基于状态空间模型智能算法的公交优化调度

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1、学校代号10536学号12105030497分类号U491.2密级公开硕士学位论文基于状态空间模型智能算法的公交优化调度学位申请人姓名李雪所在学院电气与信息工程学院指导教师李茂军学科专业控制理论与控制工程研究方向智能控制与模式识别论文提交日期2015年4月学校代号：10536学号：12105030497密级：公开长沙理工大学硕士学位论文基于状态空间模型智能算法的公交优化调度学位申请人姓名李雪指导教师李茂军所在学院电气与信息工程学院专业名称控制理论与控制工程论文提交日期2015年4月论文答辩日期2015年

2、5月答辩委员会主席孙炜TheBusOptimizationSchedulingofIntelligentAlgorithmBasedonStateSpaceModelbyLiXueB.E.(ChangshaUniversityofScience&Technology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinControlTheoryandControlEngi

3、neeringinChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorProfessorLiMaojunApril,2015长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所里交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的－。ｌ除了文中特别加：ｕ标注引用的内容外研究成果，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重耍贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名

4、：；４影曰期年立月户曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、用学倚论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论义的复印件和电子版，允许论文被查阅和借。ｌ阅本人授权长沙理工大学可ｉｉ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进巧检索、。，可Ｗ采用影印缩印或扫描等复制手段保巧和汇编本学位论文同时授权中国科学技术信息硏究所将本论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于１、□保密，在年解密后适用本授权

5、书。２、不保密团。＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）作者签名日期；年月日＞１Ｔ＾导师签名：日親滅年月曰＾余《《夺摘要随着我国城市化进程的快速推进，机动车保有量呈急剧增长势态。然而，城市的综合服务能力及基础设施建设的效率却敢不上汽车保有量的增长速度，致使道路交通紧张，制约城市可持续发展。因此，大力发展城市交通系统成为当务之急。公交调度系统是交通系统的子系统之一，公交调度系统通过合理的分配人力、物力资源，以实现对公交车辆的最优化调度和管理。由于公交优化调度能带来良好的经济效益和社会效益，故国

6、内外学者相继提出了很多优化方法来解决这一问题。公交优化调度问题属于多目标、多约束优化问题，建模和模型求解都存着困难。这一问题至今没有获得很好的解决方法，针对这一问题的研究仍在不断进行。本文提出了一种基于状态空间模型的智能算法来进行公交优化调度，该算法是采用实数编码方式且引入遗传算法基本理念的一种智能优化算法。利用状态进化矩阵的构造来指导算法搜索方向，突破了传统遗传算法的求解模式，使问题的求解过程可以用离散系统动力学过程表示。再通过选种池的优胜劣汰的选择机理来实现算法朝问题的最优解逼近。该算法操作简单，且

7、寻优效果好。本文在考虑发车时间间隔、公交公司盈利和满载率约束的条件下，给出了兼顾公交公司和乘客利益的数学模型，该模型通过权重系数来反映主体利益倾向。将基于状态空间模型的智能算法运用到公交优化调度问题的设计中，并借助仿真平台，通过算例比较，验证了该算法在求解问题时的有效性。关键词：公交调度；智能优化算法；遗传算法；状态空间模型；状态进化矩阵IABSTRACTWiththerapidadvanceofurbanizationprocessinourcountry,vehicleownershipsharpl

8、yincreased.Butthecity'scomprehensiveserviceabilityandtheefficientofinfrastructure'sconstructiondonotmatchforthegrowthrateofcarownership.Itleadstotheroadtraffictensionandinfluencestheurbansustainabledevelopmentdirectly.Sode