優(yōu)化機場出租車資源配置的方案

摘? 要：隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，民航以其出色的速度受到了許多旅客的青睞。隨著旅客人數(shù)的增長，各大機場的運力供應(yīng)以及周邊道路的通行保障能力正在接受一次次的考驗。而出租車作為常見的交通工具之一，以其靈活、易于找尋的特點成為了多數(shù)游客前往市區(qū)的選擇，機場也一般設(shè)有出租車停靠點方便游客和司機。但現(xiàn)實中常常出現(xiàn)的情況是，旅客排起長隊等待出租車來到，或是出租車排隊接客，這種資源分配的不平衡嚴(yán)重影響了司機的收益和乘客的時間安排。

關(guān)鍵詞：Matlab 遺傳算法

在某些時候，經(jīng)常會出現(xiàn)出租車排隊載客和乘客排隊乘車的情況。設(shè)機場“乘車區(qū)”現(xiàn)有兩條并行車道，我們設(shè)置合理的“上車點”，在保證車輛和乘客安全的條件下，使得總的乘車效率最高，列出使得若干乘客從上車點到出租車的距離之和最小的目標(biāo)函數(shù)。作出多個假設(shè)以簡化模型同時保證乘客乘車安全。完成相關(guān)參數(shù)設(shè)置后，對最優(yōu)距離進行求解，以上車點到車道出口的距離設(shè)為自變量，并用該變量表示其他參量，列出乘客步行距離總和。利用 Matlab 遺傳算法進行優(yōu)化求解得出的距離便可以表示“上車點”的位置關(guān)系，同時滿足了總的乘車效率達到最高。

1.關(guān)于機場“乘車區(qū)”的相關(guān)假設(shè)：

①分批放行 n 輛出租車，全部離開后再放行下一批。

②“上車點”固定，排隊中未搭載乘客的出租車也固定，并等待乘客上車。

③一個出租車只搭載一名乘客。

④兩條并行車道為直線車道，且出租車在行駛中單向行駛，不會出現(xiàn)掉頭等情況。

2.對于機場“乘車區(qū)”并行車道的分析

對于一般機場“乘車區(qū)”內(nèi)的兩條并行車道，目標(biāo)是設(shè)置合理的“上車點”和合理的出租車、乘客安排方案，保證完成乘車區(qū)內(nèi)安全高效的調(diào)度^[1]。下面給出示意圖：

2.1資源配置的求解過程

設(shè)一輛汽車的長度為 2m，道路寬度為 2m，每條車道只能供一列汽車單向行駛。

設(shè)上車點與出租車隊列終點的距離為 x（m），之間隔了M輛出租車，我們假設(shè) 乘客按照排隊的先后順序依次選擇出租車，每位乘客都選擇離自己最近的且沒有被其他乘客選擇的出租車。假設(shè)共有 n 位乘客，m 輛出租車，均勻地停靠在指定的區(qū)域，出租車隊列的長度為 L，則每條車道上停著m/2輛出租車，di表示第i位乘客到達自己選擇的出租車所需的步行距離，表示所有乘客都搭上出租車所需的步行總距離。

其中，由于乘客會優(yōu)先選擇離自己近的出租車，因此在乘車點與出租車隊列終點之間的 M 輛車一定會優(yōu)先坐滿，其關(guān)于上客點對稱的 M 輛車也會坐滿，乘客會接著考慮位于另一車道上的 2M 輛車，因其需要橫過馬路的額外距離。若這 4M 輛車仍然不能滿足乘客的需求，那么就要考慮在縱向距離上更加遙遠的其余車了。

n>4M 時，乘客數(shù)量多于出租車數(shù)量，在離上客點較近的 4M 輛車坐完之后要接著考慮更遠的車。

2M

n<2M 時，較近的車道的 2M 輛車也坐不滿，乘客只需按照就近原則選擇坐車即可，此時乘客的總距離與 M 無關(guān)，按照模型假設(shè)，乘客步行的總距離一定是最短的。

對于前兩種情況，我們使用 MATLAB 進行了遺傳算法的仿真^【2】，得到的圖形如下。

橫軸表示自變量 M，即“上車點”與出租車隊列終點的距離，縱軸表示所有乘客搭上出租車的步行總距離，由圖可以看出，在這一情況下，當(dāng) M 取8 時乘客的步行總距離最短，此時“上車點”與車道出口的距離是 8*2=16m。圖 3 是乘客數(shù)量位于[2M，4M]之間的情況，可以看出步行的總距離相比于上面明顯減少，在 M=4 時近似取得步行總距離的最小值，此時“上車點”與車道出口的距離是 2*4=8m。

考慮實際情況，一輛車長約 2 米，所以針對上述兩種乘客數(shù)量情況“上車點”應(yīng)設(shè)置在大約距離車道出口 4 輛或 8 輛車長的位置，即較為靠近車道出口的位置。

參考文獻

[1]? 切實解決機場出租車亂象，緩解乘車難[J].協(xié)商論壇，2013，（8）：30

[2]? 程杰，唐智慧，劉杰，等.基于遺傳算法的動態(tài)出租車合乘模型研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報（交通科學(xué)與工程版），2013，37（1）：187-191.

作者簡介：王子豪，男，（1998.12.4-），河北邢臺人，現(xiàn)于南京理工大學(xué)攻讀學(xué)士學(xué)位，目前主要從事于電子信息雷達相關(guān)的專業(yè)研究。