基于變異粒子群算法的公交線網(wǎng)分層優(yōu)化研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展,在我國,城市公共交通的發(fā)展相對緩慢,交通堵塞越來越嚴重,給居民出行帶來不便,尤其是常規(guī)公交存在著線路布設的不合理,線路分布的不均衡、比較零散等問題,不但降低了常規(guī)公交線網(wǎng)的運營效率,而且嚴重影響了公交線網(wǎng)的服務水平。目前大多數(shù)城市采用不分層法實現(xiàn)常規(guī)公交線網(wǎng)的優(yōu)化布設,由于布設的線路分工不明確,銜接性差,缺乏整體性,甚至存在較多的交通盲區(qū),因此,無法改善常規(guī)公交線網(wǎng)布設不合理的現(xiàn)狀。基于以上公交線網(wǎng)優(yōu)化所面臨的問題

2、,采用分層法對公交線網(wǎng)進行優(yōu)化有著現(xiàn)實和重要的意義。
　　本文主要將改進后的PSO(Particle Swarm Optimization,粒子群優(yōu)化)算法與灰色預測法相結合,實現(xiàn)OD(Orgin-Destination,起點到終點)出行分布量的預測,在對公交線網(wǎng)分層優(yōu)越性分析的基礎上,建立公交線網(wǎng)的分層模型,并采用改進后的PSO算法對各層求解,形成合理的公交線網(wǎng)。
　　首先,對連續(xù)和離散PSO算法進行改進。即針對PSO算法

3、極易陷入局部最優(yōu)的缺點,基于動態(tài)指數(shù)改進策略和遺傳變異的思想,從改變算法的慣性權重和加入變異算子兩個方面結合將算法改進為變異PSO算法,并通過具體的測試函數(shù),分析變異PSO算法與傳統(tǒng)改進的PSO算法的收斂性能。通過測試證明變異PSO算法具有良好的收斂性。
　　其次,對公交線網(wǎng)采用分層法優(yōu)化的優(yōu)越性進行分析,并以蘭州市的公交線網(wǎng)為研究對象,將變異PSO算法與灰色預測法相結合建立一種灰色變異粒子群組合預測模型,運用此模型在MATLAB

4、軟件中實現(xiàn)OD出行分布量的預測,通過與傳統(tǒng)的增長計數(shù)法和重力模型法預測的結果進行比較,證明本文所建立的組合型預測模型的高精度性和適用性。
　　最后,本文采用隨機用戶平衡法實現(xiàn)OD客流量分配,在此基礎上實現(xiàn)主干線、次干線優(yōu)化模型的建立及各層優(yōu)化約束條件的確定;采用變異PSO算法對各層進行求解,完成主干線、次干線的優(yōu)化布設;通過對優(yōu)化后線網(wǎng)的重要指標計算分析,再次驗證變異PSO算法具有良好的收斂性和分層法優(yōu)化公交線網(wǎng)的優(yōu)越性。運用分層