带时间窗的网络动态共乘问题研究

论文摘要

在梳理了国内外学者研究成果的基础上,提出了现有动态共乘研究的不足之处,从运行规则和匹配效率上对动态共乘问题进行了探索,研究如何在有时间窗约束的情况下匹配个体的供给与需求。建立了“单司机单乘客”的基本动态共乘模型以及相应的规则,在此基础上拓展了个体基于偏好进行共乘选择的条件和方法。除此之外,还探索了单司机多乘客的复杂共乘模型,提出了基本的模型假设和运行规则。文中设计了两种匹配算法,并利用Netlogo平台开发了仿真程序,通过系统仿真的方式获得了大量动态共乘系统模拟运行的数据,以此评价时间窗长度、个体到达速率、车辆行驶速度、以及司机的期望比例等参数对系统运行指标的影响。这些指标包括系统平均匹配率、全局时间节省比率、个体平均等待时间等等。文章主要研究的问题包括“系统运行结果的主要影响因素”、“不同匹配方式之间的相互比较”、“偏好选择条件对系统运行结果的影响”、以及“系统运行指标在不同系统参数的组合下的变化趋势”。从仿真结果可以看到,时间窗对动态共乘的结果有着重要的影响。其他系统参数对于最后的结果也都有不同程度的影响。文章通过回归分析对其显著性进行了验证。在不同匹配方式的比较中,使用方差分析验证了不同的匹配方式对于各运行结果是否具有显著差异。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 动态共乘简介
• 1.2 国内外动态共乘的发展现状
• 1.3 现有动态共乘研究存在的问题
• 1.4 开展动态共乘需要解决的基本问题
• 1.5 本文解决的主要问题和研究思路
• 2 国内外相关文献研究
• 2.1 动态共乘实施案例的相关研究
• 2.2 动态共乘系统实现的相关研究
• 2.3 动态共乘运营及影响因素的研究
• 3 动态共乘模型
• 3.1 问题描述
• 3.2 单司机单乘客动态共乘模型
• 3.2.1 模型假设与运行规则
• 3.2.2 模型描述
• 3.3 动态共乘模型中的节点匹配算法
• 3.3.1 每当新个体进入时进行共乘匹配
• 3.3.2 以固定时间间隔进行共乘匹配
• 3.4 偏好条件下的单司机单乘客动态共乘模型
• 3.5 单司机多乘客动态共乘模型
• 3.5.1 共乘路线的多样性
• 3.5.2 行驶途中的动态匹配
• 3.5.3 动态变化的匹配条件
• 4 仿真实验及分析
• 4.1 仿真模型概述
• 4.1.1 系统仿真的目的
• 4.1.2 系统环境设定及循环处理机制
• 4.1.3 系统可变参数的设定
• 4.1.4 系统运行指标的设定
• 4.1.5 仿真程序实现
• 4.2 主要影响因素
• 4.2.1 极差分析法
• 4.2.2 回归分析
• 4.3 不同匹配方式比较
• 4.4 偏好条件对结果的影响
• 4.5 不同参数组合下的变化趋势
• 5 结论与建议
• 5.1 结论总结
• 5.2 研究展望
• 参考文献
• 附录
• 仿真程序一
• 仿真程序二
• 致谢
• 攻读学位期间发表（录用）的学术论文目录
• 附件