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求解电动自动驾驶按需接送问题的确定性退火局部搜索

最优化与控制 2023-04-26 v2

摘要

本文研究电动自动驾驶按需接送问题(E-ADARP),其目标是为电动自动驾驶车辆(EAVs)车队设计一组最小成本路线以容纳所有顾客请求。E-ADARP的问题特定特征包括:(i)使用EAVs及部分充电策略;(ii)最小化总行驶时间与总用户额外乘车时间的加权和目标函数。在本工作中,我们提出一种确定性退火(DA)算法,并给出静态E-ADARP的首个启发式结果。对于(i)的部分充电,采用线性时间复杂度的精确路线评估方案处理。为应对(ii),我们提出一种新方法,通过引入基于片段的路径表示,实现用户额外乘车时间最小值的有效计算。这两种方法构成了对生成的E-ADARP路线中用户额外乘车时间的精确且高效的优化。为验证DA算法的性能,我们将算法结果与现有算例上报道最优的分支切割(B&C)算法结果进行比较。我们的算法在84个现有算例上给出了25个新最优解和45个相等解。为测试算法在更大规模算例上的性能,我们建立了最多8辆车和96个请求的新算例,并为其提供了19个新解。我们最后的探究扩展了现有最先进模型,并探讨了允许多次访问充电站的影响。该松弛能高效提升解的可行性与质量。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.04167,
  title  = {A Deterministic Annealing Local Search for the Electric Autonomous Dial-A-Ride Problem},
  author = {Yue Su and Jakob Puchinger and Nicolas Dupin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.04167},
  year   = {2023}
}