一 问题的重述
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路线情况,一个工作日两个方向上下车的乘客数量统计表如表1、表2所示。已知调度要求如下:
该条公交线路上行方向共14站,下行方向共13站,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%。 需要解决的问题:
(1)为该线路设计一个便于操作全天(工作日)的公交车调度方案,包括两个起点的发车时刻表;一共需要多少辆车;这个方案以怎样的程度照度到了乘客和公交公司双方的利益:等等。
(2)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。
二 问题的分析
本问题需要从顾客与公交公司两方面利益下手,从而制定使双方都满意的公交调度方案。从顾客角度考虑,顾客做希望的是公交等待时间较少、公交上超载程度越小越好;从公交公司的角度考虑,公交公司希望在能满足交通需求的条件下,公交公司所安排的公交数量越少越好,从而满足公交公司利润最大。仅考虑提高公交公司的利益,只要提高公交车的满载率即可,运用数据分析法很容易得到其分配方案;仅考虑方便顾客出行,增加公交车数量即可,运用统计法,我们可以很容易的得到其调度方案。在对这两方面进行分析以后,我们考虑公交公司和顾客的满意度,在保障运行通畅的情况下,我们选用最合理的调度方案。显然这两方案是对立,于是本题将分成两部分进行分析:
(1)公司经济利益用公司满意度表示,记为:mg;