使用python编写一份模拟退火算法来优化公交车当天的发车时刻的代码,要求考虑每日不同的时间段以及客流量的变化,同时把我需要输入的数据在代码旁边注释清楚,结果要求可以输出客流量变化图标和当天的发车时刻表,时刻表要细化到分钟

时间: 2024-05-10 17:15:06 浏览: 6
以下是一份简单的模拟退火算法来优化公交车发车时刻的 Python 代码,该代码考虑了每日不同的时间段以及客流量的变化。 ```python import random import math import matplotlib.pyplot as plt # 客流量数据,每小时的客流量,共24小时 passenger_data = [10, 20, 30, 50, 60, 80, 100, 120, 150, 180, 200, 180, 150, 120, 100, 80, 60, 50, 30, 20, 10, 5, 5, 5] # 时间段数据,每个时间段的起始时间和结束时间,以及每个时间段的发车间隔 time_data = [ {"start": "06:00", "end": "08:00", "interval": 5}, {"start": "08:00", "end": "10:00", "interval": 6}, {"start": "10:00", "end": "17:00", "interval": 10}, {"start": "17:00", "end": "20:00", "interval": 7}, {"start": "20:00", "end": "22:00", "interval": 8}, {"start": "22:00", "end": "24:00", "interval": 10}, ] # 计算总客流量 total_passenger = sum(passenger_data) # 计算每分钟平均客流量 avg_passenger_per_minute = total_passenger / (24 * 60) # 生成初始解 initial_solution = [] for time_slot in time_data: start = int(time_slot["start"].split(":")[0]) * 60 + int(time_slot["start"].split(":")[1]) end = int(time_slot["end"].split(":")[0]) * 60 + int(time_slot["end"].split(":")[1]) interval = time_slot["interval"] num_buses = math.ceil((end - start) / interval) for i in range(num_buses): # 随机生成发车时间 initial_solution.append(random.randint(start, end)) # 计算初始解的客流量 def calculate_passenger(solution): passenger_per_slot = [0] * len(time_data) for i in range(len(time_data)): time_slot = time_data[i] start = int(time_slot["start"].split(":")[0]) * 60 + int(time_slot["start"].split(":")[1]) end = int(time_slot["end"].split(":")[0]) * 60 + int(time_slot["end"].split(":")[1]) interval = time_slot["interval"] for j in range(len(solution)): if solution[j] >= start and solution[j] < end: passenger_per_slot[i] += passenger_data[solution[j] // 60] passenger_per_slot[i] /= interval return sum(passenger_per_slot) # 计算温度 def temperature(current_temperature, iteration): return current_temperature * 0.95 ** iteration # 计算新解 def get_new_solution(current_solution, current_temperature): new_solution = current_solution.copy() index = random.randint(0, len(new_solution) - 1) new_solution[index] = random.randint(0, 24 * 60 - 1) delta = calculate_passenger(new_solution) - calculate_passenger(current_solution) if delta > 0: return new_solution else: if math.exp(delta / current_temperature) > random.random(): return new_solution else: return current_solution # 模拟退火算法 def simulated_annealing(initial_solution, initial_temperature): current_solution = initial_solution current_temperature = initial_temperature best_solution = current_solution best_score = calculate_passenger(current_solution) iteration = 0 while current_temperature > 0.01: new_solution = get_new_solution(current_solution, current_temperature) new_score = calculate_passenger(new_solution) if new_score > best_score: best_solution = new_solution best_score = new_score current_solution = new_solution current_temperature = temperature(current_temperature, iteration) iteration += 1 return best_solution # 优化求解 best_solution = simulated_annealing(initial_solution, 1000) # 输出时刻表 time_table = [0] * (24 * 60) for i in range(len(best_solution)): time_table[best_solution[i]] += 1 for i in range(len(time_table)): if time_table[i] > 0: hour = i // 60 minute = i % 60 print("{:02d}:{:02d} - {:02d}:{:02d}".format(hour, minute, hour, minute + 5 * time_table[i])) # 输出客流量变化图表 passenger_per_minute = [0] * (24 * 60) for i in range(len(passenger_data)): for j in range(60): passenger_per_minute[i * 60 + j] = passenger_data[i] / 60 plt.plot(passenger_per_minute) plt.show() ``` 在上述代码中,`passenger_data` 表示每小时的客流量,共24小时。`time_data` 表示每个时间段的起始时间和结束时间,以及每个时间段的发车间隔。代码中使用模拟退火算法来优化公交车的发车时刻表,以最大化客流量。同时,代码还输出了客流量变化图表和当天的发车时刻表,时刻表细化到分钟。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

使用 prometheus python 库编写自定义指标的方法(完整代码)

主要介绍了使用 prometheus python 库编写自定义指标的方法,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下
recommend-type

python 随机森林算法及其优化详解

优化随机森林算法,正确率提高1%~5%(已经有90%+的正确率,再调高会导致过拟合) 论文当然是参考的,毕竟出现早的算法都被人研究烂了,什么优化基本都做过。而人类最高明之处就是懂得利用前人总结的经验和制造的...
recommend-type

Python实现Canny及Hough算法代码实例解析

主要介绍了Python实现Canny与Hough算法代码实例解析,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下
recommend-type

Python实现简单层次聚类算法以及可视化

主要为大家详细介绍了Python实现简单层次聚类算法以及可视化,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
recommend-type

使用Python来做一个屏幕录制工具的操作代码

本文给大家分享使用Python来做一个屏幕录制工具,通过实例代码给大家介绍的非常详细,具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

MATLAB柱状图在信号处理中的应用:可视化信号特征和频谱分析

![matlab画柱状图](https://img-blog.csdnimg.cn/3f32348f1c9c4481a6f5931993732f97.png) # 1. MATLAB柱状图概述** MATLAB柱状图是一种图形化工具,用于可视化数据中不同类别或组的分布情况。它通过绘制垂直条形来表示每个类别或组中的数据值。柱状图在信号处理中广泛用于可视化信号特征和进行频谱分析。 柱状图的优点在于其简单易懂,能够直观地展示数据分布。在信号处理中,柱状图可以帮助工程师识别信号中的模式、趋势和异常情况,从而为信号分析和处理提供有价值的见解。 # 2. 柱状图在信号处理中的应用 柱状图在信号处理
recommend-type

用Spring boot和vue写一个登录注册界面

好的,这是一个比较常见的技术问题,我可以为您提供一些参考资料和思路。首先,您可以使用Spring Boot作为后端框架来处理用户认证和注册的逻辑,比如使用Spring Security实现用户登录认证。同时,您还需要设计相应的数据模型和数据库表结构来存储用户信息。在前端方面,您可以使用Vue.js作为框架来构建登录注册页面,使用Axios来发起API请求并和后端进行交互。当然,在实现过程中,还需要考虑一些具体细节,比如数据校验、安全性和用户体验等方面。希望这些信息能够帮助到您。
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。