基于多阶段随机规划的清洁公交车队转型动态战略方案：以伊斯坦布尔为案例研究
最优化与控制
2024-11-01 v1
摘要
近年来，清洁公交车队的转型加速。尽管这一转型可能带来环境和经济效益，但由于涉及大量投资成本，需要长期的战略规划。本论文提出了一种多阶段随机规划方法，用于优化清洁公交车队转型的战略方案，明确考虑了清洁公交车成本与效率提升的不确定性场景。我们的优化模型在满足排放目标、预算限制及其他若干运营约束的条件下最小化总期望成本。我们提出了一种新的预测方法，捕捉这些提升之间的相关性，以获得电池电动公交车（BEBs）和氢燃料电池公交车（HFCBs）的现实未来路径，然后将其作为场景提供给多阶段随机规划。我们还利用基于物理的模型来精确捕捉 BEBs 的能耗和充电需求。作为案例研究，我们聚焦于伊斯坦布尔的复杂公共交通网络，该网络计划到 2050 年转型为清洁车队。利用真实数据集，我们求解了一个跨越 25 年规划期、涉及 256 个场景的五阶段随机规划，以获得可供决策者使用的动态战略方案。结果表明 BEBs 比 HFCBs 更有优势，即使在 BEB 发展缓慢而 HFCB 发展迅速的场景下也是如此。我们还进行了若干敏感性分析，以了解中间排放目标、预算限制和能源价格的影响。
引用
@article{arxiv.2410.23387,
title = {A Dynamic Strategic Plan for the Transition to a Clean Bus Fleet using Multi-Stage Stochastic Programming with a Case Study in Istanbul},
author = {Neman Karimi and Burak Kocuk and Tugce Yuksel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.23387},
year = {2024}
}