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(duì)城市軌道交通的運(yùn)行秩序和運(yùn)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(jì)劃，其存在工作量大、耗時(shí)多、靈活性差等缺點(diǎn)，自動(dòng)化編制代替人工編制已經(jīng)成為趨勢(shì)。而在自動(dòng)化編制乘務(wù)排班計(jì)劃的過程中，傳統(tǒng)的乘務(wù)排班模型缺乏隨機(jī)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(shí)用性，本文使用策略優(yōu)化的方法對(duì)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(duì)城市軌道交通乘務(wù)排班的特點(diǎn)進(jìn)行分析，結(jié)合人工排班的步驟和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)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(shí)間和懲罰時(shí)間最小作為目標(biāo)函數(shù)，將值乘點(diǎn)、休息時(shí)間、就餐時(shí)間、工作時(shí)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(jì)融合貪心算法和概率算法的改進(jìn)鄰域搜索算法對(duì)模型進(jìn)行求解，并以C＃編程語言進(jìn)行實(shí)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(duì)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(shì)，設(shè)計(jì)策略約束構(gòu)建、場(chǎng)景分類、策略應(yīng)用、輸出結(jié)果四個(gè)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(chǎng)景，并探尋場(chǎng)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(shí)，建立相關(guān)指標(biāo)評(píng)價(jià)策略優(yōu)化模型得到的不同結(jié)果。
　　(4)以北京地鐵9號(hào)線平日運(yùn)行計(jì)劃為實(shí)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(duì)已構(gòu)建的兩個(gè)場(chǎng)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(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)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(chǎng)人工編制結(jié)果進(jìn)行