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)公交的補充，通過遺傳算法等技術(shù)滿足乘客不同場景下的精準需求，遺傳算法是一類借鑒生物界自然選擇和自然遺傳機制的隨機搜索算法，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

首先建立目標函數(shù)對模型進行設(shè)計，通過二進制編碼形式進行初始化，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算方法，很大程度上決定了遺傳進化的效率，常見的編碼方法包括二進制編碼、浮點編碼、字符編碼和順序編碼。產(chǎn)生初始種群：初始種群隨機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)度進行搜索。適應(yīng)度是描述個體性能的主要指標，根據(jù)適應(yīng)度的大小，對個體進行優(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行操作，根據(jù)個體適應(yīng)度值的大小進行選擇，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、路等因素考慮進去，運用科學(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到標準即可開線，同時對運營線路類型、站點設(shè)置、車型等信息進行分析，確定開通線路。線路運營過程中需要不斷對線路進行評估優(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。