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基于共享交通模式的合乘匹配与路径优化研究

基于共享交通模式的合乘匹配与路径优化研究

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作者：管西芬山东科技大学

学位级别：硕士

随着经济的不断发展,道路基础设施也不断完善,但是随着私家车数量的迅猛增加,交通拥堵、能源消耗、环境污染等问题成为限制城市交通发展的主要因素,亟需一种新的交通方式来缓解这一压力。共享交通的产生是基于互联网经济的发展和共享经... 详细信息

随着经济的不断发展,道路基础设施也不断完善,但是随着私家车数量的迅猛增加,交通拥堵、能源消耗、环境污染等问题成为限制城市交通发展的主要因素,亟需一种新的交通方式来缓解这一压力。共享交通的产生是基于互联网经济的发展和共享经济的产生,符合可持续发展的理念和方便、快捷的出行需求,是一种理想的交通模式。基于共享交通模式的车辆合乘是通过多人合乘一辆车,有效利用闲置的车辆空间,实现多人共同出行的出行方式,既能有效缓解公共交通运输的压力,提高私家车承载运输能力,减少私家车的出行次数,又可以减少能源的消耗,降低对环境的污染。本文在研究车辆合乘问题的相关理论的基础上,就共享合乘的匹配问题和路径优化问题进行了研究,构建了共享合乘系统的服务平台。具体研究内容如下:第一,研究合乘匹配与路径优化问题的模型建立和算法设计。首先,确定研究内容,建立起共享合乘问题的数学模型,根据目标函数即在保证车辆与乘客匹配度最高的基础上,实现合乘总花费最少,确定求解思路和研究方法,应用粒子群算法求解优化车辆和乘客最大合乘匹配度,匹配合乘乘客,然后提出向量匹配法的定义,并应用此方法验证匹配度,最后根据车辆和乘客的匹配结果,利用遗传算法进行路径优化,获取最优行驶路线。第二,在研究基于共享交通模式的合乘匹配和路径优化的求解方案基础之上,分析并设计了基于手机客户端的共享合乘系统服务平台,进一步丰富文章关于共享合乘问题研究的内容,并验证了研究方法和求解思路的可行性与现实适用性。提出了共享合乘系统服务平台的设计目标,阐述了共享合乘服务系统的总体框架和内在的逻辑关系的统一性,介绍系统服务平台的设计过程,通过对各个功能模块的分析设计,将匹配结果和优化路径显示在手机客户端上,可以有效地实现车辆和乘客的高效对接,高效出行。第三,对合乘匹配与路径优化问题研究内容进行实例分析,应用共享合乘系统服务平台,验证了研究方法的正确性和平台建设的必要性。

关键词：共享交通合乘匹配路径优化向量匹配度

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