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基本信息

項(xiàng)目名稱:
出租車合乘路徑選擇與費(fèi)用優(yōu)化
小類:
數(shù)理
簡介:
本課題針對出租車合乘的兩個(gè)關(guān)鍵難題,即出租車的合乘路徑以及費(fèi)用分?jǐn)傔M(jìn)行研究。以社會(huì)福利最大化為目標(biāo),綜合考慮駕駛員以及乘客合乘收益、車輛合理路徑、容量、時(shí)間窗、運(yùn)行時(shí)間等約束,建立非線性混合整數(shù)規(guī)劃模型,采用遺傳算法求解,并用Matlab編程實(shí)現(xiàn)。通過對長沙某區(qū)域進(jìn)行實(shí)證研究,結(jié)果表明該方法可一次性得到出租車合乘路徑與費(fèi)用折扣方案,對于出租車合乘調(diào)度具有良好的實(shí)用性。
詳細(xì)介紹:
在傳統(tǒng)出租車運(yùn)營模式下,由于需求的時(shí)空不均衡性,在高峰時(shí)段,一方面由于出租車難以滿足乘客的需求,引發(fā)乘客的不滿;另一方面,出租車的平均載客人數(shù)在1.6以下,仍有大量空位沒有得到充分利用,造成資源浪費(fèi)。出租車合乘作為一種新型運(yùn)營模式,可大幅度提高運(yùn)營組織效率,降低能源消耗,減少乘客費(fèi)用,提高出租車駕駛員收入,實(shí)現(xiàn)社會(huì)、司機(jī)以及乘客多方共贏,從而有效解決以上困境。然而,由于存在多個(gè)制度與技術(shù)難題,目前我國多個(gè)城市嘗試合乘制均沒有取得成功。 本課題針對出租車合乘的兩個(gè)關(guān)鍵難題,即出租車的合乘路徑以及費(fèi)用分?jǐn)傔M(jìn)行研究。以社會(huì)福利最大化為目標(biāo),綜合考慮駕駛員以及乘客合乘收益、車輛合理路徑、容量、時(shí)間窗、運(yùn)行時(shí)間等約束,建立非線性混合整數(shù)規(guī)劃模型,采用遺傳算法求解,并用Matlab編程實(shí)現(xiàn)。通過對長沙某區(qū)域進(jìn)行實(shí)證研究,結(jié)果表明該方法可一次性得到出租車合乘路徑與費(fèi)用折扣方案,對于出租車合乘調(diào)度具有良好的實(shí)用性。

作品圖片

  • 出租車合乘路徑選擇與費(fèi)用優(yōu)化

作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

在能源短缺以及城市交通日趨擁擠的今天,提高出租車的運(yùn)營效率具有重要意義。出租車合乘是一種有效提升運(yùn)營效率的方法。從國外的經(jīng)驗(yàn)看,合乘可實(shí)現(xiàn)社會(huì)、駕駛員與乘客三者的共贏。然而,在我國實(shí)行出租車合乘,還面臨很多制度與技術(shù)的難題。其中,如何確定出租車的合乘路徑以及費(fèi)用如何分擔(dān)是兩個(gè)關(guān)鍵問題。 本研究的目的在于:針對路徑選擇與費(fèi)用分擔(dān)兩個(gè)問題,探求解決辦法。運(yùn)用最優(yōu)化方法,建立數(shù)學(xué)模型,提出有效算法,并提出基于MATLAB的軟件實(shí)現(xiàn)方法。 創(chuàng)新點(diǎn)包括: 1.同時(shí)考慮了合乘乘客的時(shí)間與費(fèi)用的優(yōu)化問題 2.對出租車的合乘問題分區(qū)域分時(shí)間段進(jìn)行研究。 3.對出租車合乘的動(dòng)態(tài)模式進(jìn)行規(guī)劃,能夠及時(shí)有效地對已規(guī)劃的調(diào)配路線進(jìn)行再調(diào)整,使得調(diào)配效率進(jìn)一步提高。 本研究采用非線性整數(shù)規(guī)劃模型進(jìn)行模型構(gòu)造,運(yùn)用遺傳算法求解,并用MATLAB實(shí)現(xiàn)

科學(xué)性、先進(jìn)性

與傳統(tǒng)出租車運(yùn)營模式相比,合乘制有利于提高運(yùn)營組織效率,降低能源的消耗,減少乘客的費(fèi)用,提高出租車駕駛員的收入,實(shí)現(xiàn)多方共贏。 本研究綜合考慮了駕駛員收益、乘客合乘收益、時(shí)間窗、運(yùn)行時(shí)間等約束,建立非線性混合整數(shù)規(guī)劃模型,采用遺傳算法求解,并用Matlab編程實(shí)現(xiàn),可一次性得到出租車合乘路徑選擇與費(fèi)用折扣方案。所建立的模型緊密結(jié)合實(shí)際,提出的算法可處理大規(guī)模的運(yùn)算。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

作品所處階段

實(shí)驗(yàn)室階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

作品可展示的形式

模型 磁盤 現(xiàn)場 演示錄像

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

本研究所提出的模型與算法,可一次性得到合乘的路徑選擇與費(fèi)用分擔(dān),為合乘的實(shí)施提供理論依據(jù)。以此為基礎(chǔ),可進(jìn)一步開發(fā)出租車控制中心合乘車輛調(diào)度軟件以及合乘計(jì)價(jià)器的開發(fā),具有很好的應(yīng)用前景。

同類課題研究水平概述

國內(nèi)外學(xué)者主要研究的是合乘的基本理論,對于合乘的路徑選擇方面,幾乎都針對一對多組織模式建立的數(shù)學(xué)模型,且考慮的因素與約束比較單一,對模型的計(jì)算進(jìn)行了研究,主要采用的是啟發(fā)式算法與貪婪式算法來解決車輛的行駛路徑問題。其次,對其費(fèi)用方面,研究內(nèi)容比較少,基本是固定的費(fèi)用,例如每個(gè)乘客交付路程費(fèi)率的百分之幾十,這固然解決了費(fèi)用的分?jǐn)?,但是沒考慮合乘路徑的繞行問題,所以這種計(jì)費(fèi)方式欠周全。尚未發(fā)現(xiàn)同時(shí),考慮路徑選擇與費(fèi)用分擔(dān)的研究成果。
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