會在最優解搜索過程中發生改變。由歷史數據得到的客流模型不能適應公交設置的改變,造成了優化目標計算誤差等問題。針對這一問題,本文建立了公交復合復雜網絡模型,對公交多源數據進行有效組織,通過該模型對各公交要素進行描述,在公交優化過程中對客流進行仿真地再次分配,并通過遺傳算法對公交線網進行調度優化。本文的主要工作和創新點如下:(1)建立了一種公交復合復雜網絡模型。公交系統具有顯著的時間、空間特征,是典型的復雜網絡問題。該網絡可以實現對公交數據的有效組織,對公交信息的挖掘,以及對公交網絡優化的演化仿真。(2)設計了一種公交路網優化算法。該算法基于公交復合復雜網絡模型和遺傳算法原理,著重考慮了市民的出行公交選擇行為和網絡優化過程中客流再分配問題。該算法以公交運營成本為約束,以市民出行時間為優化目標...
【文章來源】:青島大學山東省
【文章頁數】:48 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
論文的技術路線
青島大學碩士學位論文8且的子網,當且僅當同時滿足以下條件:(1);(2)==(3)t,有=h。若=,子網就是本身。定義2.3(單關聯關系和多關聯關系節點的定義):設=一復合網,,若,有==h且專,專專h,此處h,則稱為單關聯關系節點,否則稱作多關聯關系節點。定義2.4(單關系邊和多關系邊):設=是一復合網,對,若=h且專,專專h,則稱為多關系邊,否則為單關系邊。下面結合圖示進行說明,如圖2.1所示,在復合網=中,=ht,h=ht=t==,連邊符號表示邊兩端相連節點間的相互關系。復合網中的hthhhhhthtt組成了單關聯關系節點集合,其余節點組成了多關聯關系節點集合。圖2.1復合網=如圖2.2所示,=是復合網關于集合=htht的一個子網,子網的邊htht僅對應h關系,thhhhhhht僅對應t關系,以上均為單關系邊,其余邊均是為多關系邊。
青島大學碩士學位論文9圖2.2復合網的子網=遺傳算法基本理論遺傳算法的思想源自生物界的進化過程,通過模擬自然選擇和基因演變過程來進行優化,是一種搜索最優解的計算模型。遺傳算法最早由J.Holland教授提出[58],它的主要特點是不需要進行求導數的相關操作,具有很高的尋優能力。通過概率計算尋找最優解,可以自動得到搜索空間,自動調整尋優方向。因為遺傳算法具有的這些良好的性質,它已被廣泛地應用到機器學習、人工智能等領域。遺傳算法是現代智能計算的關鍵技術。對于一個求最大值的或最小值的函數問題,可以描述為下列數學模型:hhtt2-(8)式中t為決策變量,hht表示目標函數,表示基本空間。為可行解集合,表示所有滿足約束條件的解t所構成的集合。遺傳算法的基本流程如下:(1)控制參數設定:設定遺傳算法中的參數閾值,包括種群規模、遺傳代數、交叉概率和變異概率(2)初始化:將迭代計數器初始化為=,隨機生成個個體為初始種群;(3)適應度評價:計算中每個個體的適應度,并基于適應度生成每個個體的選擇概率;(4)選擇運算:將選擇算子作用于群體中的每一個個體,目標是使種群中的優秀
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于Mean Shift算法的多目標識別與仿真[J]. 韓光威,顧力偉,劉詠. 艦船電子對抗. 2020(02)
[2]基于復雜網絡的城市公交網絡研究綜述[J]. 陳光,溫廣輝,虞文武. 南京信息工程大學學報(自然科學版). 2018(04)
[3]基于距離類別的多源興趣點融合算法[J]. 徐爽,張謙,李琰,劉嘉勇. 計算機應用. 2018(05)
[4]城市地鐵-公交復合網絡抗毀性與級聯失效仿真[J]. 沈犁,張殿業,向陽,王周全,張桐. 西南交通大學學報. 2018(01)
[5]城市公交線網優化方法研究綜述與展望[J]. 潘福全,馬雨秋,張麗霞,楊金順,宋慧. 交通科技與經濟. 2016(05)
[6]中國交通工程學術研究綜述·2016[J]. 馬建,孫守增,芮海田,馬勇,王磊,劉輝,張偉偉,陳紅燕,陳磊. 中國公路學報. 2016(06)
[7]330個中國城市P空間下公交復雜網絡實證研究[J]. 許晴,祖正虎,徐致靖,張文斗,鄭濤. 交通運輸系統工程與信息. 2013(01)
[8]基于遺傳禁忌算法的城市公交線網優化研究[J]. 周媛,鄧衛,胡啟洲. 武漢理工大學學報(交通科學與工程版). 2011(01)
[9]復雜網絡同步理論在常規公交調度中的應用[J]. 劉興偉,張仲榮,張建剛,趙燁華. 蘭州交通大學學報. 2011(01)
[10]基于復雜網絡的城市公交網絡抗毀性分析[J]. 汪濤,吳琳麗. 計算機應用研究. 2010(11)
博士論文
[1]多子網復合復雜網絡模型及其相關性質的研究[D]. 隋毅.青島大學 2012
[2]城市道路交通網絡優化理論分析與實證研究[D]. 吳軍.華中科技大學 2008
碩士論文
[1]基于地理要素的公共交通網絡的優化研究[D]. 鄭恒.青島大學 2015
本文編號:2908971
【文章來源】:青島大學山東省
【文章頁數】:48 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
論文的技術路線
青島大學碩士學位論文8且的子網,當且僅當同時滿足以下條件:(1);(2)==(3)t,有=h。若=,子網就是本身。定義2.3(單關聯關系和多關聯關系節點的定義):設=一復合網,,若,有==h且專,專專h,此處h,則稱為單關聯關系節點,否則稱作多關聯關系節點。定義2.4(單關系邊和多關系邊):設=是一復合網,對,若=h且專,專專h,則稱為多關系邊,否則為單關系邊。下面結合圖示進行說明,如圖2.1所示,在復合網=中,=ht,h=ht=t==,連邊符號表示邊兩端相連節點間的相互關系。復合網中的hthhhhhthtt組成了單關聯關系節點集合,其余節點組成了多關聯關系節點集合。圖2.1復合網=如圖2.2所示,=是復合網關于集合=htht的一個子網,子網的邊htht僅對應h關系,thhhhhhht僅對應t關系,以上均為單關系邊,其余邊均是為多關系邊。
青島大學碩士學位論文9圖2.2復合網的子網=遺傳算法基本理論遺傳算法的思想源自生物界的進化過程,通過模擬自然選擇和基因演變過程來進行優化,是一種搜索最優解的計算模型。遺傳算法最早由J.Holland教授提出[58],它的主要特點是不需要進行求導數的相關操作,具有很高的尋優能力。通過概率計算尋找最優解,可以自動得到搜索空間,自動調整尋優方向。因為遺傳算法具有的這些良好的性質,它已被廣泛地應用到機器學習、人工智能等領域。遺傳算法是現代智能計算的關鍵技術。對于一個求最大值的或最小值的函數問題,可以描述為下列數學模型:hhtt2-(8)式中t為決策變量,hht表示目標函數,表示基本空間。為可行解集合,表示所有滿足約束條件的解t所構成的集合。遺傳算法的基本流程如下:(1)控制參數設定:設定遺傳算法中的參數閾值,包括種群規模、遺傳代數、交叉概率和變異概率(2)初始化:將迭代計數器初始化為=,隨機生成個個體為初始種群;(3)適應度評價:計算中每個個體的適應度,并基于適應度生成每個個體的選擇概率;(4)選擇運算:將選擇算子作用于群體中的每一個個體,目標是使種群中的優秀
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于Mean Shift算法的多目標識別與仿真[J]. 韓光威,顧力偉,劉詠. 艦船電子對抗. 2020(02)
[2]基于復雜網絡的城市公交網絡研究綜述[J]. 陳光,溫廣輝,虞文武. 南京信息工程大學學報(自然科學版). 2018(04)
[3]基于距離類別的多源興趣點融合算法[J]. 徐爽,張謙,李琰,劉嘉勇. 計算機應用. 2018(05)
[4]城市地鐵-公交復合網絡抗毀性與級聯失效仿真[J]. 沈犁,張殿業,向陽,王周全,張桐. 西南交通大學學報. 2018(01)
[5]城市公交線網優化方法研究綜述與展望[J]. 潘福全,馬雨秋,張麗霞,楊金順,宋慧. 交通科技與經濟. 2016(05)
[6]中國交通工程學術研究綜述·2016[J]. 馬建,孫守增,芮海田,馬勇,王磊,劉輝,張偉偉,陳紅燕,陳磊. 中國公路學報. 2016(06)
[7]330個中國城市P空間下公交復雜網絡實證研究[J]. 許晴,祖正虎,徐致靖,張文斗,鄭濤. 交通運輸系統工程與信息. 2013(01)
[8]基于遺傳禁忌算法的城市公交線網優化研究[J]. 周媛,鄧衛,胡啟洲. 武漢理工大學學報(交通科學與工程版). 2011(01)
[9]復雜網絡同步理論在常規公交調度中的應用[J]. 劉興偉,張仲榮,張建剛,趙燁華. 蘭州交通大學學報. 2011(01)
[10]基于復雜網絡的城市公交網絡抗毀性分析[J]. 汪濤,吳琳麗. 計算機應用研究. 2010(11)
博士論文
[1]多子網復合復雜網絡模型及其相關性質的研究[D]. 隋毅.青島大學 2012
[2]城市道路交通網絡優化理論分析與實證研究[D]. 吳軍.華中科技大學 2008
碩士論文
[1]基于地理要素的公共交通網絡的優化研究[D]. 鄭恒.青島大學 2015
本文編號:2908971
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