公交司机排班方案.doc

2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛
承诺书
我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.
我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。
我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。
我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。
我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写): B
我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话):
所属学校(请填写完整的全名): 许昌学院
参赛队员(打印并签名) :1.
2.
3.
指导教师或指导教师组负责人(打印并签名):
日期:2011年07月24日
赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):
2010高教社杯全国大学生数学建模竞赛
编号专用页
赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):
赛区评阅记录(可供赛区评阅时使用):
评
阅
人
评
分
备
注
全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号):
全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):
公交司机排班方案
摘要
公交司机排班问题一直是城市轨道交通运营部门面临的既关键又具体的问题之一,合理的排班有利于减少运营中费用支出,提高运营效率有着极其重要的意义。本文以某市公交司机的排班问题进行了研究,根据实际情况和优化目标建立模型关系,以公交公司用最少的班次条件下,用最少的人数作为目标函数,进而实现多目标优化。
在求解模型时分为两步,首先为了对最少班次进行优化,然后在最少班次下使用最少的司机数来完成本月的交通运输,再次优化公交司机排班。模型3深入研究了一种如何解决公交司机工作排班问题、时间分配方法,该方法建立在几个标准目标函数之上,其算法模型遵循“逐个公交车司机”的调度策略。文中采用“一个公交车司机接一个公交司机排班”的试探性的算法产生初步可行性方案利用0-1变量规则对公交司机进行逐个排班,然后,创造性采用多目标的最优化方案模拟“退火”算法以改进第一步获得的解决方案。解决了多目标的公交公司司机排班的优化方案,发现目标函数与设计的算法是合理的也是有效的。在公交公司获得最大利益的前提下,即用最少的班次和最少的司机人数,并得出司机对排班结果的满意度。
因此本文考虑了公交车司机两方面和乘客坐车等车两方面的利益,是一多目标的优化问题,通过数据分析将一天若干时段,求出车辆平均线性,期望值,和总发车时间,车辆数为最小为目标函数,通过lingo,数学工具,概率论原理等一系列方法,将目标函数合并为一个目标函数,充分考虑车辆司机的工作要求,深入研究了公交车司机排班问题的最佳优化来求解得出一个较好的方案。对提高我,改善市民的出行状况以及推动公共交通事业的发展,都具有重要的现实意义。
关键词:多目标优化;退火算法;交通运输;最优化求解
1问题重述
在新的时代背景下,随着市区经济飞速发展,人们的生活和交通也有较大的改变,道路也变得越来越多。为此某市公交总公司打着“公交优先,百姓优先”,开辟了各种线路,有市内线,近郊线,远郊线,旅游线,机场线,社区线等140多条线路,以满足老百姓出行需要,使人们的出行更加方便。然而现实遇到了这样的情况,例如:有的线路司机不足,常常存在向其他车队借调司机和车辆跑班,影响其他线路的排班秩序;有的线路司机需要每天开车12~13小时,影响司机的休息,从而给交通留下安全隐患;有的线路因经常堵车,打乱了线路调度计划,使得交接班司机和乘客怨声载道。公交公司按月给司机排班要求的条件如下:
(1)司机每天上班时间不超过8小时;
(2)司机连续开车不得超过4小时;
(3)每名司机至少每月完成120班次。
以此为条件主要针对五月份进行设计,得出当月排班的方案,然后求出最佳的路线建立数学模型,以此五月份最佳的司机排班方案,根据司机的实际情况求解出符合实际情况,又达到最佳的经济效益。
2问题分析
确定合理的发车时间间隔是制定行车时刻表的关键。如何有效、合理的使用车辆,解决客运和司机的之间的矛盾,挖掘司机最少人数,同时又达到司机的正常工作量,而建立起来的一个有利于人性化、交通便捷、合理的排班方案,来为市民解决好交通问题,从而为市民的生活带来便捷,在某种程度上,满足企业效益需求分析因此,企业在满足社会效益的同时,也要考虑自身的经济效益,公共交通是劳动密集型行业,决定了企业运作成本是非常节约的,企业每年要承担车辆的投入,维修、保养,人工工资,企业管理费等一系列的费用