考虑候选站点和全服务过程的需求响应接驳公交调度

来源：交通运输系统工程与信息杂志2023年第5期北京时间：

作者：任婧璇, 常孝亭, 巫威眺, 靳文舟

单位：1. 华南理工大学，土木与交通学院，广州 510640；2. 广州市黄埔区住房和城乡建设局，广州 510530

摘要：考虑乘客对接驳服务从出发至到达全过程的要求，以及人的可移动性与城市道路特性，基于乘客对出发时间的下界要求(最早出发时间)和到达接驳终点须不晚于后段服务时刻表的到达时间上界要求(最晚到达时间)，且在选择出行端点时有多个步行可达站点，提出考虑候选站点和全服务时间窗的需求响应接驳公交调度问题。首先，建立需求和站点集合间的映射，构建考虑节点关系和空间距离的阻抗矩阵，以车辆启用成本和里程成本最小化为目标，将问题转化为带有全服务过程时间窗和容量约束的车队规模配置和车辆路径联合优化问题，建立商业求解器可解的混合整数线性规划模型。其次，引入车辆编号对称性消除约束和同站需求序列唯一性约束，加速模型求解。为求解较大规模问题，设计多种基于问题特性的邻域结构和自适应邻域模拟退火算法。最后，以广州大学城公交子网络为例，设计不同影响因素下的数值实验，实验表明：相较于需求仅指定唯一上车站点的情况，引入候选站点减少所需车辆及行驶距离，使固定成本和可变成本分别降低25%和22.19%，总成本下降23.32%。全服务时间窗约束相较于单点一端时间窗和行程时间约束较为严格，候选站点的引入可弥补其较紧的时间要求对路径成本和乘客行程时间的增长效应。结果表明，全服务时间窗可保证乘客的服务质量，候选站点的引入可有效减少运营成本。

关键词：城市交通,公交调度,联合优化,需求响应接驳公交,全服务时间窗,候选站点

基金资助：国家自然科学基金(52072128，72071079，52272310)