matlab0226 扬州市市公共自行车租赁服务系统规划模型研究

摘         要

本文研究的是扬州市经开区公共自行车的分配和调度优化问题，通过合理的分配方案和调度方案，以满足所有租赁点对自行车的数量需求及调度花费时间最少的要求。建立0—1规划模型，自行车分配调度模型，以及租赁网点设置模型，通过最小生成树算法和启发式搜索等求解，较好的实现了自行车服务系统的优化。

对于第一问，依据租赁点的需求和约束条件分配自行车；根据经纬度和Floyd算法求出各租赁点之间的距离，引入0—1变量表示租赁点间是否发生调度，采用最小生成树算法，经过租赁点的时间及装卸自行车的时间为权重，通过Matlab编程用避圈法求解最小生成树，求得的路径就是最佳行车路线，每辆车调度一次平均用时135分钟，完成一天的调度总时间为806分钟。 

对于第二问，约束为投入经费总数和租赁点自行车需求，目标是设置的租赁点能够覆盖更大的面积，而且整个调度花费时间较少，用excel将备选租赁点需求量由大到小排序，选取自行车需求较多且三个时间段需求相差小的网点，应用动态规划算法，设新增租赁点数为k,代入经费约束即可得到k值不大于28，通过调整新增租赁点采用启发式搜索求新增网点和车辆的合适分配方案，编程得出新增网点为26个，自行车总数697辆 。

对于第三问，通过增加调度车来减少调度时间，采用租赁点分区的思想，每辆调度车只在一个分区内调度，提高调度的效率。设新增调度车p辆，根据问题二的分配结果用问题一的模型计算调度花费的时间，各分区内都采用最小生成树算法求解最优调度路线，改变p值和分区，直到所有分区都能满足150分钟内调度完毕，即为新增调度车数。

关键词： Floyd算法  最小生成树 启发式搜索  0-1变量 Matlab编程 目录
一、 问题的背景与重述 2
1.1问题背景 2
1.2 问题重述 2
二、 问题分析 3
2.1问题一分析 3
2.2 问题二分析 3
2.3问题三分析 3
三 、问题的基本假设 4
四、符号规定 4
五、模型的建立与求解 5
问题一的模型： 5
问题二的模型 7
问题三的模型： 10
六、模型的分析和检验： 13
6.1. 模型的检验 13
6.2. 模型的优点 14
6.3. 模型的缺点 14
七、模型的推广 15
八、参考文献 15
九、附录： 15