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04.06.2018 | Focus

A minimum-cost model for bus timetabling problem

Zeitschrift:
Soft Computing
Autoren:
Haitao Yu, Hongguang Ma, Changjing Shang, Xiang Li, Randong Xiao, Yong Du
Wichtige Hinweise
Communicated by P. Angelov, F. Chao.

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

In urban traffic, a bus’ running speed is greatly influenced by the time-dependent road conditions. Based on historical GPS data, this paper formulates a bus’ running speed between each pair of adjacent stops as a step function. A minimum-cost timetabling model is proposed, in which the total operation cost consists of the cost for a fixed setup and that for variable fuel consumption. Furthermore, a genetic algorithm with self-crossover operation is used to optimize the proposed integer nonlinear programming model. Finally, a real-world case study of Yuntong 128 bus line in Beijing is presented. Comparisons among popular timetabling models are given, involving time-dependent running speed, minimum running speed, maximum running speed and average running speed. The results demonstrate that the consideration of time-dependent running speed is helpful to improve the prediction accuracy of the fuel consumption cost by around 12.7%.

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