公交车排班问题matlab

时间: 2023-11-29 13:46:24 浏览: 52
公交车调度排班优化是城市公交运营中一个重要的问题,它涉及到如何合理安排公交车辆的运营时间表和司机的工作班次,以最大程度地满足乘客需求、提高运营效率和降低成本。MATLAB是一种强大的数学计算软件,可以用于解决各种优化问题,包括公交车调度排班优化问题。以下是一个使用MATLAB和遗传算法来解决公交车调度排班优化问题的示例代码: ```matlab % 设置参数 numBuses = 5; % 公交车数量 numDrivers = 10; % 司机数量 numShifts = 3; % 班次数量 numDays = 7; % 运营天数 popSize = 50; % 种群大小 numGen = 100; % 迭代次数 % 初始化种群 pop = zeros(numBuses*numShifts*numDays,numDrivers); for i = 1:popSize for j = 1:numBuses*numShifts*numDays pop(j,randperm(numDrivers,1)) = 1; end end % 计算适应度 fitness = zeros(popSize,1); for i = 1:popSize schedule = reshape(pop(i,:),[numBuses*numShifts,numDays,numDrivers]); fitness(i) = calculateFitness(schedule); end % 进化 for i = 1:numGen % 选择 parents = selectParents(pop,fitness); % 交叉 offspring = crossover(parents); % 变异 offspring = mutate(offspring); % 计算适应度 offspringFitness = zeros(size(offspring,1),1); for j = 1:size(offspring,1) schedule = reshape(offspring(j,:),[numBuses*numShifts,numDays,numDrivers]); offspringFitness(j) = calculateFitness(schedule); end % 合并种群 pop = [pop;offspring]; fitness = [fitness;offspringFitness]; % 选择下一代 [fitness,idx] = sort(fitness,'descend'); pop = pop(idx(1:popSize),:); end % 输出最优解 bestSchedule = reshape(pop(1,:),[numBuses*numShifts,numDays,numDrivers]); disp(bestSchedule); % 计算适应度函数 function fitness = calculateFitness(schedule) % 计算每个司机的工作时间 driverTime = sum(sum(schedule,1),2); driverTime = squeeze(driverTime); % 计算每个公交车的工作时间 busTime = sum(sum(schedule,2),3); busTime = squeeze(busTime); % 计算适应度 fitness = sum(driverTime>8) + sum(busTime>10); end % 选择函数 function parents = selectParents(pop,fitness) % 轮盘赌选择 prob = fitness/sum(fitness); cumProb = cumsum(prob); parents = zeros(size(pop)); for i = 1:size(pop,1) r = rand(); idx = find(cumProb>=r,1); parents(i,:) = pop(idx,:); end end % 交叉函数 function offspring = crossover(parents) % 单点交叉 offspring = zeros(size(parents)); for i = 1:2:size(parents,1) r = randi(size(parents,2)-1); offspring(i,:) = [parents(i,1:r),parents(i+1,r+1:end)]; offspring(i+1,:) = [parents(i+1,1:r),parents(i,r+1:end)]; end end % 变异函数 function offspring = mutate(parents) % 随机变异 offspring = parents; for i = 1:size(offspring,1) if rand()<0.01 j = randi(size(offspring,2)); offspring(i,j) = 1 - offspring(i,j); end end end ```

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