多车型混编公交车队发车时刻及车型联合优化

作     者：王晓伟 吴松屿 曹恺 杨彦鼎 李洋 WANG Xiao-wei;WU Song-yu;CAO Kai;YANG Yan-ding;LI Yang

作者机构：湖南大学机械与运载工程学院湖南长沙410082 湖南大学无锡智能控制研究院江苏无锡214123 东风悦享科技有限公司湖北武汉430058 清华大学车辆与运载学院北京100084 

出 版 物：《中国公路学报》 (China Journal of Highway and Transport)

年 卷 期：2024年第37卷第6期

页      面：253-266页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2021YFB2501800) 湖南省科技创新计划项目(2022RC1033) 

主　　题：交通工程 公共交通 电动公交 公交时刻表 多车型 多目标优化 

摘      要：相较于传统燃油公交,电动公交系统在车辆续航里程、车型配置及运营经济性上差异较大,现有公交时刻表优化方法较少考虑时变客流需求、非均匀发车时刻及车型配置等多种因素的影响,难以兼顾乘客出行体验与公交运营成本。面向多车型混编的电动公交运营场景,针对现有两阶段优化模型在灵活性和最优性方面存在不足的问题,提出一种公交发车时刻和车型配置联合优化方法。该方法以最小化乘客平均等待时间和公交运营成本为目标,考虑线路所需车队规模的影响,并以此建立多目标公交时刻表优化模型。其次,采用改进遗传操作的NSGA-Ⅱ(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-Ⅱ)求解该模型,以得到该问题的Pareto最优解集,并从中筛选出代表服务优先、成本优先及均衡模式3种不同效益偏好的时刻表方案。最后,基于实际公交线路验证所提出的时刻表优化模型及其求解算法的有效性和适应性。结果表明:所提方法可得到符合客流需求变化规律且代表不同效益偏好的时刻表方案;与两阶段模型相比,该方法在均衡模式下的优化方案可减少乘客平均等待时间12.8%,降低线路运营成本5.7%,能够综合提升公交服务水平并改善运营经济性。