数学建模期末作业-机场出租车问题.docx

摘要： 本论文主要探讨了机场出租车管理的问题，旨在通过数学建模的方法提出解决方案。作业由三位学生完成，属于信息与计算科学专业的课程作业，由教师戴红兵指导。论文涉及三个具体问题，分别是出租车司机的接客决策、机场出租车调度优化以及乘客等待时间的减少。在模型构建过程中，运用了决策树模型，并结合MATLAB软件进行求解。 一、问题重述： 问题一关注的是出租车司机如何根据当前情况决定是否接受乘客。问题二涉及机场出租车调度的优化策略，以提高出租车利用率和乘客服务效率。问题三旨在降低乘客在机场的等待时间，提高乘客满意度。 二、问题分析： 2.1 问题一的分析： 出租车司机接客决策是一个复杂的过程，需考虑当前载客量、目的地、行驶时间等因素。通过构建决策树模型，可以将这些因素量化，帮助司机做出最优选择。 2.2 问题二的分析： 机场出租车调度优化可能包括合理分配出租车到不同的接送区、预测需求波动以及调整出租车进入机场的频率。数学模型可以模拟这些变量，以最小化空驶率和乘客等待时间。 2.3 问题三的分析： 降低乘客等待时间可能需要改进出租车调度系统，例如引入预约系统、实时更新出租车位置信息等。这需要深入研究乘客流量模式并制定相应策略。 三、符号说明： 论文中可能涉及到的符号包括但不限于：N（出租车总数）、D（乘客需求量）、T（出租车平均服务时间）、W（乘客平均等待时间）、P（乘客满意度评分）、R（司机收益）、Q（出租车利用率）等。 四、模型的建立与求解： 4.1 问题一模型的建立与求解： 模型基于决策树理论，通过四个层次分析：判断结果层（Z），收益值决策层，收益影响层，时间影响层。利用MATLAB进行模拟计算，以确定最佳接客策略。 4.1.1.1 出租车司机接客决策树模型第一层判断结果层（Z）：此层确定了决策树的最终结果，即司机是否接受乘客。 4.1.1.2 出租车司机接客决策树模型第二层收益值决策层：计算不同决策的预期收益，如乘客支付的费用、油费和时间成本。 4.1.1.3 出租车司机接客决策树模型第三层收益影响层：进一步细化收益影响因素，如距离、乘客数量等。 4.1.1.4 出租车司机接客决策树模型第四层时间影响层：考虑时间成本，如拥堵、返回机场的时间等。 4.1.2 问题一模型的求解：通过MATLAB编程实现决策树模型，进行模拟计算，得出最优策略。 4.2 问题二的建立与求解： 对于问题二，可能需要构建线性规划模型或动态调度模型，通过调整参数来优化出租车调度，实现车辆和乘客的最佳匹配。 4.2.1 问题二模型的建立与求解：同样利用MATLAB，结合实际数据，解决出租车调度的优化问题。 综上，该数学建模作业通过对机场出租车问题的深入分析和模型构建，为解决实际运营中的问题提供了理论支持和求解方法。借助MATLAB等工具，可以实现模型的数值求解，为实际操作提供参考。