1. 研究目的与意义（文献综述）

2. 研究的基本内容与方案

2研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

2.1选题实际情况描述

　　目前由于国内高校校区较为分散、校区过大、学生数量多且往返各校区非常频繁等问题，城市交通已经无法满足高校师生在学校内的出行要求，因此国内高校普遍使用校车来解决在校师生的出行问题。但是随之而来的也有一些问题，比如校车发车时间与学生出行时间不完全匹配，校车有时过载、有时未坐满，有时学生需要长时间等待校车，高峰期校车路线拥堵造成学生上课迟到等等。本文以武汉理工大学马房山校区为例，发现武汉理工大学校车运行存在的诸多问题并提出解决方案。

　　武汉理工大学马区由四个校区，五个学生居住点组成，校车往返于这五个居住点。地图如附件所示：

武汉理工大学后勤保障出给出的行车路线和时间安排为：

车辆类型	东院发车时间	南湖发车时间
大巴二辆	7∶30 11∶30 13∶30 17∶10	8∶10 12∶00 14∶10 17∶50
中巴二辆对开	9∶30	9∶55

（路线安排见附件）（注：校车只在周一到周五运行，周末停运，节假日也停运）

　　但根据实际情况和我多年乘坐校车的经验来看，此安排只具有参考意义，实际上校车的运行与上面有很大不同，这其实也是根据实际情况做出的相应调整。

　　实际情况是，周一至周五每天早上7∶00左右东院和南湖即有校车出发，然后往返接送学生，坐满即发车（大巴有45座，中巴有19座），由于高峰期学生太多，所以往往一辆大巴可以载55人左右，中巴可载25人左右。在早上8∶00之前，四辆大巴和二辆中巴都在东院和南湖之间往返，直到8∶00上课（有时由于交通拥堵会出现延误现象）。然后分别会有一辆大巴和一辆中巴在南湖和东院等待，此时随时可上车，但一般会等到9∶40左右才会走，因为期间上车的学生很少，而9∶40下课会有大量学生去往别的校区。之后到11∶50左右，南湖和东院分别有一辆大巴和一辆中巴发车。午休时间不发车，直到13∶10左右东院和南湖都开始发车，坐满即走。下午的情况和上午类似，15∶40下课有一次小高峰，东院和南湖分别有一辆大巴和一辆中巴发车，17∶40放学是一次高峰，但人数没有早上多，因此没有固定的班车，通常有大巴或中巴在东院和南湖等待，坐满即走。而关于校车的路线，高峰期（上学和放学）校车一般按照既定路线行驶，而平时校车师傅会询问车上同学要去的地方，若没有去升升公寓的同学，则校车会直接跳过升升公寓，走南湖和鉴湖之间的地下通道。

综上所述，马房山校区总共有校车大巴12辆，中巴3辆。校车的发车时间大概从早上7∶00开始，下午18∶00结束，期间有四次高峰，分别是7∶00～8∶00,11∶50,13∶00～14∶00,17∶40，还有两次小高峰，分别是9∶40,15∶40，其余时间段有校车等候，人满即走。校车路线有两条，根据车上学生目的地有无升升公寓决定，路线见附件。 2.2现阶段校车运行存在的问题

　 目前我校马区的校车运行基本能满足师生的校内出行需求，但仍存在许多的或大或小的问题，根据我的实际经历和对同学们的问卷调查来看，主要问题有这些：①早高峰道路拥堵，使得校车在路上延误的时间较长，耽误上课；②高峰期乘车学生太多，而校车太少，导致乘车等待时间过长，或者根本搭不到车；③在非高峰期要等到坐满才发车，早上车的同学会等待较长的时间；④高峰期载人过多，存在安全隐患；⑤有同学晚上会跨校区上选修课，而晚上搭不到校车；⑥发车时间不固定；⑦学校有十二辆大巴和三辆中巴，而不可能同时运行，这就造成了校车资源的浪费；⑧发车时间和路线不固定，安排较为混乱。

2.3初步方案

在此设计中我打算在实际调查、收集相关信息的基础上，采用蚁群算法和启发式算法相结合来综合解决武汉理工大学校车调度优化问题，其中主要用蚁群算法解决校车的路径优化问题，用启发式算法解决发车时间、成本等其他问题，并根据现有条件对校车的站点、发车时刻、数量进行改进。主要章节分为：

第一章：绪论。主要介绍该选题的研究背景、目的和意义，以及国内外的文献综述；

第二章：实地调研。实地考察武汉理工大学校车运营的路线、发车时间、校车数量、成本、学生意见等问题，收集信息，为建模优化做准备。

第三章：算法介绍。简要介绍蚁群算法和启发式算法的框架、原理、步骤及求解方法。

第四章：数学建模。在手机原始数据的基础上设置优化目标、约束条件，完成数学建模。

第五章：模型求解。对所建模型进行求解，得出初步优化方案。

第六章：结果讨论。对所求结果进行分析，讨论其可行性，并考虑其继续优化的可能性。

第七章：优化结果。得出最终的优化结果。

2.4技术方案

本设计在实地调研获取原始数据的基础上，对研究问题进行数学建模，采用的建模方法为蚁群算法和启发式算法，用于解决校车的路径、发车时间、经济性等问题，同时结合flexsim仿真软件对校车运行进行仿真，使优化更为清晰明了。

3. 研究计划与安排

3进度安排

3月12号前: 取消在学分清理中不符合毕业设计(论文) 准入制度的学生选题志愿;

3月25号前:学生上传开题报告，指导教师对开题报告进行评阅审核;

4. 参考文献（12篇以上）

参考文献

[1 ]刘文. 校车优化调度算法及模型研究[j ].清华大学学报（自然科学版），2013，53（2）:125-135.

[2]郑秋群，王琪，王楚菡，等. 基于泊松过程的校车优化调度问题研究[j].软件导刊，2017，03（16）:226-232.