涉及多种交通工具的城市出行规划

 2022-01-17 11:01

论文总字数:14957字

目 录

1.背景介绍 6

1.1研究的现实意义 6

1.2文章结构 6

2.数学模型 6

2.1基本假设 6

2.2符号说明 7

2.3模型的建立 7

2.3.1在只考虑公共汽车的情况下 7

2.3.2同时考虑公汽与地铁线路 7

3.模型求解 8

3.1基于广度优先算法的线路查询方法(算法1) 8

3.1.1只考虑公共汽车的情况下 8

3.1.2同时考虑公汽与地铁线路 9

3.2基于贪婪算法的线路查询方法(算法2) 11

3.2.1只考虑公共汽车的情况下 11

3.2.2同时考虑公汽与地铁线路 12

4.数据实验 13

4.1数据的处理 13

4.2只考虑公共汽车的情况 15

4.2.1算法1实验结果 15

4.2.2算法2实验结果 15

4.2.3对比分析 15

4.3考虑公汽与地铁线路的情况 16

4.3.1算法1实验结果 16

4.3.2算法2实验结果 16

4.3.3对比分析 17

5.总结 17

5.1模型评价 17

5.2算法评价 17

参考文献 19

致谢 20

涉及多种交通工具的出行规划

于文浩

,China

Abstract:Nowadays , our country’s economy is developing at an extremely fast speed, driving the development of urban mobility .Also people’s need of convenient transportation is increasing, and people has shifted their trip mode from the traditional way of walking to motorized travel in many regions. Then the emergence and the development of many public transport such as public transportation and subway influence people's daily lives significantly.

In this paper, taking the Beijing traffic route as an example, two schemes are proposed to solve urban public transport problems .

  1. Travel plan only for public transit systems (for the queriers in the areas where the subway is not opened.);
  2. Travel plan which taking both the public transport and subway system into account (more closely with the reality)

We have adopted breadth-first algorithm and greedy algorithm. Query the site information contained in the corresponding route, search for a feasible route whose transfer times are not more than three, and then proceed with the feasible route according to the demands. Further, the possible travel plan of the shortest time will be worked out.

Key words:Transfers;Breadth-first algorithm;Optimal solution

1.背景介绍

1.1研究的现实意义

这些年来,中国的社会经济飞快的发展,人们的收入也有了显著的提高,与此同时,交通工具的发展也十分迅速,城市中汽车购买量大大增加,由此导致了许多问题,例如:交通拥堵,事故频发,环境污染等等严重影响了城市的居民生活水平。在这种情况下,与私人车辆相比公共交通工具的优势就显得十分显著。因为公共交通工具所占用的空间,能源以及所造成的污染往往远远小于私人车辆。倡导和推行公共交通已经成为大势所趋。

随着城市的不断发展,城市中的公交路线越来越多,由此构成的城市交通网也越来越复杂,而且现阶段很多大中城市已经完成了地铁的建设,并且已经投入使用。随着诸如地铁之类的轨道交通工具的普及,城市的交通网络更是令人眼花缭乱。交通路线的增加虽然可以给城市居民的出行带来更多的选择,但是也给人们带来了很多的麻烦。所以研究如何从众多的出行方案中找出最优方案,有着一定的现实意义。

1.2文章结构

第一部分:研究涉及多种交通工具的出行规划的现实意义。

第二部分:介绍用于计算不同规划方案用时的数学模型。

第三部分:介绍用于搜索各种规划方案的算法。

第四部分:以具体数据为例分析比较不同的算法。

第五部分:总结。

2.数学模型

2.1基本假设

1、有公交线路直接相连的且只需要乘坐一站即可到达的公交站点之间公共汽车运行时间为3分钟。

2、有地铁线路直接相连的且只需要乘坐一站即可到达的地铁站点之间地铁运行时间为2.5分钟。

3、从原先所乘坐的公交线路换乘到另一条公交线路需要的时间为5分钟(包含前往邻近点换乘公交时所需的步行时间和等车时间)。

4、从原先所乘坐的地铁线路换乘到另一条地铁线路需要的时间为4分钟(包含前往邻近点换乘地铁时所需的步行时间和等车时间)。

5、从原先所乘坐的地铁线路换乘到公交线路需要的时间为7分钟(包含前往邻近点换乘时所需的步行时间和等车时间)。

6、从原先所乘坐的公交线路换乘到另一条地铁线路需要的时间为6分钟(包含前往邻近点换乘时所需的步行时间和等车时间)。

7、环行公交线路都是双向运行的。

8、地铁线路都是双向运行的。

9、各公共汽车都运行正常,不会发生堵车现象。

10、所有的公共汽车和地铁当行驶到站点时都会停车。

11、换乘次数不超过两次。

2.2符号说明

:选择第种路线从起点到达终点的总时间;

:选择第种路线从起点到达终点所需要的从公汽换乘到公汽的换乘次数;

:选择第种路线从起点到达终点所需要的从地铁换乘到地铁的换乘次数;

:选择第种路线从起点到达终点所需要的从地铁换乘到公汽的换乘次数;

:选择第种路线从起点到达终点所需要的从公汽换乘到地铁的换乘次数;

:选择第种路线,乘坐第辆公汽时需要经过的公汽站个点数;

:选择第种路线,乘坐第路地铁时需要经过的地铁站个点数;

2.3模型的建立

2.3.1在只考虑公共汽车的情况下

找出所有的换乘次数不超过2次公交换乘方案,这些方案有些甚至差距极大,因此需要我们对其进行分析,在这里我们主要以行程所需要的时间长短为依据对各个方案进行比较,寻找最优解,即行程总用时最短的方案。对于第种路线需要换乘辆公共汽车,每辆公共汽车经过站,运行时间为

2.3.2同时考虑公汽与地铁线路

找出所有的换乘次数不超过2次公交地铁换乘方案,这些方案有些甚至差距极大,因此需要我们对其进行分析,在这里我们主要以行程所需要的时间长短为依据对各个方案进行比较,寻找最优解,即行程总用时最短的方案。

因此本模型与模型6.1中的基本相同。

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