考虑机会充电与行程时间可靠性的区域多车型电动公交调度优化

来源：交通运输系统工程与信息杂志2024年第4期北京时间：

作者：姚恩建, 王鑫, 刘莎莎, 杨扬, 李成

单位：1. 北京交通大学，a.综合交通运输大数据应用技术交通运输行业重点实验室，b.交通运输学院，北京100044；2. 交通运输部科学研究院，城市公共交通智能化交通运输行业重点实验室，北京100029

摘要：为提高电动公交系统运营效率，降低运营成本，本文提出一种考虑机会充电和行程时间可靠性的电动公交调度优化方法。首先，基于区域调度场景，提出在线路始末站配备快速充电桩，利用车次接续时间进行机会充电的策略；然后，考虑行程时间的随机波动，以表征特定可靠性的预留行程时间作为模型输入生成调度方案，同时，将发车延误成本纳入目标函数中，综合考虑公交企业从规划到运营阶段的整体效益，构建以总成本最小为目标的区域多车型电动公交调度优化模型，针对模型特点，设计自适应大邻域搜索算法进行求解；最后，以北京市大兴区4条公交线路为例，验证模型和算法的有效性。结果表明：基于本文方法得到的最优调度方案相较于传统单线路单车型调度方案，能使企业日均总成本下降37.93%，平均每辆车的发车延误时长减少5.63 min，说明本文所提方法能有效降低企业成本，提升公交系统可靠性。相较于不考虑机会充电和行程时间可靠性的区域多车型运营模式，本文最优方案能使总成本下降28.67%。此外，通过灵敏度分析，建议公交企业以240kW的充电功率进行快速充电资源的配置，以90%的行程时间可靠性进行电动公交调度方案的编制。

关键词：城市交通,区域调度,自适应大邻域搜索,电动公交,机会充电,行程时间可靠性

基金资助：国家自然科学基金 (52172312, 52302382)；交通运输部科学研究院，城市公共交通智能化交通运输行业重点实验室开放课题 (2022-APTS-03)。