公交网络优化设计方法的最新进展
The Latest Development of Bus Network Optimization Design Method
DOI: 10.12677/AAM.2018.75070, PDF,    科研立项经费支持
作者: 官宇涛, 彭 倩, 尹 贺, 王 璐, 高 翔*:中国海洋大学数学科学学院,山东 青岛;林国涛:中国海洋大学基础教学中心,山东 青岛
关键词: 公交网络设计组合优化优化模型启发式算法Transportation Planning Combinatorial Optimization Optimization Model Heuristic Algorithm
摘要: 公交网络设计问题是指在一定的交通资源限制条件下,以公交系统的某项指标为优化目标,求取交通线网布局及调度的最佳选择的问题,目的主要在于提高实际生活中公交运行效率,缓解交通压力,而公交网络优化方法的实际意义也使其成为了城市发展的重要问题。在实际操纵过程中,往往通过建立具体模型,通过一系列算法得出最优线路,再通过软件实施可视化操作。本文主要从算法,软件和应用三个方面,对近几十年来在公交网络优化方法领域的一系列成果进行了综述。
Abstract: Transit Network Design Problem refers to the transportation resources under a certain limitation to a target bus system as the optimization objective, which is to solve the layout and scheduling of traffic line network. The purpose of Transit Network Design Problem is to rise up the operation efficiency of the public transit and relieve the traffic pressure in our daily life. Meanwhile, the practical significance of the Transit Network Design Problem has also made it an important problem in the development of the city. In the process of actual manipulation, the optimal line is obtained through a series of algorithms, and then the visual operation is carried out by software. In this paper, we briefly reviewed a series of achievements in the field of Transit Network Design Problem in recent decades, which cover mainly three aspects of algorithm, software and application.
文章引用:官宇涛, 林国涛, 彭倩, 尹贺, 王璐, 高翔. 公交网络优化设计方法的最新进展[J]. 应用数学进展, 2018, 7(5): 593-601. https://doi.org/10.12677/AAM.2018.75070

参考文献

[1] 李博, 石小法. 城市公交系统的评价方法和应用[J]. 交通运输研究, 2012(19): 89-93.
[2] Lampkin, W. and Saalmans, P.D. (1967) The Design of Routes, Service Frequencies, and Schedules for a Municipal Bus Undertaking: A Case Study. Journal of the Operational Research Society, 18, 375-397.
[Google Scholar] [CrossRef
[3] Ceder, A. and Wilson, N.H.M. (1986) Bus Network Design. Transportation Research Part B, 20, 331-344.
[Google Scholar] [CrossRef
[4] Baaj, M.H. and Mahmassani, H.S. (1995) Hybrid Route Generation Heu-ristic Algorithm for the Design of Transit Networks. Transportation Research Part C Emerging Technologies, 3, 31-50.
[Google Scholar] [CrossRef
[5] Mauttone, A. and Urquhart, M.E. (2009) A Route Set Construction Algo-rithm for the Transit Network Design Problem. Computers & Operations Research, 36, 2440-2449.
[Google Scholar] [CrossRef
[6] Lee, Y.J. (1998) Analysis and Optimization of Transit Network Design with Integrated Routing and Scheduling. 1998(98-40212).
[7] 王炜. 实用公交线网规划方法研究[J]. 东南大学学报, 1990, 20(4): 81-88.
[8] Fusco, G., Gori, S. and Petrelli, M. (2002) A Heuristic Transit Network Design Algorithm for Medium Size Towns. Proceedings of Euro Working Group on Transportation, 652-656.
[9] 韩印. 基于遗传算法的智能公交发车频率优化研究[J]. 计算机工程与应用, 2008, 44(33): 243-245.
[10] Dorigo, M., Maniezzo, V. and Colorni, A. (1996) Ant System: Optimization by a Colony of Cooperating Agents. IEEE Transactions on Systems Man & Cybernetics Part B Cybernetics: A Publication of the IEEE Systems Man & Cybernetics Society, 26, 29.
[Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
[11] 于景飞. 大城市常规公交线网优化方法研究及应用[D]: [硕士学位论文]. 合肥: 合肥工业大学, 2005.
[12] 于滨, 杨忠振, 程春田. 并行蚁群算法在公交线网优化中应用[J]. 大连理工大学学报, 2007, 47(2): 211-214.
[13] Metropolis, N., Rosenbluth, A.W., Rosenbluth, M.N., et al. (2004) Equation of State Calculations by Fast Computing Machines. Journal of Chemical Physics, 21, 1087-1092.
[Google Scholar] [CrossRef
[14] Kirkpatrick, S. and Vecchi, M.P. (1987) Optimization by Simulated Annealing. Readings in Computer Vision: Issues, Problems, Principles, and Paradigms. Morgan Kaufmann Publishers Inc., 339-348.
[15] Fan, W. and Machemehl, R.B. (2006) Using a Simulated Annealing Algorithm to Solve the Transit Route Network Design Problem. Journal of Transportation Engineering, 132, 122-132.
[Google Scholar] [CrossRef
[16] 郑小花, 陈淑燕, 武林芝. 模拟退火算法在公交调度中的应用[J]. 信息化研究, 2009, 35(9): 45-47.
[17] Glover, F. (1986) Future Paths for Integer Programming and Links to Artificial In-telligence. Computers & Operations Research, 13, 533-549.
[Google Scholar] [CrossRef
[18] 白子建, 贺国光, 赵淑芝, 等. 快速公交车辆调度优化的禁忌算法设计与实现[J]. 计算机工程与应用, 2007, 43(23): 229-232.
[19] 周媛, 邓卫, 胡启洲. 基于遗传禁忌算法的城市公交线网优化研究[J]. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版), 2011, 35(1): 42-45.
[20] 任传祥, 张海, 范跃祖. 混合遗传–模拟退火算法在公交智能调度中的应用[J]. 系统仿真学报, 2005, 17(9): 2075-2077.
[21] 赵志军. 融合蚁群算法的遗传算法在智能公交调度中的应用[D]: [硕士学位论文]. 长春: 吉林大学, 2007.
[22] Leblanc, L.J. (1975) An Algorithm for the Discrete Network Design Problem. Transportation Science, 9, 183-199.
[Google Scholar] [CrossRef
[23] Bard, J.F. (1998) Practical Bilevel Optimization: Algorithms and Applications. Springer Publishing Company, Incorporated, 144-146.
[Google Scholar] [CrossRef
[24] 单连龙, 高自友. 城市公交系统连续平衡网络设计的双层规划模型及求解算法[J]. 系统工程理论与实践, 2000, 20(7): 85-93.
[25] 于滨, 杨忠振, 程春田, 等. 公交线路发车频率优化的双层规划模型及其解法[J]. 吉林大学学报(工), 2006, 36(5): 664-668.
[26] 胡启洲, 张卫华. 城市公交线网优化的灰色关联度决策模型[J]. 系统工程学报, 2007, 22(6): 607-612.
[27] 张东旭. 基于聚类算法的定制公交线路模型设计研究[J]. 信息化建设, 2016(11): 344.
[28] 付波飞. 公交停靠站点优化模型[J]. 金田, 2015(10): 431.
[29] 胡列格, 段胜楠, 唐量, 等. 基于城市轨道交通的常规公交线网优化调整[J]. 徐州工程学院学报(自然科学版), 2015(1): 56-61.
[30] 李铁军. 基于地铁网络和车站的客运交通换乘枢纽体系研究[D]: [博士学位论文]. 西安: 长安大学, 2016.
[31] 罗艺, 钱大琳. 公交—地铁复合网络构建及网络特性分析[J]. 交通运输系统工程与信息, 2015, 15(5): 39-44.
[32] 徐勇, 贾欣, 王哲, 等. 公交地铁一体化下的网络模型与最优路选择算法[J]. 智能系统学报, 2015, 10(3): 482-487.
[33] 魏超, 龙建成. 城市轨道交通接驳公交线路优化设计[J]. 山东科学, 2015, 28(3): 65-73.
[34] 孙杨, 孙小年, 孔庆峰, 等. 轨道交通新线投入运营下常规公交网络优化调整方法研究[J]. 铁道学报, 2014(3): 1-8.
[35] 徐勇, 贾欣, 王哲, 等. 地铁环境下时变公交网络的最优路算法[J]. 计算机系统应用, 2015, 24(1): 104-108.
[36] 徐志强, 张欢, 周祥. 轨道交通接运公交线网优化研究[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2013(16).
[37] 吴亮. 城市公交线网优化研究[D]: [硕士学位论文]. 兰州: 兰州交通大学, 2014.
[38] 李发宗, 涂先库, 訾琨. 基于TransCAD的城市交通分配模型研究[J]. 宁波工程学院学报, 2007, 19(4): 10-13.
[39] 马骥, 裴玉龙. TransCAD软件在城市交通规划中的开发与应用[J]. 哈尔滨建筑大学学报, 2002, 35(5): 118-122.