城市軌道交通乘務(wù)排班問題的策略優(yōu)化研究.pdf

1、快速發(fā)展的城市軌道交通系統(tǒng)，成為緩解大城市交通擁堵的有力手段。合理安排和調(diào)配乘務(wù)員對城市軌道交通的運行秩序和運營安全產(chǎn)生較大影響。我國目前普遍采用人工的方式編制乘務(wù)排班計劃，其存在工作量大、耗時多、靈活性差等缺點，自動化編制代替人工編制已經(jīng)成為趨勢。而在自動化編制乘務(wù)排班計劃的過程中，傳統(tǒng)的乘務(wù)排班模型缺乏隨機應(yīng)變的能力。為擴(kuò)大乘務(wù)排班模型的求解范圍，滿足求解需求，提高求解結(jié)果的實用性，本文使用策略優(yōu)化的方法對城市軌道交通的乘務(wù)排班問題

2、進(jìn)行研究，具體如下:
　　(1)通過對城市軌道交通乘務(wù)排班的特點進(jìn)行分析，結(jié)合人工排班的步驟和經(jīng)驗，對排班過程中涉及的術(shù)語和相關(guān)概念進(jìn)行詳細(xì)闡述，并建立乘務(wù)排班的基本程序。以策略理論為基礎(chǔ)，提出策略的概念及策略優(yōu)化的基礎(chǔ)模型，并將策略優(yōu)化模型分為基類約束優(yōu)化模型和策略約束優(yōu)化模型分別進(jìn)行研究。
　　(2)借鑒乘務(wù)排班問題的相關(guān)理論，以總接續(xù)時間和懲罰時間最小作為目標(biāo)函數(shù)，將值乘點、休息時間、就餐時間、工作時間、工作效率、覆蓋

3、條件、乘務(wù)作業(yè)段數(shù)量要求轉(zhuǎn)化為基類約束條件，建立基類約束優(yōu)化模型。設(shè)計融合貪心算法和概率算法的改進(jìn)鄰域搜索算法對模型進(jìn)行求解，并以C＃編程語言進(jìn)行實現(xiàn)。該模型和算法主要用于解決城市軌道交通乘務(wù)排班問題的一般情形。
　　(3)為應(yīng)對特殊情形下的城市軌道交通乘務(wù)排班問題，建立策略約束優(yōu)化模型。通過分析策略約束優(yōu)化模型解決排班問題的優(yōu)勢，設(shè)計策略約束構(gòu)建、場景分類、策略應(yīng)用、輸出結(jié)果四個關(guān)鍵步驟解決排班問題。按照策略約束優(yōu)化模型分步解決

4、排班問題的流程，歸納主要的排班方法并建立策略元，舉例構(gòu)建兩種常見的場景，并探尋場景中的最佳策略，提出使用改進(jìn)的鄰域搜索算法進(jìn)行結(jié)果調(diào)整。同時，建立相關(guān)指標(biāo)評價策略優(yōu)化模型得到的不同結(jié)果。
　　(4)以北京地鐵9號線平日運行計劃為實例，在分析人工編制結(jié)果的基礎(chǔ)上首先采用基類約束優(yōu)化模型進(jìn)行求解。針對已構(gòu)建的兩個場景分別采用策略約束優(yōu)化模型進(jìn)行求解，利用已建立的評價指標(biāo)對基類約束優(yōu)化模型結(jié)果、策略約束優(yōu)化模型結(jié)果、現(xiàn)場人工編制結(jié)果進(jìn)行