考虑空间需求不均的模块化公交线路运行方案优化研究

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：易洪波, 刘昱岗, 王童语

单位：1. 西南交通大学，a.交通运输与物流学院，b.综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室，c.综合交通大数据应用技术国家工程实验室，成都611756；2.纽约大学阿布扎比分校，工程系，阿布扎比129188，阿拉伯联合酋长国

摘要：传统固定容量公交车辆难以应对公交线路上空间分布不均的需求。为解决这一问题，引入模块化公交车辆，通过编组与解编的方式实现车队在运行中的容量动态变化，以更贴合需求在空间上的变化。基于运行时空图重构的方法，建立描述模块化公交线路运行方案的优化模型，所构建模型为混合整数非线性规划(MixedInteger-Nonlinear Program, MINLP)模型，模型决策变量包括车队的运行方案以及模块化公交单元的运行方案。为方便求解，采用时间离散化手段，通过一系列方法将所构建的MINLP模型转化为易于求解的混合整数线性规划(MixedInteger-Linear Program, MILP)模型，并基于成都市真实公交线路与乘客需求数据进行案例分析。实验结果表明，与传统容量固定式公交相比，模块化公交的应用能够使乘客成本降低11.44%，运营成本降低31.35%，综合降低20.32%的系统总成本。敏感性分析实验结果分析了系统供给与需求变化对系统成本产生的影响。

关键词：城市交通,运行方案优化,混合整数非线性优化模型,模块化公交,时间离散化,Gurobi

基金资助：国家自然科学基金 (51774241)；国家留学基金管理委员会奖学金 (202307000073)。