定制公交是在滿足乘客多元化出行需求的導(dǎo)向下，根據(jù)乘客需求，在特定時間、地點(diǎn)接送乘客的一種創(chuàng)新公交服務(wù)模式。為滿足乘客多元化的定制需求，提高定制公交的時效性和舒適性，需要采用遺傳算法解決此類組合優(yōu)化問題。

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概述

定制公交作為常規(guī)公交的補(bǔ)充，通過遺傳算法等技術(shù)滿足乘客不同場景下的精準(zhǔn)需求，遺傳算法是一類借鑒生物界自然選擇和自然遺傳機(jī)制的隨機(jī)搜索算法，是一種有效解決最優(yōu)化問題的方法。遺傳算法采用概率化的尋優(yōu)方法，能自動獲取和指導(dǎo)優(yōu)化的搜索空間，自適應(yīng)地調(diào)整搜索方向，不需要確定的規(guī)則，算法包括編碼、初始群體、適合度函數(shù)、遺傳操作和控制參數(shù)。

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遺傳算法的主要流程

首先建立目標(biāo)函數(shù)對模型進(jìn)行設(shè)計，通過二進(jìn)制編碼形式進(jìn)行初始化，然后計算適度值并選擇新的臨界種群，根據(jù)交叉、變異對其進(jìn)行適度值計算，最后根據(jù)適度值篩選出最優(yōu)結(jié)果。

編碼：編碼是應(yīng)用遺傳算法的基本工作，也是設(shè)計遺傳算法時的一個關(guān)鍵步驟。編碼方法影響到交叉算子、變異算子等遺傳算子的運(yùn)算方法，很大程度上決定了遺傳進(jìn)化的效率，常見的編碼方法包括二進(jìn)制編碼、浮點(diǎn)編碼、字符編碼和順序編碼。產(chǎn)生初始種群：初始種群隨機(jī)生成的方法取決于編碼方法，首先盡量把握最優(yōu)解在整個問題空間所占的分布范圍，然后將初始種群設(shè)置在該分布范圍內(nèi)。

適應(yīng)度函數(shù)：適應(yīng)度函數(shù)的選取直接影響到遺傳算法能否找到最優(yōu)解，遺傳算法以適應(yīng)度函數(shù)為依據(jù)，利用種群個體的適應(yīng)度進(jìn)行搜索。適應(yīng)度是描述個體性能的主要指標(biāo)，根據(jù)適應(yīng)度的大小，對個體進(jìn)行優(yōu)勝劣汰，適應(yīng)度是驅(qū)動遺傳算法的動力。

選擇策略：選擇群體中最優(yōu)的個體產(chǎn)生新的種群，遺傳算法使用選擇算子對種群中的個體進(jìn)行操作，根據(jù)個體適應(yīng)度值的大小進(jìn)行選擇，適應(yīng)度高的個體大概率被遺傳到下一代種群中。

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定制公交算法設(shè)計

定制公交根據(jù)算法步驟合理解決線路開通、排班等問題，需要將人、車、路等因素考慮進(jìn)去，運(yùn)用科學(xué)算法解決公交調(diào)度問題。后臺通過大數(shù)據(jù)分析，自動規(guī)劃匹配線路，同一時段同一方向達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)即可開線，同時對運(yùn)營線路類型、站點(diǎn)設(shè)置、車型等信息進(jìn)行分析，確定開通線路。線路運(yùn)營過程中需要不斷對線路進(jìn)行評估優(yōu)化。通過一系列算法生成合理的行車時刻表，行車時刻表決定了某條線路一天發(fā)出的班次總數(shù)，給出了每個班次的到離站時間，決定了主站發(fā)車的時間間隔，因此也就決定了乘客的平均候車時間，對乘客的服務(wù)質(zhì)量有著很大的影響。

適應(yīng)度計算公式：f(x)=x*sin(10*π*x)+2

選擇策略概率公式：

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結(jié)論

定制公交能夠滿足乘客多元化出行需求，提升公交服務(wù)質(zhì)量的同時，有效提高公交分擔(dān)率，緩解交通擁堵，隨著信息化技術(shù)的發(fā)展和算法的不斷優(yōu)化，基于遺傳算法的定制公交設(shè)計會更完善，更能最大化滿足乘客出行需求。