公交车调度方案的优化设计
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B题：公交车调度方案的优化设计
摘要
本文利用某一特大城市某条公交路线上的客流调查运营资料，以乘客的平均抱怨度、公司运营所需的总车辆数、公司每天所发的总车次数以及平均每车次的载客率为目标函数，建立了的分时段等间隔发车的综合优化调度模型。在模型求解过程中，采用了时间步长法、等效法以及二者的结合的等效时间步长法三种求解方法，尤其是第三种求解方法既提高了速度又改善了精度。结合模型的求解结果，我们最终推荐的模型是分时段等间隔发车的优化调度方案。
在建立模型时，我们首先进行了一些必要假设和分析，尤其是针对乘客的抱怨程度这一模糊性的指标，进行了合理的定义。既考虑了乘客抱怨度和等待时间长短的关系，也照顾了不同时间段内抱怨度对等待时间的敏感性不同，即乘客在不同时段等待相同时间抱怨度可能不一样。
主要思想是通过逐步改变发车时间间隔用计算机模拟各个时间段期间的系统运行状态，确定最优的发车时间间隔，但计算量过大，对初值依赖性强。等效法是基于先来先上总候车时间和后来先上的总候车时间相等的原理，通过把问题等价为后来先上的情况，巧妙地利用“滞留人数”的概念，把原来数据大大简化了。很快而且很方便地就可求出给定发车间隔时的平均等待时间，和在给定平均等待时间的情况下的发车间隔，但该方法只能对不同时段分别处理。结合前两种方法的优点提出等效时间步长法，即从全天时段内考虑整体目标，使用等效法为时间步长法提供初值，通过逐步求精，把整个一天联合在一起进行优化。通过对模型计算结果的分析，我们发现由于高峰期乘车人数在所有站点都突然大量增加，而车辆调度有滞后效应，从而建议调度方案根据实际情况前移一段适当的时
间。在模型的进一步讨论和推广中，我们还对采集运营数据方法的优化、公共汽车线路的通行能力以及上下行方向发车的均衡性等进行了讨论。
在求具体发车时刻表时，利用等效时间步长法，较快地根据题中所给出的数据设计了一个较好的照顾到了乘客和公交公司双方利益的公交车调度方案，给出了两个起点站的发车时刻表（见表二），得出了总共需要49辆车，共发440辆次，
早高峰期间等待时间超过5分钟的人数占早高峰期间总人数的0.93%，非早高峰期间等待时间超过10分钟的人数占非早高峰期间总人数的3.12%。引入随机干扰因子，使各单位时间内等车人数发生随机改变。在不同随机干扰水平下，对推荐的调度方案进行仿真计算，发现平均抱怨度对10%的随机干扰水平相对改变只有0.53%，因此该方案对随机变化有很好的适应性，能满足实际调度的需要。
1．问题的提出
公共交通是城市交通的重要组成部分，做好公交车的调度对于完善城市交通环境、改善市民出行状况、提高公交公司的经济和社会效益，都具有重要意义。下面考虑一条公交线路上公交车的调度问题，其数据来自我国一座特大城市某条公交线路的客流调查和运营资料。
该条公交线路上行方向共14站，下行方向共13站，题中给出了典型的一个工作日两个运行方向各站上下车的乘客流量统计。公交公司配给该线路同一型号的大客车，每辆标准载客100人，据统计客车在该线路上运行的平均速度为20公里/小时。运营调度要求，乘客候车时间一般不要超过10分钟，早高峰时一般不要超过5分钟，车辆满载率不应超过120%，一般也不要低于50%。
试根据这些资料和要求，为该线路设计一个便于操作的全天（工作日）的公交车调度方案，包括两个起点站的发车时刻表；一共需要多少辆车；这个方案以怎样的程度照顾到了乘客和公交公司双方的利益。
2．模型假设与说明
1．题目中所给出的一个工作日的乘客流量统计数据是具有代表性的；
2．工作日每天同一时间的乘客流量大致相等；
3．在任何时刻车辆上的人数不能多于120人；
4．每个乘客都严格遵守先到先上车的规则；
5．在公交线路上所有车辆总能正常通行，不考虑诸如堵车、交通事故等意外情况；
6．不考虑公交车在各站的停车时间，即乘客上下车均在瞬间完成；
7．公交车在公路上行驶速度处处相等，都等于题目中给出的平均速度；
3．符号系统
l
：公交路线上行方向的总路程；
上
l
：公交路线下行方向的总路程；
下
v：客车行驶的平均速度；
：上行车辆第i段时间内的发车时间间隔；
：下行车辆第i段时间内的发车时间间隔；
ρ：乘客的抱怨度；
N：一共需要的车辆数；
S：一天总的发车次数；
η：平均每车次的载客率；
：在第i时间段内上车的总人数；
：一天的乘车总人数；
4．问题分析与模型的建立
4.1 问题分析
本题要求设计全天(工作日)的公交车调度方案，这里需要考虑乘客和公交公司两方面的利益，是一个多目标的优化问题。其中可以供选择的目标函数主要有：1)乘客候车时间要尽量短；2)候车时间超过5分钟乘客数要尽量少；3)公交公司所需的总车辆数尽量少；4)全天范围内，发车的总次数尽量少；5)平均每车次的载客率尽量高等等。
以上的目标可以用乘客利益和公司利益分为两类，这两类目标是相互冲突的，不可能同时达到最大。工作日的早高峰正是多数乘客上班的时间，也是一天中乘坐公交车人数的高峰期，所以这段时间里所需的车辆数也是最多的。从乘客的方面考虑，早上上班迟到对他的利益的损失相当大，因此乘客希望候车时间一般不要超过5分钟。这时应以乘客的抱怨程度尽量小为主要目标，求得公交公司在早高峰期间的所需的最少车辆数。在其余时间段里，乘客候车时间一般不要超过10分钟，这时考虑到公交公司的利益使其在这段时间内所发的总共发车的车次总数最少，以及提高每车次的载客率为主要目标。
因此我们首先确定出早高峰期，针对早高峰期的数据，在一定的乘客抱怨水平下，求出共需多少辆车，然后再根据全天其它时段的数据，并综合其它指标求出两个起点站的发车时刻表。
由于题目中所给出的仅是各站一个小时上下车人数的数据，对于我们的计算而言太过粗糙。首先想到的是运用题中的数据对每一车站在各时段上车和下车的人数进行分布拟合，但这样做也有很大的缺点，因为各时段每个站点上下车人数受上下班时间以及道路沿线工厂等因素影响很大，从而导致各时段前后相关性很小。而对各时段上车和下车的人数进行分布拟合就人为的增加了各时间段的上下班人数的相关性，与实际情况不符。
实际中如果把统计做的更细致或者知道那些影响上下车人数分布的因素，就可以较好的求出这些分布；由于缺乏我们对这些情况得了解，所以我们假设各站的上下车人数在各个时间段（一小时）内分布是均匀的，即
E[num
（t，Δt i）]=λ（Δt i）= num ik/Δt i
ik
其中num ik（t，Δt i）表示在[t，Δt i]内上车的人数。
4.2模型的建立
为了更好的建立模型，首先要明确下面几个问题：
1）时间段的划分：假设在题目中给出的各时段（一小时）内，各车站上下车的乘客人数分布均匀，这样就可将全天分为18个时间段，分别对每一个时间段进行考虑，并认为每个时间段内的发车间隔时间Δt i上和Δt i下分别为常数，但两者不一定相等。
2）对下行方向的处理：从题中数据可以看出上行方向比下行方向多一个车站A1，我们对此的处理是在下行方向同样也补上一个车站A1，并且令这个车站在任何时段上车和下车的人数均为0。
3）对乘客平均抱怨度的定义：考虑到一个人的抱怨程度是一个模糊的表述，它与候车时间的长短有关，候车时间越长，抱怨程度越大，但候车时间足够短时又不会抱怨。经过分析可以定义第i个时间段上行的（或下行的）第j个乘客的抱怨度为：
或
式中，，，表示当此乘客不同等待时间w ij对应不同的抱怨度。可以看出抱怨度不仅与等待时间的长短有关，而且还会与所在的时间段i有关。很明显，早高峰期间和平时时段里等待同样长的时间，前者给乘客造成的损失可能更
大些，因此抱怨度也会相应大一些。
有了每个乘客抱怨度的定义，第i时间段的平均抱怨度为：
一天内的平均抱怨度为：
式中ωi表示第i段时间内区间的平均抱怨度对总平均抱怨度的权重，可取
。其中w ij是由Δt i上或Δt i下及num ik（t，Δt i）决定的，其中num ik（t，Δt i）是一个随机量，故w ij也是一个随机量，从而一天内的平均抱怨度ρ也是一个随机量，可表示为f（Δt i上，Δt i下）。
4)总车辆数的确定: 一天所需的总车辆数N等于各时段所需的总车辆数N
中的最大值，即N=g（Δt i上，Δt i下）=max{N1，N2，…，N18}，而每一时段所需i
的总车辆数由上行车辆数、下行车辆数，加开车辆数三部分组成，有N i=N i上+N i下
+ N
i加
其中
这里[·]表示对括号内的数取整。
5)对平均每车次的载客率的定义：考虑到每车次的运营成本基本不变，这样平均每车次的载客数目的多少就能反映公司的利益。于是我们定义平均每车次载
客率定义为：η=num总/S 即：
式中代表第i时段在第j车站到上车人数（包括上行和下行）；代表第时段的时间间隔；第i时段上行或下行的发车时间间隔。
平均每车次的载客率的高低直接反映了一个调度方案对于公交公司的收益率。一般地乘坐公交车是按次计费的，所以总上车人数即反映了公交公司一天的收入，而总发车次数则反映了公交公司一天的支出。
6）据以上分析，我们建立如下模型：
目标：min E[ρ]=E[f（Δt i上，Δt i下）]
min N=g（Δt
，Δt i下）
i上
min 这里[?]表示对括号内的数取整
max η=num
/S
总
调度要求：
1．每辆车上承载的人数不超过120人；
2．在给定时间段T i＝60（分）内Δt i上，Δt i下为定值。
5．模型的求解
5.0 解法分析
在我们建立的模型中的多个目标中，总共需要的车辆数N涉及到公司建立一条公交线路的初始投资，每辆车所需的资金巨大，应被首先考虑。而要确定总共需要的车辆数，只需求出早高峰期（我们根据题中给出的数据，假设早高峰期
为7：00—8：00和8：00—9：00两个时段）内所需的车辆数即可。
考虑到实际求解过程中，对于前面模型中所定义的抱怨度在各个时间段内对于不同等待时间长度取值问题，可以通过实际的调查数据得到；简化地想，如果对应所有的区间，顾客等待时间长度大于5分钟时都取1，而小于5时都取0，那么这是所定义的抱怨度直观意义就是指所有时间内等待时间超过5分钟的人数占总人数的比值，但显然着这种定义太粗糙；由于缺乏实际的调查，我们在以下求解过程中对抱怨度在各个时间段内对于不同等待时间长度取值作以下假定：
早高峰期间γ
i1--γ
i4
分别取[0 0.3 1 1.5 2.4]；而其它时间段内
γi1--γi4分别取[0 0.15 0.5 0.75 1.2]。
5.1 解法一：时间步长法
总体思路：在给定的假设原则下，通过逐步改变发车时间间隔用计算机模拟各个时间段期间的系统运行状态，确定最优的发车时间间隔。为简化计算，可以设定每个车站单位时间内上下车人数分别正比于该车站在这个时间段上下车的总人数，即num ik（t，Δt i）=λ（Δt i）= num ik/Δt i。
运行步骤：
1)初始发车时间间隔，i=1,2, (18)
2)设置初始状态。模拟时钟、终点时间
3)设置每个车站等车人数以及待发车辆的最初状态，将每个车站的等车人
按其等待时间的长短分为以下几类：、、、
、、…；
4)判断是否需要发车以及是否有车到站，并更改一次各车站等车人数及
运行车辆的状态。其中运行车辆的状态包括实际承载人数和空余座位
数。判断是否到了终点时间？——若是，转5）；否则转2）；
5)统计整个过程中各区间等车时间超过5分钟以上的人数，对这些人加权求和，然后除以该过程
总的上车人数得到平均抱怨程度。判断是否大于给定的目标抱怨度？——若大于给定值则转1），
并改变发车时间间隔Δt i；否则，给出结果并转
公交车调度方案的优化设计
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6）。
6)结束。
5.2 解法二：等效法
总体思路：由于不同上车规则所对应的所有乘车人员的等待时间之和T总是相等的，可以把先这个规则所对应的T总等效成后到先乘车规则的情况求出来。由T总除以总乘车人数可以得到乘客的时间T平，对乘客而言，T平当然越小越好，即可以把T平作为一个目标；当然也可以这样解释：通等待时间的统计，可得到等待时间位于各个时间区间内的乘客人数。通过拟合有如下图所示的分布线代表T平，那么图中阴影所示的面积就反映了等车时间超过5分钟的比重。由图可看出，T平的值怨度也会越小。
图一
等效法求解T平的计算原理及方法：
利用等效的概念求解是基于这样一种结论：只要每个乘客到达的车站的时间和发车的间隔确定，那么先到先上车的规则和后到先上种情况下所有人员的等车时间总和总是相等的。例如：甲在一个车站等待，过了一个周期来了一辆车和乙，但车只有一个座位；又又来了一辆车和丙，也是只能一个人上。那么，这段时间里如果按照先来先上规则，甲和乙的等车时间都是一个周期；如果按照后
则甲的等车时间是两个周期，而乙可以不等待，
但是两人的等待时间之和是一样的。如果沒有更多的空位如果没有更多的空位，甲将被“滞留”在
这种现象可解释为：如果出现等待，先到先上规则是每个乘客都得等一段时间，而后到先上规到的人员一直在等，后来得人反倒可以即来即上。相当于后来人员的等待时间被折合到先到人员身上先到的乘客担当了全体人员的“替罪羊”，从而形成了在整个时间隔内永远上不了车的滞留情况。以只通过计算这些滞留人员的滞留时间之和，得到全体的平均等待时间。
定义第i个时段内，第j个车站的净上车人数a ij为该车站在这一时段内的上车人数减去下去
用以上定义对数据进行预处理，即得到每个车站在各时间段内的的净上车人数a ij。考虑在Δ辆本来已经满载的车经过第j个车站的情况：如果这个车站的净上车人数大于0，则这个站滞留的为Δt i内的净上车人数a ijΔt i/T i；若净上车人数小于等于0，则这个车站可以为后面的车站提供空而使得下面站点的滞留人数减少，即可等效为它能提供的滞留人数为一负值，用来对消后面车站的滞但是如果其后面所有车站的净上车人数之和为负的话，它所提供的空位永远也不会有人来坐，负的就没有实际意义。这时就可令它和它之后的所有车站所能提供的滞留人数都为0。按照以上方法可时段上只有前面若干个车站会出现滞留人数，即可简化计算；同时对第i时段的始发站而言，它所留人数为：。图二给出的是7：00—8：00段各站上行方向上的净上车人数）。
图二
按上述等效原理，算出各时间段内各站的净上车人数，即滞留人数，而滞留的人从到站起就一时间段结束，其等待时间成一个等差数列。由此可得总的等待时间的计算公式为：
而平均等待时间T i平=T i总/
下面给出上行方向各段平均等待时间T i平的目标，求得结果如下：
表一：上行方向各段平均等待时间T i平的目标
T
7 3 2 2 4 4 4 4 4 4 4 3 3 4 4 4 4
i
平
Δ
9.7 2.5 1.46 2.58 4.5 5.6 4.8 5.5 6.1 6.9 7 3.2 2.65 7 11.3 12.3 15
t
i
误差讨论：
该方案计算时，当一个人的等待时间时，他的等待时间就被忽略了，导致结果偏小，这里应待时间T平加上一个Δt i/2的修正；
5.3解法三：等效时间步长法
时间步长法虽然将全天的数据作为一个整体来处理，充分考虑到各时间段的数据对相邻时间段可以较好的模拟出全天公交车的运营情况，并且给出对乘客抱怨度较为精确的描述；但Δt i是一个向量，我们对于初值的确定缺乏依据，而导致大量盲目的搜索。
另一方面，等效法可方便快捷的给出在平均等待时间T平约束下各段的发车时间间隔；但其根于只对每个时间段内的数据进行处理，而没有考虑到上一时间段遗留下来的人对本时间段的影响及遗留的人对下一时间段的影响。因此算出的结果对于全天来说是就不见得特别好了。
结合前面两种算法，我们想到可以首先用等效法算出几组Δt i的初值，然后将
这些初值带入时间步长法中进行计算，得出平均抱怨度最小的一组Δt i作为我们的结果。
5.4模型的结果：
按解法三求得结果如下：
1．两个起点站的发车时刻表如下：
表二：公交车全天调度方案
2．总共需要N=49辆车；
3．一天内总的发车次数为S=440 次，其中下行方向为202次，上行方向为 238次；
4.平均每次车载客率P=246人/车次
5．抱怨度ρ=0.2831
表三：各等车时间区间等车人数
5.5 方案模拟
不同工作日同一时段乘客到达总数基本相同，但由于种种随机因素的影响，它总是有一定的上于是在单位时间内到达乘客数均值m上引入随机量，它服从均值为0正态分布，其均方差与m成即~N(0，()2 )
于是实际到达人数，其中可以通过调整来控制波动的程度。
在不同水平下的对上行方向调度方案仿真，同一水平下作100次仿真然后取均值得到一天不间w占全天乘车人数的比值及最后总的抱怨度ρ。
表四：不同随机水平上行方向调度方案仿真结果
56 67 78 89 910 10ρ
=0 0.0688 0.05 0.0137 0.0127 0.0158 0.0297 0.2826
=0.01 0.0688 0.05 0.0137 0.0128 0.0156 0.0297 0.2827
=0.02 0.0688 0.0501 0.014 0.0129 0.0156 0.0297 0.2830
=0.05 0.0687 0.0501 0.0139 0.0129 0.0151 0.0302 0.2835
=0.1 0.0687 0.0508 0.0147 0.0139 0.0151 0.0295 0.2841
可以看出，调度方案对即对于数据的波动不敏感。最大随机水平=0.1时，抱怨度相对变化只此方案有较大的适用范围。
5.6 结果分析与模型改进
通过对上面所得到的结果进行分析可以看出高峰期及高峰期前各时间段等车时间较长的人数较峰期后各时间段等车时间较长的人几乎没有。
其原因是我们的模型是在第i段的起点时刻才开始启用第i段的时间间隔，而在第i段发出第时刻，各站的上下车人数均已按第i段的数据开始出现了，但已在路上运行的车还是按第i-1段的发出的，这样车就明显的与乘客的需求不相符合。当第i段的上下车人数大于第i-1段的上下车人客的等待时间显然会变长，增加乘客的抱怨；我们的结果中高峰期及高峰期前各时间段等车时间较较多就是这种情况；反之，乘客的等待时间显然会变短，同时也使车辆的满载率过低，不符合公司
对此我们可对我们的模型作如下调整：
在第i段的起始时刻之前Tr时刻开始的T i=60（分）时段内按第i段的时间间隔Δt i发车，针Tr值进行搜索，得出使得平均抱怨度ρ最小的Tr。
得到结果如下：
6．模型的进一步讨论
1．对数据处理时出现的现象讨论：
同一方向同一时段内上下车人数之差通常不等于零，大于0说明这个时段内上车的乘客，有一下一时段才能下车；小于0说明有一部分在这个时段内下车的人时在上一个是段上来的；而为0，这两种情况的机会相等。整个线路上全天的净上车人数不为44，数据不等，可能是输入错误或者随
对每个车站一整天的净上车人数的物理意义：如果净上车人数接近于0，说明此地没有别的交的干扰，该处的乘客多会在一天之内返回然来地点；如果净上车人数大于0，说明此处可能是一个站，有别的交通工具或公交路线为这个站点提供源源不断的净上车人数，这种地方适合作为一个公起始点。
2．采集运营数据方法的优化
由于题目中给出的数据过于粗糙，因而我们进行了适当的简化。如果要更好的对公交车进行的调
要知道运行方向各车站上下车人数更细致的数据，比如说各站每10分钟上下车的人数，甚至每分的人数。我们可以对运营数据的采集的统计时间间隔按一定的规律进行调整，一般来说，在高峰期进行统计的间隔较小的，而在一般时段对数据进行统计的间隔较大。
3．公共汽车交通线路的通行问题：
公共汽车交通线路的通行能力为：
C
线=min{C
站
}=3600/max{T m}
式中C
线——公交线路的通行能力（辆/h）；C
站
——车站的通行能力（辆/h）；
T
m
——车辆占用车站的总时间。
汽车在站停靠时间与车辆性能车辆结构上下车乘客的多少车站秩序等因素有关。一般可按下式=t1+t2+t3+t4
式中t1——车辆进站停车用的时间（s）；t2——车辆开门和关门的时间，一般为3~4s；t3—下车占用的时间（s）；t3=ΩKt0/n d，其中Ω为公交车的最大载客量，本题为120人；K为上下车乘量的比例；t0为一个乘客上车或下车所用时间，平均约为2s；n d为乘客上下车用的车门数；t4——和离开车站的时间（s）。
在本题中，我们主要考虑乘客上下车所用的时间，即
T
m
= t3=ΩKt0/n d
C
线=min{C
站
}=3600/max{ΩKt0/n d}
我们算出公交路线的通行能力，即每小时能通过的最大车辆数C
线
，这样也就可得出发车的最
隔了60/ C
线
4 . 上下行方向发车的均衡性讨论
通过调度方案结果的分析表明模型运行了一天之后，我们发现上行方向的车次数比下行方向的出36，这就会导致如果不进行调整，第二天的车辆无法调度。解决的办法可以有如下三种途径：
1）找一个空闲的时间段（例如夜晚），把A0站的36辆车开到A13，显然这样做会很浪费，因车次完全没起到作用；
2）在早高峰间，增加下行的车次，这样会最大限度地减少抱怨度，但是使得总共送需的车辆数
3）在晚高峰期间，增加下行的车次，这样既可以较大地减少抱怨，又可以使得后续天的正常
7．模型的推广
模型可以推广到以下情况：有一条产品运输通道（如铁路），通道沿途有产品的供需资料，通输工具如何分配及调度问题。稍加修改即可适用于天
车调度及串联通信线路加上等。我们发现有如下很有意义的一个结论：
在等待时间均值大于0的情况下，为大局着想，净上车人数大于0的车站中如果前面的车站（－下车人数）/下车人数比后面的比值小，那么可以优先让比值大的车站人先上车。
这一结论具有很普遍的适用价值，例如：火车的预留车票问题；运输产品时如果等待时间过长质等。
8．模型的评价
1)针对题目中给出的数据，充分考虑到各方面的利益建立了多个目标下的优
化模型；
2)对模型对求解结合了时间步长法和等效法的优点，求解简单，而得到的方案较为理想；
3)对人到达各车站的时间的随机变化进行了模拟，检验了方案对扰动的敏感性；
4)
对于两个起点站发车次数的均衡性，对调度方案的影响未做很好的分析，只进行了定性的分析。
【参考文献】
1．王炜，过秀成等编著．交通工程学．南京：东南大学出版社，2000
2．杨肇夏．计算机模拟及其应用．北京：中国铁道出版社，1999
3．谌红．模糊数学在国民经济中的应用．武汉：华中理工大学出版社，1994
安全人机工程学 课程设计 题目：公交站人机设计 班级： 学生： 指导教师：胡汉华 教研室主任： 评阅人： 2013年1月17日 《安全人机工程》课程设计任务书课程编号：02030243 学时：2周学分：2
题目__ __ 学生姓名_____ _______ _____ 指导教师_ __ _ ______ ____ 学院__资源与安全工程学院_______ ____ 专业名称安全工程 班级学号 10级_ 1001_ 班 _ __ _号_ _ 设计时间 2013年1月7日至2013年1月18日 学生成绩评定： 指导教师（签名）：___________ 时间：______ 所长（签名）：___________ 时间：______
一、课程性质和目的 安全人机工程设计是为工程技术提供人的各种参数和要求，建立合理可行的人-机-环境系统，创造舒适和安全的环境条件，从而提高工作效率和减少事故发生。目的是培养学生进行人机系统设计、人机系统分析与评价的基本能力和创新能力。本课程设计的主要目的是： （1）通过课程专题设计，使学生掌握人-机系统的设计方法，具备基本的人-机系统设计能力和素质； （2）通过课程专题设计，使学生学会综合运用所学知识和理论去解决某一实际问题，提高学生综合分析和解决问题的能力； （3）在设计过程中，学生通过全面复习所学课程，可使学生进一步巩固、加深所学知识和理论的理解。 二、课程设计的一般要求 为了达到课程设计的目标，以及使所设计的系统具备工程实用性，学生在设计中必须做到如下要求： （1）所设计的系统必须符合安全、经济、技术上可行、运行可靠的设计原则。 （2）所设计的系统必须符合实际工程的规范，系统方案的选择、设备的选择计算、设计说明书的编制、图件的绘制等都必须符合实际要求，使设计的系统具备工程实用性。 （3）学生一定严格按照实际工程设计的要求认真设计。设计中有关参数的选择、计算公式、设备的选择都必须有可靠的资料来源，不能凭空随意取。如果属于实际经验数据，在选用时也必须注明。 （4）学生必须根据指导老师所给的设计题目，严格按照设计内容提纲的要求进行设计。设计原始资料的收集与分析，系统方案的确定，系统参数和系统设备的选择计算，设计说明书的编制等都必须独立完成。 三、课程设计的步骤和内容 1.课程设计内容和要求 （1）围绕选定的设计题目开展文献、信息的检索、阅读和分析，并写出不少于1500字的文献综述。综述需要标注参考文献，格式要求规范（参考杂志上的引文格式）。 （2）根据自己掌握的知识和完成的文献综述，对选定的设计题目的原有“物”进行分析评价，尽可能地指出其缺点和不足，以便为自己新的设计或发明找到切入点。本部分至少写500字。 （3）根据你掌握的知识，发挥你的创造性思维和想象力，提出解决（2）中
1）目标函数 假设系统可运行的机组数为n，总负荷为d P，以电厂内所有机组的总煤耗量最小为目标，建立如下的数学模型： 其中：——机组序号； ——第i台机组的煤耗量； ——n 台机组的总煤耗； ——第i台机组的负荷； ——第i台机组的煤耗量与负荷的函数关系。 2）约束条件 约束条件包括功率平衡约束和机组出力约束。 （1）功率平衡约束： （2）机组出力约束： 其中：——n台机组的总负荷； ——第i台机组的负荷下限和负荷上限。
假设系统可运行的机组数为，总负荷为，以调度周期为一昼夜来考虑，分为h个时段。 1）目标函数 机组优化组合的目标函数如下： 式中——机组序号； ——n 台机组的总煤耗； ——机组i运行状态的变量，仅取0、1 两个值，表示停机，表示运行。 ——第i台机组在t时刻的负荷； ——第i台机组在t时刻的煤耗量与负荷的函数关系； ——机组的启动耗量。 2）约束条件 考虑机组运行的实际情况，本文确定的机组约束条件包括功率平衡约束、机组出力约束、最小停机时间约束、最小运行时间约束以及功率响应速度约束。 （1）功率平衡约束： 式中——机组序号； ——第i台机组在t时刻的负荷；
——n台机组的总负荷。 （2）机组出力约束： 式中——机组的启停状态，0 表示停机，1 表示运行。 ——第i台机组的负荷下限和负荷上限。 （3）最小停机时间约束： 式中——机组i的最小停机时间。 （4）最小运行时间约束： 式中——机组i的最小运行时间。 （5）功率响应速度约束： 式中——机组i每分钟输出功率的允许最大下降速率和最大上升速率。 由于是在火电厂内部进行优化组合，可不考虑网损和系统的旋转热备用约束（这两项通常是电网调度中需要考虑的）。因此，机组优化组合从数学角度上讲就是在（5）～（9）的约束条件下求式（4）的最小值。 3）机组启停耗量能耗Si 的确定 通常情况下，对Si的处理采用如下的方法：机组的启动耗量包括汽机和锅炉两部分，由于汽机的热容量很小，其启动耗量一般可近似当
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。 我们授权全国大学生数学建模竞赛组委会，可将我们的论文以任何形式进行公开展示（包括进行网上公示，在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等）。 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）： 参赛队员 (打印并签名) ：1. 赵惠平 2. 李敏 3. 赵俊海 指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名)： 日期：年月日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：
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）：
对公交车调度问题的研究 摘要 公交车调度问题是现代城市交通中一个突出的问题。本文通过所给的一条公交线路上下行方向各时间段，各站点的客流量，根据一些合理假设，并在优先考虑将乘客拉完同时兼顾公交公司利益最大化的基础上，利用最优化思想建立线性规划模型。然后根据所给资料，利用数学软件编程检验。 通过对数据的分析，并且考虑到方案的可操作性，将一天划分为高峰时间段和一般时间段，。首先给该线路设计一个便于操作的全天（工作日）的公交车调度方案，包括两个起点站的发车时刻表和车辆数。通过分析发现满足高峰时间段所需的车辆数便可满足一整天其他时间所需车辆数，所以对于车辆数，是通过对各路段个时间端上车人数净增量来确定的。算出时间段内每分钟车上的净增人数，根据每小时发车的时间间隔算出每小时的车辆数，进而得到了全天的车辆数。我们通过假设乘客均匀到站，并且乘客候车时间包括在车辆运行中，即认为公交车到站后乘客上车不费时间，建立线性规划模型进行求解。 最后我们对题目所给数据进行了处理，得出了车辆具体的运行方案，并用所建模型对结果作检验。并用Matlab编写了所需程序。 关键字：公交车调度线性规划净增量均匀到站
公交候车亭施工方案 目录 综合说明…………………………………………….……..…….. 第一章编制依据…………………………………..…..…. 第二章工程概况……………………………………..…... 第三章工程特点和关键点及控制措施………………..... 第四章施工总平面布置………………………….…….... 第五章确保工期的技术组织措施……………………….. 第六章施工进度计划……………………………………..…... 第七章总体施工顺序和主要工艺流程……………………. 第八章主要分部分项工程施工方法………………….…… 第九章质量保证措施…………….………………………… 第十章雨季施工措施……………………………..……… 第十一章确保安全生产的技术组织措施……………..….… 第十二章确保文明施工的技术组织措施………………...…第十三章施工现场环保措施………………………….…….. 第十四章施工现场维护措施……………………………..….
综合说明 我公司认真阅读了招标文件和施工图纸，认为我公司完全有能力承担该工程的施工，接受并遵守业主对该工程的合同条款提出的各项要求。 根据招标文件的要求，我公司制定目标如下： 质量目标：达到国家施工验收规范合格标准。 工期目标：20111年10月15日开工，2011年12月5日竣工，总工期50天。 安全生产目标：安全生产无事故。 一、承建本工程的目标与管理模式 作为国家市政一级资质的企业，在该工程的全部承建过程中我们会严格按照GB/T19001-2000-ISO9001：2000质量体系运作，保证施工过程中的每一个环节都处于动态的受控状态。遵照GB/T-240001-ISO14001：1996环境管理体系，追求高品质工程是我们多年来的一贯宗旨。以精锐的工作团队、精诚的工作态度，追求精彩的企业目标，是我们永不言败的精神理念。我们会抓好安全生产及文明施工等项工作，确保合同工期。 二、项目管理机构配置 我公司中标后，将选派优秀项目经理担任项目经理一职，与此同时配备一支业务素质高、政治素质好的优秀项目班子，共同担任此项目的全部施工工作。 我们会按照业主的要求，在施工中服从设计、尊重甲方，信守承诺，建造顾客满意的工程。
公交公交车调度方案优化设计 摘要 本文利用某一特大城市某条公交路线上的客流调查运营资料，以乘客的平均抱怨度、公司运营所需的总车辆数、公司每天所发的总车次数以及平均每车次的载客率为目标函数，建立了的分时段等间隔发车的综合优化调度模型。在模型求解过程中，采用了时间步长法、等效法以及二者的结合的等效时间步长法三种求解方法，尤其是第三种求解方法既提高了速度又改善了精度。结合模型的求解结果，我们最终推荐的模型是分时段等间隔发车的优化调度方案。 在建立模型时，我们首先进行了一些必要假设和分析，尤其是针对乘客的抱怨程度这一模糊性的指标，进行了合理的定义。既考虑了乘客抱怨度和等待时间长短的关系，也照顾了不同时间段内抱怨度对等待时间的敏感性不同，即乘客在不同时段等待相同时间抱怨度可能不一样。 主要思想是通过逐步改变发车时间间隔用计算机模拟各个时间段期间的系统运行状态，确定最优的发车时间间隔，但计算量过大，对初值依赖性强。等效法是基于先来先上总候车时间和后来先上的总候车时间相等的原理，通过把问题等价为后来先上的情况，巧妙地利用“滞留人数”的概念，把原来数据大大简化了。很快而且很方便地就可求出给定发车间隔时的平均等待时间，和在给定平均等待时间的情况下的发车间隔，但该方法只能对不同时段分别处理。结合前两种方法的优点提出等效时间步长法，即从全天时段内考虑整体目标，使用等效法为时间步长法提供初值，通过逐步求精，把整个一天联合在一起进行优化。通过对模型计算结果的分析，我们发现由于高峰期乘车人数在所有站点都突然大量增加，而车辆调度有滞后效应，从而建议调度方案根据实际情况前移一段适当的时间。在模型的进一步讨论和推广中，我们还对采集运营数据方法的优化、公共汽车线路的通行能力以及上下行方向发车的均衡性等进行了讨论。 在求具体发车时刻表时，利用等效时间步长法，较快地根据题中所给出的数据设计了一个较好的照顾到了乘客和公交公司双方利益的公交车调度方案，给出了两个起点站的发车时刻表（见表二），得出了总共需要49辆车，共发440辆次，早高峰期间等待时间超过5分钟的人数占早高峰期间总人数的0.93%，非早高峰期间等待时间超过10分钟的人数占非早高峰期间总人数的3.12%。引入随机干扰因子，使各单位时间内等车人数发生随机改变。在不同随机干扰水平下，对推荐的调度方案进行仿真计算，发现平均抱怨度对10%的随机干扰水平相对改变只有0.53%，因此该方案对随机变化有很好的适应性，能满足实际调度的需要。 1．问题的提出
水库调度研究现状及发展趋势 摘要：实施梯级水电站群联合优化运行是统筹流域上下游各电站流量、水头间的关系，从而实现科学利用水能资源的重要手段，符合建设资源节约型、环境友好型社会的要求，是实现节能减排目标的重要途径，对贯彻落实科学发展观，促进流域又好又快发展具有重要意义。本文拟介绍水库调度研究现状及发展趋势，对工程实际具有重要的理论意义。 关键词：水库;优化调度;研究形状;发展趋势 随着水电发展的规划推进落实，大型流域梯级水库群将逐步形成，其联合调度运行必将获得巨大的电力补偿效益和水文补偿效益，同时在实际工程中也会不断涌现新的现象和问题。在新形势下综合考虑梯级上下游电站之间复杂的水力、电力联系，开展梯级水库群联合调度新的优化理论与方法应用研究，统筹协调梯级水库群上下游电站各部门的利益及用水需求，结合工程实际探索梯级水库群联合优化调度的多目标优化及决策方法，实现流域水能资源的高效利用、提高流域梯级水库群的联合运行管理水平乃至达到流域梯级整体综合效益的最大化，对缓解能源短缺、落实科学发展观、贯彻国家“节能 减排”战略以及履行减排承诺均具有重要的理论指导意义和工程实用价值[1]。 1 水库调度研究现状 水库调度研究，按其采用的基本理论性质划分，可分为常规调度(或传统方法)和优 化调度[2]。常规调度，一般指采用时历法和统计法进行水库调度;优化调度则是一种以 一定的最优准则为依据，以水库电站为中心建立目标函数，结合系统实际，考虑其应满足的各种约束条件，然后用最优化方法求解由目标函数和约束条件组成的系统方程组， 使目标函数取得极值的水库控制运用方式 [3]。 常规调度 常规调度主要是利用径流调节理论和水能计算方法来确定满足水库既定任务的蓄泄过程，制定调度图或调度规则，以指导水库运行。它以实测资料为依据，方法比较简单直观，可以汇入调度和决策人员的经验和判断能力等，所以是目前水库电站规划设计阶段以及中小水库运行调度中通常采用的方法。但常规方法只能从事先拟定的极其有限的方案中选择较好的方案，调度结果一般只是可行解，而不是最优解，且该方法难以处理多目标、多约束和复杂水利系统的调度问题。 优化调度 为了充分利用有限的水资源，国内外从上世纪50年代起兴起了水库优化调度研究。其核心有两点:一是根据某种准则建立优化调度模型，二是寻找求解模型的优化方法。 1946年美国学者Masse最早引入优化概念解决水库调度问题。1955年美国人Little[4]采
公交车调度的优化模型 摘要 公共交通是城市交通的重要组成部分，做好公交车的调度对于完善城市交通环境、改进市民出行状况、提高公交公司的经济和社会效益，都具有重要意义。本文就是通过对我国一座特大城市某条公交线路的一个工作日两个运行方向各站上下车的乘客数量统计进行分析，建立公交车调度方案的优化模型，使公交公司在满足一定的社会效益和获得最大经济效益前提下，给出了理想公交车调度方案。 对于问题一，模型I 中建立了最大客容量，发车车次数的数学模型，运用决策方法给出了各时间段最大客容量数，在满足客车载满率及载完各时段所有乘客情形下，得出每天最少车次数为460次，最少车辆数为54辆，并给出了整分发车时刻表(见表6、表7)。 对于问题二，模型II 进行了满意度分析。满意度包含公交公司的满意度A i 和乘客的满意度i B ，通过分析得到公交公司的满意度公式(7)和乘客的满意度公式(12)，然后求出当公交车最大载客量为120时，公交公司和乘客的满意度为：上行方向：11A =0.9686,B 0.7165=，下行方向：2A2=0.9563,B 0.7138=。再算出当公交车最大载客量分别为100、50时对应的公交公司和乘客的满意度，最后通过二次拟合得出乘客和公交公司满意度对应的关系式为： 上行方向：21111.8709 2.10170.4361B A A =-++ 10.41020.9686A ≤≤ 下行方向：22222.2995 2.63450.2974B A A =-++ 20.41060.9563A ≤≤ 使双方满意度之和达到最大，同时双方满意度之差最小，得到上下行的最优满意度分别为()110.8599,0.8599A B ==，()220.8610,0.8610A B ==，此时公交车调度
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目录 一．设计调研及分析··················································1.1.公交站台因素分析············································二．方案设计·······················································三．方案设计分析及价············································· 3.1.初步方案设计及分析········································· 3.2.最终方案效果图展示········································· 3.3.方案分析与评价············································· 四．设计总结································································ . 精品文档 1.设计调研及分析 1.1设计因素分析 公交站台是城市生活人群中经常使用的公共场所，它的设计必须满足其使用功能，当然人们也希望在满足其使用功能的同时，也能起到美化城市的功能。公交站台的设计就是为了改进现有公交站台的不足，在设计因素分析上分为功能因素和外
观因素。 功能因素： 候车：基本功能，明确乘客的上下车地点。 站牌：车次信息的提示方式，车的行驶方向的标明，站台名称在站牌上的清晰显示，此站台在各路公交车行驶路线上的特别标注，不同车次信息提示的安排次序等。 遮挡：针对雨、冰雹、雪、雷、风等比较恶劣的天气，为乘客提供遮挡的方便。休息：公交乘客的数量较多频繁时，有些乘客会感到疲倦，提供一个乘客浅息的乘车环境。 照明：光线不好的天气及夜晚，普通的站台需要在光照条件下才能正常使用，有时可以起到辅助美化城市环境的作用。 方便排队：如护栏一样的设施，上车点的标注等，辅助乘客上下车，提高上下车效率和服务水平。 垃圾桶：收集候车时乘客制造的废弃物，既不破坏候车环境也能起到保护环境的作用。 商店：为匆忙的乘客或对城市不熟悉的人群提供地图、杂志报纸、简单餐点等；由于公交的无人售票系统和乘客的零钱缺乏关系，商店可以为乘客提供零钱兑换的服务。 景点提示：旅游城市的特色，为想去旅游的人群提供旅游信息。 快捷报警：针对突发情况，一按快捷报警。 手机充电：手机的使用越来越普遍，紧急情况为有需要的人群提供手机紧急充电。监控：站台是人们的聚集点，也是事故的发生几率较高的地方，需要对每天公交站台的使用情况记录，便于事故的后处理。 外观因素： . 精品文档 颜色：醒目的颜色，与城市周围环境相协调，与车道上的普通车辆颜色有明显的颜色对比。如国外的黄色校车、英国红色的电话亭等一样的效果。 结构：满足乘客方便快捷地进入站台候车并很方便地上下车；根据人群的高度设计站台的高度，为乘车人群及车的停靠分布站台的布局。 材料：经久耐用，可以满足在任何气候环境中的使用要求，可加工性好，不受特殊结构的制约。 风格：根据周围环境，要求和谐统一。 文化背景：城市的历史，建筑风格，文化等等。 体量：根据站台人流密度设计站台的大小。 广告：站台广告内容健康，与城市的商业结构有着密切关系，给乘客在候车时打发候车时间。 灯光：满足正常的夜间照明功能，在光线不好的时候有提示功能，也可以美化城市风景。 绿化：站台或者站台附近，改善站台的候车环境，美化城市环境。 外观形态：站台的形状，如现有的各种倒“L”型、“T”型等。 2.方案设计 基本公交站台所需要的各个功能，站次信息、候车的长凳、兑换零钱出售报
第三篇公交车调度方案的优化模型 2001年 B题公交车调度Array公共交通是城市交通的重要组成部分，作好公交车的调度对 于完善城市交通环境、改进市民出行状况、提高公交公司的经济 和社会效益，都具有重要意义。下面考虑一条公交线路上公交车 的调度问题，其数据来自我国一座特大城市某条公交线路的客流 调查和运营资料。 该条公交线路上行方向共14站，下行方向共13站，表3-1 给出的是典型的一个工作日两个运行方向各站上下车的乘客数量统计。公交公司配给该线路同一型号的大客车，每辆标准载客100人，据统计客车在该线路上运行的平均速度为20公里/小时。运营调度要求，乘客候车时间一般不要超过10分钟，早高峰时一般不要超过5分钟，车辆满载率不应超过120%，一般也不要低于50%。 试根据这些资料和要求，为该线路设计一个便于操作的全天（工作日）的公交车调度方案，包括两个起点站的发车时刻表；一共需要多少辆车；这个方案以怎样的程度照顾到了乘客和公交公司双方的利益；等等。 如何将这个调度问题抽象成一个明确、完整的数学模型，指出求解模型的方法；根据实际问题 的要求，如果要设计更好的调度方案，应如何采集运营数据。
公交车调度方案的优化模型* 摘要：本文建立了公交车调度方案的优化模型，使公交公司在满足一定的社会效益和获得最大经济效益的前提下，给出了理想发车时刻表和最少车辆数。并提供了关于采集运营数据的较好建议。 在模型Ⅰ中，对问题1建立了求最大客容量、车次数、发车时间间隔等模型，运用决策方法给出了各时段最大客容量数，再与车辆最大载客量比较，得出载完该时组乘客的最少车次数462次，从便于操作和发车密度考虑，给出了整分发车时刻表和需要的最少车辆数61辆。模型Ⅱ建立模糊分析模型，结合层次分析求得模型Ⅰ带给公司和乘客双方日满意度为（0.941，0.811）根据双方满意度范围和程度，找出同时达到双方最优日满意度(0.8807,0.8807)，且此时结果为474次50辆；从日共需车辆最少考虑，结果为484次45辆。对问题2，建立了综合效益目标模型及线性规划法求解。对问题3，数据采集方法是遵照前门进中门出的规律，运用两个自动记录机对上下车乘客数记录和自动报站机(加报时间信息)作录音结合，给出准确的各项数据，返站后结合日期储存到公司总调度室。 关键词：公交调度；模糊优化法；层次分析；满意度 3.1 问题的重述 3.1.1 问题的基本背景 公交公司制定公交车调度方案，要考虑公交车、车站和乘客三方面因素。我国某特大城市某条公交线路情况，一个工作日两个运营方向各个站上下车的乘客数量统计见表3-1。 3.1.2 运营及调度要求 ⑴公交线路上行方向共14站，下行方向共13站； ⑵公交公司配给该线路同一型号的大客车，每辆标准载客100人，据统计客车在该线路上运营的平均速度为20公里/小时。车辆满载率不应超过120%，一般也不低于50%； ⑶乘客候车时间一般不要超过10分钟，早高峰时一般不要超过5分钟。 3.1.3 要求的具体问题 ⑴试根据这些资料和要求，为该线路设计一个便于操作的全天（工作日）的公交车调度方案，包括两个起点站的发车时刻表；一共需要多少辆车；这个方案以怎样的程度照顾到了乘客和公交公司双方的利益，等等； ⑵如何将这个调度问题抽象成一个明确完整的数学模型，并指出求解方法； ⑶据实际问题的要求，如果要设计好更好的调度方案，应如何采集运营数据。 3.2 问题的分析 本问题的难点是同时考虑到完善城市交通环境、改进市民出行状况、提高公交公司的经济和社会效益等诸多因素。如果仅考虑提高公交公司的经济效益，则只要提高公交车的满载率，运用数据分析法可方便地给出它的最佳调度方案；如果仅考虑方便乘客出行，只要增加车辆数的次数，运用统计方法同样可以方便地给出它的最佳调度方案，显然这两种方案是对立的。于是我们将此题分成两个方面，分别考虑到：⑴公交公司的经济效益，记为公司的满意度；⑵乘客的等待时间和乘车的舒适度，记为乘客的满意度。
关于公交车调度的数学模型
公交车调度 关于公交车调度的数学模型 摘要：本文根据典型的一个工作日两个运行方向各站上下车的乘客数量统计，首先探讨了如何利用平滑法来确定一个有价值并且效率高的车辆运行时刻表，使其满足乘客的舒适性和公交公司低成本的服务；接着，又利用最优化的基本思想，对此问题进行了进一步的讨论，得到了最小配车辆的数量，然后针对满意度的评价水平问题，建立了几个良好刻画公司以及乘客满意度的满意度函数并求出了乘客与公交公司双方的满意度。最后，我们对新提出的模型进行了模型的评价和模型改进方向的讨论，并对如何采集公交车客运量的数据，提出了几个中肯的建议，完成了对关于公交车调度问题的较为详细而合理的讨论。 （一）问题重述 公共交通是城市交通的重要组成部分，作好公交车的调度对于完善城市交通环境、改进市民出行状况、提高公交公司的经济和社会效益，都具有重要意义。下面考虑一条公交线路上公交车的调度问题，其数据来自我国一座特大城市某条公交线路的客流调查和运营资料。 该条公交线路上行方向共14站，下行方向共13站，第3-4页给出的是典型的一个工作日两个运行方向各站上下车的乘客数量统计。公交公司
配给该线路同一型号的大客车，每辆标准载客100 人，据统计客车在该线路上运行的平均速度为20公里/小时。运营调度要求，乘客候车时间一般不要超过10分钟，早高峰时一般不要超过5分钟，车辆满载率不应超过120%，一般也不要低于50%。 试根据这些资料和要求，为该线路设计一个便于操作的全天（工作日）的公交车调度方案，包括两个起点站的发车时刻表；一共需要多少辆车；这个方案以怎样的程度照顾到了乘客和公交公司双方的利益；等等。 如何将这个调度问题抽象成一个明确、完整的数学模型，指出求解模型的方法；根据实际问题的要求，如果要设计更好的调度方案，应如何采集运营数据。 （二）定义与符号说明 1、T( I )------ 第I个时段 ( I=1、2……18 ) 2、A( J )------ 第J个公交车站 (J=1、2……15 ) 3、P( I )------ 在第I个时段内的配车量 4、L( I )------ 在第I个时段内的客流量 5、G( I )------ 在第I个时段内的满载率 6、S( I )------ 在第I个时段内的乘客候车时间期望值 7、V--------- 客车在该线路上运行的平均速度 8、ΔL(J)---第J-1个公交车站到第J个公交车站之间的距离
华信学院本科生《人机工程学》考核材料 2013--2014学年第一学期 课程名称：人机工程学 考查方式：读书报告□实验报告□ 调研报告□设计报告■论文（报告）题目：公交站台（牌）设计报告 学号：xxxxxxxxx 姓名：xxxxxxxxx 所在院（系）xxxxxxxxxxxxx 专业：工业设计 所在班级：11级工业设计（1）班 任课教师：xxxxxxx 时间：2013 年12 月17 日
目录 一、摘要 二、选题背景 三、关于公交车站（牌）的设计调查 四、公交站牌设计方案构思 五、设计人群定位 六、优秀站牌设计欣赏与分析 七、优秀作品分析 八、设计意义。
摘要： 随着时代的进步，时代的发展，人们的生活水平的不断提高,对于身边的事物，质量要求也随着变高，特别对于服务行业和出行的便捷等等要求变的更加的高了。随着国内大中城市的高度发达，例如上海、北京等一线城市的地铁运输量逐渐加大以及城市的不断扩张，人口的不断增多及车辆的不断增多所带来的不便，堵车是常有的事，公交车的使用渐渐的受到的人们得青睐，越来越多的人选着公交车与地铁的出行，上下班，上下学。随之而来对于公交车系统的服务也暴露出了各种各样的问题。所以需要更好的公交站亭，站牌的呼声越来越高。 选题背景 现在的公交站牌暴露的问题有太多，比如站牌本来是为了让坐公交的人出行的人能更好的乘坐，但是却出现了广告占用的太多好的位置。把站牌指示坐车的站地，及路线图放在一个看不见的地方（这一点应该和上海的地铁站牌学习，他们做的指示非常明确，即使你第一次乘坐他们的地铁也能让人一目了然）。还有就是公交车站牌没能体现其功能作用例如使候车的乘客不被风吹与淋，太阳的暴晒，老年人没有休息区等等一系列问题。 关于公交站牌的设计调查 调查结果：
1．概述 1.1 调度问题的提出 敏捷制造作为21世纪企业的先进制造模式，综合了JIT、并行工程、精良制造等多种先进制造模式的哲理，其目的是要以最低成本制造出顾客满意的产品，即是完全面向顾客的。在这种模式下如何进行组织管理，包括如何组织动态联盟、如何重构车间和单元、如何安排生产计划、如何进行调度都是我们面临的问题。其中车间作业调度与控制技术是实现生产高效率、高柔性和高可靠性的关键，有效实用的调度方法和优化技术的研究与应用已成为先进制造技术实践的基础。 调度问题主要集中在车间的计划与调度方面，许多学者作了大量研究，出了不少的研究成果。制造系统的生产调度是针对一项可分解的工作（如产品制造），探讨在在尽可能满足约束条件（如交货期、工艺路线、资源情况）的前提下，通过下达生产指令，安排其组成部分（操作）使用哪些资源、其加工时间及加工的先后顺序，以获得产品制造时间或成本的最优化。在理论研究中，生产调度问题常被称为排序问题或资源分配问题。 1.2 调度问题的分类 生产调度系统的分类方法很多，主要有以下几种： (1) 根据加工系统的复杂度，可分为单机、多台并行机、flow shop和job shop。 单机调度问题是所有的操作任务都在单台机器上完成，为此存在任务的优化排队问题，对于单机调度比较有代表性的请见文[9][10][l1]；多台并行机的调度问题更复杂，因而优化问题更突出，文[8][11]][13]研究了多台并行机的调度；flow shop型问题假设所有作业都在同样的设备上加工，并有一致的加工操作和加工顺序，文[12][13][14]研究了flow shop问题；job shop是最一般的调度类型、并不限制作业的操作的加工设备，并允许一个作业加工具有不同的加工路径。对于job shop型问题的研究，文献很多，综述文章可参见Lawler等[15]。 (2) 根据性能指标，分为基于调度费用和调度性能的指标两大类。 (3) 根据生产环境的特点，可将调度问题分为确定性调度和随机性调度问题。 (4) 根据作业的加工特点，可将调度问题分为静态调度和动态调度。 静态调度是指所有待安排加工的工作均处于待加工状态，因而进行—次调度后、各作业的加工被确定、在以后的加工过程中就不再改变；动态调度是指作业依次进入待加工状态、各种作业不断进入系统接受加工、同时完成加工的作业又不断离开，还要考虑作业环境中不断出现的动态扰动、如作业的加工超时、设备的损坏等。因此动态调度要根据系统中作业、设备等的状况，不断地进行调度。实际调度的类型往往是job shop型，且是动态的。 1.3 生产调度的环境特征 一般的调度问题都是对于具体生产环境中复杂的、动态的、多目标的调度问题的一种抽象和
公交车调度 公共交通是城市交通的重要组成部分，作好公交车的调度对于完善城市交通环境、改进市民出行状况、提高公交公司的经济和社会效益，都具有重要意义。下面考虑一条公交线路上公交车的调度问题，其数据来自我国一座特大城市某条公交线路的客流调查和运营资料。 该条公交线路上行方向共14站，下行方向共13站，第3-4页给出的是典型的一个工作日两个运行方向各站上下车的乘客数量统计。公交公司配给该线路同一型号的大客车，每辆标准载客100 人，据统计客车在该线路上运行的平均速度为20公里/小时。运营调度要求，乘客候车时间一般不要超过10分钟，早高峰时一般不要超过5分钟，车辆满载率不应超过120%，一般也不要低于50%。 试根据这些资料和要求，为该线路设计一个便于操作的全天（工作日）的公交车调度方案，包括两个起点站的发车时刻表；一共需要多少辆车；这个方案以怎样的程度照顾到了乘客和公交公司双方的利益；等等。 如何将这个调度问题抽象成一个明确、完整的数学模型，指出求解模型的方法；根据实际问题的要求，如果要设计更好的调度方案，应如何采集运营数据。
公交车调度方案的优化设计 摘要 本文利用某一特大城市某条公交路线上的客流调查运营资料，以乘客的平均抱怨度、公司运营所需的总车辆数、公司每天所发的总车次数以及平均每车次的载客率为目标函数，建立了的分时段等间隔发车的综合优化调度模型。在模型求解过程中，采用了时间步长法、等效法以及二者的结合的等效时间步长法三种求解方法，尤其是第三种求解方法既提高了速度又改善了精度。结合模型的求解结果，我们最终推荐的模型是分时段等间隔发车的优化调度方案。 在建立模型时，我们首先进行了一些必要假设和分析，尤其是针对乘客的抱怨程度这一模糊性的指标，进行了合理的定义。既考虑了乘客抱怨度和等待时间长短的关系，也照顾了不同时间段内抱怨度对等待时间的敏感性不同，即乘客在不同时段等待相同时间抱怨度可能不一样。 主要思想是通过逐步改变发车时间间隔用计算机模拟各个时间段期间的系统运行状态，确定最优的发车时间间隔，但计算量过大，对初值依赖性强。等效法是基于先来先上总候车时间和后来先上的总候车时间相等的原理，通过把问题等价为后来先上的情况，巧妙地利用“滞留人数”的概念，把原来数据大大简化了。很快而且很方便地就可求出给定发车间隔时的平均等待时间，和在给定平均等待时间的情况下的发车间隔，但该方法只能对不同时段分别处理。结合前两种方法的优点提出等效时间步长法，即从全天时段内考虑整体目标，使用等效法为时间步长法提供初值，通过逐步求精，把整个一天联合在一起进行优化。通过对模型计算结果的分析，我们发现由于高峰期乘车人数在所有站点都突然大量增加，而车辆调度有滞后效应，从而建议调度方案根据实际情况前移一段适当的时间。在模型的进一步讨论和推广中，我们还对采集运营数据方法的优化、公共汽车线路的通行能力以及上下行方向发车的均衡性等进行了讨论。 在求具体发车时刻表时，利用等效时间步长法，较快地根据题中所给出的数据设计了一个较好的照顾到了乘客和公交公司双方利益的公交车调度方案，给出了两个起点站的发车时刻表（见表二），得出了总共需要49辆车，共发440辆次，早高峰期间等待时间超过5分钟的人数占早高峰期间总人数的0.93%，非早高峰期间等待时间超过10分钟的人数占非早高峰期间总人数的3.12%。引入随机干扰因子，使各单位时间内等车人数发生随机改变。在不同随机干扰水平下，对推荐的调度方案进行仿真计算，发现平均抱怨度对10%的随机干扰水平相对改变只有0.53%，因此该方案对随机变化有很好的适应性，能满足实际调度的需要。
湖南工业大学 课程设计 资料袋 学院（系、部）2011~2012 学年第 2 学期 课程名称图论及其应用指导教师职称 学生姓名ake555 专业班级学号 题目交巡警服务平台的设置与调度的优化模型 成绩起止日期2013 年6月16 日～2013 年 6 月21 日 目录清单
课程设计任务书 2012—2013学年第2学期 学院专业班级 课程名称：图论及其应用 设计题目：交警服务平台和调度设计问题 完成期限：自2013 年 6 月16 日至2013 年 6 月21 日共 1 周
指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日
图论及其应用课程设计说明书 2013年6 月21 日 目录
一、问题描述 (5) 二、模型假设 (6) 三、符号说明 (6) 四、模型建立与求解 (6) 五、模型评价 (15) 六、体会心得 (16) 七、参考文献 (16) 八、附件 (16) 交巡警服务平台的设置与调度的优化模型 一问题描述 随着人们社会经济的迅猛发展，人们生活的质量的提高，安全意识以深入人心，作为社会秩序的维护者警察对社会稳定起着巨大的作用
.警察肩负着刑事执法、治安管理、交通管理、服务群众四大职能。为了更有效地贯彻实施这些职能，需要在市区的一些交通要道和重要部位设置交巡警服务平台。每个交巡警服务平台的职能和警力配备基本相同。由于警务资源是有限的，如何根据城市的实际情况与需求合理地设置交巡警服务平台、分配各平台的管辖范围、调度警务资源是警务部门面临的一个实际课题。 试就某市设置交巡警服务平台的相关情况，建立数学模型分析研究下面的问题：问题一：附件1中的附图1给出了该市中心城区A的交通网络和现有的20个交巡警服务平台的设置情况示意图，相关的数据信息见附件2。要求为各交巡警服务平台分配管辖范围，使其在所管辖的范围内出现突发事件时，尽量能在3分钟内有交巡警（警车的时速为60km/h）到达事发地。 问题二：对于重大突发事件，需要调度全区20个交巡警服务平台的警力资源，对进出该区的13条交通要道实现快速全封锁。实际中一个平台的警力最多封锁一个路口，通过求解给出该区交巡警服务平台警力合理的调度方案。 问题三：根据现有交巡警服务平台的工作量不均衡和有些地方出警时间过长的实际情况，拟在该区内再增加2至5个平台，通过分析计算需要增加平台的具体个数和位置。 问题四：针对全市（主城六区A，B，C，D，E，F）的具体情况，按照设置交巡警服务平台的原则和任务，分析研究该市现有交巡警服务平台设置方案（参见附件）的合理性。如果有明显不合理的地方，给出解决方案。 问题五：如果该市地点P（第32个节点）处发生了重大刑事案件，在案发3分钟后接到报警，犯罪嫌疑人已驾车逃跑。为了快速搜捕嫌疑犯，请给出调度全市交巡警服务平台警力资源的最佳围堵方案。 二模型假设 1．出警时道路恒畅通（无交通事故、交通堵塞等发生），警车行驶正常；2．在整个路途中，转弯处不需要花费时间； 3．假设逃犯驾车逃跑的车速与警车车速相当 三符号说明
公交站牌设计报告 目录 总体分析 关于公交站牌设计调查 三、公交站牌设计构思 四、参考图片 五、设计方案参考 六、最终方案选定 七、设计总结 一、总体分析： 随着时代的进步，社会的发展，人们的生活水平不断提高,人们
对于身边的事物要求也随之增高，特别是对于服务行业和出行的便捷等要求变的更高。随着国内大中城市的高度发达，城市的不断扩张，人口的不断增多及车辆的不断剧增等给人们所带来的不便，堵车是常有的事，公交车的使用又开始的受到的人们得青睐，越来越多的人选择坐公交车出行，上下班，上下学。随之而来对于公交车系统的服务也暴露出了各种各样的问题。比如，人们需要更好的公交站亭，站牌的呼声越来越高。那么，优秀的公交站牌设计对广大城市居民来说就显得至关重要了。 二、关于公交站牌设计调查 一位小朋友希望公交牌上能注上拼音，因为她不认识太多字，拼音可以帮助她更好地乘车；那位年轻人希望注上英语，这样外国人也可以方便地坐车，他还希望站牌能显出一些青春活力，不要死气沉沉；中年人认为应该将站牌制成电子站牌，智能化的；而那位老人只是希望站牌的字大一些，让老年人看清楚，有语音提示的更好。 深圳已开始使用电子站牌，电子站牌分四部分：顶部写着站名；下面是液晶电子屏幕，滚动发布途经该站点的公交车线；第三部分是用LED 发光二极管显示的电子线路图，可实现公交行车的动态显示，以红蓝灯光反映线路车辆分布站点；第四部分则是延袭老站牌的做法，安装用中文书写的小站牌。还需装上GPS 定位系统，实现实时定位和信息传递。 天津市公交车站首次了出现盲道。专为盲人设计使用的公交站牌首次在津问世，并预计率先在马场道沿线使用。此举让天津成为了全国首批率先拥有盲文站牌的城市。
人力资源调度的优化模型 摘要 本文主要研究人力资源调度的最优化问题。人力资源调度问题中所要处理的数据之间的关系是比较繁琐的，所以如何有效地设置决策变量，找出相互关系是我们建立模型的突破口。上述模型属于多元函数的条件极值问题的范围，然而许多实际问题归结出的这种形式的优化模型，起决策变量个数n和约束条件m一般比较大，并且最优解往往在可行域的边界上取到，这样就不能简单地用微分法求解，数学规划是解决这类问题的有效方法。 根据所给的“PE公司”技术人员结构及工资情况表、不同项目和各种人员的收费标准表格，为了在满足客户对专业技术人员结构要求的前提下，使“PE公司”每天的直接收益最大，我们首先对不同项目的不同技术人员的分配个数进行假设，从而得到了“PE公司”每天总收入I和每天总支出C，所以每天的直接收益C =，这就是公司每天直接收益的目标函数。在此基础上我们建立 I U- 了基于Matlab软件上的线性规划方法一和基于Lindo6.0软件上的整数线性规划方法二来求解这个模型。首先我们Matlab软件运行这个函数，得到求得的值恰好是整数，满足题意，在题目的约束条件下得到的最大公司效益是27150元，此时的人员分布如下表所示： 项目 A B C D 技术人员 高级工程师 1 5 2 1 工程师 6 3 6 2 助理工程师 2 5 2 1 技术员 1 3 1 0 因为对题中的数据稍做改动时得出的答案就会出现小数的现象，为了更好的解决该问题，我们又引入了一个很好地能处理整数的软件Lindo6.0，得到了各个有效的数据。并在模型扩展中运用已建立的程序对所得的结果进行灵敏度分析，即讨论在收费标准不变的情况下技术人员结构对公司收益的影响以及在技术人员结构不变的情况下收费标准对公司收益的影响，并且进一步分析在怎样的范围内最优解保持不变，并联系社会实际进行了一定的分析。最后在适当简化模型的同时，对模型进行了改进和推广，预示了高素质人才在现代社会中将发挥着越来越重要的作用。 关键词：人力资源调度；决策变量；可行域；灵敏度分析；博弈论
临汾市滨河西路与彩虹桥、景观大道立交桥项目公交站候车亭施工方案 编制： 审核： 审批： 中建交通建设集团有限公司临汾市滨河西路与彩虹桥、景观大道立交桥项目
二○一七年九月 目录 1编制依据 (1) 1.1文件依据 (1) 1.2编制原则 (1) 2工程概况 (1) 2.1项目工程简介 (1) 2.2公交站候车亭施工内容 (2) 3施工总体部署 (3) 3.1现场准备 (3) 3.1.1主要材料 (3) 3.1.2 人员配备情况 (3) 3.1.3机械 (3) 3.2施工流程 (4) 3.2.1 工程总施工顺序安排 (4) 3.2.2 基础施工 (4) 3.2.3 主体结构工程 (4) 3.3基础施工 (4) 3.3.1 施工测量 (4) 3.3.2 基础施工方案 (4) 3.4主体施工方案 (6)
3.4.1 主体顶棚结构施工方法 (6) 3.4.2 主体灯箱结构施工方法 (9) 3.5电路电器安装工艺 (9) 4 安全保证措施 (10)
公交站候车亭施工方案 1编制依据 1.1文件依据 1、临汾市滨河西路与彩虹桥、景观大道立交桥项目工程设计图纸。 1.2编制原则 1、严格遵守国家有关政策、法律、法规和守则。 2、采用可靠的工艺、材料、设备，力求工艺成熟，可操作性强。 3、根据本项目的设计成果，结合工程的地质、气象条件及工程规模、技术特点、工期要求、工程造价多方面综合确定。 4、通过合理有效的资源组织，力求缩短工期，为本项目提供有力保障。 5、统筹安排，突出重点、难点工序，优化施工方案，合理安排施工进度计划，合理配置施工所需人、材、机具设备，实行标准化作业，组织连续均衡生产，做好工序衔接，紧张有序，加强施工监控，确保工程质量。 2工程概况 2.1项目工程简介 临汾市滨河西路与彩虹桥、景观大道立交桥项目作为临汾市重点工程，以完善城市功能为立足点，进一步加快基础设施建设，通过完善区域化、科学化交通组织，有效地将滨河西路（南北向）、景观大道及规划九路(东西向)这三条主要通道紧密地连接在一起。项目的建成将该区域过境交通与到发交通分离，有助于改善区域交通运行效率；提高改善新医院周边交通出行环境；同时景观大道节点的互通立交能够快速的疏解到发临汾西站的交通流，提高进出临汾西站的交通效率，改善当地居民的出行条