公交车辆与司机调度问题通用算法设计及测试

分类： 交通运输工程 >> 交通运输系统工程 提交时间： 2020-10-28

孔云峰

摘要： 针对我国城市公交企业生产作业计划编制的需求，设计了一个公交车辆与司机调度问题的通用算法。算法支持电动车辆调度，适用于单线或跨线运营管理，满足人车固定或人车分离的调度模式，也支持灵活的车辆与司机相关参数设置。问题目标包括车辆固定成本、车辆行驶成本、司机固定成本和司机津贴成本，约束条件包括最短停车时间、电动车辆续航里程及充电时间、司机休息与就餐等。算法框架中包含案例数据管理、问题定义、初始解生成、局部搜索算子、搜索策略、数学建模等基本模块，方便于常见优化算法的实现。使用62个单线案例和11个跨线案例进行算法测试，并比较了不同运营模式下调度结果的差异。测试结果验证了算法的功能和性能，案例结果比较发现：使用续航里程150km电动车辆取代燃油车辆，单线运营车辆数量增幅为0.8%，跨线运营增幅为1.6%；与单线运营相比，跨线运营所需车辆和司机数量分别减少4.6%和2.4%；与燃油车辆人车固定调度模式相比，人车分离能显著减少所需车辆，单线运营减少3.6%，跨线运营减少1.8%，所需司机数量基本保持不变，但司机需要换车驾驶，平均约为2次。

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