第四章 、 系統測試
4.3 系統彈性分析
暨資料收集與建立後,本研究將進行系統彈性之測試,一些系統假設及限制 之說明如下,在目標函數 3.5 式中,起先各決策項目的權重係由本研究自行設定,
因此在分區模式求解的階段,假設各個決策項的權重值均可視分區的結果而做後 續的大小調整,以改變各因素對決策目標的影響,以驗證分區模式之彈性,視其 能否規劃出符合使用者偏好的分區形式。
在起始解方面,本研究為了簡化測試的複雜性,所以直接指定招呼站附近的 路段作為起始解,接著再經由目標值的改善方式將尚未被劃分的路段作合併。各 招呼站空間分佈與起始解設定如圖 4.3 所示:
圖 4.3 招呼站空間分布示意圖
在剛開始設定權重大小時,以滿足各分區最大載客量為路段合併的優先考 量,因此在目標函數 3.5 式中,給定權重值γ 較大的數值,使得各分區包含的範 圍能夠持續擴大;而代表分區間差異程度的權重值α 與β,則分別給予較小的數 值;此外,在決策項目中為了加強形狀因子的限制程度,則給予目標函式中的權 重值δ 較大數值,以確保得到的分區形狀較具規則。在選擇候選路段方面則是考 慮整個路網範圍的路段,即尋找對目標值改善最大的路段合併方式作為鄰近最佳 解的挑選方案。根據上述的說明後,本研究即可利用先前的分區模式並結合禁忌 搜尋法求得招呼站之服務分區結果,以下就以測試的結果進行分析。
初步測試結果如圖 4.4,各個招呼站的統計資料如表 4.2 所示。從圖 4.4 中可 發現被虛線所框起來的分區,對應表 4.2 中編號第 19 個招呼站,在乘客平均等 候時間的統計資料上明顯高於其他招呼站,此現象說明該分區的結果不甚理想,
就現況而言,圖 4.4 中招呼站 K 的所在位置能服務的範圍過大,對於範圍邊界所 產生的需求較不可能予以派遣,原因是乘客所需等待的時間過長,車行人員則會 以最近空車作為派遣任務的優先考量。
因此,本研究必須對現有的分區結果進行調整,而採取的方式為調整目標函 式中γ 的大小,重新給予其較小的數值,並將α 值加大,增強乘客平均等候時間 差異對於目標值的影響程度,使得路段可以重新合併或指派給虛擬招呼站服務,
並假設其餘條件不變。改變上述權重值後的分區結果如圖 4.5 所示。由圖 4.5 可 知,修正後的權重值對於分區的結果會有所改變,從圖 4.5 中可以明顯看出原本 較不合理的招呼站服務分區有得到改善。
圖 4.4 招呼站服務分區示意圖(1)
圖 4.5 招呼站服務分區示意圖(2)
表 4.2 招呼站服務分區統計資料表
圖 4.6 招呼站服務分區示意圖(3)
從圖 4.6 可知,將需求權重值加大後,虛線部分代表市區附近的招呼站分區 明顯縮小了,由於市區附近的顧客需求較為密集,其路段上的顧客需求強度明顯 高於其他的招呼站分區範圍,因此,為了避免各個招呼站分區內的載客服務量差 異太大,各分區會經由模式中路段的重新合併來進行改善。
招呼站的服務分區劃分並無統一的標準,完全經由管理者自行決定需要的分 區結果,而目前的分區方式多是經由人工方式劃分,較缺乏一客觀的方法。經由 上述的測試結果可知,本研究提供使用者可以利用調整權重值的方式,讓使用者 設定以產生期望之分區結果,權重值的調整將會影響到服務分區的劃分結果,本 研究整理相對應的說明如表 4.3 所示。
表 4.3 各權重值對於分區結果之影響說明
權重值 影響之決策項目 調整結果
γ 招呼站之總載客服務量 增加此值對應之分區服務範圍會 擴大,如圖 4.4 所示。
α 分區間乘客平均等候時間差異 增加此值會使得分區間乘客平均 等候時間差異縮小,如圖 4.5 所示。
β 分區間的載客服務量差異 增加此值將改善各分區間之載客 服務量差異,如圖 4.6 所示。
δ 招呼站服務分區之形狀因子 增加此值將使得分區結果更趨近 於規則形狀(方形或圓形)。